硅橡膠是指主鏈由硅(gui)(gui)和(he)氧(yang)原子(zi)交替(ti)構成，硅(gui)(gui)原子(zi)上通常連有(you)兩個有(you)機基(ji)(ji)團的(de)(de)(de)(de)橡膠(jiao)(jiao)。普通的(de)(de)(de)(de)硅(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)主要由含(han)甲基(ji)(ji)和(he)少量乙(yi)烯基(ji)(ji)的(de)(de)(de)(de)硅(gui)(gui)氧(yang)鏈節組成。苯(ben)(ben)基(ji)(ji)的(de)(de)(de)(de)引(yin)(yin)入可(ke)提高硅(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)耐高、低溫(wen)性(xing)(xing)能(neng)，三氟丙(bing)基(ji)(ji)及氰基(ji)(ji)的(de)(de)(de)(de)引(yin)(yin)入則(ze)可(ke)提高硅(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)耐溫(wen)及耐油(you)性(xing)(xing)能(neng)。硅(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)耐低溫(wen)性(xing)(xing)能(neng)良好，一般在-55℃下仍(reng)能(neng)工作。引(yin)(yin)入苯(ben)(ben)基(ji)(ji)后，可(ke)達-73℃。硅(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)耐熱性(xing)(xing)能(neng)也很(hen)突出，在180℃下可(ke)長期工作，稍(shao)高于(yu)200℃也能(neng)承(cheng)受數(shu)周或更長時間仍(reng)有(you)彈性(xing)(xing)，瞬時可(ke)耐300℃以上的(de)(de)(de)(de)高溫(wen)。硅(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)透氣性(xing)(xing)好，氧(yang)氣透過率在合成聚合物中是較高的(de)(de)(de)(de)。此外，硅(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)還具有(you)生理惰性(xing)(xing)、不會導(dao)致凝血的(de)(de)(de)(de)突出特性(xing)(xing)，因此在醫用(yong)領域應用(yong)廣泛。

主要品種

硅橡膠(jiao)分(fen)(fen)類的(de)(de)方(fang)法很(hen)多(duo)，通(tong)常按固(gu)化(hua)前的(de)(de)形態分(fen)(fen)為固(gu)體(ti)硅橡膠(jiao)和液體(ti)硅橡膠(jiao)；按硫化(hua)溫(wen)度分(fen)(fen)為室(shi)溫(wen)硫化(hua)硅橡膠(jiao)，高(gao)溫(wen)硫化(hua)硅橡膠(jiao)；按所用(yong)單體(ti)的(de)(de)不同(tong)，可分(fen)(fen)為甲基(ji)乙烯基(ji)硅橡膠(jiao)，甲基(ji)苯基(ji)乙烯基(ji)硅橡膠(jiao)、氟(fu)硅，腈硅橡膠(jiao)等；按性(xing)能和用(yong)途的(de)(de)不同(tong)又(you)可分(fen)(fen)為通(tong)用(yong)型(xing)(xing)、超(chao)耐(nai)(nai)低溫(wen)型(xing)(xing)、超(chao)耐(nai)(nai)高(gao)溫(wen)型(xing)(xing)、高(gao)強(qiang)力型(xing)(xing)、耐(nai)(nai)油型(xing)(xing)、醫(yi)用(yong)型(xing)(xing)等等。

發展史

硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)早期是由美(mei)國(guo)(guo)(guo)以三氯(lv)化鐵為催化劑(ji)合成的。1945年，硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)產(chan)(chan)品問世(shi)。1948年，采用(yong)高比表面積的氣相法白炭黑補強的硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)研制成功，使硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)的性能(neng)躍升(sheng)到(dao)實用(yong)階(jie)段，奠定了(le)現代硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)生(sheng)產(chan)(chan)技術的基(ji)礎(chu)。從二(er)(er)甲(jia)基(ji)二(er)(er)氯(lv)硅(gui)烷(wan)合成開始生(sheng)產(chan)(chan)硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)的國(guo)(guo)(guo)家有(you)美(mei)國(guo)(guo)(guo)。俄羅斯、德國(guo)(guo)(guo)、日本、韓國(guo)(guo)(guo)和(he)(he)中(zhong)國(guo)(guo)(guo)等。中(zhong)國(guo)(guo)(guo)硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)的工業化研究(jiu)始于1957年，多家研究(jiu)所(suo)和(he)(he)企業陸續開發出各種(zhong)硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)。到(dao)2003年底，中(zhong)國(guo)(guo)(guo)硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)生(sheng)產(chan)(chan)能(neng)力(li)為135千噸，其中(zhong)高溫膠(jiao)(jiao)100千噸。

高溫硫化硅橡膠

高溫(wen)硫(liu)(liu)化(hua)(hua)硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)是指聚(ju)硅(gui)氧(yang)(yang)烷變成(cheng)彈(dan)性體(ti)的過(guo)程(cheng)是經過(guo)高溫(wen)（110-170℃）硫(liu)(liu)化(hua)(hua)成(cheng)型的。它主要以高分子量的聚(ju)甲基乙烯基硅(gui)氧(yang)(yang)烷為(wei)生膠(jiao)(jiao)，混入補強(qiang)填料、硫(liu)(liu)化(hua)(hua)劑(ji)等，在加熱加壓下硫(liu)(liu)化(hua)(hua)成(cheng)彈(dan)性體(ti)。硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)的補強(qiang)主要是各(ge)種(zhong)類(lei)型的白炭黑，可使硫(liu)(liu)化(hua)(hua)膠(jiao)(jiao)的強(qiang)度增加數十倍(bei)。有時為(wei)了降低(di)成(cheng)本或改善膠(jiao)(jiao)料性能(neng)及賦(fu)予(yu)硫(liu)(liu)化(hua)(hua)膠(jiao)(jiao)各(ge)種(zhong)特殊的性能(neng)，也(ye)加入相應的各(ge)種(zhong)添加劑(ji)。硫(liu)(liu)化(hua)(hua)劑(ji)是各(ge)種(zhong)有機過(guo)氧(yang)(yang)化(hua)(hua)物或加成(cheng)反應催化(hua)(hua)劑(ji)。

加工(gong)成型方法如圖所示。一次硫(liu)化的(de)(de)(de)目(mu)的(de)(de)(de)是進行(xing)高分子鏈的(de)(de)(de)交(jiao)聯反應；二次硫(liu)化的(de)(de)(de)目(mu)的(de)(de)(de)是進行(xing)補充交(jiao)聯、驅除硫(liu)化劑(ji)分解產物和其他揮(hui)發性(xing)化合(he)(he)物以穩定(ding)硫(liu)化膠的(de)(de)(de)各項性(xing)能。常用(yong)的(de)(de)(de)設(she)備有開放(fang)式煉膠機(ji)、捏合(he)(he)機(ji)及真(zhen)空密煉機(ji)。

主要性能

（1）高(gao)(gao)溫(wen)(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)顯(xian)著(zhu)的(de)(de)(de)(de)特征是(shi)高(gao)(gao)溫(wen)(wen)(wen)穩定(ding)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)，雖然常溫(wen)(wen)(wen)下(xia)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)強度僅是(shi)天然橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)或某些合成橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)一半，但在(zai)200℃以上的(de)(de)(de)(de)高(gao)(gao)溫(wen)(wen)(wen)環(huan)境(jing)下(xia)，硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)仍能(neng)(neng)保持一定(ding)的(de)(de)(de)(de)柔韌性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)、回(hui)彈性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)和(he)表(biao)面硬度，且力學(xue)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)無明顯(xian)變化。（2）低溫(wen)(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)玻璃化溫(wen)(wen)(wen)度一般為-70~-50℃，特殊配方可達-100℃，表(biao)明其(qi)低溫(wen)(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)優異。這對(dui)(dui)航(hang)空、宇航(hang)工業的(de)(de)(de)(de)意義(yi)重大(da)。（3）耐候(hou)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)中(zhong)Si-O-Si鍵對(dui)(dui)氧、臭(chou)氧及(ji)紫外線等十(shi)分穩定(ding)，在(zai)不(bu)加任何添(tian)加劑的(de)(de)(de)(de)情況下(xia)，就(jiu)具(ju)有(you)優良的(de)(de)(de)(de)耐候(hou)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)。（4）電氣性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)具(ju)有(you)優異的(de)(de)(de)(de)絕緣(yuan)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)，耐電暈性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)和(he)耐電弧性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)也非(fei)常好。（5）物理(li)機械性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)常溫(wen)(wen)(wen)下(xia)的(de)(de)(de)(de)物理(li)機械性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)比通(tong)用橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)差，但在(zai)150℃的(de)(de)(de)(de)高(gao)(gao)溫(wen)(wen)(wen)和(he)-50℃的(de)(de)(de)(de)低溫(wen)(wen)(wen)下(xia)，其(qi)物理(li)機械性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)優于通(tong)用橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)。（6）耐油(you)及(ji)化學(xue)試(shi)劑性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)。普(pu)通(tong)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)具(ju)有(you)中(zhong)等的(de)(de)(de)(de)耐油(you)、耐溶(rong)劑性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。（7）氣體透過性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。室溫(wen)(wen)(wen)下(xia)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)對(dui)(dui)空氣、氮(dan)、氧、二氧化碳等氣體的(de)(de)(de)(de)透氣性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)比天然橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)高(gao)(gao)出30-50倍。（8）生理(li)惰性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)無毒(du)，無味(wei)，無嗅，與人體組(zu)織(zhi)(zhi)不(bu)粘(zhan)連，具(ju)有(you)抗凝血作(zuo)用，對(dui)(dui)肌體組(zu)織(zhi)(zhi)的(de)(de)(de)(de)反應性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)非(fei)常少。特別(bie)適合作(zuo)為醫用材料。

硅橡膠的用量

據(ju)中國(guo)汽(qi)車(che)(che)(che)工業(ye)(ye)(ye)(ye)協(xie)會統計，2012年(nian)，汽(qi)車(che)(che)(che)產(chan)(chan)(chan)銷(xiao)分別(bie)達(da)到1927.18萬(wan)輛和(he)1930.64萬(wan)輛，同比(bi)分別(bie)增(zeng)長4.63%和(he)4.33%，汽(qi)車(che)(che)(che)工業(ye)(ye)(ye)(ye)硅(gui)橡膠的用(yong)(yong)(yong)(yong)量約達(da)2.0萬(wan)t。根據(ju)觀研天下的新(xin)研究，增(zeng)加(jia)有(you)機硅(gui)材料在(zai)汽(qi)車(che)(che)(che)零(ling)部件(jian)(jian)方面的用(yong)(yong)(yong)(yong)量，可以大(da)幅度提高(gao)汽(qi)車(che)(che)(che)的安全性能，因此，汽(qi)車(che)(che)(che)產(chan)(chan)(chan)量和(he)單車(che)(che)(che)用(yong)(yong)(yong)(yong)量水平的提高(gao)都(dou)將(jiang)推(tui)動汽(qi)車(che)(che)(che)工業(ye)(ye)(ye)(ye)對(dui)硅(gui)橡膠需(xu)求的增(zeng)加(jia)。國(guo)家鼓勵自主(zhu)(zhu)品(pin)牌的汽(qi)車(che)(che)(che)發展，關(guan)鍵(jian)汽(qi)車(che)(che)(che)零(ling)部件(jian)(jian)實現(xian)自主(zhu)(zhu)化(hua)，《2012年(nian)度黨政機關(guan)公務用(yong)(yong)(yong)(yong)車(che)(che)(che)選用(yong)(yong)(yong)(yong)車(che)(che)(che)型目錄（征求意見稿）》為自主(zhu)(zhu)品(pin)牌擴大(da)在(zai)政府采(cai)購(gou)的市場份額(e)，為改變目前國(guo)內政府采(cai)購(gou)以合資(zi)品(pin)牌產(chan)(chan)(chan)品(pin)為主(zhu)(zhu)的局面提供了保障。促進自主(zhu)(zhu)品(pin)牌發展，國(guo)產(chan)(chan)(chan)汽(qi)車(che)(che)(che)業(ye)(ye)(ye)(ye)的繁榮將(jiang)為汽(qi)車(che)(che)(che)膠的應(ying)用(yong)(yong)(yong)(yong)提供有(you)力保障。預測(ce)未來(lai)3年(nian)，我國(guo)室溫硫化(hua)硅(gui)橡膠在(zai)汽(qi)車(che)(che)(che)行業(ye)(ye)(ye)(ye)將(jiang)以年(nian)均(jun)20%增(zeng)長。

此(ci)外(wai)，硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)是重要的(de)(de)非石(shi)(shi)油基合成(cheng)(cheng)(cheng)(cheng)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)，約占非石(shi)(shi)油基合成(cheng)(cheng)(cheng)(cheng)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)消(xiao)(xiao)費量(liang)的(de)(de)98%。但(dan)因(yin)為(wei)石(shi)(shi)油價格(ge)的(de)(de)大幅上(shang)漲，同時(shi)我國(guo)在硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)關鍵原料有機硅(gui)(gui)單體的(de)(de)生(sheng)產技術(shu)方(fang)面取得突破，有機硅(gui)(gui)單體的(de)(de)生(sheng)產技術(shu)在2005年(nian)前被幾家跨(kua)國(guo)公(gong)司(si)壟斷，但(dan)目前我國(guo)已發展(zhan)成(cheng)(cheng)(cheng)(cheng)為(wei)全球有機硅(gui)(gui)單體第(di)1大國(guo)，這2個方(fang)面原因(yin)使硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)價格(ge)從2011年(nian)起開始低于石(shi)(shi)油基合成(cheng)(cheng)(cheng)(cheng)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)，僅約為(wei)大宗石(shi)(shi)油基橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)80%～90%，成(cheng)(cheng)(cheng)(cheng)為(wei)廉(lian)價的(de)(de)合成(cheng)(cheng)(cheng)(cheng)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)，并開始大規模替代石(shi)(shi)油基合成(cheng)(cheng)(cheng)(cheng)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)。這將極大拓(tuo)展(zhan)有機硅(gui)(gui)產業的(de)(de)市場空(kong)間，同時(shi)將帶(dai)動硅(gui)(gui)油、硅(gui)(gui)烷(wan)偶聯劑和硅(gui)(gui)樹脂等其他有機硅(gui)(gui)產品的(de)(de)消(xiao)(xiao)費。