硅橡膠是(shi)指主鏈由硅(gui)(gui)和氧(yang)原(yuan)子交替(ti)構成(cheng)，硅(gui)(gui)原(yuan)子上通(tong)常連有兩個(ge)有機基(ji)(ji)團的(de)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)。普通(tong)的(de)硅(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)主要(yao)由含甲基(ji)(ji)和少量乙烯基(ji)(ji)的(de)硅(gui)(gui)氧(yang)鏈節組成(cheng)。苯基(ji)(ji)的(de)引(yin)(yin)入可(ke)提高(gao)硅(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)耐高(gao)、低溫(wen)性(xing)(xing)(xing)能(neng)，三(san)氟丙基(ji)(ji)及(ji)氰基(ji)(ji)的(de)引(yin)(yin)入則(ze)可(ke)提高(gao)硅(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)耐溫(wen)及(ji)耐油性(xing)(xing)(xing)能(neng)。硅(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)耐低溫(wen)性(xing)(xing)(xing)能(neng)良好(hao)，一般(ban)在-55℃下仍(reng)能(neng)工作。引(yin)(yin)入苯基(ji)(ji)后，可(ke)達(da)-73℃。硅(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)耐熱性(xing)(xing)(xing)能(neng)也很突(tu)(tu)出(chu)，在180℃下可(ke)長(chang)(chang)期工作，稍高(gao)于200℃也能(neng)承受數周或更長(chang)(chang)時(shi)間仍(reng)有彈性(xing)(xing)(xing)，瞬時(shi)可(ke)耐300℃以上的(de)高(gao)溫(wen)。硅(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)透氣性(xing)(xing)(xing)好(hao)，氧(yang)氣透過率(lv)在合成(cheng)聚(ju)合物中(zhong)是(shi)較(jiao)高(gao)的(de)。此外(wai)，硅(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)還(huan)具(ju)有生理惰性(xing)(xing)(xing)、不(bu)會導(dao)致凝血的(de)突(tu)(tu)出(chu)特性(xing)(xing)(xing)，因(yin)此在醫用(yong)領域應用(yong)廣泛。

主要品種

硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)分類的(de)方(fang)法很多，通常按(an)(an)(an)固(gu)化(hua)前的(de)形態分為固(gu)體(ti)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)和液體(ti)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)；按(an)(an)(an)硫化(hua)溫度分為室溫硫化(hua)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)，高溫硫化(hua)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)；按(an)(an)(an)所用單體(ti)的(de)不同(tong)，可(ke)分為甲(jia)基(ji)(ji)乙烯(xi)基(ji)(ji)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)，甲(jia)基(ji)(ji)苯基(ji)(ji)乙烯(xi)基(ji)(ji)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)、氟硅(gui)，腈硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)等(deng)；按(an)(an)(an)性能和用途的(de)不同(tong)又可(ke)分為通用型(xing)(xing)(xing)、超(chao)耐(nai)低溫型(xing)(xing)(xing)、超(chao)耐(nai)高溫型(xing)(xing)(xing)、高強力型(xing)(xing)(xing)、耐(nai)油型(xing)(xing)(xing)、醫用型(xing)(xing)(xing)等(deng)等(deng)。

發展史

硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠早期是由(you)美國(guo)以三氯化(hua)鐵為(wei)催化(hua)劑合成(cheng)的(de)(de)(de)(de)(de)。1945年(nian)(nian)，硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠產(chan)品(pin)問世。1948年(nian)(nian)，采用高比表面積的(de)(de)(de)(de)(de)氣相法(fa)白(bai)炭黑補強的(de)(de)(de)(de)(de)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠研(yan)制成(cheng)功，使硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠的(de)(de)(de)(de)(de)性(xing)能躍升到(dao)實用階段，奠定了(le)現代硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠生(sheng)產(chan)技術的(de)(de)(de)(de)(de)基礎(chu)。從二甲(jia)基二氯硅(gui)(gui)烷合成(cheng)開始生(sheng)產(chan)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠的(de)(de)(de)(de)(de)國(guo)家(jia)有美國(guo)。俄羅(luo)斯、德國(guo)、日本(ben)、韓國(guo)和中(zhong)國(guo)等。中(zhong)國(guo)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠的(de)(de)(de)(de)(de)工業(ye)化(hua)研(yan)究始于1957年(nian)(nian)，多(duo)家(jia)研(yan)究所和企業(ye)陸續開發出各種硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠。到(dao)2003年(nian)(nian)底，中(zhong)國(guo)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠生(sheng)產(chan)能力為(wei)135千噸(dun)，其(qi)中(zhong)高溫膠100千噸(dun)。

高溫硫化硅橡膠

高(gao)溫硫化(hua)硅橡膠(jiao)是(shi)指聚(ju)硅氧烷變成(cheng)彈性(xing)(xing)(xing)體的(de)(de)過(guo)程是(shi)經過(guo)高(gao)溫（110-170℃）硫化(hua)成(cheng)型(xing)的(de)(de)。它主要(yao)以(yi)高(gao)分子量的(de)(de)聚(ju)甲基(ji)乙烯(xi)基(ji)硅氧烷為生(sheng)膠(jiao)，混入(ru)補強(qiang)(qiang)填料、硫化(hua)劑等(deng)，在加熱加壓下硫化(hua)成(cheng)彈性(xing)(xing)(xing)體。硅橡膠(jiao)的(de)(de)補強(qiang)(qiang)主要(yao)是(shi)各(ge)種(zhong)(zhong)類型(xing)的(de)(de)白(bai)炭黑(hei)，可使硫化(hua)膠(jiao)的(de)(de)強(qiang)(qiang)度增(zeng)加數十倍。有時為了降低成(cheng)本或改善膠(jiao)料性(xing)(xing)(xing)能及賦予硫化(hua)膠(jiao)各(ge)種(zhong)(zhong)特殊的(de)(de)性(xing)(xing)(xing)能，也加入(ru)相應(ying)的(de)(de)各(ge)種(zhong)(zhong)添加劑。硫化(hua)劑是(shi)各(ge)種(zhong)(zhong)有機過(guo)氧化(hua)物(wu)或加成(cheng)反應(ying)催化(hua)劑。

加工成(cheng)型(xing)方法如圖所示。一次(ci)硫化(hua)的(de)目的(de)是進(jin)行(xing)高分子鏈的(de)交(jiao)聯(lian)反應(ying)；二次(ci)硫化(hua)的(de)目的(de)是進(jin)行(xing)補充交(jiao)聯(lian)、驅除硫化(hua)劑分解產物(wu)和其他揮發性化(hua)合(he)物(wu)以(yi)穩定硫化(hua)膠(jiao)的(de)各項性能。常用(yong)的(de)設備有開放式煉(lian)膠(jiao)機(ji)(ji)(ji)、捏合(he)機(ji)(ji)(ji)及真空密煉(lian)機(ji)(ji)(ji)。

主要性能

（1）高溫(wen)(wen)(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)顯著(zhu)的(de)(de)(de)(de)特(te)征是(shi)高溫(wen)(wen)(wen)(wen)穩定(ding)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)，雖然常(chang)溫(wen)(wen)(wen)(wen)下(xia)(xia)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)強度(du)僅是(shi)天(tian)然橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)或某些合成橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)一半，但在200℃以上的(de)(de)(de)(de)高溫(wen)(wen)(wen)(wen)環境(jing)下(xia)(xia)，硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)仍(reng)能(neng)(neng)(neng)保持一定(ding)的(de)(de)(de)(de)柔韌性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)、回彈性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)和(he)表(biao)面硬度(du)，且力學性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)無(wu)(wu)明顯變化(hua)。（2）低(di)(di)溫(wen)(wen)(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)硅(gui)(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)度(du)一般為-70~-50℃，特(te)殊配方可達-100℃，表(biao)明其低(di)(di)溫(wen)(wen)(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)優(you)(you)異(yi)(yi)。這(zhe)對航空(kong)、宇航工業的(de)(de)(de)(de)意義(yi)重大。（3）耐(nai)(nai)候(hou)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)中(zhong)Si-O-Si鍵對氧(yang)、臭氧(yang)及紫外線等十分穩定(ding)，在不(bu)加任何添加劑(ji)的(de)(de)(de)(de)情況下(xia)(xia)，就具(ju)(ju)有(you)優(you)(you)良的(de)(de)(de)(de)耐(nai)(nai)候(hou)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)。（4）電氣性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)具(ju)(ju)有(you)優(you)(you)異(yi)(yi)的(de)(de)(de)(de)絕緣性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)，耐(nai)(nai)電暈性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)和(he)耐(nai)(nai)電弧性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)也非(fei)常(chang)好(hao)。（5）物理機(ji)械性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)常(chang)溫(wen)(wen)(wen)(wen)下(xia)(xia)的(de)(de)(de)(de)物理機(ji)械性(xing)(xing)(xing)(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)(de)(de)高溫(wen)(wen)(wen)(wen)和(he)-50℃的(de)(de)(de)(de)低(di)(di)溫(wen)(wen)(wen)(wen)下(xia)(xia)，其物理機(ji)械性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)優(you)(you)于(yu)通用橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)。（6）耐(nai)(nai)油及化(hua)學試劑(ji)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)。普(pu)通硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)具(ju)(ju)有(you)中(zhong)等的(de)(de)(de)(de)耐(nai)(nai)油、耐(nai)(nai)溶劑(ji)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。（7）氣體透過性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。室溫(wen)(wen)(wen)(wen)下(xia)(xia)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)對空(kong)氣、氮、氧(yang)、二氧(yang)化(hua)碳等氣體的(de)(de)(de)(de)透氣性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)比天(tian)然橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)高出30-50倍(bei)。（8）生理惰性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)無(wu)(wu)毒(du)，無(wu)(wu)味，無(wu)(wu)嗅(xiu)，與人(ren)體組織不(bu)粘連，具(ju)(ju)有(you)抗凝(ning)血(xue)作用，對肌體組織的(de)(de)(de)(de)反應性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)非(fei)常(chang)少(shao)。特(te)別適合作為醫用材(cai)料。

硅橡膠的用量

據(ju)中(zhong)國汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)(che)工(gong)業(ye)協會統計，2012年，汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)(che)產(chan)銷分別達到1927.18萬輛(liang)和(he)(he)1930.64萬輛(liang)，同比分別增(zeng)長4.63%和(he)(he)4.33%，汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)(che)工(gong)業(ye)硅橡膠(jiao)的(de)(de)(de)用(yong)(yong)量約達2.0萬t。根據(ju)觀(guan)研天下的(de)(de)(de)新研究(jiu)，增(zeng)加有(you)機硅材料在(zai)汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)(che)零(ling)(ling)部件方(fang)面的(de)(de)(de)用(yong)(yong)量，可以(yi)大(da)幅度提高汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)(che)的(de)(de)(de)安(an)全性能，因(yin)此，汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)(che)產(chan)量和(he)(he)單車(che)(che)(che)(che)(che)用(yong)(yong)量水平的(de)(de)(de)提高都將推動汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)(che)工(gong)業(ye)對硅橡膠(jiao)需(xu)求的(de)(de)(de)增(zeng)加。國家(jia)鼓勵(li)自(zi)主(zhu)品牌(pai)的(de)(de)(de)汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)(che)發展(zhan)(zhan)，關鍵汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)(che)零(ling)(ling)部件實(shi)現自(zi)主(zhu)化，《2012年度黨(dang)政機關公務(wu)用(yong)(yong)車(che)(che)(che)(che)(che)選用(yong)(yong)車(che)(che)(che)(che)(che)型目錄（征求意見(jian)稿）》為(wei)自(zi)主(zhu)品牌(pai)擴大(da)在(zai)政府采購的(de)(de)(de)市(shi)場份(fen)額，為(wei)改變(bian)目前國內政府采購以(yi)合資品牌(pai)產(chan)品為(wei)主(zhu)的(de)(de)(de)局面提供了保(bao)障。促進自(zi)主(zhu)品牌(pai)發展(zhan)(zhan)，國產(chan)汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)(che)業(ye)的(de)(de)(de)繁榮(rong)將為(wei)汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)(che)膠(jiao)的(de)(de)(de)應用(yong)(yong)提供有(you)力保(bao)障。預測未來3年，我國室溫硫(liu)化硅橡膠(jiao)在(zai)汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)(che)行(xing)業(ye)將以(yi)年均(jun)20%增(zeng)長。

此外，硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)是重要的(de)非(fei)石(shi)(shi)油(you)基(ji)(ji)(ji)合(he)(he)(he)成(cheng)(cheng)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)，約占非(fei)石(shi)(shi)油(you)基(ji)(ji)(ji)合(he)(he)(he)成(cheng)(cheng)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)消費量(liang)的(de)98%。但因為(wei)石(shi)(shi)油(you)價(jia)格的(de)大(da)幅上漲，同時我國在硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)關鍵原料有(you)(you)(you)機硅(gui)(gui)(gui)單(dan)體(ti)(ti)的(de)生產(chan)(chan)技術(shu)方面(mian)取(qu)得(de)突破，有(you)(you)(you)機硅(gui)(gui)(gui)單(dan)體(ti)(ti)的(de)生產(chan)(chan)技術(shu)在2005年(nian)前(qian)(qian)被幾家跨國公司壟斷，但目(mu)前(qian)(qian)我國已發展(zhan)成(cheng)(cheng)為(wei)全球有(you)(you)(you)機硅(gui)(gui)(gui)單(dan)體(ti)(ti)第1大(da)國，這(zhe)2個方面(mian)原因使(shi)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)價(jia)格從2011年(nian)起開始低于石(shi)(shi)油(you)基(ji)(ji)(ji)合(he)(he)(he)成(cheng)(cheng)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)，僅(jin)約為(wei)大(da)宗石(shi)(shi)油(you)基(ji)(ji)(ji)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)80%～90%，成(cheng)(cheng)為(wei)廉價(jia)的(de)合(he)(he)(he)成(cheng)(cheng)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)，并開始大(da)規模替代石(shi)(shi)油(you)基(ji)(ji)(ji)合(he)(he)(he)成(cheng)(cheng)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)。這(zhe)將極大(da)拓展(zhan)有(you)(you)(you)機硅(gui)(gui)(gui)產(chan)(chan)業的(de)市場空(kong)間，同時將帶動硅(gui)(gui)(gui)油(you)、硅(gui)(gui)(gui)烷偶聯劑和硅(gui)(gui)(gui)樹脂等其他有(you)(you)(you)機硅(gui)(gui)(gui)產(chan)(chan)品的(de)消費。