硅橡膠是(shi)指主鏈(lian)由硅(gui)(gui)(gui)(gui)和(he)氧原子交替構成(cheng)，硅(gui)(gui)(gui)(gui)原子上通常連有兩個有機基(ji)(ji)團的(de)(de)橡(xiang)膠(jiao)。普通的(de)(de)硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)主要由含(han)甲基(ji)(ji)和(he)少(shao)量乙烯基(ji)(ji)的(de)(de)硅(gui)(gui)(gui)(gui)氧鏈(lian)節組(zu)成(cheng)。苯基(ji)(ji)的(de)(de)引入可提高(gao)(gao)硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)的(de)(de)耐(nai)(nai)高(gao)(gao)、低溫(wen)性(xing)能，三(san)氟丙基(ji)(ji)及氰基(ji)(ji)的(de)(de)引入則可提高(gao)(gao)硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)的(de)(de)耐(nai)(nai)溫(wen)及耐(nai)(nai)油性(xing)能。硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)耐(nai)(nai)低溫(wen)性(xing)能良好，一般在(zai)-55℃下仍(reng)能工(gong)作。引入苯基(ji)(ji)后，可達-73℃。硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)的(de)(de)耐(nai)(nai)熱性(xing)能也很突出，在(zai)180℃下可長期工(gong)作，稍高(gao)(gao)于200℃也能承(cheng)受數周或更長時(shi)間(jian)仍(reng)有彈性(xing)，瞬時(shi)可耐(nai)(nai)300℃以(yi)上的(de)(de)高(gao)(gao)溫(wen)。硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)的(de)(de)透氣性(xing)好，氧氣透過率在(zai)合(he)(he)成(cheng)聚合(he)(he)物中是(shi)較高(gao)(gao)的(de)(de)。此外，硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)還(huan)具有生理惰性(xing)、不會導致凝血的(de)(de)突出特性(xing)，因此在(zai)醫用領(ling)域應(ying)用廣(guang)泛。

主要品種

硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)分類的方法很多，通常按(an)固化(hua)(hua)前(qian)的形態分為(wei)固體(ti)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)和液(ye)體(ti)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)；按(an)硫(liu)化(hua)(hua)溫(wen)度(du)分為(wei)室溫(wen)硫(liu)化(hua)(hua)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)，高(gao)溫(wen)硫(liu)化(hua)(hua)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)；按(an)所(suo)用(yong)單體(ti)的不(bu)同(tong)，可(ke)分為(wei)甲(jia)基(ji)(ji)(ji)(ji)乙烯基(ji)(ji)(ji)(ji)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)，甲(jia)基(ji)(ji)(ji)(ji)苯基(ji)(ji)(ji)(ji)乙烯基(ji)(ji)(ji)(ji)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)、氟(fu)硅(gui)(gui)，腈(jing)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)等(deng)；按(an)性能(neng)和用(yong)途的不(bu)同(tong)又(you)可(ke)分為(wei)通用(yong)型(xing)、超耐低溫(wen)型(xing)、超耐高(gao)溫(wen)型(xing)、高(gao)強力(li)型(xing)、耐油型(xing)、醫用(yong)型(xing)等(deng)等(deng)。

發展史

硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)早(zao)期(qi)是由(you)美國(guo)(guo)以三氯化(hua)鐵(tie)為催化(hua)劑(ji)合(he)成的(de)(de)。1945年(nian)(nian)，硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)產(chan)品問(wen)世。1948年(nian)(nian)，采用高比表面積(ji)的(de)(de)氣相法白(bai)炭黑補強的(de)(de)硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)研(yan)制成功，使硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)性(xing)能躍(yue)升到實用階段，奠定了現代硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)生(sheng)產(chan)技術的(de)(de)基(ji)礎。從二(er)甲基(ji)二(er)氯硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)烷合(he)成開始(shi)生(sheng)產(chan)硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)國(guo)(guo)家有美國(guo)(guo)。俄羅(luo)斯、德國(guo)(guo)、日本(ben)、韓國(guo)(guo)和中(zhong)國(guo)(guo)等。中(zhong)國(guo)(guo)硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)工業化(hua)研(yan)究(jiu)始(shi)于1957年(nian)(nian)，多(duo)家研(yan)究(jiu)所和企業陸續(xu)開發(fa)出各種硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)。到2003年(nian)(nian)底(di)，中(zhong)國(guo)(guo)硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)生(sheng)產(chan)能力為135千噸(dun)，其中(zhong)高溫膠(jiao)100千噸(dun)。

高溫硫化硅橡膠

高(gao)溫(wen)硫(liu)(liu)化(hua)(hua)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)是(shi)指聚硅(gui)(gui)氧(yang)烷變成彈性(xing)(xing)體的(de)(de)過(guo)(guo)程(cheng)是(shi)經過(guo)(guo)高(gao)溫(wen)（110-170℃）硫(liu)(liu)化(hua)(hua)成型的(de)(de)。它主(zhu)要以(yi)高(gao)分(fen)子(zi)量的(de)(de)聚甲基(ji)乙烯基(ji)硅(gui)(gui)氧(yang)烷為(wei)(wei)生膠(jiao)，混入補強(qiang)填料、硫(liu)(liu)化(hua)(hua)劑(ji)等，在加(jia)熱加(jia)壓下(xia)硫(liu)(liu)化(hua)(hua)成彈性(xing)(xing)體。硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)的(de)(de)補強(qiang)主(zhu)要是(shi)各(ge)(ge)種(zhong)(zhong)類型的(de)(de)白炭黑(hei)，可使硫(liu)(liu)化(hua)(hua)膠(jiao)的(de)(de)強(qiang)度(du)增(zeng)加(jia)數十倍。有時為(wei)(wei)了降(jiang)低(di)成本或(huo)改善膠(jiao)料性(xing)(xing)能(neng)(neng)及賦予硫(liu)(liu)化(hua)(hua)膠(jiao)各(ge)(ge)種(zhong)(zhong)特殊的(de)(de)性(xing)(xing)能(neng)(neng)，也加(jia)入相應的(de)(de)各(ge)(ge)種(zhong)(zhong)添加(jia)劑(ji)。硫(liu)(liu)化(hua)(hua)劑(ji)是(shi)各(ge)(ge)種(zhong)(zhong)有機過(guo)(guo)氧(yang)化(hua)(hua)物(wu)或(huo)加(jia)成反(fan)應催化(hua)(hua)劑(ji)。

加工(gong)成型方法如圖所示(shi)。一(yi)次硫化的(de)(de)(de)目(mu)的(de)(de)(de)是進行高分子(zi)鏈的(de)(de)(de)交聯反(fan)應；二次硫化的(de)(de)(de)目(mu)的(de)(de)(de)是進行補充(chong)交聯、驅除硫化劑分解產(chan)物和其他揮發性化合(he)物以穩定硫化膠的(de)(de)(de)各項(xiang)性能(neng)。常用的(de)(de)(de)設備有開放式煉(lian)膠機(ji)、捏合(he)機(ji)及真空密煉(lian)機(ji)。

主要性能

（1）高溫(wen)(wen)(wen)(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)顯著的(de)(de)(de)(de)特征是高溫(wen)(wen)(wen)(wen)(wen)穩(wen)定(ding)性(xing)(xing)(xing)(xing)，雖然常(chang)溫(wen)(wen)(wen)(wen)(wen)下(xia)(xia)(xia)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)強度僅是天(tian)然橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)或某些合(he)成橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)一(yi)(yi)半，但在(zai)200℃以(yi)上的(de)(de)(de)(de)高溫(wen)(wen)(wen)(wen)(wen)環境下(xia)(xia)(xia)，硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)仍(reng)能(neng)(neng)(neng)保持一(yi)(yi)定(ding)的(de)(de)(de)(de)柔(rou)韌性(xing)(xing)(xing)(xing)、回彈性(xing)(xing)(xing)(xing)和表面硬度，且力學性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)無(wu)明顯變化(hua)。（2）低溫(wen)(wen)(wen)(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)玻璃化(hua)溫(wen)(wen)(wen)(wen)(wen)度一(yi)(yi)般(ban)為-70~-50℃，特殊配方(fang)可達-100℃，表明其(qi)低溫(wen)(wen)(wen)(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)優(you)(you)異。這對(dui)(dui)航空(kong)(kong)、宇航工業的(de)(de)(de)(de)意義重大。（3）耐候性(xing)(xing)(xing)(xing)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)中(zhong)(zhong)Si-O-Si鍵(jian)對(dui)(dui)氧、臭氧及紫外線等十分穩(wen)定(ding)，在(zai)不加任何添(tian)加劑(ji)的(de)(de)(de)(de)情況下(xia)(xia)(xia)，就(jiu)具有(you)優(you)(you)良的(de)(de)(de)(de)耐候性(xing)(xing)(xing)(xing)。（4）電氣性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)具有(you)優(you)(you)異的(de)(de)(de)(de)絕緣性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)，耐電暈性(xing)(xing)(xing)(xing)和耐電弧性(xing)(xing)(xing)(xing)也(ye)非常(chang)好(hao)。（5）物理(li)機(ji)械(xie)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)常(chang)溫(wen)(wen)(wen)(wen)(wen)下(xia)(xia)(xia)的(de)(de)(de)(de)物理(li)機(ji)械(xie)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)比(bi)通用(yong)(yong)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)差，但在(zai)150℃的(de)(de)(de)(de)高溫(wen)(wen)(wen)(wen)(wen)和-50℃的(de)(de)(de)(de)低溫(wen)(wen)(wen)(wen)(wen)下(xia)(xia)(xia)，其(qi)物理(li)機(ji)械(xie)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)優(you)(you)于通用(yong)(yong)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)。（6）耐油(you)及化(hua)學試(shi)劑(ji)性(xing)(xing)(xing)(xing)。普通硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)具有(you)中(zhong)(zhong)等的(de)(de)(de)(de)耐油(you)、耐溶劑(ji)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。（7）氣體透(tou)過性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。室(shi)溫(wen)(wen)(wen)(wen)(wen)下(xia)(xia)(xia)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)對(dui)(dui)空(kong)(kong)氣、氮、氧、二氧化(hua)碳等氣體的(de)(de)(de)(de)透(tou)氣性(xing)(xing)(xing)(xing)比(bi)天(tian)然橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)高出30-50倍。（8）生理(li)惰性(xing)(xing)(xing)(xing)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)無(wu)毒(du)，無(wu)味，無(wu)嗅，與人體組(zu)織不粘連(lian)，具有(you)抗凝血作用(yong)(yong)，對(dui)(dui)肌體組(zu)織的(de)(de)(de)(de)反應性(xing)(xing)(xing)(xing)非常(chang)少。特別適合(he)作為醫用(yong)(yong)材料。

硅橡膠的用量

據(ju)中國(guo)(guo)汽(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)工業協會統計，2012年(nian)，汽(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)產(chan)銷分別達(da)到1927.18萬(wan)輛和1930.64萬(wan)輛，同比分別增長(chang)4.63%和4.33%，汽(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)工業硅橡(xiang)膠的(de)用量(liang)約達(da)2.0萬(wan)t。根據(ju)觀(guan)研(yan)天(tian)下的(de)新研(yan)究，增加有機硅材料在汽(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)零部件(jian)方面的(de)用量(liang)，可以大幅度提(ti)(ti)高汽(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)的(de)安(an)全性能，因(yin)此，汽(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)產(chan)量(liang)和單車(che)(che)(che)用量(liang)水平的(de)提(ti)(ti)高都將推動汽(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)工業對硅橡(xiang)膠需求的(de)增加。國(guo)(guo)家(jia)鼓勵自主品(pin)牌(pai)的(de)汽(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)發展(zhan)，關(guan)鍵汽(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)零部件(jian)實現自主化(hua)，《2012年(nian)度黨(dang)政機關(guan)公務用車(che)(che)(che)選用車(che)(che)(che)型目錄（征求意見(jian)稿）》為(wei)自主品(pin)牌(pai)擴大在政府采購的(de)市場份額，為(wei)改變目前國(guo)(guo)內政府采購以合資品(pin)牌(pai)產(chan)品(pin)為(wei)主的(de)局面提(ti)(ti)供了保(bao)障(zhang)。促進(jin)自主品(pin)牌(pai)發展(zhan)，國(guo)(guo)產(chan)汽(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)業的(de)繁(fan)榮(rong)將為(wei)汽(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)膠的(de)應用提(ti)(ti)供有力保(bao)障(zhang)。預測未來3年(nian)，我國(guo)(guo)室溫(wen)硫(liu)化(hua)硅橡(xiang)膠在汽(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)行業將以年(nian)均20%增長(chang)。

此外，硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡膠是重要的(de)(de)非石(shi)油(you)基合成(cheng)(cheng)橡膠，約占非石(shi)油(you)基合成(cheng)(cheng)橡膠消(xiao)費(fei)(fei)量(liang)的(de)(de)98%。但因(yin)為石(shi)油(you)價(jia)格的(de)(de)大(da)(da)幅上漲，同時我(wo)國(guo)在硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡膠的(de)(de)關鍵原料有(you)(you)機(ji)硅(gui)(gui)(gui)(gui)單體(ti)(ti)的(de)(de)生產技術(shu)方面取(qu)得突破，有(you)(you)機(ji)硅(gui)(gui)(gui)(gui)單體(ti)(ti)的(de)(de)生產技術(shu)在2005年前被幾家跨國(guo)公司壟斷，但目前我(wo)國(guo)已發(fa)展成(cheng)(cheng)為全球有(you)(you)機(ji)硅(gui)(gui)(gui)(gui)單體(ti)(ti)第1大(da)(da)國(guo)，這2個方面原因(yin)使硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡膠的(de)(de)價(jia)格從2011年起開始(shi)低(di)于石(shi)油(you)基合成(cheng)(cheng)橡膠，僅約為大(da)(da)宗石(shi)油(you)基橡膠的(de)(de)80%～90%，成(cheng)(cheng)為廉價(jia)的(de)(de)合成(cheng)(cheng)橡膠，并(bing)開始(shi)大(da)(da)規模替代石(shi)油(you)基合成(cheng)(cheng)橡膠。這將極大(da)(da)拓展有(you)(you)機(ji)硅(gui)(gui)(gui)(gui)產業的(de)(de)市場空間(jian)，同時將帶動硅(gui)(gui)(gui)(gui)油(you)、硅(gui)(gui)(gui)(gui)烷偶聯劑和(he)硅(gui)(gui)(gui)(gui)樹脂等(deng)其他有(you)(you)機(ji)硅(gui)(gui)(gui)(gui)產品的(de)(de)消(xiao)費(fei)(fei)。