硅橡膠是指主鏈由(you)硅(gui)(gui)(gui)和氧原(yuan)子(zi)交替(ti)構成，硅(gui)(gui)(gui)原(yuan)子(zi)上通常連有兩個有機(ji)基(ji)團的橡(xiang)膠(jiao)。普(pu)通的硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)主要由(you)含甲基(ji)和少量乙(yi)烯基(ji)的硅(gui)(gui)(gui)氧鏈節組(zu)成。苯基(ji)的引入(ru)可提高硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)的耐(nai)高、低溫(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)，三氟丙基(ji)及氰基(ji)的引入(ru)則可提高硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)的耐(nai)溫(wen)及耐(nai)油性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)耐(nai)低溫(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)良好(hao)，一般在(zai)-55℃下(xia)仍能(neng)(neng)工(gong)作。引入(ru)苯基(ji)后，可達-73℃。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)的耐(nai)熱性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)也很突出，在(zai)180℃下(xia)可長(chang)期工(gong)作，稍高于200℃也能(neng)(neng)承受數周(zhou)或(huo)更長(chang)時(shi)間仍有彈性(xing)(xing)(xing)(xing)，瞬時(shi)可耐(nai)300℃以上的高溫(wen)。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)的透(tou)氣性(xing)(xing)(xing)(xing)好(hao)，氧氣透(tou)過率(lv)在(zai)合(he)(he)成聚合(he)(he)物中是較高的。此外，硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)還(huan)具有生(sheng)理惰性(xing)(xing)(xing)(xing)、不(bu)會導(dao)致凝(ning)血的突出特性(xing)(xing)(xing)(xing)，因此在(zai)醫用領域(yu)應(ying)用廣泛。

主要品種

硅(gui)橡膠(jiao)分(fen)類的(de)(de)方法很多(duo)，通常按固化前的(de)(de)形(xing)態分(fen)為(wei)固體硅(gui)橡膠(jiao)和液體硅(gui)橡膠(jiao)；按硫(liu)化溫度分(fen)為(wei)室(shi)溫硫(liu)化硅(gui)橡膠(jiao)，高溫硫(liu)化硅(gui)橡膠(jiao)；按所(suo)用(yong)單體的(de)(de)不(bu)同(tong)(tong)，可分(fen)為(wei)甲基乙(yi)烯基硅(gui)橡膠(jiao)，甲基苯(ben)基乙(yi)烯基硅(gui)橡膠(jiao)、氟硅(gui)，腈硅(gui)橡膠(jiao)等(deng)；按性能和用(yong)途(tu)的(de)(de)不(bu)同(tong)(tong)又可分(fen)為(wei)通用(yong)型(xing)、超(chao)耐(nai)低溫型(xing)、超(chao)耐(nai)高溫型(xing)、高強力型(xing)、耐(nai)油型(xing)、醫(yi)用(yong)型(xing)等(deng)等(deng)。

發展史

硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)早期(qi)是(shi)由美(mei)國(guo)以三氯化鐵為催化劑合成的(de)。1945年，硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)產(chan)(chan)品問世。1948年，采用高比(bi)表(biao)面(mian)積的(de)氣相法白炭黑補強(qiang)的(de)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)研制成功(gong)，使(shi)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)性能(neng)躍(yue)升(sheng)到實用階段，奠(dian)定了現代硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)生產(chan)(chan)技術的(de)基(ji)礎。從二甲基(ji)二氯硅(gui)烷(wan)合成開始生產(chan)(chan)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)國(guo)家有美(mei)國(guo)。俄羅斯、德國(guo)、日(ri)本(ben)、韓國(guo)和中(zhong)國(guo)等。中(zhong)國(guo)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)工(gong)業化研究始于1957年，多家研究所(suo)和企業陸(lu)續開發出(chu)各(ge)種(zhong)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)。到2003年底，中(zhong)國(guo)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)生產(chan)(chan)能(neng)力為135千噸，其中(zhong)高溫膠(jiao)(jiao)100千噸。

高溫硫化硅橡膠

高溫(wen)(wen)硫(liu)化(hua)(hua)(hua)(hua)硅(gui)橡(xiang)膠是(shi)指(zhi)聚(ju)硅(gui)氧(yang)烷(wan)變(bian)成(cheng)彈(dan)性體的(de)(de)(de)過程是(shi)經(jing)過高溫(wen)(wen)（110-170℃）硫(liu)化(hua)(hua)(hua)(hua)成(cheng)型(xing)的(de)(de)(de)。它主要以高分子(zi)量(liang)的(de)(de)(de)聚(ju)甲基乙烯基硅(gui)氧(yang)烷(wan)為(wei)生膠，混入(ru)補強(qiang)填料、硫(liu)化(hua)(hua)(hua)(hua)劑等，在加(jia)熱(re)加(jia)壓(ya)下硫(liu)化(hua)(hua)(hua)(hua)成(cheng)彈(dan)性體。硅(gui)橡(xiang)膠的(de)(de)(de)補強(qiang)主要是(shi)各種(zhong)類(lei)型(xing)的(de)(de)(de)白炭黑，可使硫(liu)化(hua)(hua)(hua)(hua)膠的(de)(de)(de)強(qiang)度增加(jia)數十(shi)倍(bei)。有時(shi)為(wei)了(le)降(jiang)低成(cheng)本(ben)或(huo)改善膠料性能(neng)及賦予(yu)硫(liu)化(hua)(hua)(hua)(hua)膠各種(zhong)特殊的(de)(de)(de)性能(neng)，也加(jia)入(ru)相(xiang)應的(de)(de)(de)各種(zhong)添(tian)加(jia)劑。硫(liu)化(hua)(hua)(hua)(hua)劑是(shi)各種(zhong)有機過氧(yang)化(hua)(hua)(hua)(hua)物或(huo)加(jia)成(cheng)反(fan)應催化(hua)(hua)(hua)(hua)劑。

加工成(cheng)型方法如圖所(suo)示(shi)。一次(ci)硫化(hua)的(de)目(mu)(mu)的(de)是進(jin)行高分子(zi)鏈的(de)交(jiao)聯反應；二次(ci)硫化(hua)的(de)目(mu)(mu)的(de)是進(jin)行補(bu)充交(jiao)聯、驅(qu)除硫化(hua)劑分解(jie)產(chan)物和其他揮發(fa)性化(hua)合物以穩定硫化(hua)膠的(de)各項性能。常用的(de)設備有開放式煉(lian)膠機、捏合機及真空密煉(lian)機。

主要性能

（1）高(gao)(gao)溫(wen)(wen)性(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)。硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)顯著的(de)(de)(de)(de)特征是高(gao)(gao)溫(wen)(wen)穩定性(xing)，雖然(ran)(ran)常溫(wen)(wen)下(xia)硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)強度(du)僅是天然(ran)(ran)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)或某(mou)些合成(cheng)橡(xiang)(xiang)(xiang)(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)環境下(xia)，硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)仍能(neng)(neng)(neng)(neng)保持一定的(de)(de)(de)(de)柔韌(ren)性(xing)、回彈性(xing)和表面硬度(du)，且力學性(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)無(wu)(wu)明(ming)顯變化(hua)(hua)(hua)。（2）低(di)溫(wen)(wen)性(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)玻(bo)璃化(hua)(hua)(hua)溫(wen)(wen)度(du)一般為-70~-50℃，特殊配方可達-100℃，表明(ming)其(qi)(qi)低(di)溫(wen)(wen)性(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)優異。這對(dui)航(hang)空、宇航(hang)工業的(de)(de)(de)(de)意義重(zhong)大。（3）耐(nai)候性(xing)硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)中Si-O-Si鍵對(dui)氧(yang)、臭氧(yang)及紫(zi)外線等(deng)十分穩定，在(zai)不加(jia)任何添加(jia)劑的(de)(de)(de)(de)情況下(xia)，就具(ju)(ju)有優良的(de)(de)(de)(de)耐(nai)候性(xing)。（4）電(dian)氣(qi)性(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)。硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)具(ju)(ju)有優異的(de)(de)(de)(de)絕緣性(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)，耐(nai)電(dian)暈性(xing)和耐(nai)電(dian)弧性(xing)也非常好。（5）物理機(ji)械(xie)性(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)。硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)常溫(wen)(wen)下(xia)的(de)(de)(de)(de)物理機(ji)械(xie)性(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)比(bi)通用(yong)(yong)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)差，但在(zai)150℃的(de)(de)(de)(de)高(gao)(gao)溫(wen)(wen)和-50℃的(de)(de)(de)(de)低(di)溫(wen)(wen)下(xia)，其(qi)(qi)物理機(ji)械(xie)性(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)優于通用(yong)(yong)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)。（6）耐(nai)油(you)(you)及化(hua)(hua)(hua)學試(shi)劑性(xing)。普(pu)通硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)具(ju)(ju)有中等(deng)的(de)(de)(de)(de)耐(nai)油(you)(you)、耐(nai)溶劑性(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)。（7）氣(qi)體(ti)透過(guo)性(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)。室溫(wen)(wen)下(xia)硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)對(dui)空氣(qi)、氮、氧(yang)、二氧(yang)化(hua)(hua)(hua)碳等(deng)氣(qi)體(ti)的(de)(de)(de)(de)透氣(qi)性(xing)比(bi)天然(ran)(ran)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)高(gao)(gao)出30-50倍。（8）生理惰性(xing)。硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)無(wu)(wu)毒，無(wu)(wu)味(wei)，無(wu)(wu)嗅(xiu)，與(yu)人(ren)體(ti)組(zu)織不粘連，具(ju)(ju)有抗(kang)凝血作用(yong)(yong)，對(dui)肌體(ti)組(zu)織的(de)(de)(de)(de)反應(ying)性(xing)非常少(shao)。特別適合作為醫用(yong)(yong)材(cai)料。

硅橡膠的用量

據中國汽(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)工(gong)業(ye)協會統計(ji)，2012年(nian)，汽(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)產(chan)銷分別(bie)達(da)到(dao)1927.18萬輛和1930.64萬輛，同比分別(bie)增(zeng)長(chang)4.63%和4.33%，汽(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)工(gong)業(ye)硅(gui)橡膠的(de)(de)用(yong)(yong)(yong)量約達(da)2.0萬t。根據觀研天下的(de)(de)新研究，增(zeng)加有機硅(gui)材料在汽(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)零(ling)部件(jian)方面的(de)(de)用(yong)(yong)(yong)量，可(ke)以(yi)大幅度提(ti)高汽(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)的(de)(de)安全性(xing)能(neng)，因此，汽(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)產(chan)量和單車(che)(che)(che)(che)用(yong)(yong)(yong)量水平的(de)(de)提(ti)高都將推動汽(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)工(gong)業(ye)對硅(gui)橡膠需求的(de)(de)增(zeng)加。國家鼓(gu)勵自主(zhu)品(pin)(pin)牌(pai)的(de)(de)汽(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)發展，關鍵汽(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)零(ling)部件(jian)實現自主(zhu)化，《2012年(nian)度黨政(zheng)(zheng)(zheng)機關公務(wu)用(yong)(yong)(yong)車(che)(che)(che)(che)選用(yong)(yong)(yong)車(che)(che)(che)(che)型目錄（征求意見稿）》為(wei)自主(zhu)品(pin)(pin)牌(pai)擴(kuo)大在政(zheng)(zheng)(zheng)府(fu)采(cai)(cai)購的(de)(de)市場份額，為(wei)改變目前國內政(zheng)(zheng)(zheng)府(fu)采(cai)(cai)購以(yi)合資品(pin)(pin)牌(pai)產(chan)品(pin)(pin)為(wei)主(zhu)的(de)(de)局(ju)面提(ti)供了保(bao)障(zhang)(zhang)。促進自主(zhu)品(pin)(pin)牌(pai)發展，國產(chan)汽(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)業(ye)的(de)(de)繁榮將為(wei)汽(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)膠的(de)(de)應(ying)用(yong)(yong)(yong)提(ti)供有力保(bao)障(zhang)(zhang)。預測未來(lai)3年(nian)，我國室溫(wen)硫化硅(gui)橡膠在汽(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)行業(ye)將以(yi)年(nian)均20%增(zeng)長(chang)。

此(ci)外，硅(gui)(gui)橡膠(jiao)是重要(yao)的非(fei)石(shi)(shi)油(you)(you)基合成橡膠(jiao)，約占(zhan)非(fei)石(shi)(shi)油(you)(you)基合成橡膠(jiao)消費(fei)量的98%。但(dan)因(yin)為(wei)石(shi)(shi)油(you)(you)價(jia)格(ge)的大(da)幅上漲，同(tong)時我國在(zai)硅(gui)(gui)橡膠(jiao)的關鍵原料有(you)機(ji)硅(gui)(gui)單體(ti)(ti)的生產技術(shu)方(fang)面取(qu)得突破(po)，有(you)機(ji)硅(gui)(gui)單體(ti)(ti)的生產技術(shu)在(zai)2005年(nian)前被幾(ji)家跨國公(gong)司壟斷，但(dan)目(mu)前我國已發展成為(wei)全球(qiu)有(you)機(ji)硅(gui)(gui)單體(ti)(ti)第1大(da)國，這(zhe)2個方(fang)面原因(yin)使硅(gui)(gui)橡膠(jiao)的價(jia)格(ge)從2011年(nian)起(qi)開始低于石(shi)(shi)油(you)(you)基合成橡膠(jiao)，僅(jin)約為(wei)大(da)宗石(shi)(shi)油(you)(you)基橡膠(jiao)的80%～90%，成為(wei)廉(lian)價(jia)的合成橡膠(jiao)，并開始大(da)規模替代(dai)石(shi)(shi)油(you)(you)基合成橡膠(jiao)。這(zhe)將極大(da)拓展有(you)機(ji)硅(gui)(gui)產業的市場空間(jian)，同(tong)時將帶(dai)動硅(gui)(gui)油(you)(you)、硅(gui)(gui)烷偶聯劑和(he)硅(gui)(gui)樹脂(zhi)等其他有(you)機(ji)硅(gui)(gui)產品的消費(fei)。