硅橡膠是(shi)指(zhi)主鏈由(you)硅(gui)和氧原子交替構(gou)成(cheng)，硅(gui)原子上通常連有(you)(you)兩個有(you)(you)機基(ji)(ji)(ji)團的(de)(de)橡膠(jiao)。普通的(de)(de)硅(gui)橡膠(jiao)主要(yao)由(you)含(han)甲基(ji)(ji)(ji)和少量乙烯(xi)基(ji)(ji)(ji)的(de)(de)硅(gui)氧鏈節組成(cheng)。苯(ben)基(ji)(ji)(ji)的(de)(de)引(yin)入可(ke)提高(gao)硅(gui)橡膠(jiao)的(de)(de)耐(nai)(nai)(nai)高(gao)、低(di)溫(wen)性(xing)能(neng)(neng)，三氟(fu)丙基(ji)(ji)(ji)及(ji)氰基(ji)(ji)(ji)的(de)(de)引(yin)入則可(ke)提高(gao)硅(gui)橡膠(jiao)的(de)(de)耐(nai)(nai)(nai)溫(wen)及(ji)耐(nai)(nai)(nai)油(you)性(xing)能(neng)(neng)。硅(gui)橡膠(jiao)耐(nai)(nai)(nai)低(di)溫(wen)性(xing)能(neng)(neng)良(liang)好，一般(ban)在(zai)-55℃下仍(reng)能(neng)(neng)工作。引(yin)入苯(ben)基(ji)(ji)(ji)后，可(ke)達-73℃。硅(gui)橡膠(jiao)的(de)(de)耐(nai)(nai)(nai)熱(re)性(xing)能(neng)(neng)也很突出，在(zai)180℃下可(ke)長期工作，稍高(gao)于200℃也能(neng)(neng)承(cheng)受數(shu)周或更長時間仍(reng)有(you)(you)彈性(xing)，瞬時可(ke)耐(nai)(nai)(nai)300℃以上的(de)(de)高(gao)溫(wen)。硅(gui)橡膠(jiao)的(de)(de)透(tou)氣性(xing)好，氧氣透(tou)過率在(zai)合成(cheng)聚合物中(zhong)是(shi)較高(gao)的(de)(de)。此外，硅(gui)橡膠(jiao)還具有(you)(you)生理惰性(xing)、不會導致凝血的(de)(de)突出特性(xing)，因(yin)此在(zai)醫用領域(yu)應(ying)用廣泛。

主要品種

硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)分(fen)(fen)類的方法很多(duo)，通常按固化(hua)前(qian)的形態分(fen)(fen)為(wei)固體(ti)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)和液體(ti)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)；按硫(liu)化(hua)溫(wen)(wen)度分(fen)(fen)為(wei)室溫(wen)(wen)硫(liu)化(hua)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)，高溫(wen)(wen)硫(liu)化(hua)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)；按所用(yong)單體(ti)的不同，可(ke)分(fen)(fen)為(wei)甲基乙烯基硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)，甲基苯基乙烯基硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)、氟硅(gui)，腈硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)等；按性(xing)能和用(yong)途的不同又(you)可(ke)分(fen)(fen)為(wei)通用(yong)型、超(chao)耐低溫(wen)(wen)型、超(chao)耐高溫(wen)(wen)型、高強力型、耐油型、醫用(yong)型等等。

發展史

硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)早期是由美(mei)國(guo)(guo)(guo)(guo)(guo)以三氯(lv)(lv)化(hua)鐵為(wei)催化(hua)劑合成(cheng)的。1945年，硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)產(chan)品問世。1948年，采用(yong)高比表面(mian)積的氣相法白炭黑補強(qiang)的硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)研制成(cheng)功，使硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的性能躍(yue)升到實(shi)用(yong)階段(duan)，奠定了(le)現(xian)代硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)生(sheng)(sheng)產(chan)技術的基礎。從(cong)二(er)甲基二(er)氯(lv)(lv)硅(gui)(gui)(gui)烷合成(cheng)開(kai)(kai)始生(sheng)(sheng)產(chan)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的國(guo)(guo)(guo)(guo)(guo)家有美(mei)國(guo)(guo)(guo)(guo)(guo)。俄羅斯、德國(guo)(guo)(guo)(guo)(guo)、日(ri)本(ben)、韓國(guo)(guo)(guo)(guo)(guo)和中國(guo)(guo)(guo)(guo)(guo)等。中國(guo)(guo)(guo)(guo)(guo)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的工業化(hua)研究始于1957年，多家研究所和企業陸續開(kai)(kai)發出(chu)各(ge)種硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)。到2003年底(di)，中國(guo)(guo)(guo)(guo)(guo)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)生(sheng)(sheng)產(chan)能力(li)為(wei)135千噸，其(qi)中高溫(wen)膠(jiao)(jiao)(jiao)100千噸。

高溫硫化硅橡膠

高(gao)(gao)溫(wen)硫(liu)化(hua)(hua)(hua)硅橡膠(jiao)(jiao)是(shi)(shi)指(zhi)聚硅氧烷(wan)變成(cheng)彈(dan)(dan)性體的(de)(de)(de)(de)(de)過(guo)程是(shi)(shi)經過(guo)高(gao)(gao)溫(wen)（110-170℃）硫(liu)化(hua)(hua)(hua)成(cheng)型的(de)(de)(de)(de)(de)。它(ta)主要(yao)以高(gao)(gao)分子量的(de)(de)(de)(de)(de)聚甲基(ji)乙烯基(ji)硅氧烷(wan)為生膠(jiao)(jiao)，混入補(bu)強(qiang)(qiang)填料、硫(liu)化(hua)(hua)(hua)劑等(deng)，在加(jia)熱加(jia)壓下硫(liu)化(hua)(hua)(hua)成(cheng)彈(dan)(dan)性體。硅橡膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)(de)補(bu)強(qiang)(qiang)主要(yao)是(shi)(shi)各(ge)種類型的(de)(de)(de)(de)(de)白炭黑，可使硫(liu)化(hua)(hua)(hua)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)(de)強(qiang)(qiang)度增加(jia)數十倍。有時(shi)為了降低成(cheng)本或(huo)改善膠(jiao)(jiao)料性能(neng)及賦(fu)予硫(liu)化(hua)(hua)(hua)膠(jiao)(jiao)各(ge)種特殊的(de)(de)(de)(de)(de)性能(neng)，也加(jia)入相應(ying)的(de)(de)(de)(de)(de)各(ge)種添加(jia)劑。硫(liu)化(hua)(hua)(hua)劑是(shi)(shi)各(ge)種有機過(guo)氧化(hua)(hua)(hua)物或(huo)加(jia)成(cheng)反(fan)應(ying)催化(hua)(hua)(hua)劑。

加工成型方法如圖所示(shi)。一次(ci)硫(liu)化(hua)的目(mu)的是進行高分子鏈的交聯反應；二(er)次(ci)硫(liu)化(hua)的目(mu)的是進行補充交聯、驅除硫(liu)化(hua)劑分解產(chan)物和其他(ta)揮發(fa)性(xing)化(hua)合物以穩定硫(liu)化(hua)膠的各項性(xing)能。常用的設備有開放式(shi)煉膠機(ji)、捏(nie)合機(ji)及真空密煉機(ji)。

主要性能

（1）高溫(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)顯(xian)著的(de)(de)(de)特(te)征是(shi)高溫(wen)穩(wen)定(ding)(ding)性(xing)(xing)(xing)(xing)，雖然(ran)常溫(wen)下(xia)(xia)(xia)硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)強(qiang)度僅是(shi)天然(ran)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)或某些合成橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)一(yi)半，但(dan)在200℃以上的(de)(de)(de)高溫(wen)環境下(xia)(xia)(xia)，硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)仍能(neng)(neng)保持一(yi)定(ding)(ding)的(de)(de)(de)柔韌(ren)性(xing)(xing)(xing)(xing)、回彈性(xing)(xing)(xing)(xing)和表(biao)面硬度，且(qie)力學性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)無(wu)(wu)明(ming)顯(xian)變化(hua)。（2）低溫(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)玻(bo)璃化(hua)溫(wen)度一(yi)般為-70~-50℃，特(te)殊配方可達-100℃，表(biao)明(ming)其低溫(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)優(you)異。這(zhe)對航空(kong)、宇航工業(ye)的(de)(de)(de)意義(yi)重大。（3）耐(nai)(nai)(nai)候性(xing)(xing)(xing)(xing)硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)中Si-O-Si鍵(jian)對氧(yang)(yang)、臭氧(yang)(yang)及紫外線等(deng)(deng)十(shi)分穩(wen)定(ding)(ding)，在不(bu)加任(ren)何添加劑的(de)(de)(de)情(qing)況下(xia)(xia)(xia)，就具有優(you)良(liang)的(de)(de)(de)耐(nai)(nai)(nai)候性(xing)(xing)(xing)(xing)。（4）電(dian)氣性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)具有優(you)異的(de)(de)(de)絕緣性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)，耐(nai)(nai)(nai)電(dian)暈(yun)性(xing)(xing)(xing)(xing)和耐(nai)(nai)(nai)電(dian)弧性(xing)(xing)(xing)(xing)也非常好。（5）物(wu)理(li)機械(xie)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)常溫(wen)下(xia)(xia)(xia)的(de)(de)(de)物(wu)理(li)機械(xie)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)比通用(yong)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)差，但(dan)在150℃的(de)(de)(de)高溫(wen)和-50℃的(de)(de)(de)低溫(wen)下(xia)(xia)(xia)，其物(wu)理(li)機械(xie)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)優(you)于通用(yong)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)。（6）耐(nai)(nai)(nai)油及化(hua)學試(shi)劑性(xing)(xing)(xing)(xing)。普通硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)具有中等(deng)(deng)的(de)(de)(de)耐(nai)(nai)(nai)油、耐(nai)(nai)(nai)溶劑性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。（7）氣體(ti)(ti)透過(guo)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。室溫(wen)下(xia)(xia)(xia)硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)對空(kong)氣、氮、氧(yang)(yang)、二氧(yang)(yang)化(hua)碳等(deng)(deng)氣體(ti)(ti)的(de)(de)(de)透氣性(xing)(xing)(xing)(xing)比天然(ran)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)高出(chu)30-50倍。（8）生理(li)惰性(xing)(xing)(xing)(xing)。硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)無(wu)(wu)毒，無(wu)(wu)味，無(wu)(wu)嗅，與人體(ti)(ti)組織不(bu)粘連(lian)，具有抗凝血作用(yong)，對肌體(ti)(ti)組織的(de)(de)(de)反應性(xing)(xing)(xing)(xing)非常少。特(te)別適合作為醫(yi)用(yong)材料(liao)。

硅橡膠的用量

據(ju)(ju)中(zhong)國(guo)汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)工(gong)業(ye)協會統計，2012年，汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)產(chan)銷分(fen)(fen)別(bie)達到1927.18萬(wan)輛(liang)和1930.64萬(wan)輛(liang)，同比分(fen)(fen)別(bie)增(zeng)長4.63%和4.33%，汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)工(gong)業(ye)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)的(de)用(yong)量約達2.0萬(wan)t。根據(ju)(ju)觀研天(tian)下的(de)新研究，增(zeng)加(jia)有(you)機硅(gui)材料(liao)在(zai)汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)零部(bu)件方面(mian)的(de)用(yong)量，可以大幅度提(ti)(ti)高汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)的(de)安(an)全性(xing)能(neng)，因此(ci)，汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)產(chan)量和單(dan)車(che)(che)(che)(che)用(yong)量水平(ping)的(de)提(ti)(ti)高都將推(tui)動汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)工(gong)業(ye)對(dui)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)需求的(de)增(zeng)加(jia)。國(guo)家鼓勵(li)自主(zhu)(zhu)品(pin)牌(pai)的(de)汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)發展，關鍵汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)零部(bu)件實現自主(zhu)(zhu)化，《2012年度黨政機關公(gong)務用(yong)車(che)(che)(che)(che)選用(yong)車(che)(che)(che)(che)型(xing)目錄（征求意見稿）》為自主(zhu)(zhu)品(pin)牌(pai)擴大在(zai)政府采購的(de)市場份額，為改(gai)變目前國(guo)內政府采購以合資(zi)品(pin)牌(pai)產(chan)品(pin)為主(zhu)(zhu)的(de)局面(mian)提(ti)(ti)供了(le)保(bao)障。促進自主(zhu)(zhu)品(pin)牌(pai)發展，國(guo)產(chan)汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)業(ye)的(de)繁榮將為汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)膠(jiao)的(de)應(ying)用(yong)提(ti)(ti)供有(you)力保(bao)障。預測未來3年，我國(guo)室溫(wen)硫化硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)在(zai)汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)行業(ye)將以年均20%增(zeng)長。

此(ci)外，硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)是重要的(de)(de)(de)非石(shi)油(you)(you)基(ji)(ji)合成(cheng)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)，約(yue)占非石(shi)油(you)(you)基(ji)(ji)合成(cheng)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)消費量的(de)(de)(de)98%。但(dan)因(yin)為石(shi)油(you)(you)價格的(de)(de)(de)大幅上漲(zhang)，同時我(wo)國(guo)在硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)關鍵原料有(you)機(ji)硅(gui)單體的(de)(de)(de)生(sheng)產(chan)技(ji)術方面取得突破(po)，有(you)機(ji)硅(gui)單體的(de)(de)(de)生(sheng)產(chan)技(ji)術在2005年(nian)前被幾家跨國(guo)公(gong)司壟(long)斷，但(dan)目(mu)前我(wo)國(guo)已(yi)發展成(cheng)為全球有(you)機(ji)硅(gui)單體第1大國(guo)，這(zhe)2個方面原因(yin)使硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)價格從2011年(nian)起(qi)開始低于石(shi)油(you)(you)基(ji)(ji)合成(cheng)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)，僅約(yue)為大宗石(shi)油(you)(you)基(ji)(ji)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)80%～90%，成(cheng)為廉價的(de)(de)(de)合成(cheng)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)，并開始大規模替代石(shi)油(you)(you)基(ji)(ji)合成(cheng)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)。這(zhe)將極大拓展有(you)機(ji)硅(gui)產(chan)業的(de)(de)(de)市場空(kong)間，同時將帶動硅(gui)油(you)(you)、硅(gui)烷偶(ou)聯(lian)劑和硅(gui)樹脂(zhi)等其他有(you)機(ji)硅(gui)產(chan)品(pin)的(de)(de)(de)消費。