硅橡膠是指主(zhu)鏈由硅(gui)(gui)和(he)(he)氧原(yuan)子交替構成(cheng)(cheng)，硅(gui)(gui)原(yuan)子上通常連有(you)(you)兩個有(you)(you)機基(ji)團的(de)(de)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)。普(pu)通的(de)(de)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)主(zhu)要由含甲(jia)基(ji)和(he)(he)少量乙烯基(ji)的(de)(de)硅(gui)(gui)氧鏈節組成(cheng)(cheng)。苯基(ji)的(de)(de)引(yin)入可提高(gao)(gao)(gao)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)耐高(gao)(gao)(gao)、低溫(wen)性能(neng)(neng)，三(san)氟丙基(ji)及氰基(ji)的(de)(de)引(yin)入則可提高(gao)(gao)(gao)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)耐溫(wen)及耐油性能(neng)(neng)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)耐低溫(wen)性能(neng)(neng)良好(hao)，一般(ban)在(zai)-55℃下(xia)仍能(neng)(neng)工作(zuo)。引(yin)入苯基(ji)后，可達-73℃。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)耐熱性能(neng)(neng)也很突出，在(zai)180℃下(xia)可長(chang)期工作(zuo)，稍高(gao)(gao)(gao)于200℃也能(neng)(neng)承受數(shu)周或更長(chang)時間仍有(you)(you)彈(dan)性，瞬時可耐300℃以(yi)上的(de)(de)高(gao)(gao)(gao)溫(wen)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)透(tou)氣性好(hao)，氧氣透(tou)過率在(zai)合(he)成(cheng)(cheng)聚合(he)物中是較高(gao)(gao)(gao)的(de)(de)。此外，硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)還具有(you)(you)生理惰性、不會導致凝血的(de)(de)突出特性，因此在(zai)醫用領(ling)域應用廣(guang)泛。

主要品種

硅橡膠(jiao)(jiao)分(fen)類(lei)的方法(fa)很多，通(tong)(tong)常(chang)按固化(hua)(hua)前的形態分(fen)為固體(ti)(ti)(ti)硅橡膠(jiao)(jiao)和液體(ti)(ti)(ti)硅橡膠(jiao)(jiao)；按硫化(hua)(hua)溫(wen)度分(fen)為室(shi)溫(wen)硫化(hua)(hua)硅橡膠(jiao)(jiao)，高(gao)溫(wen)硫化(hua)(hua)硅橡膠(jiao)(jiao)；按所(suo)用(yong)(yong)單(dan)體(ti)(ti)(ti)的不(bu)同，可分(fen)為甲基(ji)(ji)乙烯(xi)基(ji)(ji)硅橡膠(jiao)(jiao)，甲基(ji)(ji)苯(ben)基(ji)(ji)乙烯(xi)基(ji)(ji)硅橡膠(jiao)(jiao)、氟(fu)硅，腈硅橡膠(jiao)(jiao)等；按性能(neng)和用(yong)(yong)途的不(bu)同又可分(fen)為通(tong)(tong)用(yong)(yong)型(xing)(xing)、超(chao)耐低溫(wen)型(xing)(xing)、超(chao)耐高(gao)溫(wen)型(xing)(xing)、高(gao)強力型(xing)(xing)、耐油型(xing)(xing)、醫(yi)用(yong)(yong)型(xing)(xing)等等。

發展史

硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)早期是由美國(guo)(guo)以三氯(lv)化鐵為催化劑合成的(de)(de)。1945年，硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)產品問世(shi)。1948年，采用(yong)高比表面積(ji)的(de)(de)氣相(xiang)法白炭(tan)黑補強的(de)(de)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)研(yan)制成功，使(shi)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)的(de)(de)性能(neng)躍升(sheng)到實用(yong)階段，奠定了現(xian)代硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)生產技術的(de)(de)基(ji)礎。從二甲基(ji)二氯(lv)硅(gui)(gui)(gui)烷(wan)合成開始(shi)生產硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)的(de)(de)國(guo)(guo)家有美國(guo)(guo)。俄羅斯、德國(guo)(guo)、日(ri)本、韓(han)國(guo)(guo)和中國(guo)(guo)等(deng)。中國(guo)(guo)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)的(de)(de)工業化研(yan)究始(shi)于1957年，多家研(yan)究所和企業陸續開發(fa)出各種硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)。到2003年底，中國(guo)(guo)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)生產能(neng)力為135千(qian)噸(dun)(dun)，其中高溫膠(jiao)100千(qian)噸(dun)(dun)。

高溫硫化硅橡膠

高(gao)溫(wen)硫(liu)化(hua)(hua)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)是(shi)指聚硅(gui)氧(yang)(yang)(yang)烷變成(cheng)彈(dan)性體的(de)過(guo)程是(shi)經過(guo)高(gao)溫(wen)（110-170℃）硫(liu)化(hua)(hua)成(cheng)型的(de)。它主要以高(gao)分子量(liang)的(de)聚甲基乙烯基硅(gui)氧(yang)(yang)(yang)烷為生膠(jiao)，混入(ru)補強(qiang)填料、硫(liu)化(hua)(hua)劑等，在(zai)加(jia)(jia)熱加(jia)(jia)壓下(xia)硫(liu)化(hua)(hua)成(cheng)彈(dan)性體。硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)的(de)補強(qiang)主要是(shi)各種(zhong)類型的(de)白炭黑(hei)，可(ke)使硫(liu)化(hua)(hua)膠(jiao)的(de)強(qiang)度增加(jia)(jia)數十(shi)倍(bei)。有時(shi)為了(le)降低成(cheng)本(ben)或改(gai)善(shan)膠(jiao)料性能及賦予硫(liu)化(hua)(hua)膠(jiao)各種(zhong)特殊(shu)的(de)性能，也加(jia)(jia)入(ru)相應(ying)的(de)各種(zhong)添加(jia)(jia)劑。硫(liu)化(hua)(hua)劑是(shi)各種(zhong)有機過(guo)氧(yang)(yang)(yang)化(hua)(hua)物或加(jia)(jia)成(cheng)反應(ying)催化(hua)(hua)劑。

加工成型方(fang)法如圖所(suo)示。一次硫(liu)化的(de)目的(de)是(shi)進(jin)行(xing)高分(fen)子鏈的(de)交聯反應；二次硫(liu)化的(de)目的(de)是(shi)進(jin)行(xing)補充(chong)交聯、驅除硫(liu)化劑分(fen)解產物(wu)和(he)其(qi)他揮發性(xing)化合(he)物(wu)以穩定(ding)硫(liu)化膠的(de)各(ge)項性(xing)能。常用的(de)設備有開放式煉膠機(ji)、捏(nie)合(he)機(ji)及(ji)真空密煉機(ji)。

主要性能

（1）高(gao)溫(wen)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)顯著的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)特(te)征是(shi)高(gao)溫(wen)穩(wen)定(ding)性(xing)(xing)(xing)，雖然(ran)常(chang)溫(wen)下(xia)硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)強度(du)(du)僅(jin)是(shi)天(tian)然(ran)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)或某些合成橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)一(yi)半，但(dan)在(zai)200℃以(yi)上(shang)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)高(gao)溫(wen)環境下(xia)，硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)仍能(neng)(neng)(neng)保持(chi)一(yi)定(ding)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)柔(rou)韌性(xing)(xing)(xing)、回彈(dan)性(xing)(xing)(xing)和表面(mian)硬度(du)(du)，且力學(xue)(xue)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)無明顯變(bian)化(hua)。（2）低(di)(di)溫(wen)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)玻璃化(hua)溫(wen)度(du)(du)一(yi)般為(wei)-70~-50℃，特(te)殊配方可達-100℃，表明其低(di)(di)溫(wen)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)優異。這對(dui)航空(kong)、宇航工業的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)意義重大。（3）耐(nai)(nai)候(hou)性(xing)(xing)(xing)硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)中(zhong)Si-O-Si鍵對(dui)氧、臭氧及(ji)紫外線等(deng)十分(fen)穩(wen)定(ding)，在(zai)不(bu)加任何添(tian)加劑(ji)(ji)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)情況下(xia)，就(jiu)具有優良的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)耐(nai)(nai)候(hou)性(xing)(xing)(xing)。（4）電(dian)氣性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)具有優異的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)絕緣(yuan)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)，耐(nai)(nai)電(dian)暈性(xing)(xing)(xing)和耐(nai)(nai)電(dian)弧性(xing)(xing)(xing)也非常(chang)好(hao)。（5）物理機械(xie)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)常(chang)溫(wen)下(xia)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)物理機械(xie)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)比通(tong)用橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)差，但(dan)在(zai)150℃的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)高(gao)溫(wen)和-50℃的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)低(di)(di)溫(wen)下(xia)，其物理機械(xie)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)優于通(tong)用橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)。（6）耐(nai)(nai)油(you)及(ji)化(hua)學(xue)(xue)試劑(ji)(ji)性(xing)(xing)(xing)。普通(tong)硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)具有中(zhong)等(deng)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)耐(nai)(nai)油(you)、耐(nai)(nai)溶劑(ji)(ji)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。（7）氣體透過(guo)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。室(shi)溫(wen)下(xia)硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)對(dui)空(kong)氣、氮、氧、二氧化(hua)碳等(deng)氣體的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)透氣性(xing)(xing)(xing)比天(tian)然(ran)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)高(gao)出30-50倍。（8）生理惰性(xing)(xing)(xing)。硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)無毒(du)，無味，無嗅，與人體組(zu)織(zhi)(zhi)不(bu)粘連，具有抗凝血作用，對(dui)肌體組(zu)織(zhi)(zhi)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)反應性(xing)(xing)(xing)非常(chang)少(shao)。特(te)別適合作為(wei)醫用材料。

硅橡膠的用量

據中(zhong)國汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)工業協(xie)會統計，2012年(nian)，汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)產(chan)銷分別(bie)達到1927.18萬輛(liang)和1930.64萬輛(liang)，同比(bi)分別(bie)增(zeng)長4.63%和4.33%，汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)工業硅(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)的用量(liang)(liang)約達2.0萬t。根(gen)據觀研(yan)天下的新研(yan)究，增(zeng)加有機(ji)硅(gui)(gui)(gui)材料在(zai)(zai)(zai)汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)零部件(jian)方面的用量(liang)(liang)，可以大幅度(du)提(ti)高汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)的安(an)全性(xing)能(neng)，因此，汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)產(chan)量(liang)(liang)和單(dan)車(che)(che)(che)(che)用量(liang)(liang)水平的提(ti)高都將推動汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)工業對(dui)硅(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)需(xu)求的增(zeng)加。國家鼓勵自主品(pin)(pin)牌的汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)發展，關(guan)鍵汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)零部件(jian)實現自主化，《2012年(nian)度(du)黨政機(ji)關(guan)公務(wu)用車(che)(che)(che)(che)選用車(che)(che)(che)(che)型目錄（征求意見稿(gao)）》為自主品(pin)(pin)牌擴(kuo)大在(zai)(zai)(zai)政府采購的市場份額(e)，為改(gai)變目前國內政府采購以合資品(pin)(pin)牌產(chan)品(pin)(pin)為主的局面提(ti)供了保障。促進自主品(pin)(pin)牌發展，國產(chan)汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)業的繁(fan)榮將為汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)膠(jiao)(jiao)的應用提(ti)供有力保障。預測未(wei)來3年(nian)，我(wo)國室溫(wen)硫化硅(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)在(zai)(zai)(zai)汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)行(xing)業將以年(nian)均20%增(zeng)長。

此外，硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)是重要的(de)(de)非石(shi)(shi)油(you)(you)基(ji)合成(cheng)(cheng)橡(xiang)膠(jiao)，約占非石(shi)(shi)油(you)(you)基(ji)合成(cheng)(cheng)橡(xiang)膠(jiao)消費(fei)量的(de)(de)98%。但(dan)因(yin)為(wei)石(shi)(shi)油(you)(you)價(jia)格的(de)(de)大(da)幅上(shang)漲，同(tong)時(shi)我國在(zai)(zai)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)的(de)(de)關鍵(jian)原料有機(ji)硅(gui)(gui)單(dan)體的(de)(de)生(sheng)產(chan)(chan)技術(shu)方面(mian)取得突破，有機(ji)硅(gui)(gui)單(dan)體的(de)(de)生(sheng)產(chan)(chan)技術(shu)在(zai)(zai)2005年前被幾家跨國公司壟斷，但(dan)目前我國已發(fa)展成(cheng)(cheng)為(wei)全(quan)球有機(ji)硅(gui)(gui)單(dan)體第1大(da)國，這2個方面(mian)原因(yin)使硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)的(de)(de)價(jia)格從2011年起開(kai)(kai)始低于石(shi)(shi)油(you)(you)基(ji)合成(cheng)(cheng)橡(xiang)膠(jiao)，僅(jin)約為(wei)大(da)宗(zong)石(shi)(shi)油(you)(you)基(ji)橡(xiang)膠(jiao)的(de)(de)80%～90%，成(cheng)(cheng)為(wei)廉(lian)價(jia)的(de)(de)合成(cheng)(cheng)橡(xiang)膠(jiao)，并開(kai)(kai)始大(da)規模替代(dai)石(shi)(shi)油(you)(you)基(ji)合成(cheng)(cheng)橡(xiang)膠(jiao)。這將極大(da)拓展有機(ji)硅(gui)(gui)產(chan)(chan)業(ye)的(de)(de)市場空間，同(tong)時(shi)將帶動硅(gui)(gui)油(you)(you)、硅(gui)(gui)烷偶聯劑和硅(gui)(gui)樹(shu)脂(zhi)等其他有機(ji)硅(gui)(gui)產(chan)(chan)品(pin)的(de)(de)消費(fei)。