硅橡膠是指主鏈(lian)(lian)由硅(gui)和(he)氧原子交替(ti)構成，硅(gui)原子上通常(chang)連有兩個有機基(ji)(ji)團的(de)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)。普通的(de)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)主要由含甲(jia)基(ji)(ji)和(he)少量乙烯基(ji)(ji)的(de)硅(gui)氧鏈(lian)(lian)節組(zu)成。苯基(ji)(ji)的(de)引(yin)入可(ke)提(ti)(ti)高(gao)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)耐(nai)(nai)高(gao)、低溫(wen)性(xing)能(neng)，三(san)氟丙基(ji)(ji)及氰基(ji)(ji)的(de)引(yin)入則(ze)可(ke)提(ti)(ti)高(gao)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)耐(nai)(nai)溫(wen)及耐(nai)(nai)油性(xing)能(neng)。硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)耐(nai)(nai)低溫(wen)性(xing)能(neng)良好(hao)，一般(ban)在-55℃下(xia)仍能(neng)工(gong)作。引(yin)入苯基(ji)(ji)后，可(ke)達-73℃。硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)耐(nai)(nai)熱性(xing)能(neng)也很突出(chu)，在180℃下(xia)可(ke)長(chang)期(qi)工(gong)作，稍高(gao)于200℃也能(neng)承受數周或更長(chang)時間仍有彈性(xing)，瞬時可(ke)耐(nai)(nai)300℃以(yi)上的(de)高(gao)溫(wen)。硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)透(tou)氣(qi)性(xing)好(hao)，氧氣(qi)透(tou)過率在合(he)成聚合(he)物(wu)中是較高(gao)的(de)。此(ci)外，硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)還具(ju)有生理惰性(xing)、不(bu)會導致凝血的(de)突出(chu)特(te)性(xing)，因(yin)此(ci)在醫用(yong)領(ling)域應用(yong)廣泛。

主要品種

硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)分(fen)類(lei)的方法很多(duo)，通常按(an)(an)固化前的形(xing)態分(fen)為固體硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)和液體硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)；按(an)(an)硫(liu)(liu)化溫度(du)分(fen)為室(shi)溫硫(liu)(liu)化硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)，高溫硫(liu)(liu)化硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)；按(an)(an)所用(yong)(yong)單體的不同，可分(fen)為甲(jia)基(ji)(ji)乙烯(xi)基(ji)(ji)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)，甲(jia)基(ji)(ji)苯基(ji)(ji)乙烯(xi)基(ji)(ji)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)、氟硅(gui)，腈硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)等(deng)；按(an)(an)性能和用(yong)(yong)途(tu)的不同又可分(fen)為通用(yong)(yong)型(xing)、超耐(nai)低溫型(xing)、超耐(nai)高溫型(xing)、高強(qiang)力型(xing)、耐(nai)油型(xing)、醫(yi)用(yong)(yong)型(xing)等(deng)等(deng)。

發展史

硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠早期是由美國(guo)(guo)(guo)(guo)以(yi)三氯化(hua)鐵為催化(hua)劑合成的(de)。1945年(nian)，硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠產(chan)品問(wen)世。1948年(nian)，采用高(gao)比表面積的(de)氣相(xiang)法白炭黑補強(qiang)的(de)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠研制成功，使硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠的(de)性能躍(yue)升到實(shi)用階(jie)段，奠(dian)定(ding)了現代硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠生(sheng)(sheng)產(chan)技術(shu)的(de)基礎。從二甲(jia)基二氯硅(gui)(gui)烷合成開始(shi)生(sheng)(sheng)產(chan)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠的(de)國(guo)(guo)(guo)(guo)家有(you)美國(guo)(guo)(guo)(guo)。俄羅斯、德國(guo)(guo)(guo)(guo)、日本、韓國(guo)(guo)(guo)(guo)和中(zhong)國(guo)(guo)(guo)(guo)等。中(zhong)國(guo)(guo)(guo)(guo)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠的(de)工業(ye)化(hua)研究始(shi)于(yu)1957年(nian)，多家研究所和企業(ye)陸續開發出(chu)各(ge)種硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠。到2003年(nian)底，中(zhong)國(guo)(guo)(guo)(guo)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠生(sheng)(sheng)產(chan)能力為135千噸，其中(zhong)高(gao)溫膠100千噸。

高溫硫化硅橡膠

高溫(wen)硫(liu)化(hua)硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)是指聚硅(gui)(gui)(gui)(gui)氧(yang)烷(wan)變成(cheng)彈性(xing)體(ti)的(de)(de)(de)(de)過(guo)(guo)程是經過(guo)(guo)高溫(wen)（110-170℃）硫(liu)化(hua)成(cheng)型(xing)的(de)(de)(de)(de)。它(ta)主要以高分(fen)子量的(de)(de)(de)(de)聚甲基(ji)乙烯(xi)基(ji)硅(gui)(gui)(gui)(gui)氧(yang)烷(wan)為生膠(jiao)(jiao)，混入補(bu)強填(tian)料(liao)、硫(liu)化(hua)劑等，在加(jia)(jia)(jia)熱加(jia)(jia)(jia)壓下硫(liu)化(hua)成(cheng)彈性(xing)體(ti)。硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)補(bu)強主要是各(ge)(ge)種類型(xing)的(de)(de)(de)(de)白炭黑，可使硫(liu)化(hua)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)強度增(zeng)加(jia)(jia)(jia)數十倍。有(you)時為了降低成(cheng)本或改善膠(jiao)(jiao)料(liao)性(xing)能及賦予硫(liu)化(hua)膠(jiao)(jiao)各(ge)(ge)種特殊的(de)(de)(de)(de)性(xing)能，也加(jia)(jia)(jia)入相應(ying)的(de)(de)(de)(de)各(ge)(ge)種添加(jia)(jia)(jia)劑。硫(liu)化(hua)劑是各(ge)(ge)種有(you)機過(guo)(guo)氧(yang)化(hua)物或加(jia)(jia)(jia)成(cheng)反應(ying)催化(hua)劑。

加工成(cheng)型方法如圖所示。一次硫(liu)化(hua)的(de)(de)目的(de)(de)是進(jin)行(xing)高分子鏈(lian)的(de)(de)交聯反應(ying)；二次硫(liu)化(hua)的(de)(de)目的(de)(de)是進(jin)行(xing)補充交聯、驅(qu)除(chu)硫(liu)化(hua)劑(ji)分解產物和其(qi)他揮發(fa)性化(hua)合(he)物以穩定硫(liu)化(hua)膠的(de)(de)各項性能。常(chang)用的(de)(de)設備有開(kai)放式煉(lian)膠機(ji)、捏合(he)機(ji)及真空密煉(lian)機(ji)。

主要性能

（1）高(gao)(gao)溫(wen)(wen)(wen)(wen)性(xing)(xing)能(neng)。硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)顯著的(de)(de)特(te)征是高(gao)(gao)溫(wen)(wen)(wen)(wen)穩(wen)定性(xing)(xing)，雖然(ran)(ran)常溫(wen)(wen)(wen)(wen)下(xia)硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)強(qiang)度(du)僅是天然(ran)(ran)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)或某些合(he)成橡膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)一(yi)半，但在(zai)(zai)200℃以(yi)上的(de)(de)高(gao)(gao)溫(wen)(wen)(wen)(wen)環境下(xia)，硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)仍能(neng)保(bao)持一(yi)定的(de)(de)柔韌性(xing)(xing)、回彈性(xing)(xing)和表面硬(ying)度(du)，且力學性(xing)(xing)能(neng)無(wu)(wu)明顯變化(hua)。（2）低溫(wen)(wen)(wen)(wen)性(xing)(xing)能(neng)硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)玻璃化(hua)溫(wen)(wen)(wen)(wen)度(du)一(yi)般為-70~-50℃，特(te)殊配(pei)方可(ke)達-100℃，表明其低溫(wen)(wen)(wen)(wen)性(xing)(xing)能(neng)優異。這對(dui)航空、宇航工業的(de)(de)意義重(zhong)大。（3）耐(nai)(nai)候性(xing)(xing)硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)中Si-O-Si鍵(jian)對(dui)氧(yang)、臭氧(yang)及紫外線等十分穩(wen)定，在(zai)(zai)不(bu)加任何添加劑的(de)(de)情(qing)況下(xia)，就(jiu)具(ju)(ju)有優良(liang)的(de)(de)耐(nai)(nai)候性(xing)(xing)。（4）電氣(qi)(qi)性(xing)(xing)能(neng)。硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)具(ju)(ju)有優異的(de)(de)絕(jue)緣性(xing)(xing)能(neng)，耐(nai)(nai)電暈性(xing)(xing)和耐(nai)(nai)電弧性(xing)(xing)也非(fei)(fei)常好。（5）物(wu)(wu)理機械(xie)性(xing)(xing)能(neng)。硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)常溫(wen)(wen)(wen)(wen)下(xia)的(de)(de)物(wu)(wu)理機械(xie)性(xing)(xing)能(neng)比通(tong)用(yong)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)差，但在(zai)(zai)150℃的(de)(de)高(gao)(gao)溫(wen)(wen)(wen)(wen)和-50℃的(de)(de)低溫(wen)(wen)(wen)(wen)下(xia)，其物(wu)(wu)理機械(xie)性(xing)(xing)能(neng)優于通(tong)用(yong)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)。（6）耐(nai)(nai)油(you)及化(hua)學試劑性(xing)(xing)。普通(tong)硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)具(ju)(ju)有中等的(de)(de)耐(nai)(nai)油(you)、耐(nai)(nai)溶劑性(xing)(xing)能(neng)。（7）氣(qi)(qi)體透(tou)過性(xing)(xing)能(neng)。室(shi)溫(wen)(wen)(wen)(wen)下(xia)硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)對(dui)空氣(qi)(qi)、氮、氧(yang)、二氧(yang)化(hua)碳等氣(qi)(qi)體的(de)(de)透(tou)氣(qi)(qi)性(xing)(xing)比天然(ran)(ran)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)高(gao)(gao)出(chu)30-50倍。（8）生理惰性(xing)(xing)。硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)無(wu)(wu)毒(du)，無(wu)(wu)味，無(wu)(wu)嗅，與人(ren)體組(zu)織不(bu)粘(zhan)連，具(ju)(ju)有抗(kang)凝血作用(yong)，對(dui)肌體組(zu)織的(de)(de)反應性(xing)(xing)非(fei)(fei)常少。特(te)別適(shi)合(he)作為醫用(yong)材料。

硅橡膠的用量

據中國(guo)汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)工業(ye)協(xie)會統計，2012年(nian)(nian)，汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)產(chan)銷分別(bie)達到1927.18萬(wan)(wan)輛(liang)和(he)1930.64萬(wan)(wan)輛(liang)，同比分別(bie)增(zeng)長(chang)4.63%和(he)4.33%，汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)工業(ye)硅(gui)橡膠的(de)(de)用(yong)量約達2.0萬(wan)(wan)t。根據觀研(yan)天下的(de)(de)新研(yan)究，增(zeng)加有(you)機硅(gui)材料(liao)在(zai)汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)零部(bu)件方面的(de)(de)用(yong)量，可以大幅(fu)度提(ti)(ti)高汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)的(de)(de)安全性能，因此，汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)產(chan)量和(he)單車(che)(che)(che)(che)用(yong)量水(shui)平(ping)的(de)(de)提(ti)(ti)高都將(jiang)推動(dong)汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)工業(ye)對硅(gui)橡膠需求的(de)(de)增(zeng)加。國(guo)家鼓勵自主(zhu)品(pin)牌(pai)的(de)(de)汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)發(fa)展，關鍵汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)零部(bu)件實現自主(zhu)化，《2012年(nian)(nian)度黨(dang)政機關公務用(yong)車(che)(che)(che)(che)選用(yong)車(che)(che)(che)(che)型(xing)目(mu)錄（征(zheng)求意見稿(gao)）》為(wei)自主(zhu)品(pin)牌(pai)擴大在(zai)政府采購(gou)的(de)(de)市(shi)場份額，為(wei)改變目(mu)前(qian)國(guo)內政府采購(gou)以合資品(pin)牌(pai)產(chan)品(pin)為(wei)主(zhu)的(de)(de)局面提(ti)(ti)供了保障。促進自主(zhu)品(pin)牌(pai)發(fa)展，國(guo)產(chan)汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)業(ye)的(de)(de)繁榮(rong)將(jiang)為(wei)汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)膠的(de)(de)應用(yong)提(ti)(ti)供有(you)力保障。預測未來3年(nian)(nian)，我(wo)國(guo)室溫硫化硅(gui)橡膠在(zai)汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)行業(ye)將(jiang)以年(nian)(nian)均20%增(zeng)長(chang)。

此外，硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)是重(zhong)要的(de)(de)非石(shi)(shi)油基合成(cheng)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)，約占非石(shi)(shi)油基合成(cheng)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)消費量的(de)(de)98%。但因為(wei)(wei)石(shi)(shi)油價格(ge)的(de)(de)大(da)幅上漲，同時(shi)我(wo)國(guo)(guo)在硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)關鍵原料有(you)機(ji)硅(gui)(gui)(gui)單(dan)(dan)(dan)體的(de)(de)生產技術方面(mian)取(qu)得(de)突破，有(you)機(ji)硅(gui)(gui)(gui)單(dan)(dan)(dan)體的(de)(de)生產技術在2005年前被(bei)幾家跨國(guo)(guo)公司壟斷，但目前我(wo)國(guo)(guo)已發展成(cheng)為(wei)(wei)全球有(you)機(ji)硅(gui)(gui)(gui)單(dan)(dan)(dan)體第1大(da)國(guo)(guo)，這2個方面(mian)原因使硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)價格(ge)從2011年起開(kai)始(shi)低于(yu)石(shi)(shi)油基合成(cheng)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)，僅(jin)約為(wei)(wei)大(da)宗(zong)石(shi)(shi)油基橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)80%～90%，成(cheng)為(wei)(wei)廉價的(de)(de)合成(cheng)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)，并開(kai)始(shi)大(da)規模替代石(shi)(shi)油基合成(cheng)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)。這將極大(da)拓展有(you)機(ji)硅(gui)(gui)(gui)產業的(de)(de)市場空(kong)間，同時(shi)將帶動硅(gui)(gui)(gui)油、硅(gui)(gui)(gui)烷偶(ou)聯劑和硅(gui)(gui)(gui)樹脂等(deng)其他有(you)機(ji)硅(gui)(gui)(gui)產品的(de)(de)消費。