硅橡膠是(shi)指主(zhu)鏈由硅(gui)(gui)(gui)和(he)氧原子(zi)交替構(gou)成，硅(gui)(gui)(gui)原子(zi)上(shang)(shang)通常連有兩個有機基團(tuan)的(de)(de)(de)橡(xiang)膠(jiao)。普(pu)通的(de)(de)(de)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)主(zhu)要由含甲基和(he)少量乙(yi)烯基的(de)(de)(de)硅(gui)(gui)(gui)氧鏈節組(zu)成。苯(ben)基的(de)(de)(de)引(yin)入(ru)(ru)可(ke)(ke)提高(gao)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)耐(nai)高(gao)、低溫性(xing)(xing)能，三(san)氟丙(bing)基及氰基的(de)(de)(de)引(yin)入(ru)(ru)則可(ke)(ke)提高(gao)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)耐(nai)溫及耐(nai)油性(xing)(xing)能。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)耐(nai)低溫性(xing)(xing)能良好，一般在-55℃下(xia)仍(reng)能工(gong)作。引(yin)入(ru)(ru)苯(ben)基后(hou)，可(ke)(ke)達(da)-73℃。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)耐(nai)熱性(xing)(xing)能也(ye)很突出，在180℃下(xia)可(ke)(ke)長期工(gong)作，稍(shao)高(gao)于(yu)200℃也(ye)能承(cheng)受(shou)數周或更長時間仍(reng)有彈性(xing)(xing)，瞬時可(ke)(ke)耐(nai)300℃以上(shang)(shang)的(de)(de)(de)高(gao)溫。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)透氣性(xing)(xing)好，氧氣透過率在合成聚合物中(zhong)是(shi)較高(gao)的(de)(de)(de)。此外，硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)還(huan)具有生(sheng)理(li)惰性(xing)(xing)、不會導致凝血的(de)(de)(de)突出特(te)性(xing)(xing)，因此在醫用領域(yu)應用廣(guang)泛。

主要品種

硅(gui)(gui)橡膠(jiao)分類(lei)的(de)方法(fa)很多，通(tong)常按(an)固化前的(de)形態分為(wei)固體硅(gui)(gui)橡膠(jiao)和液體硅(gui)(gui)橡膠(jiao)；按(an)硫化溫(wen)度分為(wei)室溫(wen)硫化硅(gui)(gui)橡膠(jiao)，高溫(wen)硫化硅(gui)(gui)橡膠(jiao)；按(an)所用(yong)單體的(de)不同，可分為(wei)甲基乙(yi)烯基硅(gui)(gui)橡膠(jiao)，甲基苯基乙(yi)烯基硅(gui)(gui)橡膠(jiao)、氟硅(gui)(gui)，腈(jing)硅(gui)(gui)橡膠(jiao)等；按(an)性能和用(yong)途(tu)的(de)不同又可分為(wei)通(tong)用(yong)型、超(chao)耐(nai)(nai)低溫(wen)型、超(chao)耐(nai)(nai)高溫(wen)型、高強力型、耐(nai)(nai)油型、醫用(yong)型等等。

發展史

硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)早期(qi)是由(you)美國(guo)(guo)以三氯(lv)化(hua)(hua)鐵為催化(hua)(hua)劑合成(cheng)的(de)。1945年(nian)，硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)產(chan)品問世。1948年(nian)，采用高比表(biao)面積的(de)氣相法白炭黑補(bu)強的(de)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)研制成(cheng)功，使硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)性能躍升到實用階段，奠定了現代硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)生產(chan)技術的(de)基礎。從(cong)二甲基二氯(lv)硅(gui)(gui)烷(wan)合成(cheng)開始(shi)(shi)生產(chan)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)國(guo)(guo)家有美國(guo)(guo)。俄羅(luo)斯(si)、德國(guo)(guo)、日本、韓(han)國(guo)(guo)和(he)中(zhong)國(guo)(guo)等。中(zhong)國(guo)(guo)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)工業化(hua)(hua)研究(jiu)始(shi)(shi)于(yu)1957年(nian)，多家研究(jiu)所和(he)企業陸續開發出各種硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)。到2003年(nian)底，中(zhong)國(guo)(guo)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)生產(chan)能力為135千(qian)噸，其(qi)中(zhong)高溫(wen)膠(jiao)(jiao)100千(qian)噸。

高溫硫化硅橡膠

高(gao)溫硫(liu)化(hua)(hua)硅(gui)(gui)橡膠(jiao)是(shi)(shi)指聚硅(gui)(gui)氧(yang)烷變成(cheng)彈性體的(de)過(guo)程是(shi)(shi)經過(guo)高(gao)溫（110-170℃）硫(liu)化(hua)(hua)成(cheng)型(xing)的(de)。它(ta)主要以高(gao)分子量的(de)聚甲基乙烯基硅(gui)(gui)氧(yang)烷為生膠(jiao)，混(hun)入補強(qiang)填料、硫(liu)化(hua)(hua)劑等(deng)，在加(jia)熱加(jia)壓下(xia)硫(liu)化(hua)(hua)成(cheng)彈性體。硅(gui)(gui)橡膠(jiao)的(de)補強(qiang)主要是(shi)(shi)各(ge)種(zhong)(zhong)類型(xing)的(de)白(bai)炭黑，可(ke)使硫(liu)化(hua)(hua)膠(jiao)的(de)強(qiang)度增加(jia)數十倍。有時為了降低成(cheng)本或(huo)改善(shan)膠(jiao)料性能及賦予硫(liu)化(hua)(hua)膠(jiao)各(ge)種(zhong)(zhong)特(te)殊的(de)性能，也加(jia)入相應的(de)各(ge)種(zhong)(zhong)添加(jia)劑。硫(liu)化(hua)(hua)劑是(shi)(shi)各(ge)種(zhong)(zhong)有機過(guo)氧(yang)化(hua)(hua)物(wu)或(huo)加(jia)成(cheng)反應催化(hua)(hua)劑。

加(jia)工成型方(fang)法如圖所(suo)示。一次硫(liu)(liu)(liu)化(hua)(hua)的(de)目的(de)是進行(xing)高分子鏈的(de)交聯(lian)反(fan)應；二(er)次硫(liu)(liu)(liu)化(hua)(hua)的(de)目的(de)是進行(xing)補充交聯(lian)、驅除(chu)硫(liu)(liu)(liu)化(hua)(hua)劑(ji)分解產物和(he)其他揮(hui)發(fa)性化(hua)(hua)合(he)物以穩定硫(liu)(liu)(liu)化(hua)(hua)膠的(de)各項(xiang)性能。常用的(de)設備有開(kai)放式(shi)煉膠機(ji)、捏合(he)機(ji)及真(zhen)空(kong)密煉機(ji)。

主要性能

（1）高(gao)溫(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)顯(xian)著的(de)(de)(de)(de)特征是高(gao)溫(wen)穩定性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)，雖然常(chang)溫(wen)下(xia)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)強(qiang)度僅是天(tian)然橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)或某些合成橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)一半(ban)，但(dan)在200℃以(yi)上的(de)(de)(de)(de)高(gao)溫(wen)環境(jing)下(xia)，硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)仍能(neng)保持(chi)一定的(de)(de)(de)(de)柔韌性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)、回彈性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)和(he)表面(mian)硬度，且力學(xue)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)無明顯(xian)變化(hua)。（2）低溫(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)玻璃化(hua)溫(wen)度一般為-70~-50℃，特殊(shu)配方可(ke)達-100℃，表明其(qi)(qi)低溫(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)優(you)異。這對(dui)航空、宇航工(gong)業的(de)(de)(de)(de)意義重大。（3）耐(nai)(nai)候性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)中Si-O-Si鍵對(dui)氧、臭(chou)氧及紫(zi)外線等(deng)十(shi)分(fen)穩定，在不(bu)(bu)加任何添(tian)加劑(ji)(ji)(ji)的(de)(de)(de)(de)情(qing)況下(xia)，就具(ju)有優(you)良的(de)(de)(de)(de)耐(nai)(nai)候性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)。（4）電(dian)氣性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)具(ju)有優(you)異的(de)(de)(de)(de)絕緣性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)，耐(nai)(nai)電(dian)暈性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)和(he)耐(nai)(nai)電(dian)弧性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)也非(fei)常(chang)好。（5）物理機械性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)常(chang)溫(wen)下(xia)的(de)(de)(de)(de)物理機械性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)比(bi)通用(yong)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)差(cha)，但(dan)在150℃的(de)(de)(de)(de)高(gao)溫(wen)和(he)-50℃的(de)(de)(de)(de)低溫(wen)下(xia)，其(qi)(qi)物理機械性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)優(you)于通用(yong)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)。（6）耐(nai)(nai)油及化(hua)學(xue)試劑(ji)(ji)(ji)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)。普(pu)通硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)具(ju)有中等(deng)的(de)(de)(de)(de)耐(nai)(nai)油、耐(nai)(nai)溶劑(ji)(ji)(ji)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)。（7）氣體(ti)透過性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)。室溫(wen)下(xia)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)對(dui)空氣、氮、氧、二(er)氧化(hua)碳等(deng)氣體(ti)的(de)(de)(de)(de)透氣性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)比(bi)天(tian)然橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)高(gao)出(chu)30-50倍。（8）生理惰(duo)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)無毒(du)，無味，無嗅，與(yu)人體(ti)組織(zhi)不(bu)(bu)粘連，具(ju)有抗凝血作(zuo)用(yong)，對(dui)肌體(ti)組織(zhi)的(de)(de)(de)(de)反應(ying)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)非(fei)常(chang)少。特別適合作(zuo)為醫用(yong)材料(liao)。

硅橡膠的用量

據中國(guo)汽車(che)(che)(che)(che)工業(ye)協會統計(ji)，2012年，汽車(che)(che)(che)(che)產銷分別達(da)到1927.18萬輛和1930.64萬輛，同比分別增長4.63%和4.33%，汽車(che)(che)(che)(che)工業(ye)硅(gui)橡膠(jiao)的(de)用量約(yue)達(da)2.0萬t。根據觀研天(tian)下(xia)的(de)新(xin)研究，增加有機硅(gui)材料(liao)在(zai)汽車(che)(che)(che)(che)零部件方面的(de)用量，可以(yi)大幅度(du)提(ti)高汽車(che)(che)(che)(che)的(de)安全性能，因此，汽車(che)(che)(che)(che)產量和單(dan)車(che)(che)(che)(che)用量水平的(de)提(ti)高都將(jiang)推動(dong)汽車(che)(che)(che)(che)工業(ye)對硅(gui)橡膠(jiao)需求的(de)增加。國(guo)家(jia)鼓(gu)勵自(zi)(zi)主(zhu)品牌(pai)的(de)汽車(che)(che)(che)(che)發展，關鍵汽車(che)(che)(che)(che)零部件實(shi)現自(zi)(zi)主(zhu)化，《2012年度(du)黨政(zheng)機關公務用車(che)(che)(che)(che)選用車(che)(che)(che)(che)型目錄（征求意見稿）》為自(zi)(zi)主(zhu)品牌(pai)擴(kuo)大在(zai)政(zheng)府采購(gou)的(de)市場份(fen)額，為改變目前國(guo)內政(zheng)府采購(gou)以(yi)合資品牌(pai)產品為主(zhu)的(de)局面提(ti)供(gong)了保障。促(cu)進自(zi)(zi)主(zhu)品牌(pai)發展，國(guo)產汽車(che)(che)(che)(che)業(ye)的(de)繁榮將(jiang)為汽車(che)(che)(che)(che)膠(jiao)的(de)應用提(ti)供(gong)有力(li)保障。預測(ce)未來(lai)3年，我國(guo)室(shi)溫硫(liu)化硅(gui)橡膠(jiao)在(zai)汽車(che)(che)(che)(che)行業(ye)將(jiang)以(yi)年均(jun)20%增長。

此外，硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)是重要的非石(shi)(shi)油(you)(you)基(ji)合成(cheng)(cheng)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)，約占非石(shi)(shi)油(you)(you)基(ji)合成(cheng)(cheng)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)消費量的98%。但(dan)因為石(shi)(shi)油(you)(you)價格的大(da)幅上(shang)漲，同時(shi)我(wo)國在(zai)(zai)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的關鍵原料有(you)(you)機(ji)硅(gui)(gui)(gui)單(dan)(dan)體的生(sheng)產技(ji)術(shu)方面取得(de)突(tu)破，有(you)(you)機(ji)硅(gui)(gui)(gui)單(dan)(dan)體的生(sheng)產技(ji)術(shu)在(zai)(zai)2005年(nian)前被幾家跨國公(gong)司壟(long)斷，但(dan)目前我(wo)國已發展成(cheng)(cheng)為全球有(you)(you)機(ji)硅(gui)(gui)(gui)單(dan)(dan)體第1大(da)國，這2個方面原因使硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的價格從2011年(nian)起開始(shi)低于石(shi)(shi)油(you)(you)基(ji)合成(cheng)(cheng)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)，僅約為大(da)宗石(shi)(shi)油(you)(you)基(ji)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的80%～90%，成(cheng)(cheng)為廉價的合成(cheng)(cheng)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)，并開始(shi)大(da)規模(mo)替代石(shi)(shi)油(you)(you)基(ji)合成(cheng)(cheng)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)。這將(jiang)極大(da)拓展有(you)(you)機(ji)硅(gui)(gui)(gui)產業的市場空間，同時(shi)將(jiang)帶動硅(gui)(gui)(gui)油(you)(you)、硅(gui)(gui)(gui)烷(wan)偶(ou)聯(lian)劑和硅(gui)(gui)(gui)樹脂等其他有(you)(you)機(ji)硅(gui)(gui)(gui)產品的消費。