硅橡膠是(shi)指主(zhu)鏈由(you)硅(gui)(gui)和氧原(yuan)子交(jiao)替(ti)構(gou)成，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)膠(jiao)(jiao)。普通的(de)(de)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)主(zhu)要由(you)含甲基(ji)和少量(liang)乙烯基(ji)的(de)(de)硅(gui)(gui)氧鏈節組成。苯基(ji)的(de)(de)引入可(ke)(ke)提高硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)耐高、低(di)溫(wen)(wen)性(xing)能，三(san)氟丙基(ji)及氰基(ji)的(de)(de)引入則可(ke)(ke)提高硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)耐溫(wen)(wen)及耐油性(xing)能。硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)耐低(di)溫(wen)(wen)性(xing)能良好，一(yi)般在(zai)(zai)-55℃下仍能工作。引入苯基(ji)后，可(ke)(ke)達-73℃。硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)耐熱(re)性(xing)能也很突出，在(zai)(zai)180℃下可(ke)(ke)長(chang)期工作，稍高于200℃也能承(cheng)受數周(zhou)或更(geng)長(chang)時間仍有(you)(you)彈(dan)性(xing)，瞬時可(ke)(ke)耐300℃以上的(de)(de)高溫(wen)(wen)。硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)透氣性(xing)好，氧氣透過率在(zai)(zai)合成聚合物(wu)中是(shi)較高的(de)(de)。此外，硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)還具有(you)(you)生(sheng)理惰(duo)性(xing)、不會導致(zhi)凝血的(de)(de)突出特性(xing)，因此在(zai)(zai)醫用領域應用廣泛。

主要品種

硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)分類的方法很多，通常按固化(hua)前的形(xing)態分為(wei)固體硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)和(he)液體硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)；按硫化(hua)溫(wen)(wen)度分為(wei)室(shi)溫(wen)(wen)硫化(hua)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)，高溫(wen)(wen)硫化(hua)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)；按所用單體的不(bu)同，可分為(wei)甲基(ji)乙(yi)(yi)烯基(ji)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)，甲基(ji)苯基(ji)乙(yi)(yi)烯基(ji)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)、氟硅(gui)(gui)，腈(jing)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)等；按性(xing)能和(he)用途的不(bu)同又可分為(wei)通用型(xing)(xing)、超耐低溫(wen)(wen)型(xing)(xing)、超耐高溫(wen)(wen)型(xing)(xing)、高強力型(xing)(xing)、耐油(you)型(xing)(xing)、醫用型(xing)(xing)等等。

發展史

硅橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)早期是(shi)由(you)美國以三氯(lv)化鐵為(wei)(wei)催(cui)化劑合成的。1945年(nian)，硅橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)產品問(wen)世(shi)。1948年(nian)，采用(yong)高比表面積(ji)的氣(qi)相法白炭黑(hei)補(bu)強的硅橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)研制成功，使硅橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的性(xing)能躍升到(dao)(dao)實用(yong)階段，奠定了現代(dai)硅橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)生產技術(shu)的基(ji)礎。從(cong)二甲(jia)基(ji)二氯(lv)硅烷(wan)合成開(kai)始生產硅橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的國家有美國。俄羅斯、德(de)國、日本、韓國和中(zhong)(zhong)國等。中(zhong)(zhong)國硅橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的工業化研究始于(yu)1957年(nian)，多家研究所(suo)和企業陸(lu)續開(kai)發出各種硅橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)。到(dao)(dao)2003年(nian)底，中(zhong)(zhong)國硅橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)生產能力為(wei)(wei)135千噸，其中(zhong)(zhong)高溫膠(jiao)(jiao)(jiao)100千噸。

高溫硫化硅橡膠

高(gao)(gao)溫硫(liu)化(hua)(hua)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)是(shi)指聚(ju)(ju)硅(gui)氧烷(wan)(wan)變成(cheng)(cheng)彈性體的(de)過(guo)程是(shi)經過(guo)高(gao)(gao)溫（110-170℃）硫(liu)化(hua)(hua)成(cheng)(cheng)型的(de)。它主(zhu)要(yao)以高(gao)(gao)分子量的(de)聚(ju)(ju)甲(jia)基(ji)(ji)乙烯(xi)基(ji)(ji)硅(gui)氧烷(wan)(wan)為生(sheng)膠(jiao)(jiao)(jiao)，混(hun)入(ru)(ru)補強(qiang)填料、硫(liu)化(hua)(hua)劑等(deng)，在(zai)加(jia)(jia)熱加(jia)(jia)壓下硫(liu)化(hua)(hua)成(cheng)(cheng)彈性體。硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)補強(qiang)主(zhu)要(yao)是(shi)各(ge)(ge)種(zhong)類型的(de)白炭黑，可(ke)使(shi)硫(liu)化(hua)(hua)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)強(qiang)度增(zeng)加(jia)(jia)數(shu)十倍(bei)。有時為了降低成(cheng)(cheng)本或(huo)改善膠(jiao)(jiao)(jiao)料性能及賦予(yu)硫(liu)化(hua)(hua)膠(jiao)(jiao)(jiao)各(ge)(ge)種(zhong)特(te)殊的(de)性能，也加(jia)(jia)入(ru)(ru)相應的(de)各(ge)(ge)種(zhong)添加(jia)(jia)劑。硫(liu)化(hua)(hua)劑是(shi)各(ge)(ge)種(zhong)有機過(guo)氧化(hua)(hua)物或(huo)加(jia)(jia)成(cheng)(cheng)反應催化(hua)(hua)劑。

加工(gong)成型方法如圖所(suo)示。一(yi)次硫(liu)化(hua)(hua)的(de)(de)目的(de)(de)是進行(xing)高分(fen)子鏈的(de)(de)交聯反(fan)應；二(er)次硫(liu)化(hua)(hua)的(de)(de)目的(de)(de)是進行(xing)補(bu)充交聯、驅除硫(liu)化(hua)(hua)劑分(fen)解產物和其他揮發性化(hua)(hua)合物以(yi)穩定硫(liu)化(hua)(hua)膠的(de)(de)各項性能。常用的(de)(de)設備有(you)開放式煉膠機(ji)、捏合機(ji)及真空密煉機(ji)。

主要性能

（1）高(gao)(gao)(gao)(gao)溫(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)。硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)顯(xian)著的(de)(de)(de)特(te)征是(shi)高(gao)(gao)(gao)(gao)溫(wen)穩定性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)，雖然(ran)常(chang)溫(wen)下硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)強度(du)僅是(shi)天(tian)然(ran)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)或某些合成橡膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)一半(ban)，但在(zai)200℃以上的(de)(de)(de)高(gao)(gao)(gao)(gao)溫(wen)環(huan)境下，硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)仍(reng)能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)保持一定的(de)(de)(de)柔韌性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)、回彈性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)和表面硬度(du)，且力學性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)無(wu)明(ming)顯(xian)變化(hua)。（2）低溫(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)玻璃化(hua)溫(wen)度(du)一般為-70~-50℃，特(te)殊配方可達(da)-100℃，表明(ming)其低溫(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)優(you)異。這對航空(kong)(kong)、宇航工(gong)業的(de)(de)(de)意(yi)義重大(da)。（3）耐(nai)(nai)候(hou)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)中Si-O-Si鍵對氧(yang)、臭氧(yang)及紫外線等(deng)(deng)(deng)十分(fen)穩定，在(zai)不加任何(he)添(tian)加劑的(de)(de)(de)情(qing)況下，就具(ju)有優(you)良的(de)(de)(de)耐(nai)(nai)候(hou)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)。（4）電(dian)氣性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)。硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)具(ju)有優(you)異的(de)(de)(de)絕緣性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)，耐(nai)(nai)電(dian)暈(yun)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)和耐(nai)(nai)電(dian)弧性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)也非(fei)常(chang)好。（5）物(wu)理機械性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)。硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)常(chang)溫(wen)下的(de)(de)(de)物(wu)理機械性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)比(bi)通(tong)用(yong)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)差(cha)，但在(zai)150℃的(de)(de)(de)高(gao)(gao)(gao)(gao)溫(wen)和-50℃的(de)(de)(de)低溫(wen)下，其物(wu)理機械性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)優(you)于通(tong)用(yong)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)。（6）耐(nai)(nai)油及化(hua)學試劑性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)。普(pu)通(tong)硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)具(ju)有中等(deng)(deng)(deng)的(de)(de)(de)耐(nai)(nai)油、耐(nai)(nai)溶劑性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)。（7）氣體透過性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)。室溫(wen)下硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)對空(kong)(kong)氣、氮、氧(yang)、二氧(yang)化(hua)碳等(deng)(deng)(deng)氣體的(de)(de)(de)透氣性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)比(bi)天(tian)然(ran)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)高(gao)(gao)(gao)(gao)出30-50倍。（8）生理惰性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)。硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)無(wu)毒，無(wu)味，無(wu)嗅(xiu)，與人體組織(zhi)不粘連，具(ju)有抗凝血作用(yong)，對肌(ji)體組織(zhi)的(de)(de)(de)反應性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)非(fei)常(chang)少。特(te)別適合作為醫用(yong)材(cai)料。

硅橡膠的用量

據中國(guo)汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)工業(ye)(ye)協會統計，2012年，汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)產銷(xiao)分(fen)別達到1927.18萬輛(liang)和(he)1930.64萬輛(liang)，同比分(fen)別增長4.63%和(he)4.33%，汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)工業(ye)(ye)硅(gui)(gui)橡膠(jiao)的(de)(de)用(yong)量(liang)約達2.0萬t。根據觀(guan)研(yan)(yan)天(tian)下的(de)(de)新研(yan)(yan)究，增加有機硅(gui)(gui)材料在(zai)汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)零(ling)部件(jian)方面(mian)的(de)(de)用(yong)量(liang)，可以(yi)大幅度提高(gao)汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)的(de)(de)安全性(xing)能，因此(ci)，汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)產量(liang)和(he)單(dan)車(che)(che)用(yong)量(liang)水平的(de)(de)提高(gao)都(dou)將推動汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)工業(ye)(ye)對(dui)硅(gui)(gui)橡膠(jiao)需求的(de)(de)增加。國(guo)家(jia)鼓(gu)勵自主品(pin)牌的(de)(de)汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)發展，關鍵汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)零(ling)部件(jian)實現自主化，《2012年度黨政機關公(gong)務(wu)用(yong)車(che)(che)選用(yong)車(che)(che)型目錄（征(zheng)求意見稿）》為自主品(pin)牌擴大在(zai)政府采購(gou)的(de)(de)市(shi)場份額，為改變目前國(guo)內政府采購(gou)以(yi)合資品(pin)牌產品(pin)為主的(de)(de)局面(mian)提供了保障。促進自主品(pin)牌發展，國(guo)產汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)業(ye)(ye)的(de)(de)繁榮將為汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)膠(jiao)的(de)(de)應用(yong)提供有力(li)保障。預測未來3年，我國(guo)室溫硫化硅(gui)(gui)橡膠(jiao)在(zai)汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)行業(ye)(ye)將以(yi)年均(jun)20%增長。

此(ci)外，硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)是重要(yao)的(de)(de)非石油(you)(you)(you)基(ji)(ji)合(he)成(cheng)(cheng)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)，約(yue)占非石油(you)(you)(you)基(ji)(ji)合(he)成(cheng)(cheng)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)消(xiao)費(fei)量的(de)(de)98%。但(dan)因(yin)(yin)為(wei)石油(you)(you)(you)價(jia)格(ge)的(de)(de)大幅上漲，同時我國在硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)關(guan)鍵原料有(you)機硅(gui)(gui)單體的(de)(de)生(sheng)(sheng)產(chan)(chan)技(ji)(ji)術(shu)方面取(qu)得突破(po)，有(you)機硅(gui)(gui)單體的(de)(de)生(sheng)(sheng)產(chan)(chan)技(ji)(ji)術(shu)在2005年前(qian)被幾家跨國公司(si)壟斷，但(dan)目(mu)前(qian)我國已(yi)發展(zhan)成(cheng)(cheng)為(wei)全球有(you)機硅(gui)(gui)單體第1大國，這(zhe)2個方面原因(yin)(yin)使硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)價(jia)格(ge)從2011年起開(kai)始(shi)低于石油(you)(you)(you)基(ji)(ji)合(he)成(cheng)(cheng)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)，僅約(yue)為(wei)大宗石油(you)(you)(you)基(ji)(ji)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)80%～90%，成(cheng)(cheng)為(wei)廉(lian)價(jia)的(de)(de)合(he)成(cheng)(cheng)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)，并開(kai)始(shi)大規(gui)模替代石油(you)(you)(you)基(ji)(ji)合(he)成(cheng)(cheng)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)。這(zhe)將極大拓展(zhan)有(you)機硅(gui)(gui)產(chan)(chan)業的(de)(de)市場空間，同時將帶動硅(gui)(gui)油(you)(you)(you)、硅(gui)(gui)烷偶(ou)聯劑和硅(gui)(gui)樹脂等(deng)其(qi)他有(you)機硅(gui)(gui)產(chan)(chan)品的(de)(de)消(xiao)費(fei)。