硅橡膠是指(zhi)主鏈由硅(gui)(gui)和(he)氧(yang)原(yuan)子(zi)交替構成，硅(gui)(gui)原(yuan)子(zi)上(shang)通(tong)常(chang)連有兩個有機基(ji)團的(de)(de)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)。普通(tong)的(de)(de)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)主要由含甲基(ji)和(he)少量乙(yi)烯基(ji)的(de)(de)硅(gui)(gui)氧(yang)鏈節組成。苯(ben)基(ji)的(de)(de)引入(ru)可(ke)(ke)提高(gao)(gao)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)耐高(gao)(gao)、低(di)溫(wen)性(xing)(xing)能(neng)，三氟丙基(ji)及氰基(ji)的(de)(de)引入(ru)則可(ke)(ke)提高(gao)(gao)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)耐溫(wen)及耐油性(xing)(xing)能(neng)。硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)耐低(di)溫(wen)性(xing)(xing)能(neng)良好，一般在-55℃下(xia)仍(reng)能(neng)工(gong)作。引入(ru)苯(ben)基(ji)后，可(ke)(ke)達-73℃。硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)耐熱(re)性(xing)(xing)能(neng)也很突(tu)出，在180℃下(xia)可(ke)(ke)長(chang)期(qi)工(gong)作，稍高(gao)(gao)于200℃也能(neng)承受(shou)數(shu)周或更長(chang)時(shi)間(jian)仍(reng)有彈性(xing)(xing)，瞬時(shi)可(ke)(ke)耐300℃以上(shang)的(de)(de)高(gao)(gao)溫(wen)。硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)透(tou)氣性(xing)(xing)好，氧(yang)氣透(tou)過(guo)率在合(he)成聚合(he)物(wu)中(zhong)是較(jiao)高(gao)(gao)的(de)(de)。此(ci)外，硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)還具有生(sheng)理惰(duo)性(xing)(xing)、不會(hui)導致凝血的(de)(de)突(tu)出特(te)性(xing)(xing)，因此(ci)在醫用(yong)領域應用(yong)廣泛。

主要品種

硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠分類的方法很多，通常(chang)按(an)固(gu)化(hua)前的形態分為固(gu)體(ti)硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠和(he)液(ye)體(ti)硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠；按(an)硫化(hua)溫度分為室溫硫化(hua)硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠，高(gao)溫硫化(hua)硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠；按(an)所用(yong)單體(ti)的不同，可分為甲基(ji)乙烯基(ji)硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠，甲基(ji)苯基(ji)乙烯基(ji)硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠、氟硅(gui)(gui)(gui)(gui)，腈硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠等；按(an)性能和(he)用(yong)途的不同又可分為通用(yong)型(xing)、超耐(nai)低(di)溫型(xing)、超耐(nai)高(gao)溫型(xing)、高(gao)強力型(xing)、耐(nai)油型(xing)、醫用(yong)型(xing)等等。

發展史

硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)早期(qi)是由美國以三氯化(hua)鐵為(wei)催(cui)化(hua)劑合成的(de)(de)。1945年，硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)產品問世。1948年，采用(yong)高(gao)比表面積的(de)(de)氣相(xiang)法白炭(tan)黑補強的(de)(de)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)研制成功，使(shi)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)性能躍升到實用(yong)階段，奠定了(le)現代硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)生產技術的(de)(de)基(ji)礎。從二甲(jia)基(ji)二氯硅(gui)烷合成開始生產硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)國家有美國。俄羅斯、德(de)國、日本、韓國和中(zhong)國等(deng)。中(zhong)國硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)工(gong)業(ye)化(hua)研究(jiu)始于1957年，多家研究(jiu)所和企業(ye)陸(lu)續開發出各種(zhong)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)。到2003年底(di)，中(zhong)國硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)生產能力為(wei)135千噸，其中(zhong)高(gao)溫膠(jiao)(jiao)(jiao)100千噸。

高溫硫化硅橡膠

高(gao)(gao)溫(wen)硫(liu)化(hua)(hua)硅(gui)橡(xiang)膠是(shi)(shi)指(zhi)聚硅(gui)氧烷(wan)(wan)變成(cheng)彈(dan)性(xing)體的(de)(de)過(guo)程是(shi)(shi)經過(guo)高(gao)(gao)溫(wen)（110-170℃）硫(liu)化(hua)(hua)成(cheng)型的(de)(de)。它主要以(yi)高(gao)(gao)分(fen)子(zi)量的(de)(de)聚甲基乙烯(xi)基硅(gui)氧烷(wan)(wan)為(wei)生膠，混入(ru)補強填料(liao)、硫(liu)化(hua)(hua)劑等，在加(jia)熱加(jia)壓下硫(liu)化(hua)(hua)成(cheng)彈(dan)性(xing)體。硅(gui)橡(xiang)膠的(de)(de)補強主要是(shi)(shi)各(ge)種(zhong)類型的(de)(de)白(bai)炭黑，可使硫(liu)化(hua)(hua)膠的(de)(de)強度增(zeng)加(jia)數十倍(bei)。有(you)(you)時為(wei)了降(jiang)低成(cheng)本或改(gai)善膠料(liao)性(xing)能及賦予硫(liu)化(hua)(hua)膠各(ge)種(zhong)特(te)殊(shu)的(de)(de)性(xing)能，也加(jia)入(ru)相應(ying)的(de)(de)各(ge)種(zhong)添加(jia)劑。硫(liu)化(hua)(hua)劑是(shi)(shi)各(ge)種(zhong)有(you)(you)機(ji)過(guo)氧化(hua)(hua)物或加(jia)成(cheng)反應(ying)催化(hua)(hua)劑。

加工成型方法如圖(tu)所示。一次硫(liu)化(hua)(hua)的(de)目(mu)(mu)的(de)是進行高(gao)分子鏈的(de)交(jiao)(jiao)聯反應；二次硫(liu)化(hua)(hua)的(de)目(mu)(mu)的(de)是進行補(bu)充交(jiao)(jiao)聯、驅除(chu)硫(liu)化(hua)(hua)劑分解產物和其(qi)他揮發性化(hua)(hua)合物以穩定(ding)硫(liu)化(hua)(hua)膠的(de)各項(xiang)性能。常用的(de)設備有(you)開(kai)放式煉膠機、捏合機及真空密(mi)煉機。

主要性能

（1）高(gao)溫(wen)(wen)(wen)(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)。硅橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)顯著(zhu)的(de)(de)特征(zheng)是高(gao)溫(wen)(wen)(wen)(wen)(wen)穩定(ding)(ding)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)，雖然常溫(wen)(wen)(wen)(wen)(wen)下(xia)硅橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)強(qiang)度(du)僅是天然橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)或(huo)某些合(he)成橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)一半，但(dan)在(zai)200℃以(yi)上的(de)(de)高(gao)溫(wen)(wen)(wen)(wen)(wen)環境(jing)下(xia)，硅橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)仍能(neng)保持(chi)一定(ding)(ding)的(de)(de)柔韌性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)、回彈性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)和(he)表面硬度(du)，且力(li)學(xue)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)無明顯變化(hua)。（2）低(di)(di)溫(wen)(wen)(wen)(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)硅橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)玻璃化(hua)溫(wen)(wen)(wen)(wen)(wen)度(du)一般為-70~-50℃，特殊配方(fang)可達-100℃，表明其低(di)(di)溫(wen)(wen)(wen)(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)優(you)異(yi)。這(zhe)對(dui)航(hang)空、宇航(hang)工業的(de)(de)意義重大。（3）耐(nai)(nai)(nai)候(hou)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)硅橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)中(zhong)Si-O-Si鍵對(dui)氧(yang)(yang)、臭氧(yang)(yang)及(ji)紫外(wai)線等十分穩定(ding)(ding)，在(zai)不加任何(he)添加劑的(de)(de)情況下(xia)，就具(ju)有(you)優(you)良的(de)(de)耐(nai)(nai)(nai)候(hou)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)。（4）電氣(qi)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)。硅橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)具(ju)有(you)優(you)異(yi)的(de)(de)絕緣性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)，耐(nai)(nai)(nai)電暈性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)和(he)耐(nai)(nai)(nai)電弧性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)也非常好。（5）物理機(ji)(ji)械性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)。硅橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)常溫(wen)(wen)(wen)(wen)(wen)下(xia)的(de)(de)物理機(ji)(ji)械性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)比通用(yong)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)差，但(dan)在(zai)150℃的(de)(de)高(gao)溫(wen)(wen)(wen)(wen)(wen)和(he)-50℃的(de)(de)低(di)(di)溫(wen)(wen)(wen)(wen)(wen)下(xia)，其物理機(ji)(ji)械性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)優(you)于(yu)通用(yong)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)。（6）耐(nai)(nai)(nai)油及(ji)化(hua)學(xue)試劑性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)。普通硅橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)具(ju)有(you)中(zhong)等的(de)(de)耐(nai)(nai)(nai)油、耐(nai)(nai)(nai)溶劑性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)。（7）氣(qi)體透過性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)。室溫(wen)(wen)(wen)(wen)(wen)下(xia)硅橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)對(dui)空氣(qi)、氮、氧(yang)(yang)、二氧(yang)(yang)化(hua)碳等氣(qi)體的(de)(de)透氣(qi)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)比天然橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)高(gao)出30-50倍。（8）生(sheng)理惰(duo)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)。硅橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)無毒，無味，無嗅(xiu)，與人體組織(zhi)(zhi)不粘連，具(ju)有(you)抗凝血作用(yong)，對(dui)肌(ji)體組織(zhi)(zhi)的(de)(de)反應性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)非常少。特別適(shi)合(he)作為醫用(yong)材料。

硅橡膠的用量

據(ju)中(zhong)國(guo)(guo)汽(qi)車(che)(che)(che)工業(ye)(ye)協會統(tong)計(ji)，2012年(nian)，汽(qi)車(che)(che)(che)產銷分別達到1927.18萬(wan)輛和(he)(he)1930.64萬(wan)輛，同比(bi)分別增(zeng)長(chang)4.63%和(he)(he)4.33%，汽(qi)車(che)(che)(che)工業(ye)(ye)硅橡(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)用(yong)(yong)量約達2.0萬(wan)t。根據(ju)觀研(yan)(yan)天下的(de)(de)(de)新(xin)研(yan)(yan)究，增(zeng)加有機(ji)硅材(cai)料在(zai)(zai)(zai)汽(qi)車(che)(che)(che)零(ling)部件(jian)(jian)方面(mian)的(de)(de)(de)用(yong)(yong)量，可以大幅度(du)提高汽(qi)車(che)(che)(che)的(de)(de)(de)安全性能，因此(ci)，汽(qi)車(che)(che)(che)產量和(he)(he)單(dan)車(che)(che)(che)用(yong)(yong)量水平的(de)(de)(de)提高都將(jiang)推(tui)動汽(qi)車(che)(che)(che)工業(ye)(ye)對硅橡(xiang)膠(jiao)需求的(de)(de)(de)增(zeng)加。國(guo)(guo)家(jia)鼓勵自(zi)主品(pin)牌(pai)(pai)的(de)(de)(de)汽(qi)車(che)(che)(che)發展，關鍵汽(qi)車(che)(che)(che)零(ling)部件(jian)(jian)實現(xian)自(zi)主化(hua)，《2012年(nian)度(du)黨政機(ji)關公(gong)務用(yong)(yong)車(che)(che)(che)選用(yong)(yong)車(che)(che)(che)型目錄（征求意(yi)見(jian)稿(gao)）》為自(zi)主品(pin)牌(pai)(pai)擴大在(zai)(zai)(zai)政府采購的(de)(de)(de)市(shi)場份額，為改(gai)變(bian)目前國(guo)(guo)內政府采購以合資品(pin)牌(pai)(pai)產品(pin)為主的(de)(de)(de)局面(mian)提供(gong)(gong)了保障(zhang)。促進自(zi)主品(pin)牌(pai)(pai)發展，國(guo)(guo)產汽(qi)車(che)(che)(che)業(ye)(ye)的(de)(de)(de)繁(fan)榮將(jiang)為汽(qi)車(che)(che)(che)膠(jiao)的(de)(de)(de)應用(yong)(yong)提供(gong)(gong)有力保障(zhang)。預(yu)測未來3年(nian)，我(wo)國(guo)(guo)室(shi)溫硫化(hua)硅橡(xiang)膠(jiao)在(zai)(zai)(zai)汽(qi)車(che)(che)(che)行業(ye)(ye)將(jiang)以年(nian)均20%增(zeng)長(chang)。

此(ci)外，硅橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)是(shi)重要的非(fei)石油(you)基(ji)(ji)合(he)(he)(he)成(cheng)(cheng)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)，約(yue)占非(fei)石油(you)基(ji)(ji)合(he)(he)(he)成(cheng)(cheng)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)消費量的98%。但因為(wei)(wei)石油(you)價(jia)格(ge)的大幅上漲(zhang)，同時我國在硅橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的關鍵原料有機(ji)(ji)硅單體的生(sheng)產技術方面(mian)取(qu)得突破，有機(ji)(ji)硅單體的生(sheng)產技術在2005年前(qian)被(bei)幾(ji)家跨國公司壟斷，但目前(qian)我國已(yi)發展成(cheng)(cheng)為(wei)(wei)全球(qiu)有機(ji)(ji)硅單體第1大國，這2個方面(mian)原因使硅橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的價(jia)格(ge)從(cong)2011年起開始(shi)低于石油(you)基(ji)(ji)合(he)(he)(he)成(cheng)(cheng)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)，僅約(yue)為(wei)(wei)大宗石油(you)基(ji)(ji)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的80%～90%，成(cheng)(cheng)為(wei)(wei)廉(lian)價(jia)的合(he)(he)(he)成(cheng)(cheng)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)，并開始(shi)大規模替代石油(you)基(ji)(ji)合(he)(he)(he)成(cheng)(cheng)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)。這將極大拓展有機(ji)(ji)硅產業的市場空間，同時將帶(dai)動(dong)硅油(you)、硅烷(wan)偶聯劑和硅樹脂等其他有機(ji)(ji)硅產品的消費。