硅橡膠是(shi)指主鏈由硅(gui)(gui)和氧(yang)原子交替構成(cheng)，硅(gui)(gui)原子上通(tong)(tong)常(chang)連(lian)有(you)(you)兩個有(you)(you)機基(ji)(ji)團的橡膠(jiao)(jiao)。普通(tong)(tong)的硅(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)主要由含甲基(ji)(ji)和少量(liang)乙烯基(ji)(ji)的硅(gui)(gui)氧(yang)鏈節(jie)組成(cheng)。苯(ben)基(ji)(ji)的引(yin)入(ru)可(ke)提高(gao)(gao)硅(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)的耐(nai)(nai)高(gao)(gao)、低溫性(xing)能(neng)(neng)(neng)，三氟丙(bing)基(ji)(ji)及(ji)氰基(ji)(ji)的引(yin)入(ru)則可(ke)提高(gao)(gao)硅(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)的耐(nai)(nai)溫及(ji)耐(nai)(nai)油性(xing)能(neng)(neng)(neng)。硅(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)耐(nai)(nai)低溫性(xing)能(neng)(neng)(neng)良好，一般在(zai)-55℃下(xia)仍能(neng)(neng)(neng)工作(zuo)(zuo)。引(yin)入(ru)苯(ben)基(ji)(ji)后，可(ke)達-73℃。硅(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)的耐(nai)(nai)熱性(xing)能(neng)(neng)(neng)也很突(tu)出(chu)，在(zai)180℃下(xia)可(ke)長期工作(zuo)(zuo)，稍高(gao)(gao)于(yu)200℃也能(neng)(neng)(neng)承受數周或(huo)更長時間仍有(you)(you)彈性(xing)，瞬時可(ke)耐(nai)(nai)300℃以上的高(gao)(gao)溫。硅(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)的透(tou)氣性(xing)好，氧(yang)氣透(tou)過率(lv)在(zai)合成(cheng)聚合物中是(shi)較高(gao)(gao)的。此外，硅(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)還具(ju)有(you)(you)生理惰性(xing)、不會導致凝血的突(tu)出(chu)特性(xing)，因此在(zai)醫用領域應用廣(guang)泛。

主要品種

硅(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)分(fen)類的方法很多，通常按(an)固化前的形態分(fen)為(wei)固體(ti)硅(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)和(he)(he)液體(ti)硅(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)；按(an)硫(liu)化溫度(du)分(fen)為(wei)室溫硫(liu)化硅(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)，高(gao)溫硫(liu)化硅(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)；按(an)所用(yong)單體(ti)的不同，可分(fen)為(wei)甲(jia)基乙(yi)烯基硅(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)，甲(jia)基苯(ben)基乙(yi)烯基硅(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)、氟硅(gui)(gui)(gui)，腈硅(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)等；按(an)性能和(he)(he)用(yong)途的不同又可分(fen)為(wei)通用(yong)型(xing)、超耐(nai)(nai)低(di)溫型(xing)、超耐(nai)(nai)高(gao)溫型(xing)、高(gao)強(qiang)力型(xing)、耐(nai)(nai)油型(xing)、醫用(yong)型(xing)等等。

發展史

硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)早期是由美國以(yi)三氯化(hua)鐵(tie)為催(cui)化(hua)劑合成(cheng)(cheng)的。1945年(nian)，硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)產(chan)品問世(shi)。1948年(nian)，采用高(gao)比表面(mian)積的氣相(xiang)法白炭黑(hei)補(bu)強的硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)研制(zhi)成(cheng)(cheng)功，使(shi)硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的性能(neng)躍升到實用階段，奠定了現(xian)代硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)生(sheng)產(chan)技術的基(ji)礎(chu)。從二(er)甲(jia)基(ji)二(er)氯硅(gui)(gui)(gui)(gui)烷合成(cheng)(cheng)開始(shi)生(sheng)產(chan)硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的國家有美國。俄(e)羅斯、德國、日本、韓國和中(zhong)(zhong)國等(deng)。中(zhong)(zhong)國硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的工業(ye)化(hua)研究(jiu)始(shi)于1957年(nian)，多家研究(jiu)所和企業(ye)陸續開發出各種(zhong)硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)。到2003年(nian)底，中(zhong)(zhong)國硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)生(sheng)產(chan)能(neng)力為135千(qian)噸(dun)，其(qi)中(zhong)(zhong)高(gao)溫(wen)膠(jiao)(jiao)100千(qian)噸(dun)。

高溫硫化硅橡膠

高(gao)(gao)溫硫(liu)(liu)化(hua)(hua)硅(gui)橡膠(jiao)是(shi)指(zhi)聚硅(gui)氧(yang)(yang)烷變成(cheng)彈(dan)性體的(de)(de)(de)過(guo)程(cheng)是(shi)經過(guo)高(gao)(gao)溫（110-170℃）硫(liu)(liu)化(hua)(hua)成(cheng)型的(de)(de)(de)。它主要以(yi)高(gao)(gao)分子量的(de)(de)(de)聚甲基乙烯基硅(gui)氧(yang)(yang)烷為生膠(jiao)，混(hun)入(ru)補(bu)強(qiang)填料、硫(liu)(liu)化(hua)(hua)劑等，在(zai)加(jia)熱(re)加(jia)壓下硫(liu)(liu)化(hua)(hua)成(cheng)彈(dan)性體。硅(gui)橡膠(jiao)的(de)(de)(de)補(bu)強(qiang)主要是(shi)各(ge)種(zhong)類(lei)型的(de)(de)(de)白炭黑，可使硫(liu)(liu)化(hua)(hua)膠(jiao)的(de)(de)(de)強(qiang)度增加(jia)數(shu)十倍(bei)。有時為了(le)降(jiang)低成(cheng)本或改善膠(jiao)料性能及賦(fu)予(yu)硫(liu)(liu)化(hua)(hua)膠(jiao)各(ge)種(zhong)特殊的(de)(de)(de)性能，也加(jia)入(ru)相應的(de)(de)(de)各(ge)種(zhong)添加(jia)劑。硫(liu)(liu)化(hua)(hua)劑是(shi)各(ge)種(zhong)有機(ji)過(guo)氧(yang)(yang)化(hua)(hua)物或加(jia)成(cheng)反應催化(hua)(hua)劑。

加工(gong)成型方法如圖所示(shi)。一次硫(liu)(liu)(liu)化的目的是進行高(gao)分子鏈的交聯反應(ying)；二次硫(liu)(liu)(liu)化的目的是進行補充交聯、驅除硫(liu)(liu)(liu)化劑(ji)分解產物和其他(ta)揮發(fa)性化合物以穩定(ding)硫(liu)(liu)(liu)化膠的各(ge)項(xiang)性能。常用(yong)的設備有(you)開放式煉膠機(ji)(ji)、捏合機(ji)(ji)及真空密煉機(ji)(ji)。

主要性能

（1）高溫(wen)(wen)(wen)性(xing)(xing)能(neng)(neng)。硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)顯(xian)著(zhu)的(de)特(te)征是高溫(wen)(wen)(wen)穩(wen)定(ding)性(xing)(xing)，雖然常(chang)溫(wen)(wen)(wen)下硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)強(qiang)度(du)僅(jin)是天然橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)或(huo)某些合成橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)一半，但(dan)在200℃以上(shang)的(de)高溫(wen)(wen)(wen)環境下，硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)仍(reng)能(neng)(neng)保持一定(ding)的(de)柔韌(ren)性(xing)(xing)、回彈性(xing)(xing)和表面硬度(du)，且力學性(xing)(xing)能(neng)(neng)無(wu)明顯(xian)變(bian)化(hua)。（2）低溫(wen)(wen)(wen)性(xing)(xing)能(neng)(neng)硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)玻(bo)璃化(hua)溫(wen)(wen)(wen)度(du)一般為-70~-50℃，特(te)殊(shu)配方(fang)可達-100℃，表明其(qi)低溫(wen)(wen)(wen)性(xing)(xing)能(neng)(neng)優(you)異(yi)。這對航空、宇航工業的(de)意(yi)義重大。（3）耐(nai)(nai)候(hou)性(xing)(xing)硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)中(zhong)Si-O-Si鍵(jian)對氧、臭氧及(ji)紫外(wai)線(xian)等十分穩(wen)定(ding)，在不加(jia)任何添(tian)加(jia)劑的(de)情況下，就具(ju)有優(you)良的(de)耐(nai)(nai)候(hou)性(xing)(xing)。（4）電氣(qi)性(xing)(xing)能(neng)(neng)。硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)具(ju)有優(you)異(yi)的(de)絕緣性(xing)(xing)能(neng)(neng)，耐(nai)(nai)電暈性(xing)(xing)和耐(nai)(nai)電弧性(xing)(xing)也非(fei)常(chang)好。（5）物理機(ji)械(xie)性(xing)(xing)能(neng)(neng)。硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)常(chang)溫(wen)(wen)(wen)下的(de)物理機(ji)械(xie)性(xing)(xing)能(neng)(neng)比通(tong)用橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)差，但(dan)在150℃的(de)高溫(wen)(wen)(wen)和-50℃的(de)低溫(wen)(wen)(wen)下，其(qi)物理機(ji)械(xie)性(xing)(xing)能(neng)(neng)優(you)于通(tong)用橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)。（6）耐(nai)(nai)油(you)及(ji)化(hua)學試劑性(xing)(xing)。普通(tong)硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)具(ju)有中(zhong)等的(de)耐(nai)(nai)油(you)、耐(nai)(nai)溶劑性(xing)(xing)能(neng)(neng)。（7）氣(qi)體透(tou)過性(xing)(xing)能(neng)(neng)。室溫(wen)(wen)(wen)下硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)對空氣(qi)、氮、氧、二氧化(hua)碳等氣(qi)體的(de)透(tou)氣(qi)性(xing)(xing)比天然橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)高出30-50倍(bei)。（8）生理惰性(xing)(xing)。硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)無(wu)毒，無(wu)味，無(wu)嗅，與人體組(zu)織不粘連，具(ju)有抗(kang)凝血作(zuo)用，對肌(ji)體組(zu)織的(de)反應(ying)性(xing)(xing)非(fei)常(chang)少(shao)。特(te)別(bie)適合作(zuo)為醫用材料(liao)。

硅橡膠的用量

據(ju)中國(guo)汽(qi)車(che)(che)(che)(che)工業(ye)協會統(tong)計，2012年(nian)，汽(qi)車(che)(che)(che)(che)產(chan)(chan)銷分別達到1927.18萬(wan)(wan)輛(liang)和(he)(he)1930.64萬(wan)(wan)輛(liang)，同(tong)比(bi)分別增(zeng)長(chang)4.63%和(he)(he)4.33%，汽(qi)車(che)(che)(che)(che)工業(ye)硅橡膠的(de)(de)用(yong)量(liang)約達2.0萬(wan)(wan)t。根(gen)據(ju)觀研天下(xia)的(de)(de)新研究，增(zeng)加(jia)(jia)有(you)機硅材料在汽(qi)車(che)(che)(che)(che)零部件方(fang)面的(de)(de)用(yong)量(liang)，可以大幅度提(ti)高(gao)汽(qi)車(che)(che)(che)(che)的(de)(de)安全(quan)性能，因(yin)此(ci)，汽(qi)車(che)(che)(che)(che)產(chan)(chan)量(liang)和(he)(he)單車(che)(che)(che)(che)用(yong)量(liang)水平的(de)(de)提(ti)高(gao)都(dou)將(jiang)推動(dong)汽(qi)車(che)(che)(che)(che)工業(ye)對硅橡膠需(xu)求(qiu)的(de)(de)增(zeng)加(jia)(jia)。國(guo)家鼓勵自主(zhu)品(pin)牌的(de)(de)汽(qi)車(che)(che)(che)(che)發展，關鍵汽(qi)車(che)(che)(che)(che)零部件實(shi)現(xian)自主(zhu)化(hua)，《2012年(nian)度黨政(zheng)(zheng)機關公務(wu)用(yong)車(che)(che)(che)(che)選用(yong)車(che)(che)(che)(che)型目錄（征(zheng)求(qiu)意見稿）》為自主(zhu)品(pin)牌擴大在政(zheng)(zheng)府采購的(de)(de)市(shi)場(chang)份(fen)額，為改變目前國(guo)內政(zheng)(zheng)府采購以合資品(pin)牌產(chan)(chan)品(pin)為主(zhu)的(de)(de)局(ju)面提(ti)供了保(bao)障(zhang)(zhang)。促進(jin)自主(zhu)品(pin)牌發展，國(guo)產(chan)(chan)汽(qi)車(che)(che)(che)(che)業(ye)的(de)(de)繁(fan)榮將(jiang)為汽(qi)車(che)(che)(che)(che)膠的(de)(de)應(ying)用(yong)提(ti)供有(you)力保(bao)障(zhang)(zhang)。預測(ce)未來3年(nian)，我國(guo)室溫硫(liu)化(hua)硅橡膠在汽(qi)車(che)(che)(che)(che)行業(ye)將(jiang)以年(nian)均20%增(zeng)長(chang)。

此外(wai)，硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)是重要的(de)(de)非石(shi)(shi)油(you)基合(he)成橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)，約(yue)占非石(shi)(shi)油(you)基合(he)成橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)消(xiao)費量的(de)(de)98%。但(dan)因為石(shi)(shi)油(you)價格(ge)的(de)(de)大(da)(da)幅上漲，同時我國(guo)(guo)在硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)關鍵(jian)原料有(you)機硅(gui)(gui)(gui)(gui)單體(ti)的(de)(de)生(sheng)產(chan)技(ji)術(shu)方面(mian)取得突破(po)，有(you)機硅(gui)(gui)(gui)(gui)單體(ti)的(de)(de)生(sheng)產(chan)技(ji)術(shu)在2005年(nian)前被幾家跨(kua)國(guo)(guo)公司壟(long)斷，但(dan)目(mu)前我國(guo)(guo)已發(fa)展成為全球有(you)機硅(gui)(gui)(gui)(gui)單體(ti)第1大(da)(da)國(guo)(guo)，這(zhe)2個方面(mian)原因使硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)價格(ge)從2011年(nian)起開始低于石(shi)(shi)油(you)基合(he)成橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)，僅約(yue)為大(da)(da)宗石(shi)(shi)油(you)基橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)80%～90%，成為廉價的(de)(de)合(he)成橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)，并開始大(da)(da)規模替代(dai)石(shi)(shi)油(you)基合(he)成橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)。這(zhe)將(jiang)極大(da)(da)拓展有(you)機硅(gui)(gui)(gui)(gui)產(chan)業的(de)(de)市場空間，同時將(jiang)帶動(dong)硅(gui)(gui)(gui)(gui)油(you)、硅(gui)(gui)(gui)(gui)烷偶聯(lian)劑和(he)硅(gui)(gui)(gui)(gui)樹脂(zhi)等其他(ta)有(you)機硅(gui)(gui)(gui)(gui)產(chan)品的(de)(de)消(xiao)費。