硅橡膠是(shi)指主(zhu)鏈由硅(gui)(gui)(gui)和(he)氧(yang)原(yuan)子交(jiao)替構(gou)成，硅(gui)(gui)(gui)原(yuan)子上通(tong)(tong)常(chang)連有(you)兩個(ge)有(you)機基(ji)(ji)(ji)團的橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)。普通(tong)(tong)的硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)主(zhu)要由含(han)甲基(ji)(ji)(ji)和(he)少量(liang)乙烯基(ji)(ji)(ji)的硅(gui)(gui)(gui)氧(yang)鏈節組成。苯基(ji)(ji)(ji)的引(yin)入可(ke)(ke)提高(gao)(gao)(gao)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的耐(nai)高(gao)(gao)(gao)、低(di)溫(wen)性(xing)(xing)能(neng)，三氟丙基(ji)(ji)(ji)及(ji)氰(qing)基(ji)(ji)(ji)的引(yin)入則可(ke)(ke)提高(gao)(gao)(gao)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的耐(nai)溫(wen)及(ji)耐(nai)油性(xing)(xing)能(neng)。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)耐(nai)低(di)溫(wen)性(xing)(xing)能(neng)良好，一般在-55℃下仍能(neng)工(gong)作。引(yin)入苯基(ji)(ji)(ji)后(hou)，可(ke)(ke)達-73℃。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的耐(nai)熱(re)性(xing)(xing)能(neng)也(ye)很突出，在180℃下可(ke)(ke)長期工(gong)作，稍高(gao)(gao)(gao)于200℃也(ye)能(neng)承(cheng)受數周或更(geng)長時(shi)間仍有(you)彈性(xing)(xing)，瞬時(shi)可(ke)(ke)耐(nai)300℃以(yi)上的高(gao)(gao)(gao)溫(wen)。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的透氣性(xing)(xing)好，氧(yang)氣透過率在合成聚合物中是(shi)較高(gao)(gao)(gao)的。此外，硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)還具有(you)生理惰(duo)性(xing)(xing)、不會導致凝血(xue)的突出特(te)性(xing)(xing)，因此在醫用(yong)領(ling)域(yu)應(ying)用(yong)廣(guang)泛。

主要品種

硅(gui)(gui)橡膠分(fen)(fen)類的方法很多(duo)，通常按(an)固(gu)化(hua)前的形(xing)態分(fen)(fen)為固(gu)體(ti)硅(gui)(gui)橡膠和液體(ti)硅(gui)(gui)橡膠；按(an)硫(liu)化(hua)溫度分(fen)(fen)為室(shi)溫硫(liu)化(hua)硅(gui)(gui)橡膠，高溫硫(liu)化(hua)硅(gui)(gui)橡膠；按(an)所用(yong)單體(ti)的不(bu)同，可(ke)(ke)分(fen)(fen)為甲基乙烯(xi)(xi)基硅(gui)(gui)橡膠，甲基苯基乙烯(xi)(xi)基硅(gui)(gui)橡膠、氟硅(gui)(gui)，腈硅(gui)(gui)橡膠等；按(an)性能和用(yong)途的不(bu)同又(you)可(ke)(ke)分(fen)(fen)為通用(yong)型(xing)、超(chao)耐低溫型(xing)、超(chao)耐高溫型(xing)、高強力(li)型(xing)、耐油型(xing)、醫(yi)用(yong)型(xing)等等。

發展史

硅(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)早期(qi)是由美(mei)國(guo)以(yi)三(san)氯化鐵(tie)為催化劑(ji)合成的(de)。1945年，硅(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)產(chan)品問世。1948年，采(cai)用高(gao)比表面積的(de)氣相(xiang)法白炭黑補強的(de)硅(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)研制成功(gong)，使(shi)硅(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)性能躍升(sheng)到實用階段，奠定了現(xian)代(dai)硅(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)生(sheng)產(chan)技術的(de)基礎。從二甲基二氯硅(gui)(gui)(gui)烷合成開始(shi)生(sheng)產(chan)硅(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)國(guo)家有美(mei)國(guo)。俄羅斯(si)、德國(guo)、日(ri)本(ben)、韓(han)國(guo)和(he)中(zhong)國(guo)等。中(zhong)國(guo)硅(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)工業化研究(jiu)始(shi)于1957年，多家研究(jiu)所和(he)企業陸續開發出(chu)各種(zhong)硅(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)。到2003年底，中(zhong)國(guo)硅(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)生(sheng)產(chan)能力(li)為135千噸，其(qi)中(zhong)高(gao)溫膠(jiao)(jiao)(jiao)100千噸。

高溫硫化硅橡膠

高(gao)溫硫(liu)(liu)(liu)化硅(gui)橡(xiang)膠是指(zhi)聚(ju)(ju)硅(gui)氧烷變成(cheng)彈(dan)(dan)性(xing)體(ti)的(de)(de)過程是經過高(gao)溫（110-170℃）硫(liu)(liu)(liu)化成(cheng)型(xing)的(de)(de)。它(ta)主要以高(gao)分子(zi)量的(de)(de)聚(ju)(ju)甲基乙烯(xi)基硅(gui)氧烷為生(sheng)膠，混入補強(qiang)填料(liao)、硫(liu)(liu)(liu)化劑(ji)(ji)等，在加(jia)熱加(jia)壓下(xia)硫(liu)(liu)(liu)化成(cheng)彈(dan)(dan)性(xing)體(ti)。硅(gui)橡(xiang)膠的(de)(de)補強(qiang)主要是各種(zhong)類型(xing)的(de)(de)白炭(tan)黑，可使(shi)硫(liu)(liu)(liu)化膠的(de)(de)強(qiang)度增(zeng)加(jia)數十倍。有時為了降低成(cheng)本或(huo)改善膠料(liao)性(xing)能及賦(fu)予(yu)硫(liu)(liu)(liu)化膠各種(zhong)特(te)殊的(de)(de)性(xing)能，也加(jia)入相應(ying)的(de)(de)各種(zhong)添加(jia)劑(ji)(ji)。硫(liu)(liu)(liu)化劑(ji)(ji)是各種(zhong)有機過氧化物或(huo)加(jia)成(cheng)反應(ying)催化劑(ji)(ji)。

加工成(cheng)型方法如圖所示(shi)。一次硫(liu)(liu)化(hua)(hua)的(de)目的(de)是(shi)進(jin)行(xing)高分子鏈的(de)交聯(lian)反應；二次硫(liu)(liu)化(hua)(hua)的(de)目的(de)是(shi)進(jin)行(xing)補充交聯(lian)、驅(qu)除硫(liu)(liu)化(hua)(hua)劑(ji)分解產(chan)物和其他揮發性化(hua)(hua)合物以穩定硫(liu)(liu)化(hua)(hua)膠的(de)各項性能(neng)。常用的(de)設備有開(kai)放(fang)式煉膠機(ji)、捏(nie)合機(ji)及真空密(mi)煉機(ji)。

主要性能

（1）高(gao)溫(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)顯著的(de)(de)(de)(de)特征是(shi)高(gao)溫(wen)穩(wen)定性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)，雖然(ran)(ran)常(chang)溫(wen)下(xia)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)強度僅是(shi)天(tian)然(ran)(ran)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)或某些(xie)合成橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)一半，但(dan)在(zai)200℃以上的(de)(de)(de)(de)高(gao)溫(wen)環境下(xia)，硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)仍能(neng)(neng)(neng)保持一定的(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(mian)硬度，且力學(xue)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)無(wu)明顯變(bian)化(hua)(hua)。（2）低溫(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)玻璃化(hua)(hua)溫(wen)度一般為-70~-50℃，特殊(shu)配方可達-100℃，表明其低溫(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)優異。這對(dui)航空(kong)、宇航工(gong)業的(de)(de)(de)(de)意義(yi)重大。（3）耐候性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)中(zhong)Si-O-Si鍵對(dui)氧(yang)(yang)、臭氧(yang)(yang)及(ji)(ji)紫(zi)外線等(deng)十(shi)分穩(wen)定，在(zai)不加任何(he)添加劑的(de)(de)(de)(de)情況下(xia)，就具有優良的(de)(de)(de)(de)耐候性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)。（4）電氣性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)具有優異的(de)(de)(de)(de)絕緣性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)，耐電暈性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)和耐電弧性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)也非常(chang)好。（5）物理(li)機械(xie)(xie)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)常(chang)溫(wen)下(xia)的(de)(de)(de)(de)物理(li)機械(xie)(xie)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)比(bi)通用橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)差，但(dan)在(zai)150℃的(de)(de)(de)(de)高(gao)溫(wen)和-50℃的(de)(de)(de)(de)低溫(wen)下(xia)，其物理(li)機械(xie)(xie)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)優于通用橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)。（6）耐油及(ji)(ji)化(hua)(hua)學(xue)試(shi)劑性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)。普通硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)具有中(zhong)等(deng)的(de)(de)(de)(de)耐油、耐溶劑性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。（7）氣體透(tou)(tou)過性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。室溫(wen)下(xia)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)對(dui)空(kong)氣、氮、氧(yang)(yang)、二氧(yang)(yang)化(hua)(hua)碳等(deng)氣體的(de)(de)(de)(de)透(tou)(tou)氣性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)比(bi)天(tian)然(ran)(ran)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)高(gao)出(chu)30-50倍(bei)。（8）生(sheng)理(li)惰性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)無(wu)毒，無(wu)味，無(wu)嗅(xiu)，與人體組(zu)織不粘連，具有抗凝血(xue)作用，對(dui)肌體組(zu)織的(de)(de)(de)(de)反應性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)非常(chang)少。特別(bie)適合作為醫用材料(liao)。

硅橡膠的用量

據中國(guo)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)產銷分別達到1927.18萬(wan)輛和1930.64萬(wan)輛，同(tong)比分別增(zeng)長4.63%和4.33%，汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)工業硅橡膠的(de)(de)(de)用(yong)(yong)量(liang)約達2.0萬(wan)t。根(gen)據觀(guan)研天(tian)下的(de)(de)(de)新研究，增(zeng)加有機(ji)(ji)硅材料在(zai)汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)零(ling)部件(jian)方面的(de)(de)(de)用(yong)(yong)量(liang)，可以大幅度提(ti)高汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)的(de)(de)(de)安全性能，因此(ci)，汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)產量(liang)和單車(che)(che)(che)(che)用(yong)(yong)量(liang)水平(ping)的(de)(de)(de)提(ti)高都將(jiang)推(tui)動汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)工業對(dui)硅橡膠需(xu)求的(de)(de)(de)增(zeng)加。國(guo)家鼓勵自(zi)主(zhu)(zhu)品(pin)牌(pai)(pai)(pai)的(de)(de)(de)汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)發展，關(guan)(guan)鍵汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)零(ling)部件(jian)實現自(zi)主(zhu)(zhu)化(hua)(hua)，《2012年(nian)度黨政(zheng)機(ji)(ji)關(guan)(guan)公務用(yong)(yong)車(che)(che)(che)(che)選(xuan)用(yong)(yong)車(che)(che)(che)(che)型目(mu)錄(lu)（征(zheng)求意見稿）》為自(zi)主(zhu)(zhu)品(pin)牌(pai)(pai)(pai)擴(kuo)大在(zai)政(zheng)府采購的(de)(de)(de)市場份額，為改變目(mu)前國(guo)內(nei)政(zheng)府采購以合資品(pin)牌(pai)(pai)(pai)產品(pin)為主(zhu)(zhu)的(de)(de)(de)局面提(ti)供了保(bao)(bao)障(zhang)。促進(jin)自(zi)主(zhu)(zhu)品(pin)牌(pai)(pai)(pai)發展，國(guo)產汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)業的(de)(de)(de)繁榮將(jiang)為汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)膠的(de)(de)(de)應(ying)用(yong)(yong)提(ti)供有力保(bao)(bao)障(zhang)。預測未來(lai)3年(nian)，我(wo)國(guo)室溫硫化(hua)(hua)硅橡膠在(zai)汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)行業將(jiang)以年(nian)均20%增(zeng)長。

此(ci)外，硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)是重要(yao)的(de)(de)(de)非(fei)石油基合(he)(he)成(cheng)(cheng)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)，約占非(fei)石油基合(he)(he)成(cheng)(cheng)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)消費(fei)量的(de)(de)(de)98%。但因為(wei)(wei)石油價格(ge)的(de)(de)(de)大(da)(da)幅(fu)上(shang)漲(zhang)，同時我國(guo)在(zai)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)關鍵原料有(you)機(ji)硅(gui)單(dan)體(ti)的(de)(de)(de)生產技(ji)術方(fang)面(mian)取得突(tu)破，有(you)機(ji)硅(gui)單(dan)體(ti)的(de)(de)(de)生產技(ji)術在(zai)2005年前(qian)被幾家(jia)跨國(guo)公司(si)壟斷，但目前(qian)我國(guo)已發展(zhan)成(cheng)(cheng)為(wei)(wei)全球有(you)機(ji)硅(gui)單(dan)體(ti)第(di)1大(da)(da)國(guo)，這2個方(fang)面(mian)原因使硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)價格(ge)從2011年起開始低于(yu)石油基合(he)(he)成(cheng)(cheng)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)，僅(jin)約為(wei)(wei)大(da)(da)宗石油基橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)80%～90%，成(cheng)(cheng)為(wei)(wei)廉價的(de)(de)(de)合(he)(he)成(cheng)(cheng)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)，并開始大(da)(da)規模(mo)替代(dai)石油基合(he)(he)成(cheng)(cheng)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)。這將極大(da)(da)拓展(zhan)有(you)機(ji)硅(gui)產業的(de)(de)(de)市場空(kong)間，同時將帶動(dong)硅(gui)油、硅(gui)烷偶聯(lian)劑和硅(gui)樹脂等(deng)其他(ta)有(you)機(ji)硅(gui)產品的(de)(de)(de)消費(fei)。