硅橡膠是(shi)指(zhi)主鏈由硅(gui)(gui)(gui)和氧(yang)原(yuan)(yuan)子交替構成(cheng)，硅(gui)(gui)(gui)原(yuan)(yuan)子上通(tong)常連有(you)兩個有(you)機基團的(de)(de)(de)橡膠。普通(tong)的(de)(de)(de)硅(gui)(gui)(gui)橡膠主要由含甲基和少量乙烯基的(de)(de)(de)硅(gui)(gui)(gui)氧(yang)鏈節(jie)組成(cheng)。苯基的(de)(de)(de)引入可(ke)(ke)提高(gao)(gao)硅(gui)(gui)(gui)橡膠的(de)(de)(de)耐(nai)(nai)高(gao)(gao)、低(di)溫性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)，三(san)氟丙(bing)基及氰基的(de)(de)(de)引入則可(ke)(ke)提高(gao)(gao)硅(gui)(gui)(gui)橡膠的(de)(de)(de)耐(nai)(nai)溫及耐(nai)(nai)油性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。硅(gui)(gui)(gui)橡膠耐(nai)(nai)低(di)溫性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)良好(hao)，一般(ban)在(zai)-55℃下(xia)仍(reng)能(neng)(neng)(neng)工(gong)作。引入苯基后，可(ke)(ke)達-73℃。硅(gui)(gui)(gui)橡膠的(de)(de)(de)耐(nai)(nai)熱性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)也很突出(chu)，在(zai)180℃下(xia)可(ke)(ke)長期(qi)工(gong)作，稍高(gao)(gao)于200℃也能(neng)(neng)(neng)承受(shou)數周(zhou)或更(geng)長時間(jian)仍(reng)有(you)彈性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)，瞬時可(ke)(ke)耐(nai)(nai)300℃以上的(de)(de)(de)高(gao)(gao)溫。硅(gui)(gui)(gui)橡膠的(de)(de)(de)透(tou)(tou)氣(qi)(qi)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)好(hao)，氧(yang)氣(qi)(qi)透(tou)(tou)過率(lv)在(zai)合成(cheng)聚合物中是(shi)較高(gao)(gao)的(de)(de)(de)。此(ci)(ci)外(wai)，硅(gui)(gui)(gui)橡膠還具有(you)生(sheng)理惰(duo)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)、不會導致(zhi)凝血(xue)的(de)(de)(de)突出(chu)特性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)，因此(ci)(ci)在(zai)醫用(yong)領域(yu)應用(yong)廣泛。

主要品種

硅(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)分類的(de)方法很(hen)多，通常按(an)固化前的(de)形(xing)態分為固體(ti)(ti)硅(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)和(he)(he)液體(ti)(ti)硅(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)；按(an)硫(liu)(liu)化溫(wen)度分為室溫(wen)硫(liu)(liu)化硅(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)，高溫(wen)硫(liu)(liu)化硅(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)；按(an)所(suo)用單體(ti)(ti)的(de)不(bu)同，可(ke)分為甲基(ji)(ji)(ji)乙烯基(ji)(ji)(ji)硅(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)，甲基(ji)(ji)(ji)苯基(ji)(ji)(ji)乙烯基(ji)(ji)(ji)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(xing)能和(he)(he)用途的(de)不(bu)同又可(ke)分為通用型(xing)、超耐(nai)(nai)低溫(wen)型(xing)、超耐(nai)(nai)高溫(wen)型(xing)、高強力型(xing)、耐(nai)(nai)油型(xing)、醫用型(xing)等等。

發展史

硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)早期是由(you)美(mei)國以三氯化(hua)鐵(tie)為(wei)催化(hua)劑合成(cheng)(cheng)的(de)(de)。1945年，硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)產品問世(shi)。1948年，采用(yong)高(gao)比表面積的(de)(de)氣相法白炭(tan)黑補(bu)強(qiang)的(de)(de)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)研(yan)制成(cheng)(cheng)功，使硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)性能躍升到(dao)實用(yong)階段，奠(dian)定了現(xian)代硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)生產技術的(de)(de)基(ji)礎。從二(er)甲基(ji)二(er)氯硅(gui)烷(wan)合成(cheng)(cheng)開始生產硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)國家(jia)有美(mei)國。俄羅(luo)斯、德(de)國、日(ri)本(ben)、韓國和(he)中(zhong)國等。中(zhong)國硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)工業化(hua)研(yan)究(jiu)始于1957年，多家(jia)研(yan)究(jiu)所和(he)企業陸續開發出各(ge)種硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)。到(dao)2003年底，中(zhong)國硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)生產能力為(wei)135千(qian)噸(dun)(dun)，其中(zhong)高(gao)溫膠(jiao)(jiao)100千(qian)噸(dun)(dun)。

高溫硫化硅橡膠

高(gao)溫硫(liu)化(hua)(hua)(hua)硅(gui)橡膠(jiao)是(shi)(shi)指聚(ju)硅(gui)氧烷(wan)變(bian)成(cheng)(cheng)彈性體(ti)的過程是(shi)(shi)經過高(gao)溫（110-170℃）硫(liu)化(hua)(hua)(hua)成(cheng)(cheng)型(xing)的。它主要(yao)以高(gao)分子量的聚(ju)甲(jia)基乙烯基硅(gui)氧烷(wan)為生(sheng)膠(jiao)，混入補強(qiang)填料、硫(liu)化(hua)(hua)(hua)劑等，在加(jia)(jia)(jia)熱加(jia)(jia)(jia)壓下(xia)硫(liu)化(hua)(hua)(hua)成(cheng)(cheng)彈性體(ti)。硅(gui)橡膠(jiao)的補強(qiang)主要(yao)是(shi)(shi)各(ge)種(zhong)(zhong)類(lei)型(xing)的白(bai)炭黑，可使(shi)硫(liu)化(hua)(hua)(hua)膠(jiao)的強(qiang)度增(zeng)加(jia)(jia)(jia)數(shu)十倍。有(you)時為了降(jiang)低成(cheng)(cheng)本或改善膠(jiao)料性能及(ji)賦予(yu)硫(liu)化(hua)(hua)(hua)膠(jiao)各(ge)種(zhong)(zhong)特殊的性能，也加(jia)(jia)(jia)入相應的各(ge)種(zhong)(zhong)添加(jia)(jia)(jia)劑。硫(liu)化(hua)(hua)(hua)劑是(shi)(shi)各(ge)種(zhong)(zhong)有(you)機過氧化(hua)(hua)(hua)物或加(jia)(jia)(jia)成(cheng)(cheng)反應催化(hua)(hua)(hua)劑。

加(jia)工成(cheng)型方法如圖所示。一次(ci)硫(liu)化的(de)(de)(de)目的(de)(de)(de)是進行高分(fen)子鏈的(de)(de)(de)交聯(lian)反應(ying)；二次(ci)硫(liu)化的(de)(de)(de)目的(de)(de)(de)是進行補充交聯(lian)、驅除(chu)硫(liu)化劑(ji)分(fen)解產物和其他揮發性(xing)化合物以穩定硫(liu)化膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)各項(xiang)性(xing)能。常用的(de)(de)(de)設備有(you)開(kai)放式煉(lian)膠(jiao)(jiao)機、捏(nie)合機及真(zhen)空密煉(lian)機。

主要性能

（1）高溫(wen)(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)顯(xian)著的(de)(de)(de)特(te)征是高溫(wen)(wen)(wen)穩(wen)定性(xing)(xing)(xing)(xing)，雖然常(chang)(chang)溫(wen)(wen)(wen)下硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)強(qiang)度(du)僅是天然橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)或某些(xie)合成橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)一半，但(dan)在200℃以上的(de)(de)(de)高溫(wen)(wen)(wen)環境下，硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)仍能(neng)(neng)保(bao)持一定的(de)(de)(de)柔韌(ren)性(xing)(xing)(xing)(xing)、回彈性(xing)(xing)(xing)(xing)和(he)表面硬度(du)，且力學(xue)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)無(wu)明(ming)顯(xian)變化(hua)(hua)。（2）低(di)溫(wen)(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)玻璃化(hua)(hua)溫(wen)(wen)(wen)度(du)一般為-70~-50℃，特(te)殊配方可達-100℃，表明(ming)其低(di)溫(wen)(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)優(you)異。這對航空、宇航工(gong)業(ye)的(de)(de)(de)意義重(zhong)大。（3）耐候性(xing)(xing)(xing)(xing)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)中(zhong)Si-O-Si鍵(jian)對氧、臭氧及紫外線等十分(fen)穩(wen)定，在不(bu)加任何添(tian)加劑的(de)(de)(de)情(qing)況下，就具有(you)優(you)良(liang)的(de)(de)(de)耐候性(xing)(xing)(xing)(xing)。（4）電氣性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)具有(you)優(you)異的(de)(de)(de)絕緣(yuan)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)，耐電暈性(xing)(xing)(xing)(xing)和(he)耐電弧性(xing)(xing)(xing)(xing)也(ye)非常(chang)(chang)好(hao)。（5）物(wu)(wu)理機(ji)械(xie)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)常(chang)(chang)溫(wen)(wen)(wen)下的(de)(de)(de)物(wu)(wu)理機(ji)械(xie)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)比通用橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)差，但(dan)在150℃的(de)(de)(de)高溫(wen)(wen)(wen)和(he)-50℃的(de)(de)(de)低(di)溫(wen)(wen)(wen)下，其物(wu)(wu)理機(ji)械(xie)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)優(you)于通用橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)。（6）耐油及化(hua)(hua)學(xue)試劑性(xing)(xing)(xing)(xing)。普通硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)具有(you)中(zhong)等的(de)(de)(de)耐油、耐溶(rong)劑性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。（7）氣體透過性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。室溫(wen)(wen)(wen)下硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)對空氣、氮、氧、二氧化(hua)(hua)碳(tan)等氣體的(de)(de)(de)透氣性(xing)(xing)(xing)(xing)比天然橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)高出30-50倍。（8）生理惰性(xing)(xing)(xing)(xing)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)無(wu)毒，無(wu)味，無(wu)嗅(xiu)，與(yu)人體組織(zhi)不(bu)粘連，具有(you)抗凝血作(zuo)用，對肌體組織(zhi)的(de)(de)(de)反應(ying)性(xing)(xing)(xing)(xing)非常(chang)(chang)少。特(te)別適合作(zuo)為醫(yi)用材料。

硅橡膠的用量

據中國汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)工業(ye)(ye)協會統(tong)計，2012年(nian)，汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)產銷(xiao)分(fen)別達(da)到1927.18萬(wan)輛和(he)1930.64萬(wan)輛，同比分(fen)別增(zeng)長(chang)4.63%和(he)4.33%，汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)工業(ye)(ye)硅(gui)橡(xiang)膠的(de)(de)(de)用(yong)量(liang)約達(da)2.0萬(wan)t。根(gen)據觀(guan)研(yan)天下的(de)(de)(de)新研(yan)究，增(zeng)加有(you)機硅(gui)材料在(zai)汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)零部(bu)件方面的(de)(de)(de)用(yong)量(liang)，可以大(da)幅(fu)度(du)提(ti)(ti)高汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)的(de)(de)(de)安全性能，因此，汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)產量(liang)和(he)單(dan)車(che)(che)(che)用(yong)量(liang)水平的(de)(de)(de)提(ti)(ti)高都(dou)將推動汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)工業(ye)(ye)對硅(gui)橡(xiang)膠需求(qiu)的(de)(de)(de)增(zeng)加。國家鼓(gu)勵(li)自主(zhu)(zhu)(zhu)品(pin)(pin)(pin)牌(pai)(pai)的(de)(de)(de)汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)發展，關鍵汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)零部(bu)件實現(xian)自主(zhu)(zhu)(zhu)化，《2012年(nian)度(du)黨政(zheng)機關公(gong)務用(yong)車(che)(che)(che)選用(yong)車(che)(che)(che)型(xing)目錄（征求(qiu)意見稿）》為(wei)自主(zhu)(zhu)(zhu)品(pin)(pin)(pin)牌(pai)(pai)擴大(da)在(zai)政(zheng)府(fu)采購的(de)(de)(de)市場份額，為(wei)改變目前國內(nei)政(zheng)府(fu)采購以合資品(pin)(pin)(pin)牌(pai)(pai)產品(pin)(pin)(pin)為(wei)主(zhu)(zhu)(zhu)的(de)(de)(de)局(ju)面提(ti)(ti)供(gong)了保障(zhang)。促進(jin)自主(zhu)(zhu)(zhu)品(pin)(pin)(pin)牌(pai)(pai)發展，國產汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)業(ye)(ye)的(de)(de)(de)繁榮將為(wei)汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)膠的(de)(de)(de)應用(yong)提(ti)(ti)供(gong)有(you)力(li)保障(zhang)。預測(ce)未來(lai)3年(nian)，我(wo)國室溫硫化硅(gui)橡(xiang)膠在(zai)汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)行業(ye)(ye)將以年(nian)均20%增(zeng)長(chang)。

此外，硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)是重(zhong)要的(de)非(fei)石(shi)(shi)油(you)基(ji)(ji)(ji)合(he)(he)成橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)，約占非(fei)石(shi)(shi)油(you)基(ji)(ji)(ji)合(he)(he)成橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)消(xiao)費量(liang)的(de)98%。但(dan)因(yin)為石(shi)(shi)油(you)價(jia)格(ge)的(de)大(da)(da)幅上(shang)漲(zhang)，同時我(wo)國(guo)在(zai)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)關鍵原(yuan)料有(you)(you)機硅(gui)(gui)單體(ti)的(de)生(sheng)(sheng)產(chan)(chan)技術方(fang)面取(qu)得突破，有(you)(you)機硅(gui)(gui)單體(ti)的(de)生(sheng)(sheng)產(chan)(chan)技術在(zai)2005年前(qian)被幾(ji)家(jia)跨國(guo)公司壟斷(duan)，但(dan)目前(qian)我(wo)國(guo)已發展成為全(quan)球有(you)(you)機硅(gui)(gui)單體(ti)第1大(da)(da)國(guo)，這(zhe)2個方(fang)面原(yuan)因(yin)使硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)價(jia)格(ge)從2011年起開(kai)(kai)始低于(yu)石(shi)(shi)油(you)基(ji)(ji)(ji)合(he)(he)成橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)，僅約為大(da)(da)宗石(shi)(shi)油(you)基(ji)(ji)(ji)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)80%～90%，成為廉價(jia)的(de)合(he)(he)成橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)，并開(kai)(kai)始大(da)(da)規模(mo)替代石(shi)(shi)油(you)基(ji)(ji)(ji)合(he)(he)成橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)。這(zhe)將極大(da)(da)拓展有(you)(you)機硅(gui)(gui)產(chan)(chan)業的(de)市場(chang)空間，同時將帶動硅(gui)(gui)油(you)、硅(gui)(gui)烷偶聯(lian)劑和硅(gui)(gui)樹脂等其他有(you)(you)機硅(gui)(gui)產(chan)(chan)品(pin)的(de)消(xiao)費。