硅橡膠是指主(zhu)鏈由硅(gui)和氧(yang)原(yuan)(yuan)子(zi)交替(ti)構成，硅(gui)原(yuan)(yuan)子(zi)上通常(chang)連有兩個有機基團(tuan)的(de)(de)(de)(de)(de)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠。普(pu)通的(de)(de)(de)(de)(de)硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠主(zhu)要由含甲(jia)基和少量乙(yi)烯基的(de)(de)(de)(de)(de)硅(gui)氧(yang)鏈節組成。苯(ben)基的(de)(de)(de)(de)(de)引入(ru)可(ke)(ke)提高硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠的(de)(de)(de)(de)(de)耐(nai)高、低(di)溫性(xing)能(neng)(neng)，三氟丙基及氰基的(de)(de)(de)(de)(de)引入(ru)則可(ke)(ke)提高硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠的(de)(de)(de)(de)(de)耐(nai)溫及耐(nai)油(you)性(xing)能(neng)(neng)。硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠耐(nai)低(di)溫性(xing)能(neng)(neng)良(liang)好，一般在(zai)-55℃下仍(reng)能(neng)(neng)工作。引入(ru)苯(ben)基后，可(ke)(ke)達-73℃。硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠的(de)(de)(de)(de)(de)耐(nai)熱性(xing)能(neng)(neng)也(ye)很突(tu)出(chu)(chu)，在(zai)180℃下可(ke)(ke)長期(qi)工作，稍高于200℃也(ye)能(neng)(neng)承受數周或更長時間仍(reng)有彈性(xing)，瞬時可(ke)(ke)耐(nai)300℃以(yi)上的(de)(de)(de)(de)(de)高溫。硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠的(de)(de)(de)(de)(de)透氣性(xing)好，氧(yang)氣透過率(lv)在(zai)合成聚合物中是較高的(de)(de)(de)(de)(de)。此外，硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠還具有生(sheng)理(li)惰性(xing)、不會導致凝(ning)血的(de)(de)(de)(de)(de)突(tu)出(chu)(chu)特性(xing)，因此在(zai)醫用領域應用廣泛。

主要品種

硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)分類的方法很(hen)多，通常(chang)按(an)固(gu)化前的形(xing)態(tai)分為(wei)固(gu)體硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)和(he)液體硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)；按(an)硫(liu)化溫度分為(wei)室溫硫(liu)化硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)，高溫硫(liu)化硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)；按(an)所用(yong)單體的不同(tong)，可分為(wei)甲(jia)基(ji)乙(yi)烯(xi)(xi)基(ji)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)，甲(jia)基(ji)苯基(ji)乙(yi)烯(xi)(xi)基(ji)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)、氟硅(gui)(gui)，腈硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)等(deng)；按(an)性能和(he)用(yong)途的不同(tong)又可分為(wei)通用(yong)型(xing)、超(chao)耐低溫型(xing)、超(chao)耐高溫型(xing)、高強力型(xing)、耐油(you)型(xing)、醫用(yong)型(xing)等(deng)等(deng)。

發展史

硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)早期是由美(mei)國以三氯化(hua)鐵為催化(hua)劑合(he)成的。1945年(nian)，硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)產品(pin)問世。1948年(nian)，采用高(gao)比(bi)表面積的氣相(xiang)法白炭黑補強的硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)研制(zhi)成功，使硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的性能躍升到實用階(jie)段，奠定了現代硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)生(sheng)(sheng)產技術的基礎。從二甲基二氯硅(gui)(gui)烷合(he)成開(kai)始生(sheng)(sheng)產硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的國家有(you)美(mei)國。俄羅斯、德國、日本、韓國和(he)中(zhong)(zhong)國等。中(zhong)(zhong)國硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的工業(ye)化(hua)研究(jiu)始于1957年(nian)，多(duo)家研究(jiu)所(suo)和(he)企業(ye)陸續開(kai)發(fa)出(chu)各(ge)種硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)。到2003年(nian)底，中(zhong)(zhong)國硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)生(sheng)(sheng)產能力為135千噸(dun)，其中(zhong)(zhong)高(gao)溫膠(jiao)(jiao)(jiao)100千噸(dun)。

高溫硫化硅橡膠

高(gao)溫(wen)硫(liu)(liu)化硅(gui)(gui)橡(xiang)膠是指聚硅(gui)(gui)氧烷變成(cheng)彈(dan)性(xing)(xing)體(ti)的(de)過(guo)程是經(jing)過(guo)高(gao)溫(wen)（110-170℃）硫(liu)(liu)化成(cheng)型的(de)。它主要(yao)以高(gao)分子量(liang)的(de)聚甲基乙烯基硅(gui)(gui)氧烷為生膠，混入(ru)補強填(tian)料(liao)、硫(liu)(liu)化劑等，在加(jia)熱加(jia)壓下硫(liu)(liu)化成(cheng)彈(dan)性(xing)(xing)體(ti)。硅(gui)(gui)橡(xiang)膠的(de)補強主要(yao)是各(ge)(ge)種類型的(de)白炭黑(hei)，可使硫(liu)(liu)化膠的(de)強度增加(jia)數十倍(bei)。有(you)時為了降(jiang)低(di)成(cheng)本或改善膠料(liao)性(xing)(xing)能(neng)及賦予(yu)硫(liu)(liu)化膠各(ge)(ge)種特殊的(de)性(xing)(xing)能(neng)，也加(jia)入(ru)相(xiang)應(ying)的(de)各(ge)(ge)種添加(jia)劑。硫(liu)(liu)化劑是各(ge)(ge)種有(you)機過(guo)氧化物或加(jia)成(cheng)反應(ying)催化劑。

加工成型方法(fa)如圖所示(shi)。一次硫(liu)化(hua)的(de)目的(de)是進(jin)行高分(fen)子鏈的(de)交聯反應；二次硫(liu)化(hua)的(de)目的(de)是進(jin)行補充交聯、驅除硫(liu)化(hua)劑(ji)分(fen)解產(chan)物和其他揮發性化(hua)合(he)物以穩(wen)定硫(liu)化(hua)膠(jiao)的(de)各項性能。常用的(de)設備有開(kai)放式煉(lian)(lian)膠(jiao)機、捏合(he)機及(ji)真(zhen)空密煉(lian)(lian)機。

主要性能

（1）高(gao)溫(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)顯著(zhu)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)特(te)征是高(gao)溫(wen)穩(wen)(wen)定性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)，雖然(ran)常溫(wen)下(xia)(xia)硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)強度僅是天然(ran)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)或某些(xie)合成橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)一(yi)半，但(dan)在(zai)200℃以上(shang)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)高(gao)溫(wen)環境下(xia)(xia)，硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)仍能(neng)(neng)保(bao)持一(yi)定的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)柔韌性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)、回彈性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)和表面硬(ying)度，且力學性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)無(wu)明(ming)顯變化(hua)(hua)。（2）低(di)溫(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)玻璃化(hua)(hua)溫(wen)度一(yi)般為(wei)-70~-50℃，特(te)殊(shu)配(pei)方可(ke)達(da)-100℃，表明(ming)其(qi)低(di)溫(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)優異。這對航(hang)空(kong)、宇航(hang)工(gong)業的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)意(yi)義(yi)重(zhong)大(da)。（3）耐(nai)(nai)候(hou)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)中(zhong)Si-O-Si鍵對氧(yang)(yang)、臭氧(yang)(yang)及紫(zi)外線等十(shi)分穩(wen)(wen)定，在(zai)不加(jia)任(ren)何添加(jia)劑的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)情況下(xia)(xia)，就具有(you)(you)優良的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)耐(nai)(nai)候(hou)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)。（4）電氣(qi)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)具有(you)(you)優異的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)絕緣性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)，耐(nai)(nai)電暈性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)和耐(nai)(nai)電弧性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)也非常好。（5）物(wu)理機(ji)械(xie)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)常溫(wen)下(xia)(xia)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)物(wu)理機(ji)械(xie)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)比(bi)通(tong)用橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(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)溫(wen)下(xia)(xia)，其(qi)物(wu)理機(ji)械(xie)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)優于通(tong)用橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)。（6）耐(nai)(nai)油及化(hua)(hua)學試劑性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)。普通(tong)硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)具有(you)(you)中(zhong)等的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)耐(nai)(nai)油、耐(nai)(nai)溶劑性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。（7）氣(qi)體(ti)(ti)透過(guo)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。室(shi)溫(wen)下(xia)(xia)硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)對空(kong)氣(qi)、氮、氧(yang)(yang)、二氧(yang)(yang)化(hua)(hua)碳等氣(qi)體(ti)(ti)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)透氣(qi)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)比(bi)天然(ran)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)高(gao)出(chu)30-50倍(bei)。（8）生理惰性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)。硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)無(wu)毒，無(wu)味，無(wu)嗅(xiu)，與人體(ti)(ti)組(zu)(zu)織(zhi)不粘(zhan)連，具有(you)(you)抗(kang)凝(ning)血作用，對肌體(ti)(ti)組(zu)(zu)織(zhi)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)反應性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)非常少。特(te)別適合作為(wei)醫用材料。

硅橡膠的用量

據中國(guo)(guo)汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)工業協會(hui)統計，2012年，汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)產(chan)(chan)銷分(fen)別(bie)達到(dao)1927.18萬輛和(he)1930.64萬輛，同比分(fen)別(bie)增(zeng)長4.63%和(he)4.33%，汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)工業硅橡膠(jiao)的(de)(de)(de)(de)(de)用(yong)量(liang)約達2.0萬t。根據觀研(yan)天下的(de)(de)(de)(de)(de)新研(yan)究，增(zeng)加(jia)有機(ji)硅材料在汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)零部(bu)件方(fang)面的(de)(de)(de)(de)(de)用(yong)量(liang)，可以大幅度提(ti)高(gao)汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)的(de)(de)(de)(de)(de)安(an)全(quan)性能，因此，汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)產(chan)(chan)量(liang)和(he)單車(che)(che)用(yong)量(liang)水平的(de)(de)(de)(de)(de)提(ti)高(gao)都將(jiang)推動汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)工業對硅橡膠(jiao)需求的(de)(de)(de)(de)(de)增(zeng)加(jia)。國(guo)(guo)家鼓(gu)勵(li)自主(zhu)(zhu)品牌(pai)的(de)(de)(de)(de)(de)汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)發(fa)展，關(guan)鍵汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)零部(bu)件實(shi)現自主(zhu)(zhu)化，《2012年度黨政(zheng)機(ji)關(guan)公(gong)務用(yong)車(che)(che)選(xuan)用(yong)車(che)(che)型目錄(lu)（征(zheng)求意見稿）》為(wei)自主(zhu)(zhu)品牌(pai)擴(kuo)大在政(zheng)府(fu)采購(gou)的(de)(de)(de)(de)(de)市場份額(e)，為(wei)改變目前國(guo)(guo)內政(zheng)府(fu)采購(gou)以合資品牌(pai)產(chan)(chan)品為(wei)主(zhu)(zhu)的(de)(de)(de)(de)(de)局面提(ti)供了(le)保障。促進自主(zhu)(zhu)品牌(pai)發(fa)展，國(guo)(guo)產(chan)(chan)汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)業的(de)(de)(de)(de)(de)繁榮將(jiang)為(wei)汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)膠(jiao)的(de)(de)(de)(de)(de)應用(yong)提(ti)供有力保障。預測未來3年，我(wo)國(guo)(guo)室溫硫化硅橡膠(jiao)在汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)行(xing)業將(jiang)以年均20%增(zeng)長。

此外，硅橡膠(jiao)(jiao)是重要的(de)(de)(de)非(fei)(fei)石油(you)(you)(you)基(ji)(ji)合成(cheng)橡膠(jiao)(jiao)，約占非(fei)(fei)石油(you)(you)(you)基(ji)(ji)合成(cheng)橡膠(jiao)(jiao)消費量的(de)(de)(de)98%。但因為(wei)(wei)石油(you)(you)(you)價(jia)(jia)格的(de)(de)(de)大(da)幅上漲，同時(shi)我國(guo)(guo)在(zai)硅橡膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)關鍵原料有(you)(you)機硅單體(ti)(ti)的(de)(de)(de)生(sheng)(sheng)產(chan)技(ji)術(shu)方面取得突破，有(you)(you)機硅單體(ti)(ti)的(de)(de)(de)生(sheng)(sheng)產(chan)技(ji)術(shu)在(zai)2005年(nian)前被幾家跨國(guo)(guo)公(gong)司壟斷，但目前我國(guo)(guo)已(yi)發展成(cheng)為(wei)(wei)全球有(you)(you)機硅單體(ti)(ti)第1大(da)國(guo)(guo)，這2個方面原因使硅橡膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)價(jia)(jia)格從2011年(nian)起開(kai)始低于石油(you)(you)(you)基(ji)(ji)合成(cheng)橡膠(jiao)(jiao)，僅約為(wei)(wei)大(da)宗(zong)石油(you)(you)(you)基(ji)(ji)橡膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)80%～90%，成(cheng)為(wei)(wei)廉價(jia)(jia)的(de)(de)(de)合成(cheng)橡膠(jiao)(jiao)，并開(kai)始大(da)規(gui)模替代石油(you)(you)(you)基(ji)(ji)合成(cheng)橡膠(jiao)(jiao)。這將極大(da)拓展有(you)(you)機硅產(chan)業的(de)(de)(de)市(shi)場(chang)空間，同時(shi)將帶動硅油(you)(you)(you)、硅烷(wan)偶聯劑和硅樹脂等其他有(you)(you)機硅產(chan)品的(de)(de)(de)消費。