硅橡膠是(shi)指主鏈由硅(gui)(gui)和(he)氧原(yuan)子交替構成(cheng)，硅(gui)(gui)原(yuan)子上通常(chang)連有兩個(ge)有機(ji)基(ji)團的(de)(de)(de)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠。普通的(de)(de)(de)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠主要由含(han)甲(jia)基(ji)和(he)少(shao)量乙(yi)烯(xi)基(ji)的(de)(de)(de)硅(gui)(gui)氧鏈節組成(cheng)。苯(ben)基(ji)的(de)(de)(de)引入(ru)可(ke)(ke)(ke)提(ti)高(gao)(gao)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠的(de)(de)(de)耐高(gao)(gao)、低(di)溫性(xing)能，三(san)氟丙基(ji)及氰基(ji)的(de)(de)(de)引入(ru)則可(ke)(ke)(ke)提(ti)高(gao)(gao)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠的(de)(de)(de)耐溫及耐油性(xing)能。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠耐低(di)溫性(xing)能良(liang)好，一般在-55℃下仍能工作(zuo)(zuo)。引入(ru)苯(ben)基(ji)后，可(ke)(ke)(ke)達-73℃。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠的(de)(de)(de)耐熱性(xing)能也(ye)很突出，在180℃下可(ke)(ke)(ke)長(chang)期工作(zuo)(zuo)，稍(shao)高(gao)(gao)于200℃也(ye)能承受數周或更長(chang)時間仍有彈性(xing)，瞬(shun)時可(ke)(ke)(ke)耐300℃以上的(de)(de)(de)高(gao)(gao)溫。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠的(de)(de)(de)透(tou)氣性(xing)好，氧氣透(tou)過率在合成(cheng)聚合物中是(shi)較高(gao)(gao)的(de)(de)(de)。此外(wai)，硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠還具(ju)有生(sheng)理惰(duo)性(xing)、不會(hui)導致凝血的(de)(de)(de)突出特性(xing)，因此在醫(yi)用領域應用廣泛。

主要品種

硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)分(fen)類的(de)方法(fa)很多，通常按(an)固化(hua)前(qian)的(de)形(xing)態(tai)分(fen)為(wei)(wei)固體硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)和(he)液體硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)；按(an)硫化(hua)溫度分(fen)為(wei)(wei)室溫硫化(hua)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)，高溫硫化(hua)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)；按(an)所用單體的(de)不(bu)同，可(ke)分(fen)為(wei)(wei)甲基(ji)(ji)乙(yi)烯(xi)基(ji)(ji)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)，甲基(ji)(ji)苯基(ji)(ji)乙(yi)烯(xi)基(ji)(ji)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)、氟硅(gui)(gui)，腈硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)等；按(an)性能(neng)和(he)用途的(de)不(bu)同又(you)可(ke)分(fen)為(wei)(wei)通用型(xing)、超耐低溫型(xing)、超耐高溫型(xing)、高強(qiang)力(li)型(xing)、耐油型(xing)、醫用型(xing)等等。

發展史

硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)早(zao)期是由美國(guo)(guo)(guo)(guo)以三(san)氯(lv)(lv)化鐵(tie)為催化劑(ji)合成的(de)。1945年(nian)，硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)產(chan)品問世(shi)。1948年(nian)，采(cai)用高比表面積的(de)氣相法白炭(tan)黑補強(qiang)的(de)硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)研(yan)制成功，使硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)性能躍升到實用階(jie)段(duan)，奠定了現代硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)生(sheng)(sheng)產(chan)技(ji)術(shu)的(de)基礎。從二(er)甲基二(er)氯(lv)(lv)硅(gui)(gui)(gui)(gui)烷合成開始(shi)生(sheng)(sheng)產(chan)硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)國(guo)(guo)(guo)(guo)家有美國(guo)(guo)(guo)(guo)。俄羅斯、德國(guo)(guo)(guo)(guo)、日本、韓國(guo)(guo)(guo)(guo)和中(zhong)國(guo)(guo)(guo)(guo)等。中(zhong)國(guo)(guo)(guo)(guo)硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)工業化研(yan)究(jiu)始(shi)于1957年(nian)，多家研(yan)究(jiu)所和企業陸續開發出各種硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)。到2003年(nian)底，中(zhong)國(guo)(guo)(guo)(guo)硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)生(sheng)(sheng)產(chan)能力(li)為135千噸，其中(zhong)高溫膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)100千噸。

高溫硫化硅橡膠

高溫硫化(hua)硅橡膠(jiao)(jiao)是(shi)指聚硅氧(yang)烷變成彈性(xing)(xing)體的(de)(de)(de)(de)過(guo)程是(shi)經過(guo)高溫（110-170℃）硫化(hua)成型(xing)的(de)(de)(de)(de)。它主(zhu)要以高分(fen)子量的(de)(de)(de)(de)聚甲基(ji)乙烯基(ji)硅氧(yang)烷為(wei)生膠(jiao)(jiao)，混(hun)入補強(qiang)填料、硫化(hua)劑等，在加(jia)(jia)(jia)熱(re)加(jia)(jia)(jia)壓下硫化(hua)成彈性(xing)(xing)體。硅橡膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)補強(qiang)主(zhu)要是(shi)各種(zhong)(zhong)類型(xing)的(de)(de)(de)(de)白炭黑，可使(shi)硫化(hua)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)強(qiang)度增加(jia)(jia)(jia)數十倍。有時為(wei)了降(jiang)低成本或(huo)改善膠(jiao)(jiao)料性(xing)(xing)能及賦予硫化(hua)膠(jiao)(jiao)各種(zhong)(zhong)特殊(shu)的(de)(de)(de)(de)性(xing)(xing)能，也(ye)加(jia)(jia)(jia)入相應(ying)的(de)(de)(de)(de)各種(zhong)(zhong)添加(jia)(jia)(jia)劑。硫化(hua)劑是(shi)各種(zhong)(zhong)有機過(guo)氧(yang)化(hua)物或(huo)加(jia)(jia)(jia)成反應(ying)催化(hua)劑。

加工成型方法如圖(tu)所(suo)示。一(yi)次硫化(hua)的目(mu)的是(shi)進(jin)行高分(fen)子鏈的交聯反應；二(er)次硫化(hua)的目(mu)的是(shi)進(jin)行補充交聯、驅除硫化(hua)劑分(fen)解產物(wu)和其他揮(hui)發性化(hua)合物(wu)以(yi)穩定硫化(hua)膠的各項(xiang)性能。常用的設(she)備有開放式煉(lian)膠機(ji)、捏合機(ji)及真空密煉(lian)機(ji)。

主要性能

（1）高溫(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)。硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)顯(xian)著(zhu)的(de)(de)(de)特征(zheng)是(shi)(shi)高溫(wen)(wen)穩(wen)定(ding)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)，雖然(ran)常(chang)(chang)(chang)溫(wen)(wen)下(xia)(xia)(xia)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)強度(du)僅(jin)是(shi)(shi)天(tian)然(ran)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)或某(mou)些合(he)成橡(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)一(yi)半，但在(zai)(zai)200℃以上的(de)(de)(de)高溫(wen)(wen)環境下(xia)(xia)(xia)，硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)仍(reng)能(neng)保持一(yi)定(ding)的(de)(de)(de)柔(rou)韌性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)、回彈(dan)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)和表面硬度(du)，且(qie)力(li)學性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)無明(ming)顯(xian)變化(hua)(hua)(hua)。（2）低(di)溫(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)玻璃(li)化(hua)(hua)(hua)溫(wen)(wen)度(du)一(yi)般為-70~-50℃，特殊配方(fang)可達-100℃，表明(ming)其(qi)低(di)溫(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)優(you)(you)異。這對(dui)航空(kong)、宇航工業(ye)的(de)(de)(de)意義重大。（3）耐候(hou)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)中Si-O-Si鍵對(dui)氧、臭氧及紫外線(xian)等十(shi)分穩(wen)定(ding)，在(zai)(zai)不(bu)加(jia)任何添加(jia)劑(ji)(ji)的(de)(de)(de)情況下(xia)(xia)(xia)，就具(ju)有優(you)(you)良的(de)(de)(de)耐候(hou)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)。（4）電(dian)氣(qi)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)。硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)具(ju)有優(you)(you)異的(de)(de)(de)絕緣(yuan)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)，耐電(dian)暈性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)和耐電(dian)弧性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)也(ye)非常(chang)(chang)(chang)好(hao)。（5）物(wu)理機(ji)械性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)。硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)常(chang)(chang)(chang)溫(wen)(wen)下(xia)(xia)(xia)的(de)(de)(de)物(wu)理機(ji)械性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)比通(tong)(tong)用(yong)(yong)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)差，但在(zai)(zai)150℃的(de)(de)(de)高溫(wen)(wen)和-50℃的(de)(de)(de)低(di)溫(wen)(wen)下(xia)(xia)(xia)，其(qi)物(wu)理機(ji)械性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)優(you)(you)于(yu)通(tong)(tong)用(yong)(yong)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)。（6）耐油(you)及化(hua)(hua)(hua)學試劑(ji)(ji)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)。普通(tong)(tong)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)具(ju)有中等的(de)(de)(de)耐油(you)、耐溶劑(ji)(ji)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)。（7）氣(qi)體(ti)透過性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)。室溫(wen)(wen)下(xia)(xia)(xia)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)對(dui)空(kong)氣(qi)、氮、氧、二(er)氧化(hua)(hua)(hua)碳等氣(qi)體(ti)的(de)(de)(de)透氣(qi)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)比天(tian)然(ran)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)高出30-50倍。（8）生(sheng)理惰(duo)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)。硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)無毒(du)，無味，無嗅，與人體(ti)組織(zhi)不(bu)粘連(lian)，具(ju)有抗(kang)凝血作用(yong)(yong)，對(dui)肌體(ti)組織(zhi)的(de)(de)(de)反(fan)應性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)非常(chang)(chang)(chang)少。特別適(shi)合(he)作為醫用(yong)(yong)材料。

硅橡膠的用量

據(ju)中國(guo)汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)工業(ye)協(xie)會統計，2012年，汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)產銷分別達到1927.18萬輛和1930.64萬輛，同比(bi)分別增(zeng)長4.63%和4.33%，汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)工業(ye)硅橡膠(jiao)的(de)用量約達2.0萬t。根據(ju)觀研(yan)天下的(de)新研(yan)究，增(zeng)加有機硅材料在汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)零(ling)(ling)部件(jian)方面(mian)的(de)用量，可以大幅度提(ti)高汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)的(de)安全性能，因此，汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)產量和單(dan)車(che)(che)(che)用量水平的(de)提(ti)高都將推動汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)工業(ye)對硅橡膠(jiao)需求的(de)增(zeng)加。國(guo)家(jia)鼓勵自(zi)(zi)主(zhu)品牌(pai)的(de)汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)發展(zhan)，關鍵(jian)汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)零(ling)(ling)部件(jian)實現(xian)自(zi)(zi)主(zhu)化(hua)，《2012年度黨(dang)政機關公(gong)務用車(che)(che)(che)選用車(che)(che)(che)型(xing)目錄（征求意(yi)見稿）》為自(zi)(zi)主(zhu)品牌(pai)擴(kuo)大在政府采購的(de)市場(chang)份額，為改變目前(qian)國(guo)內政府采購以合(he)資(zi)品牌(pai)產品為主(zhu)的(de)局面(mian)提(ti)供了保障。促(cu)進自(zi)(zi)主(zhu)品牌(pai)發展(zhan)，國(guo)產汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)業(ye)的(de)繁榮將為汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)膠(jiao)的(de)應(ying)用提(ti)供有力保障。預測未來3年，我國(guo)室溫硫化(hua)硅橡膠(jiao)在汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)行業(ye)將以年均20%增(zeng)長。

此外，硅(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)是重要的(de)(de)非石(shi)(shi)油(you)基(ji)(ji)(ji)合(he)(he)成橡膠(jiao)(jiao)，約占(zhan)非石(shi)(shi)油(you)基(ji)(ji)(ji)合(he)(he)成橡膠(jiao)(jiao)消(xiao)費量的(de)(de)98%。但因為石(shi)(shi)油(you)價格的(de)(de)大(da)幅(fu)上(shang)漲，同時(shi)我(wo)國在硅(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)的(de)(de)關鍵原料有機(ji)硅(gui)(gui)單體的(de)(de)生(sheng)產(chan)技(ji)術方面(mian)取得突破，有機(ji)硅(gui)(gui)單體的(de)(de)生(sheng)產(chan)技(ji)術在2005年(nian)前(qian)被幾(ji)家跨國公司壟斷，但目前(qian)我(wo)國已發展(zhan)成為全球有機(ji)硅(gui)(gui)單體第1大(da)國，這(zhe)2個方面(mian)原因使硅(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)的(de)(de)價格從2011年(nian)起開始低于石(shi)(shi)油(you)基(ji)(ji)(ji)合(he)(he)成橡膠(jiao)(jiao)，僅約為大(da)宗石(shi)(shi)油(you)基(ji)(ji)(ji)橡膠(jiao)(jiao)的(de)(de)80%～90%，成為廉(lian)價的(de)(de)合(he)(he)成橡膠(jiao)(jiao)，并開始大(da)規模(mo)替代石(shi)(shi)油(you)基(ji)(ji)(ji)合(he)(he)成橡膠(jiao)(jiao)。這(zhe)將極大(da)拓(tuo)展(zhan)有機(ji)硅(gui)(gui)產(chan)業的(de)(de)市(shi)場空間，同時(shi)將帶動(dong)硅(gui)(gui)油(you)、硅(gui)(gui)烷偶聯(lian)劑(ji)和(he)硅(gui)(gui)樹脂等(deng)其他有機(ji)硅(gui)(gui)產(chan)品的(de)(de)消(xiao)費。