硅橡膠是指主(zhu)(zhu)鏈由(you)硅(gui)(gui)(gui)(gui)和氧原子交替構(gou)成(cheng)(cheng)，硅(gui)(gui)(gui)(gui)原子上通常連有(you)(you)(you)兩個有(you)(you)(you)機(ji)基團(tuan)的橡(xiang)(xiang)膠。普通的硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠主(zhu)(zhu)要由(you)含甲基和少量乙(yi)烯基的硅(gui)(gui)(gui)(gui)氧鏈節組成(cheng)(cheng)。苯基的引入可(ke)提(ti)高(gao)硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠的耐(nai)高(gao)、低(di)溫(wen)性(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)，三氟(fu)丙(bing)基及氰基的引入則可(ke)提(ti)高(gao)硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠的耐(nai)溫(wen)及耐(nai)油性(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠耐(nai)低(di)溫(wen)性(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)良好(hao)，一般(ban)在-55℃下仍能(neng)(neng)(neng)工(gong)作。引入苯基后，可(ke)達-73℃。硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠的耐(nai)熱性(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)也(ye)很突(tu)出，在180℃下可(ke)長期工(gong)作，稍高(gao)于200℃也(ye)能(neng)(neng)(neng)承受數周或更長時(shi)間仍有(you)(you)(you)彈(dan)性(xing)(xing)，瞬時(shi)可(ke)耐(nai)300℃以上的高(gao)溫(wen)。硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠的透氣性(xing)(xing)好(hao)，氧氣透過率在合(he)成(cheng)(cheng)聚合(he)物中是較(jiao)高(gao)的。此(ci)外，硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠還(huan)具(ju)有(you)(you)(you)生理惰(duo)性(xing)(xing)、不會導致(zhi)凝血(xue)的突(tu)出特性(xing)(xing)，因此(ci)在醫用(yong)領域應用(yong)廣(guang)泛(fan)。

主要品種

硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)分類(lei)的方(fang)法很(hen)多，通(tong)常按固(gu)化(hua)前的形態分為固(gu)體(ti)硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)和(he)液體(ti)硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)；按硫(liu)(liu)(liu)化(hua)溫(wen)度分為室(shi)溫(wen)硫(liu)(liu)(liu)化(hua)硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)，高溫(wen)硫(liu)(liu)(liu)化(hua)硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)；按所用單體(ti)的不同，可分為甲基(ji)乙烯(xi)基(ji)硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)，甲基(ji)苯(ben)基(ji)乙烯(xi)基(ji)硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)、氟硅(gui)(gui)(gui)(gui)，腈硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)等(deng)；按性能和(he)用途的不同又(you)可分為通(tong)用型(xing)(xing)、超耐(nai)低溫(wen)型(xing)(xing)、超耐(nai)高溫(wen)型(xing)(xing)、高強(qiang)力型(xing)(xing)、耐(nai)油型(xing)(xing)、醫用型(xing)(xing)等(deng)等(deng)。

發展史

硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)早期是由美(mei)國以(yi)三(san)氯化鐵為(wei)催化劑合成的(de)。1945年(nian)(nian)，硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)產品問世(shi)。1948年(nian)(nian)，采用(yong)高比表面積的(de)氣相法白(bai)炭(tan)黑(hei)補強的(de)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)研(yan)制(zhi)成功，使硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)性能躍升到實用(yong)階段，奠定了現代硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)生產技術的(de)基(ji)(ji)礎。從二甲(jia)基(ji)(ji)二氯硅(gui)烷合成開始生產硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)國家有美(mei)國。俄羅(luo)斯、德國、日本、韓(han)國和中(zhong)(zhong)國等。中(zhong)(zhong)國硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)工業化研(yan)究(jiu)(jiu)始于1957年(nian)(nian)，多家研(yan)究(jiu)(jiu)所(suo)和企業陸續開發出(chu)各種硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)。到2003年(nian)(nian)底，中(zhong)(zhong)國硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)生產能力為(wei)135千噸，其(qi)中(zhong)(zhong)高溫(wen)膠(jiao)(jiao)100千噸。

高溫硫化硅橡膠

高(gao)溫(wen)硫(liu)化(hua)(hua)(hua)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)是(shi)指聚硅(gui)氧烷變成彈(dan)性(xing)體的過程是(shi)經(jing)過高(gao)溫(wen)（110-170℃）硫(liu)化(hua)(hua)(hua)成型的。它主要(yao)以高(gao)分子量的聚甲基(ji)乙烯基(ji)硅(gui)氧烷為生(sheng)膠(jiao)(jiao)，混入補(bu)強填料(liao)、硫(liu)化(hua)(hua)(hua)劑(ji)等(deng)，在加(jia)熱(re)加(jia)壓下(xia)硫(liu)化(hua)(hua)(hua)成彈(dan)性(xing)體。硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的補(bu)強主要(yao)是(shi)各(ge)種(zhong)類型的白炭黑，可使硫(liu)化(hua)(hua)(hua)膠(jiao)(jiao)的強度增(zeng)加(jia)數十倍(bei)。有時為了降低成本或(huo)改善膠(jiao)(jiao)料(liao)性(xing)能(neng)及賦予硫(liu)化(hua)(hua)(hua)膠(jiao)(jiao)各(ge)種(zhong)特(te)殊的性(xing)能(neng)，也加(jia)入相應的各(ge)種(zhong)添加(jia)劑(ji)。硫(liu)化(hua)(hua)(hua)劑(ji)是(shi)各(ge)種(zhong)有機過氧化(hua)(hua)(hua)物或(huo)加(jia)成反應催化(hua)(hua)(hua)劑(ji)。

加工成(cheng)型方法如圖所示。一次(ci)硫(liu)化(hua)的目的是(shi)進(jin)行(xing)高分(fen)子鏈(lian)的交(jiao)聯反應；二(er)次(ci)硫(liu)化(hua)的目的是(shi)進(jin)行(xing)補充交(jiao)聯、驅除硫(liu)化(hua)劑分(fen)解產物和其他揮發性(xing)化(hua)合物以穩定硫(liu)化(hua)膠的各項(xiang)性(xing)能。常用的設(she)備有開(kai)放式煉膠機、捏合機及真空密煉機。

主要性能

（1）高(gao)溫(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)顯著的(de)(de)特(te)征是高(gao)溫(wen)(wen)穩定(ding)性(xing)(xing)(xing)(xing)，雖(sui)然(ran)常(chang)溫(wen)(wen)下(xia)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)強度(du)僅是天(tian)然(ran)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)或某些合成橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)一半，但在200℃以上的(de)(de)高(gao)溫(wen)(wen)環(huan)境下(xia)，硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)仍能(neng)(neng)(neng)(neng)保持一定(ding)的(de)(de)柔韌性(xing)(xing)(xing)(xing)、回彈(dan)性(xing)(xing)(xing)(xing)和表面硬度(du)，且(qie)力學(xue)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)無(wu)明(ming)顯變化。（2）低溫(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)玻璃化溫(wen)(wen)度(du)一般為-70~-50℃，特(te)殊配(pei)方可(ke)達-100℃，表明(ming)其低溫(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)優(you)(you)異(yi)。這對(dui)航(hang)(hang)空、宇航(hang)(hang)工業的(de)(de)意義重(zhong)大(da)。（3）耐(nai)候性(xing)(xing)(xing)(xing)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)中(zhong)Si-O-Si鍵對(dui)氧(yang)、臭氧(yang)及紫外線等(deng)十分穩定(ding)，在不(bu)加任何(he)添(tian)加劑的(de)(de)情(qing)況下(xia)，就具(ju)有(you)優(you)(you)良(liang)的(de)(de)耐(nai)候性(xing)(xing)(xing)(xing)。（4）電(dian)氣(qi)(qi)(qi)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)具(ju)有(you)優(you)(you)異(yi)的(de)(de)絕(jue)緣性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)，耐(nai)電(dian)暈性(xing)(xing)(xing)(xing)和耐(nai)電(dian)弧(hu)性(xing)(xing)(xing)(xing)也(ye)非常(chang)好。（5）物(wu)理(li)(li)機械(xie)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)常(chang)溫(wen)(wen)下(xia)的(de)(de)物(wu)理(li)(li)機械(xie)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)比通用(yong)(yong)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)差，但在150℃的(de)(de)高(gao)溫(wen)(wen)和-50℃的(de)(de)低溫(wen)(wen)下(xia)，其物(wu)理(li)(li)機械(xie)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)優(you)(you)于通用(yong)(yong)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)。（6）耐(nai)油及化學(xue)試劑性(xing)(xing)(xing)(xing)。普通硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)具(ju)有(you)中(zhong)等(deng)的(de)(de)耐(nai)油、耐(nai)溶(rong)劑性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)。（7）氣(qi)(qi)(qi)體(ti)透過性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)。室溫(wen)(wen)下(xia)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)對(dui)空氣(qi)(qi)(qi)、氮、氧(yang)、二氧(yang)化碳等(deng)氣(qi)(qi)(qi)體(ti)的(de)(de)透氣(qi)(qi)(qi)性(xing)(xing)(xing)(xing)比天(tian)然(ran)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)高(gao)出(chu)30-50倍。（8）生理(li)(li)惰性(xing)(xing)(xing)(xing)。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)無(wu)毒，無(wu)味(wei)，無(wu)嗅，與人體(ti)組(zu)織不(bu)粘連，具(ju)有(you)抗凝血作用(yong)(yong)，對(dui)肌體(ti)組(zu)織的(de)(de)反應(ying)性(xing)(xing)(xing)(xing)非常(chang)少。特(te)別(bie)適合作為醫(yi)用(yong)(yong)材料。

硅橡膠的用量

據(ju)中國(guo)汽(qi)車(che)(che)(che)工業(ye)協會統計，2012年(nian)(nian)，汽(qi)車(che)(che)(che)產(chan)(chan)銷(xiao)分別達到1927.18萬輛和1930.64萬輛，同比分別增(zeng)長4.63%和4.33%，汽(qi)車(che)(che)(che)工業(ye)硅橡(xiang)膠的(de)(de)(de)用(yong)量約(yue)達2.0萬t。根(gen)據(ju)觀研天下的(de)(de)(de)新研究(jiu)，增(zeng)加有機硅材料在汽(qi)車(che)(che)(che)零部(bu)(bu)件(jian)方面(mian)的(de)(de)(de)用(yong)量，可以(yi)大(da)幅度提(ti)高汽(qi)車(che)(che)(che)的(de)(de)(de)安全性(xing)能，因此，汽(qi)車(che)(che)(che)產(chan)(chan)量和單車(che)(che)(che)用(yong)量水平的(de)(de)(de)提(ti)高都將(jiang)推(tui)動汽(qi)車(che)(che)(che)工業(ye)對(dui)硅橡(xiang)膠需求(qiu)的(de)(de)(de)增(zeng)加。國(guo)家鼓勵自(zi)(zi)主品牌的(de)(de)(de)汽(qi)車(che)(che)(che)發展，關鍵汽(qi)車(che)(che)(che)零部(bu)(bu)件(jian)實現自(zi)(zi)主化，《2012年(nian)(nian)度黨政機關公(gong)務用(yong)車(che)(che)(che)選用(yong)車(che)(che)(che)型(xing)目錄（征求(qiu)意見稿）》為自(zi)(zi)主品牌擴大(da)在政府采購(gou)的(de)(de)(de)市(shi)場份額(e)，為改變目前國(guo)內(nei)政府采購(gou)以(yi)合資品牌產(chan)(chan)品為主的(de)(de)(de)局面(mian)提(ti)供(gong)了保障。促進自(zi)(zi)主品牌發展，國(guo)產(chan)(chan)汽(qi)車(che)(che)(che)業(ye)的(de)(de)(de)繁榮(rong)將(jiang)為汽(qi)車(che)(che)(che)膠的(de)(de)(de)應用(yong)提(ti)供(gong)有力保障。預(yu)測未(wei)來(lai)3年(nian)(nian)，我(wo)國(guo)室溫(wen)硫化硅橡(xiang)膠在汽(qi)車(che)(che)(che)行業(ye)將(jiang)以(yi)年(nian)(nian)均(jun)20%增(zeng)長。

此外，硅(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)是重要的非石(shi)(shi)油基(ji)合成(cheng)橡膠(jiao)(jiao)，約占非石(shi)(shi)油基(ji)合成(cheng)橡膠(jiao)(jiao)消費(fei)量的98%。但因為(wei)(wei)石(shi)(shi)油價格的大(da)(da)幅上(shang)漲，同時(shi)我(wo)(wo)國在(zai)(zai)硅(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)的關鍵原(yuan)料有機(ji)(ji)硅(gui)(gui)單(dan)體(ti)的生產(chan)技術方面取得突破，有機(ji)(ji)硅(gui)(gui)單(dan)體(ti)的生產(chan)技術在(zai)(zai)2005年前被幾家跨國公(gong)司(si)壟斷(duan)，但目前我(wo)(wo)國已發展成(cheng)為(wei)(wei)全球有機(ji)(ji)硅(gui)(gui)單(dan)體(ti)第1大(da)(da)國，這2個方面原(yuan)因使硅(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)的價格從2011年起開始低于石(shi)(shi)油基(ji)合成(cheng)橡膠(jiao)(jiao)，僅約為(wei)(wei)大(da)(da)宗石(shi)(shi)油基(ji)橡膠(jiao)(jiao)的80%～90%，成(cheng)為(wei)(wei)廉(lian)價的合成(cheng)橡膠(jiao)(jiao)，并開始大(da)(da)規模(mo)替代石(shi)(shi)油基(ji)合成(cheng)橡膠(jiao)(jiao)。這將極大(da)(da)拓(tuo)展有機(ji)(ji)硅(gui)(gui)產(chan)業的市場空間，同時(shi)將帶動(dong)硅(gui)(gui)油、硅(gui)(gui)烷(wan)偶(ou)聯劑(ji)和(he)硅(gui)(gui)樹脂等(deng)其他有機(ji)(ji)硅(gui)(gui)產(chan)品的消費(fei)。