硅橡膠是(shi)指主鏈(lian)由硅(gui)和(he)氧原子(zi)交替構(gou)成(cheng)，硅(gui)原子(zi)上(shang)通常連有(you)兩個有(you)機基團的(de)(de)橡(xiang)膠(jiao)。普通的(de)(de)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)主要由含甲基和(he)少量乙烯基的(de)(de)硅(gui)氧鏈(lian)節組成(cheng)。苯基的(de)(de)引入可(ke)提高硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)的(de)(de)耐(nai)(nai)高、低溫(wen)性(xing)(xing)(xing)能(neng)，三氟丙基及氰(qing)基的(de)(de)引入則(ze)可(ke)提高硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)的(de)(de)耐(nai)(nai)溫(wen)及耐(nai)(nai)油(you)性(xing)(xing)(xing)能(neng)。硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)耐(nai)(nai)低溫(wen)性(xing)(xing)(xing)能(neng)良好，一般在(zai)-55℃下仍能(neng)工作。引入苯基后，可(ke)達-73℃。硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)的(de)(de)耐(nai)(nai)熱(re)性(xing)(xing)(xing)能(neng)也(ye)很突(tu)出，在(zai)180℃下可(ke)長期工作，稍高于(yu)200℃也(ye)能(neng)承受數(shu)周(zhou)或更長時(shi)間(jian)仍有(you)彈性(xing)(xing)(xing)，瞬(shun)時(shi)可(ke)耐(nai)(nai)300℃以上(shang)的(de)(de)高溫(wen)。硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)的(de)(de)透氣(qi)性(xing)(xing)(xing)好，氧氣(qi)透過(guo)率在(zai)合成(cheng)聚合物中是(shi)較高的(de)(de)。此(ci)外，硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)還具(ju)有(you)生理(li)惰性(xing)(xing)(xing)、不會導致凝(ning)血的(de)(de)突(tu)出特性(xing)(xing)(xing)，因此(ci)在(zai)醫用領(ling)域應(ying)用廣(guang)泛。

主要品種

硅橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)分(fen)(fen)類的(de)方法很多，通常按(an)固(gu)化前的(de)形態分(fen)(fen)為固(gu)體硅橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)和液體硅橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)；按(an)硫(liu)(liu)(liu)化溫度分(fen)(fen)為室溫硫(liu)(liu)(liu)化硅橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)，高(gao)溫硫(liu)(liu)(liu)化硅橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)；按(an)所(suo)用(yong)(yong)單(dan)體的(de)不同，可分(fen)(fen)為甲(jia)基(ji)(ji)(ji)乙(yi)烯基(ji)(ji)(ji)硅橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)，甲(jia)基(ji)(ji)(ji)苯基(ji)(ji)(ji)乙(yi)烯基(ji)(ji)(ji)硅橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)、氟硅，腈硅橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)等(deng)；按(an)性能(neng)和用(yong)(yong)途(tu)的(de)不同又可分(fen)(fen)為通用(yong)(yong)型(xing)(xing)、超耐低溫型(xing)(xing)、超耐高(gao)溫型(xing)(xing)、高(gao)強力型(xing)(xing)、耐油型(xing)(xing)、醫用(yong)(yong)型(xing)(xing)等(deng)等(deng)。

發展史

硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)早期是由美(mei)國(guo)(guo)以三氯(lv)化(hua)鐵為(wei)催化(hua)劑合成的(de)(de)。1945年，硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)產品問世。1948年，采用(yong)高(gao)比表面積的(de)(de)氣(qi)相法(fa)白炭黑補強的(de)(de)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)研(yan)制成功，使硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)性能躍升到實(shi)用(yong)階段，奠定了現代硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)生產技術的(de)(de)基(ji)礎(chu)。從二甲(jia)基(ji)二氯(lv)硅(gui)(gui)(gui)烷合成開始生產硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)國(guo)(guo)家(jia)有美(mei)國(guo)(guo)。俄羅斯、德國(guo)(guo)、日本、韓國(guo)(guo)和(he)中國(guo)(guo)等。中國(guo)(guo)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)工業化(hua)研(yan)究始于1957年，多家(jia)研(yan)究所和(he)企業陸續開發出各種硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)。到2003年底，中國(guo)(guo)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)生產能力(li)為(wei)135千噸(dun)，其中高(gao)溫膠(jiao)100千噸(dun)。

高溫硫化硅橡膠

高溫硫(liu)化(hua)(hua)硅橡膠是(shi)(shi)指聚硅氧烷變成彈性體的(de)(de)(de)過(guo)(guo)(guo)程是(shi)(shi)經過(guo)(guo)(guo)高溫（110-170℃）硫(liu)化(hua)(hua)成型的(de)(de)(de)。它主(zhu)要(yao)以高分子量(liang)的(de)(de)(de)聚甲基乙烯基硅氧烷為生膠，混入補強填料(liao)、硫(liu)化(hua)(hua)劑(ji)等(deng)，在加(jia)(jia)熱加(jia)(jia)壓下(xia)硫(liu)化(hua)(hua)成彈性體。硅橡膠的(de)(de)(de)補強主(zhu)要(yao)是(shi)(shi)各(ge)(ge)種類(lei)型的(de)(de)(de)白炭黑，可使硫(liu)化(hua)(hua)膠的(de)(de)(de)強度增(zeng)加(jia)(jia)數十倍(bei)。有(you)時(shi)為了降低成本(ben)或改善膠料(liao)性能及(ji)賦予硫(liu)化(hua)(hua)膠各(ge)(ge)種特殊的(de)(de)(de)性能，也加(jia)(jia)入相應的(de)(de)(de)各(ge)(ge)種添加(jia)(jia)劑(ji)。硫(liu)化(hua)(hua)劑(ji)是(shi)(shi)各(ge)(ge)種有(you)機過(guo)(guo)(guo)氧化(hua)(hua)物(wu)或加(jia)(jia)成反應催化(hua)(hua)劑(ji)。

加工成型方法如圖所示(shi)。一次(ci)硫(liu)化(hua)的(de)(de)目(mu)的(de)(de)是進(jin)行(xing)高分子鏈的(de)(de)交聯反應；二次(ci)硫(liu)化(hua)的(de)(de)目(mu)的(de)(de)是進(jin)行(xing)補充交聯、驅除硫(liu)化(hua)劑分解產(chan)物和其他揮發性化(hua)合物以(yi)穩定硫(liu)化(hua)膠的(de)(de)各項性能。常用的(de)(de)設備有開(kai)放式煉膠機、捏(nie)合機及真空密煉機。

主要性能

（1）高(gao)溫(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)顯著的(de)(de)(de)特(te)征(zheng)是高(gao)溫(wen)(wen)穩定(ding)性(xing)(xing)(xing)，雖然常(chang)溫(wen)(wen)下(xia)(xia)硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)強度(du)僅(jin)是天(tian)(tian)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)一半，但在(zai)(zai)200℃以上的(de)(de)(de)高(gao)溫(wen)(wen)環境下(xia)(xia)，硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)仍能(neng)(neng)保持一定(ding)的(de)(de)(de)柔韌性(xing)(xing)(xing)、回(hui)彈性(xing)(xing)(xing)和表面硬(ying)度(du)，且力學性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)無(wu)明(ming)顯變化(hua)。（2）低溫(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)玻璃化(hua)溫(wen)(wen)度(du)一般為(wei)-70~-50℃，特(te)殊配方可(ke)達(da)-100℃，表明(ming)其(qi)低溫(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)優(you)異(yi)。這對(dui)航空、宇航工業的(de)(de)(de)意義重大(da)。（3）耐(nai)候性(xing)(xing)(xing)硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)中Si-O-Si鍵對(dui)氧(yang)、臭氧(yang)及紫(zi)外(wai)線等十分(fen)穩定(ding)，在(zai)(zai)不加任何添加劑的(de)(de)(de)情況下(xia)(xia)，就具(ju)有(you)優(you)良的(de)(de)(de)耐(nai)候性(xing)(xing)(xing)。（4）電氣性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)具(ju)有(you)優(you)異(yi)的(de)(de)(de)絕緣性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)，耐(nai)電暈性(xing)(xing)(xing)和耐(nai)電弧(hu)性(xing)(xing)(xing)也非常(chang)好。（5）物理(li)機械性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)常(chang)溫(wen)(wen)下(xia)(xia)的(de)(de)(de)物理(li)機械性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)比(bi)通(tong)用(yong)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)差(cha)，但在(zai)(zai)150℃的(de)(de)(de)高(gao)溫(wen)(wen)和-50℃的(de)(de)(de)低溫(wen)(wen)下(xia)(xia)，其(qi)物理(li)機械性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)優(you)于通(tong)用(yong)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)。（6）耐(nai)油(you)及化(hua)學試(shi)劑性(xing)(xing)(xing)。普通(tong)硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)具(ju)有(you)中等的(de)(de)(de)耐(nai)油(you)、耐(nai)溶劑性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。（7）氣體(ti)(ti)透過性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。室(shi)溫(wen)(wen)下(xia)(xia)硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)對(dui)空氣、氮、氧(yang)、二氧(yang)化(hua)碳(tan)等氣體(ti)(ti)的(de)(de)(de)透氣性(xing)(xing)(xing)比(bi)天(tian)(tian)然橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)高(gao)出30-50倍。（8）生理(li)惰(duo)性(xing)(xing)(xing)。硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)無(wu)毒，無(wu)味，無(wu)嗅，與人體(ti)(ti)組織(zhi)不粘連，具(ju)有(you)抗凝血作用(yong)，對(dui)肌(ji)體(ti)(ti)組織(zhi)的(de)(de)(de)反(fan)應性(xing)(xing)(xing)非常(chang)少。特(te)別適(shi)合作為(wei)醫用(yong)材料。

硅橡膠的用量

據(ju)中國汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)工(gong)(gong)業(ye)協會統計，2012年(nian)(nian)，汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)產銷分別達到1927.18萬輛和(he)1930.64萬輛，同比分別增長4.63%和(he)4.33%，汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)工(gong)(gong)業(ye)硅(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)的(de)(de)用(yong)(yong)量(liang)約達2.0萬t。根據(ju)觀研天下的(de)(de)新研究(jiu)，增加(jia)有(you)機硅(gui)(gui)(gui)材(cai)料在汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)零(ling)部件方(fang)面的(de)(de)用(yong)(yong)量(liang)，可以大(da)幅(fu)度(du)提(ti)高(gao)汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)的(de)(de)安全性(xing)能，因此，汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)產量(liang)和(he)單車(che)(che)(che)用(yong)(yong)量(liang)水平的(de)(de)提(ti)高(gao)都(dou)將推(tui)動汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)工(gong)(gong)業(ye)對硅(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)需求(qiu)的(de)(de)增加(jia)。國家鼓勵自主(zhu)(zhu)品(pin)(pin)牌(pai)的(de)(de)汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)發展(zhan)，關鍵汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)零(ling)部件實現(xian)自主(zhu)(zhu)化，《2012年(nian)(nian)度(du)黨政(zheng)機關公務用(yong)(yong)車(che)(che)(che)選(xuan)用(yong)(yong)車(che)(che)(che)型目(mu)錄（征求(qiu)意(yi)見稿）》為自主(zhu)(zhu)品(pin)(pin)牌(pai)擴(kuo)大(da)在政(zheng)府采購的(de)(de)市場份(fen)額，為改變(bian)目(mu)前國內政(zheng)府采購以合(he)資(zi)品(pin)(pin)牌(pai)產品(pin)(pin)為主(zhu)(zhu)的(de)(de)局面提(ti)供了保(bao)(bao)障。促進自主(zhu)(zhu)品(pin)(pin)牌(pai)發展(zhan)，國產汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)業(ye)的(de)(de)繁(fan)榮將為汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)應用(yong)(yong)提(ti)供有(you)力保(bao)(bao)障。預測(ce)未來3年(nian)(nian)，我(wo)國室(shi)溫(wen)硫化硅(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)在汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)行業(ye)將以年(nian)(nian)均20%增長。

此外(wai)，硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)是重要的(de)(de)(de)非石(shi)(shi)(shi)油(you)基(ji)合(he)成(cheng)橡(xiang)膠(jiao)，約(yue)占(zhan)非石(shi)(shi)(shi)油(you)基(ji)合(he)成(cheng)橡(xiang)膠(jiao)消費(fei)量的(de)(de)(de)98%。但(dan)因為石(shi)(shi)(shi)油(you)價格的(de)(de)(de)大(da)幅上(shang)漲(zhang)，同時我國在硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)關鍵(jian)原料有(you)機(ji)(ji)硅(gui)(gui)(gui)單體(ti)的(de)(de)(de)生產技術方(fang)面取得(de)突破，有(you)機(ji)(ji)硅(gui)(gui)(gui)單體(ti)的(de)(de)(de)生產技術在2005年前被幾家(jia)跨國公司(si)壟(long)斷，但(dan)目前我國已(yi)發展成(cheng)為全(quan)球有(you)機(ji)(ji)硅(gui)(gui)(gui)單體(ti)第1大(da)國，這2個方(fang)面原因使硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)價格從2011年起開(kai)始低于石(shi)(shi)(shi)油(you)基(ji)合(he)成(cheng)橡(xiang)膠(jiao)，僅約(yue)為大(da)宗石(shi)(shi)(shi)油(you)基(ji)橡(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)80%～90%，成(cheng)為廉價的(de)(de)(de)合(he)成(cheng)橡(xiang)膠(jiao)，并開(kai)始大(da)規模替代石(shi)(shi)(shi)油(you)基(ji)合(he)成(cheng)橡(xiang)膠(jiao)。這將極大(da)拓(tuo)展有(you)機(ji)(ji)硅(gui)(gui)(gui)產業(ye)的(de)(de)(de)市場空間，同時將帶(dai)動(dong)硅(gui)(gui)(gui)油(you)、硅(gui)(gui)(gui)烷(wan)偶聯(lian)劑和硅(gui)(gui)(gui)樹脂等其他有(you)機(ji)(ji)硅(gui)(gui)(gui)產品的(de)(de)(de)消費(fei)。