硅橡膠是指(zhi)主鏈由(you)(you)硅(gui)和(he)氧原(yuan)子(zi)交替構成，硅(gui)原(yuan)子(zi)上(shang)通(tong)常連有兩個有機基(ji)(ji)(ji)團的(de)(de)(de)橡膠。普(pu)通(tong)的(de)(de)(de)硅(gui)橡膠主要由(you)(you)含甲基(ji)(ji)(ji)和(he)少量(liang)乙烯(xi)基(ji)(ji)(ji)的(de)(de)(de)硅(gui)氧鏈節組成。苯基(ji)(ji)(ji)的(de)(de)(de)引(yin)(yin)入可(ke)提(ti)高硅(gui)橡膠的(de)(de)(de)耐(nai)高、低溫(wen)性(xing)能(neng)(neng)，三氟丙基(ji)(ji)(ji)及氰(qing)基(ji)(ji)(ji)的(de)(de)(de)引(yin)(yin)入則(ze)可(ke)提(ti)高硅(gui)橡膠的(de)(de)(de)耐(nai)溫(wen)及耐(nai)油性(xing)能(neng)(neng)。硅(gui)橡膠耐(nai)低溫(wen)性(xing)能(neng)(neng)良好(hao)，一般(ban)在(zai)-55℃下(xia)仍能(neng)(neng)工作。引(yin)(yin)入苯基(ji)(ji)(ji)后，可(ke)達-73℃。硅(gui)橡膠的(de)(de)(de)耐(nai)熱性(xing)能(neng)(neng)也很突出(chu)，在(zai)180℃下(xia)可(ke)長期工作，稍高于200℃也能(neng)(neng)承受數周或更長時間仍有彈性(xing)，瞬(shun)時可(ke)耐(nai)300℃以上(shang)的(de)(de)(de)高溫(wen)。硅(gui)橡膠的(de)(de)(de)透(tou)氣(qi)性(xing)好(hao)，氧氣(qi)透(tou)過(guo)率在(zai)合成聚(ju)合物中是較高的(de)(de)(de)。此(ci)外，硅(gui)橡膠還具有生理(li)惰性(xing)、不會導致(zhi)凝血的(de)(de)(de)突出(chu)特性(xing)，因此(ci)在(zai)醫用領域應用廣泛。

主要品種

硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)分(fen)類的方法很(hen)多(duo)，通(tong)常按固(gu)化前的形態分(fen)為(wei)固(gu)體(ti)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)和(he)(he)液體(ti)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)；按硫(liu)化溫度(du)分(fen)為(wei)室(shi)溫硫(liu)化硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)，高(gao)(gao)溫硫(liu)化硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)；按所用單(dan)體(ti)的不(bu)(bu)同(tong)，可分(fen)為(wei)甲基(ji)乙(yi)烯(xi)基(ji)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)，甲基(ji)苯基(ji)乙(yi)烯(xi)基(ji)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)、氟硅(gui)(gui)，腈硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)等(deng)；按性能和(he)(he)用途的不(bu)(bu)同(tong)又可分(fen)為(wei)通(tong)用型(xing)(xing)、超(chao)耐低溫型(xing)(xing)、超(chao)耐高(gao)(gao)溫型(xing)(xing)、高(gao)(gao)強(qiang)力型(xing)(xing)、耐油型(xing)(xing)、醫用型(xing)(xing)等(deng)等(deng)。

發展史

硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)早期是由美國(guo)以三氯(lv)化(hua)鐵為催化(hua)劑合(he)成的(de)。1945年，硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)產(chan)品問世。1948年，采(cai)用高比表面(mian)積的(de)氣相法白炭黑(hei)補強的(de)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)研制成功，使(shi)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)性能躍升到實用階段，奠(dian)定了現代(dai)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)生產(chan)技術的(de)基(ji)礎。從二(er)甲基(ji)二(er)氯(lv)硅(gui)(gui)烷合(he)成開始生產(chan)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)國(guo)家(jia)有美國(guo)。俄羅斯、德國(guo)、日(ri)本、韓國(guo)和(he)中國(guo)等。中國(guo)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)工業(ye)化(hua)研究(jiu)始于1957年，多家(jia)研究(jiu)所和(he)企業(ye)陸續開發出各種硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)。到2003年底，中國(guo)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)生產(chan)能力為135千噸，其中高溫(wen)膠(jiao)(jiao)(jiao)100千噸。

高溫硫化硅橡膠

高(gao)溫硫化硅(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)是(shi)(shi)指(zhi)聚硅(gui)(gui)(gui)氧(yang)烷變成(cheng)彈性體(ti)的(de)過(guo)程是(shi)(shi)經過(guo)高(gao)溫（110-170℃）硫化成(cheng)型(xing)的(de)。它(ta)主要(yao)以(yi)高(gao)分子量的(de)聚甲基(ji)乙烯基(ji)硅(gui)(gui)(gui)氧(yang)烷為生膠(jiao)，混(hun)入補(bu)強填(tian)料、硫化劑(ji)等，在(zai)加(jia)熱加(jia)壓下硫化成(cheng)彈性體(ti)。硅(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)的(de)補(bu)強主要(yao)是(shi)(shi)各種(zhong)(zhong)類型(xing)的(de)白炭黑(hei)，可使硫化膠(jiao)的(de)強度增(zeng)加(jia)數十倍。有時為了降低成(cheng)本或(huo)改善膠(jiao)料性能及賦予硫化膠(jiao)各種(zhong)(zhong)特(te)殊的(de)性能，也(ye)加(jia)入相應的(de)各種(zhong)(zhong)添(tian)加(jia)劑(ji)。硫化劑(ji)是(shi)(shi)各種(zhong)(zhong)有機過(guo)氧(yang)化物(wu)或(huo)加(jia)成(cheng)反應催化劑(ji)。

加工成型(xing)方(fang)法如圖所示。一次硫(liu)(liu)化(hua)的(de)目的(de)是進(jin)行高分子鏈(lian)的(de)交聯(lian)反(fan)應；二(er)次硫(liu)(liu)化(hua)的(de)目的(de)是進(jin)行補充交聯(lian)、驅(qu)除硫(liu)(liu)化(hua)劑分解產物和其他揮(hui)發性(xing)化(hua)合物以穩定硫(liu)(liu)化(hua)膠(jiao)的(de)各項性(xing)能。常(chang)用的(de)設備有開放(fang)式(shi)煉(lian)膠(jiao)機、捏合機及真空(kong)密煉(lian)機。

主要性能

（1）高(gao)(gao)溫(wen)(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)顯著的(de)(de)(de)特(te)征是高(gao)(gao)溫(wen)(wen)(wen)穩定(ding)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)，雖(sui)然常溫(wen)(wen)(wen)下硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)強度(du)(du)僅是天然橡(xiang)膠(jiao)(jiao)或某些合(he)成橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)一半，但在200℃以上的(de)(de)(de)高(gao)(gao)溫(wen)(wen)(wen)環境下，硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)仍能(neng)(neng)(neng)保持(chi)一定(ding)的(de)(de)(de)柔韌性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)、回彈性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)和(he)表面硬(ying)度(du)(du)，且力學性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)無(wu)明顯變化(hua)。（2）低溫(wen)(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)玻(bo)璃化(hua)溫(wen)(wen)(wen)度(du)(du)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)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)優(you)(you)異。這對航(hang)空、宇航(hang)工業的(de)(de)(de)意義重大。（3）耐(nai)候性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)中Si-O-Si鍵對氧、臭氧及紫外線等十分穩定(ding)，在不加(jia)任何添加(jia)劑(ji)(ji)的(de)(de)(de)情況下，就具有優(you)(you)良的(de)(de)(de)耐(nai)候性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)。（4）電氣性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)具有優(you)(you)異的(de)(de)(de)絕(jue)緣性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)，耐(nai)電暈性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)和(he)耐(nai)電弧性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)也非(fei)常好(hao)。（5）物(wu)理機械(xie)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)常溫(wen)(wen)(wen)下的(de)(de)(de)物(wu)理機械(xie)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)比通用(yong)(yong)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)差，但在150℃的(de)(de)(de)高(gao)(gao)溫(wen)(wen)(wen)和(he)-50℃的(de)(de)(de)低溫(wen)(wen)(wen)下，其物(wu)理機械(xie)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)優(you)(you)于通用(yong)(yong)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)。（6）耐(nai)油及化(hua)學試劑(ji)(ji)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)。普通硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)具有中等的(de)(de)(de)耐(nai)油、耐(nai)溶劑(ji)(ji)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。（7）氣體透(tou)過性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。室溫(wen)(wen)(wen)下硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)對空氣、氮、氧、二氧化(hua)碳等氣體的(de)(de)(de)透(tou)氣性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)比天然橡(xiang)膠(jiao)(jiao)高(gao)(gao)出30-50倍。（8）生理惰性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)。硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)無(wu)毒，無(wu)味，無(wu)嗅，與人(ren)體組(zu)織不粘連，具有抗凝血作用(yong)(yong)，對肌體組(zu)織的(de)(de)(de)反應性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)非(fei)常少。特(te)別適合(he)作為(wei)醫(yi)用(yong)(yong)材(cai)料。

硅橡膠的用量

據(ju)中國汽(qi)車(che)工業(ye)(ye)協會(hui)統計，2012年，汽(qi)車(che)產(chan)銷分別達到1927.18萬輛和1930.64萬輛，同(tong)比分別增長4.63%和4.33%，汽(qi)車(che)工業(ye)(ye)硅(gui)橡膠(jiao)的(de)(de)(de)(de)(de)用(yong)(yong)(yong)量(liang)約達2.0萬t。根據(ju)觀研天下的(de)(de)(de)(de)(de)新(xin)研究，增加有機(ji)硅(gui)材料在汽(qi)車(che)零部件(jian)(jian)方面的(de)(de)(de)(de)(de)用(yong)(yong)(yong)量(liang)，可以大幅(fu)度(du)提(ti)(ti)高汽(qi)車(che)的(de)(de)(de)(de)(de)安全性能(neng)，因此，汽(qi)車(che)產(chan)量(liang)和單(dan)車(che)用(yong)(yong)(yong)量(liang)水平的(de)(de)(de)(de)(de)提(ti)(ti)高都將推(tui)動汽(qi)車(che)工業(ye)(ye)對硅(gui)橡膠(jiao)需求的(de)(de)(de)(de)(de)增加。國家(jia)鼓勵自(zi)(zi)主(zhu)品(pin)牌的(de)(de)(de)(de)(de)汽(qi)車(che)發(fa)展(zhan)，關(guan)鍵(jian)汽(qi)車(che)零部件(jian)(jian)實現自(zi)(zi)主(zhu)化，《2012年度(du)黨政(zheng)機(ji)關(guan)公務(wu)用(yong)(yong)(yong)車(che)選用(yong)(yong)(yong)車(che)型目錄(lu)（征求意(yi)見稿）》為(wei)(wei)自(zi)(zi)主(zhu)品(pin)牌擴大在政(zheng)府(fu)采(cai)購的(de)(de)(de)(de)(de)市場(chang)份額，為(wei)(wei)改變目前(qian)國內政(zheng)府(fu)采(cai)購以合資(zi)品(pin)牌產(chan)品(pin)為(wei)(wei)主(zhu)的(de)(de)(de)(de)(de)局(ju)面提(ti)(ti)供了保(bao)障。促進自(zi)(zi)主(zhu)品(pin)牌發(fa)展(zhan)，國產(chan)汽(qi)車(che)業(ye)(ye)的(de)(de)(de)(de)(de)繁榮將為(wei)(wei)汽(qi)車(che)膠(jiao)的(de)(de)(de)(de)(de)應用(yong)(yong)(yong)提(ti)(ti)供有力保(bao)障。預測未來3年，我(wo)國室溫硫化硅(gui)橡膠(jiao)在汽(qi)車(che)行業(ye)(ye)將以年均(jun)20%增長。

此(ci)外，硅(gui)橡(xiang)膠是重要的(de)非(fei)石(shi)(shi)油(you)基合(he)成橡(xiang)膠，約(yue)占非(fei)石(shi)(shi)油(you)基合(he)成橡(xiang)膠消(xiao)費量(liang)的(de)98%。但(dan)因為(wei)(wei)石(shi)(shi)油(you)價(jia)格的(de)大(da)幅上漲(zhang)，同時我國在(zai)硅(gui)橡(xiang)膠的(de)關鍵原料有機硅(gui)單(dan)體的(de)生產(chan)(chan)技術(shu)方面(mian)取(qu)得突(tu)破，有機硅(gui)單(dan)體的(de)生產(chan)(chan)技術(shu)在(zai)2005年(nian)前(qian)被幾家跨國公(gong)司壟斷，但(dan)目前(qian)我國已發(fa)展成為(wei)(wei)全(quan)球(qiu)有機硅(gui)單(dan)體第1大(da)國，這2個方面(mian)原因使硅(gui)橡(xiang)膠的(de)價(jia)格從2011年(nian)起開始低于石(shi)(shi)油(you)基合(he)成橡(xiang)膠，僅約(yue)為(wei)(wei)大(da)宗石(shi)(shi)油(you)基橡(xiang)膠的(de)80%～90%，成為(wei)(wei)廉(lian)價(jia)的(de)合(he)成橡(xiang)膠，并開始大(da)規模(mo)替代石(shi)(shi)油(you)基合(he)成橡(xiang)膠。這將極大(da)拓展有機硅(gui)產(chan)(chan)業(ye)的(de)市場(chang)空間，同時將帶(dai)動硅(gui)油(you)、硅(gui)烷(wan)偶聯劑和硅(gui)樹脂等其他有機硅(gui)產(chan)(chan)品的(de)消(xiao)費。