硅橡膠是(shi)指主(zhu)鏈由硅(gui)(gui)(gui)(gui)和氧(yang)原子交替構成(cheng)，硅(gui)(gui)(gui)(gui)原子上(shang)通(tong)常連有兩個有機基(ji)(ji)團的(de)橡(xiang)膠(jiao)。普(pu)通(tong)的(de)硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)主(zhu)要由含(han)甲基(ji)(ji)和少量乙烯基(ji)(ji)的(de)硅(gui)(gui)(gui)(gui)氧(yang)鏈節組成(cheng)。苯(ben)基(ji)(ji)的(de)引入(ru)可提高(gao)硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)的(de)耐(nai)(nai)(nai)(nai)高(gao)、低溫性(xing)能(neng)(neng)，三(san)氟丙基(ji)(ji)及氰基(ji)(ji)的(de)引入(ru)則可提高(gao)硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)的(de)耐(nai)(nai)(nai)(nai)溫及耐(nai)(nai)(nai)(nai)油性(xing)能(neng)(neng)。硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)耐(nai)(nai)(nai)(nai)低溫性(xing)能(neng)(neng)良好，一般在-55℃下仍(reng)能(neng)(neng)工作。引入(ru)苯(ben)基(ji)(ji)后，可達(da)-73℃。硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)的(de)耐(nai)(nai)(nai)(nai)熱性(xing)能(neng)(neng)也很突出，在180℃下可長(chang)期工作，稍高(gao)于200℃也能(neng)(neng)承受(shou)數周或(huo)更長(chang)時間仍(reng)有彈(dan)性(xing)，瞬時可耐(nai)(nai)(nai)(nai)300℃以上(shang)的(de)高(gao)溫。硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)的(de)透氣(qi)性(xing)好，氧(yang)氣(qi)透過率在合成(cheng)聚合物(wu)中是(shi)較高(gao)的(de)。此外，硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)還具有生理惰性(xing)、不會導致凝血(xue)的(de)突出特性(xing)，因此在醫(yi)用領域(yu)應用廣泛。

主要品種

硅(gui)(gui)橡膠(jiao)分類的(de)(de)方法很多，通(tong)常按(an)固(gu)化(hua)(hua)前(qian)的(de)(de)形態分為固(gu)體硅(gui)(gui)橡膠(jiao)和液體硅(gui)(gui)橡膠(jiao)；按(an)硫化(hua)(hua)溫(wen)度分為室溫(wen)硫化(hua)(hua)硅(gui)(gui)橡膠(jiao)，高溫(wen)硫化(hua)(hua)硅(gui)(gui)橡膠(jiao)；按(an)所用(yong)單體的(de)(de)不同(tong)(tong)，可分為甲基(ji)(ji)乙(yi)烯基(ji)(ji)硅(gui)(gui)橡膠(jiao)，甲基(ji)(ji)苯(ben)基(ji)(ji)乙(yi)烯基(ji)(ji)硅(gui)(gui)橡膠(jiao)、氟(fu)硅(gui)(gui)，腈(jing)硅(gui)(gui)橡膠(jiao)等(deng)；按(an)性能和用(yong)途(tu)的(de)(de)不同(tong)(tong)又可分為通(tong)用(yong)型(xing)、超耐低溫(wen)型(xing)、超耐高溫(wen)型(xing)、高強力型(xing)、耐油型(xing)、醫用(yong)型(xing)等(deng)等(deng)。

發展史

硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)早期是由美國(guo)(guo)(guo)(guo)以(yi)三(san)氯(lv)化鐵為催化劑(ji)合成的(de)。1945年(nian)，硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)產(chan)(chan)品問(wen)世。1948年(nian)，采(cai)用高比表面積(ji)的(de)氣相法白炭黑補強的(de)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)研(yan)制成功，使硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)的(de)性(xing)能躍升(sheng)到(dao)實(shi)用階段，奠定(ding)了現(xian)代硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)生產(chan)(chan)技術的(de)基礎。從二(er)甲基二(er)氯(lv)硅(gui)烷合成開(kai)始生產(chan)(chan)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)的(de)國(guo)(guo)(guo)(guo)家有美國(guo)(guo)(guo)(guo)。俄羅(luo)斯、德國(guo)(guo)(guo)(guo)、日本、韓國(guo)(guo)(guo)(guo)和(he)中國(guo)(guo)(guo)(guo)等。中國(guo)(guo)(guo)(guo)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)的(de)工業化研(yan)究(jiu)始于1957年(nian)，多家研(yan)究(jiu)所和(he)企業陸續開(kai)發出各(ge)種(zhong)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)。到(dao)2003年(nian)底，中國(guo)(guo)(guo)(guo)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)生產(chan)(chan)能力(li)為135千噸，其中高溫膠(jiao)100千噸。

高溫硫化硅橡膠

高溫硫化(hua)(hua)(hua)硅(gui)橡膠是(shi)(shi)指(zhi)聚(ju)硅(gui)氧烷變成(cheng)彈性體(ti)的(de)過程是(shi)(shi)經過高溫（110-170℃）硫化(hua)(hua)(hua)成(cheng)型的(de)。它主要以高分子量的(de)聚(ju)甲基乙烯(xi)基硅(gui)氧烷為生膠，混入(ru)補強填(tian)料(liao)、硫化(hua)(hua)(hua)劑(ji)等，在加(jia)熱(re)加(jia)壓下硫化(hua)(hua)(hua)成(cheng)彈性體(ti)。硅(gui)橡膠的(de)補強主要是(shi)(shi)各(ge)種類型的(de)白炭黑，可(ke)使硫化(hua)(hua)(hua)膠的(de)強度增加(jia)數十倍(bei)。有(you)時為了(le)降(jiang)低成(cheng)本或改善膠料(liao)性能(neng)及賦予硫化(hua)(hua)(hua)膠各(ge)種特殊的(de)性能(neng)，也加(jia)入(ru)相應的(de)各(ge)種添加(jia)劑(ji)。硫化(hua)(hua)(hua)劑(ji)是(shi)(shi)各(ge)種有(you)機過氧化(hua)(hua)(hua)物(wu)或加(jia)成(cheng)反應催化(hua)(hua)(hua)劑(ji)。

加(jia)工成型方法如圖所示。一次(ci)硫化的(de)目(mu)(mu)的(de)是進(jin)行高分(fen)子(zi)鏈的(de)交聯反應；二次(ci)硫化的(de)目(mu)(mu)的(de)是進(jin)行補充交聯、驅除硫化劑分(fen)解(jie)產物和其他(ta)揮發性化合物以(yi)穩定硫化膠的(de)各項性能。常(chang)用(yong)的(de)設(she)備有(you)開放式煉膠機、捏合機及真空密煉機。

主要性能

（1）高(gao)溫(wen)(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)顯(xian)著的(de)(de)特(te)征是高(gao)溫(wen)(wen)(wen)穩定(ding)(ding)性(xing)(xing)(xing)，雖然(ran)常(chang)溫(wen)(wen)(wen)下(xia)硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)強(qiang)度僅是天然(ran)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)或(huo)某些合(he)成(cheng)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)一半，但在200℃以上的(de)(de)高(gao)溫(wen)(wen)(wen)環(huan)境(jing)下(xia)，硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)仍能(neng)(neng)(neng)保持一定(ding)(ding)的(de)(de)柔韌性(xing)(xing)(xing)、回彈性(xing)(xing)(xing)和(he)表面硬度，且(qie)力學性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)無(wu)明顯(xian)變化(hua)。（2）低溫(wen)(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)玻璃化(hua)溫(wen)(wen)(wen)度一般為(wei)-70~-50℃，特(te)殊配方可達-100℃，表明其低溫(wen)(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)優(you)異(yi)。這對(dui)航空、宇航工(gong)業的(de)(de)意義(yi)重大(da)。（3）耐(nai)(nai)(nai)候(hou)性(xing)(xing)(xing)硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)中Si-O-Si鍵對(dui)氧(yang)(yang)、臭氧(yang)(yang)及(ji)紫外線等(deng)十(shi)分(fen)穩定(ding)(ding)，在不(bu)加(jia)(jia)任何添加(jia)(jia)劑的(de)(de)情(qing)況下(xia)，就(jiu)具有(you)(you)優(you)良的(de)(de)耐(nai)(nai)(nai)候(hou)性(xing)(xing)(xing)。（4）電(dian)(dian)氣性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)具有(you)(you)優(you)異(yi)的(de)(de)絕(jue)緣性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)，耐(nai)(nai)(nai)電(dian)(dian)暈性(xing)(xing)(xing)和(he)耐(nai)(nai)(nai)電(dian)(dian)弧性(xing)(xing)(xing)也非常(chang)好(hao)。（5）物(wu)(wu)理(li)機械(xie)(xie)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)常(chang)溫(wen)(wen)(wen)下(xia)的(de)(de)物(wu)(wu)理(li)機械(xie)(xie)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)比通用橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)差，但在150℃的(de)(de)高(gao)溫(wen)(wen)(wen)和(he)-50℃的(de)(de)低溫(wen)(wen)(wen)下(xia)，其物(wu)(wu)理(li)機械(xie)(xie)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)優(you)于通用橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)。（6）耐(nai)(nai)(nai)油及(ji)化(hua)學試劑性(xing)(xing)(xing)。普通硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)具有(you)(you)中等(deng)的(de)(de)耐(nai)(nai)(nai)油、耐(nai)(nai)(nai)溶劑性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。（7）氣體(ti)透(tou)(tou)過性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。室溫(wen)(wen)(wen)下(xia)硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)對(dui)空氣、氮、氧(yang)(yang)、二(er)氧(yang)(yang)化(hua)碳等(deng)氣體(ti)的(de)(de)透(tou)(tou)氣性(xing)(xing)(xing)比天然(ran)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)高(gao)出30-50倍。（8）生(sheng)理(li)惰性(xing)(xing)(xing)。硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)無(wu)毒，無(wu)味，無(wu)嗅，與人體(ti)組(zu)織(zhi)不(bu)粘連，具有(you)(you)抗凝血作(zuo)用，對(dui)肌(ji)體(ti)組(zu)織(zhi)的(de)(de)反應性(xing)(xing)(xing)非常(chang)少(shao)。特(te)別適(shi)合(he)作(zuo)為(wei)醫(yi)用材料。

硅橡膠的用量

據(ju)中國(guo)(guo)汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)工業(ye)(ye)協會統計，2012年(nian)，汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)產(chan)銷分(fen)別達到1927.18萬輛(liang)和(he)1930.64萬輛(liang)，同比分(fen)別增長(chang)4.63%和(he)4.33%，汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)工業(ye)(ye)硅(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)的(de)用(yong)量約(yue)達2.0萬t。根據(ju)觀研天下(xia)的(de)新(xin)研究，增加(jia)有機(ji)硅(gui)(gui)材料在(zai)汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)零部件方面(mian)的(de)用(yong)量，可(ke)以大幅度提(ti)高汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)的(de)安(an)全性能，因此，汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)產(chan)量和(he)單車(che)(che)(che)用(yong)量水(shui)平(ping)的(de)提(ti)高都將推動(dong)汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)工業(ye)(ye)對(dui)硅(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)需求的(de)增加(jia)。國(guo)(guo)家鼓勵自(zi)主(zhu)(zhu)品(pin)牌(pai)的(de)汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)發展(zhan)，關鍵汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)零部件實(shi)現自(zi)主(zhu)(zhu)化(hua)，《2012年(nian)度黨政機(ji)關公務(wu)用(yong)車(che)(che)(che)選用(yong)車(che)(che)(che)型目(mu)錄（征求意見稿）》為自(zi)主(zhu)(zhu)品(pin)牌(pai)擴大在(zai)政府(fu)采(cai)購的(de)市(shi)場(chang)份(fen)額(e)，為改變目(mu)前(qian)國(guo)(guo)內政府(fu)采(cai)購以合(he)資(zi)品(pin)牌(pai)產(chan)品(pin)為主(zhu)(zhu)的(de)局面(mian)提(ti)供了保(bao)障(zhang)。促進自(zi)主(zhu)(zhu)品(pin)牌(pai)發展(zhan)，國(guo)(guo)產(chan)汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)業(ye)(ye)的(de)繁榮將為汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)膠(jiao)(jiao)的(de)應用(yong)提(ti)供有力(li)保(bao)障(zhang)。預測未來3年(nian)，我國(guo)(guo)室溫(wen)硫化(hua)硅(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)在(zai)汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)行業(ye)(ye)將以年(nian)均(jun)20%增長(chang)。

此外，硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)是重要的(de)(de)(de)(de)(de)非石(shi)油(you)(you)(you)基(ji)(ji)合(he)(he)成(cheng)(cheng)橡膠(jiao)(jiao)，約占非石(shi)油(you)(you)(you)基(ji)(ji)合(he)(he)成(cheng)(cheng)橡膠(jiao)(jiao)消費量的(de)(de)(de)(de)(de)98%。但(dan)因為石(shi)油(you)(you)(you)價格的(de)(de)(de)(de)(de)大(da)幅上漲，同(tong)時我(wo)(wo)國(guo)(guo)(guo)在硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)(de)關鍵原料(liao)有(you)(you)機(ji)硅(gui)(gui)(gui)(gui)單(dan)體(ti)(ti)的(de)(de)(de)(de)(de)生(sheng)產技術(shu)方(fang)(fang)面取得突(tu)破(po)，有(you)(you)機(ji)硅(gui)(gui)(gui)(gui)單(dan)體(ti)(ti)的(de)(de)(de)(de)(de)生(sheng)產技術(shu)在2005年(nian)前被幾(ji)家跨國(guo)(guo)(guo)公(gong)司壟斷，但(dan)目前我(wo)(wo)國(guo)(guo)(guo)已發展成(cheng)(cheng)為全球有(you)(you)機(ji)硅(gui)(gui)(gui)(gui)單(dan)體(ti)(ti)第1大(da)國(guo)(guo)(guo)，這2個方(fang)(fang)面原因使硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)(de)價格從2011年(nian)起開始低于石(shi)油(you)(you)(you)基(ji)(ji)合(he)(he)成(cheng)(cheng)橡膠(jiao)(jiao)，僅約為大(da)宗(zong)石(shi)油(you)(you)(you)基(ji)(ji)橡膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)(de)80%～90%，成(cheng)(cheng)為廉價的(de)(de)(de)(de)(de)合(he)(he)成(cheng)(cheng)橡膠(jiao)(jiao)，并開始大(da)規模替代石(shi)油(you)(you)(you)基(ji)(ji)合(he)(he)成(cheng)(cheng)橡膠(jiao)(jiao)。這將(jiang)極(ji)大(da)拓(tuo)展有(you)(you)機(ji)硅(gui)(gui)(gui)(gui)產業的(de)(de)(de)(de)(de)市(shi)場空(kong)間，同(tong)時將(jiang)帶動硅(gui)(gui)(gui)(gui)油(you)(you)(you)、硅(gui)(gui)(gui)(gui)烷偶聯(lian)劑和硅(gui)(gui)(gui)(gui)樹脂等其他有(you)(you)機(ji)硅(gui)(gui)(gui)(gui)產品的(de)(de)(de)(de)(de)消費。