硅橡膠是(shi)指主(zhu)(zhu)鏈(lian)由硅(gui)和(he)氧原子(zi)交替構成(cheng)，硅(gui)原子(zi)上(shang)通(tong)常連有(you)兩個有(you)機基(ji)團的橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)。普(pu)通(tong)的硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)主(zhu)(zhu)要(yao)由含甲基(ji)和(he)少量乙烯基(ji)的硅(gui)氧鏈(lian)節組成(cheng)。苯(ben)(ben)基(ji)的引入(ru)可(ke)提高硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的耐高、低溫(wen)性(xing)(xing)能(neng)，三(san)氟丙基(ji)及(ji)(ji)氰基(ji)的引入(ru)則可(ke)提高硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的耐溫(wen)及(ji)(ji)耐油(you)性(xing)(xing)能(neng)。硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)耐低溫(wen)性(xing)(xing)能(neng)良好，一般在-55℃下(xia)仍能(neng)工作(zuo)。引入(ru)苯(ben)(ben)基(ji)后，可(ke)達-73℃。硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的耐熱性(xing)(xing)能(neng)也很突(tu)出，在180℃下(xia)可(ke)長期工作(zuo)，稍(shao)高于200℃也能(neng)承受數周或更長時間仍有(you)彈性(xing)(xing)，瞬時可(ke)耐300℃以上(shang)的高溫(wen)。硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的透(tou)(tou)氣性(xing)(xing)好，氧氣透(tou)(tou)過率在合(he)成(cheng)聚(ju)合(he)物中是(shi)較(jiao)高的。此外(wai)，硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)還具(ju)有(you)生理惰性(xing)(xing)、不會導致凝(ning)血(xue)的突(tu)出特性(xing)(xing)，因此在醫(yi)用領(ling)域應用廣泛。

主要品種

硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)分(fen)類的方法(fa)很多，通常按(an)固化(hua)(hua)前的形(xing)態分(fen)為固體(ti)硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)和液體(ti)硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)；按(an)硫化(hua)(hua)溫(wen)(wen)度分(fen)為室溫(wen)(wen)硫化(hua)(hua)硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)，高溫(wen)(wen)硫化(hua)(hua)硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)；按(an)所用(yong)單體(ti)的不(bu)同，可分(fen)為甲基(ji)乙烯基(ji)硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)，甲基(ji)苯基(ji)乙烯基(ji)硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)、氟(fu)硅(gui)(gui)(gui)(gui)，腈硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)等(deng)；按(an)性能和用(yong)途的不(bu)同又可分(fen)為通用(yong)型(xing)(xing)、超耐(nai)低溫(wen)(wen)型(xing)(xing)、超耐(nai)高溫(wen)(wen)型(xing)(xing)、高強力型(xing)(xing)、耐(nai)油型(xing)(xing)、醫用(yong)型(xing)(xing)等(deng)等(deng)。

發展史

硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)早期是(shi)由美(mei)國以三(san)氯化鐵為催化劑合成(cheng)的(de)(de)(de)。1945年(nian)(nian)，硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)產(chan)(chan)品問世(shi)。1948年(nian)(nian)，采(cai)用高(gao)比(bi)表面積的(de)(de)(de)氣相法白炭黑補強的(de)(de)(de)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)研(yan)制成(cheng)功，使硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)性(xing)能(neng)躍升到實用階段，奠定了現代(dai)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)生(sheng)產(chan)(chan)技術的(de)(de)(de)基(ji)礎。從(cong)二甲基(ji)二氯硅(gui)(gui)烷合成(cheng)開始(shi)生(sheng)產(chan)(chan)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)國家(jia)有(you)美(mei)國。俄(e)羅(luo)斯、德國、日本、韓(han)國和(he)中國等。中國硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)工業化研(yan)究(jiu)始(shi)于1957年(nian)(nian)，多家(jia)研(yan)究(jiu)所和(he)企(qi)業陸續開發出各種硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)。到2003年(nian)(nian)底，中國硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)生(sheng)產(chan)(chan)能(neng)力為135千噸，其中高(gao)溫膠(jiao)100千噸。

高溫硫化硅橡膠

高溫(wen)硫(liu)(liu)化(hua)硅橡(xiang)膠(jiao)(jiao)是(shi)指聚(ju)硅氧烷變成(cheng)(cheng)(cheng)彈性(xing)體(ti)的(de)(de)(de)過(guo)程是(shi)經過(guo)高溫(wen)（110-170℃）硫(liu)(liu)化(hua)成(cheng)(cheng)(cheng)型(xing)的(de)(de)(de)。它主要以(yi)高分子量的(de)(de)(de)聚(ju)甲基(ji)乙(yi)烯基(ji)硅氧烷為生膠(jiao)(jiao)，混入補強填料、硫(liu)(liu)化(hua)劑(ji)等，在加(jia)(jia)熱加(jia)(jia)壓下(xia)硫(liu)(liu)化(hua)成(cheng)(cheng)(cheng)彈性(xing)體(ti)。硅橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)補強主要是(shi)各種(zhong)類型(xing)的(de)(de)(de)白炭(tan)黑，可使(shi)硫(liu)(liu)化(hua)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)強度增(zeng)加(jia)(jia)數十倍。有(you)時為了降低(di)成(cheng)(cheng)(cheng)本或改(gai)善膠(jiao)(jiao)料性(xing)能(neng)及賦予(yu)硫(liu)(liu)化(hua)膠(jiao)(jiao)各種(zhong)特殊的(de)(de)(de)性(xing)能(neng)，也加(jia)(jia)入相應(ying)的(de)(de)(de)各種(zhong)添加(jia)(jia)劑(ji)。硫(liu)(liu)化(hua)劑(ji)是(shi)各種(zhong)有(you)機過(guo)氧化(hua)物或加(jia)(jia)成(cheng)(cheng)(cheng)反應(ying)催化(hua)劑(ji)。

加工成型方法如圖所示。一次硫化的(de)(de)目(mu)(mu)的(de)(de)是進行高(gao)分子鏈的(de)(de)交聯反應；二次硫化的(de)(de)目(mu)(mu)的(de)(de)是進行補充交聯、驅除硫化劑分解產物(wu)(wu)和其(qi)他揮(hui)發性化合物(wu)(wu)以穩定(ding)硫化膠的(de)(de)各項性能。常用的(de)(de)設備有開放式煉膠機(ji)(ji)(ji)、捏合機(ji)(ji)(ji)及真空密(mi)煉機(ji)(ji)(ji)。

主要性能

（1）高(gao)(gao)溫(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)顯著的(de)(de)(de)特(te)征(zheng)是高(gao)(gao)溫(wen)穩定(ding)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)，雖(sui)然常(chang)溫(wen)下硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)強度(du)僅是天然橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)或(huo)某(mou)些合成橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)一半，但在200℃以(yi)上的(de)(de)(de)高(gao)(gao)溫(wen)環境下，硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)仍能(neng)(neng)保持一定(ding)的(de)(de)(de)柔(rou)韌性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)、回彈性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)和表(biao)面(mian)硬(ying)度(du)，且力學(xue)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)無(wu)(wu)明顯變(bian)化(hua)。（2）低(di)溫(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)玻璃化(hua)溫(wen)度(du)一般為(wei)-70~-50℃，特(te)殊配方可(ke)達-100℃，表(biao)明其低(di)溫(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)優(you)異。這(zhe)對航空、宇航工(gong)業的(de)(de)(de)意義重(zhong)大。（3）耐(nai)(nai)候性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)中Si-O-Si鍵(jian)對氧(yang)、臭氧(yang)及紫外線等(deng)(deng)十分(fen)穩定(ding)，在不(bu)加任何添(tian)加劑(ji)的(de)(de)(de)情況下，就(jiu)具(ju)有優(you)良的(de)(de)(de)耐(nai)(nai)候性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)。（4）電(dian)(dian)氣性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)具(ju)有優(you)異的(de)(de)(de)絕緣性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)，耐(nai)(nai)電(dian)(dian)暈性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)和耐(nai)(nai)電(dian)(dian)弧性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)也非常(chang)好。（5）物(wu)理機(ji)械性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)常(chang)溫(wen)下的(de)(de)(de)物(wu)理機(ji)械性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)比通(tong)用橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)差，但在150℃的(de)(de)(de)高(gao)(gao)溫(wen)和-50℃的(de)(de)(de)低(di)溫(wen)下，其物(wu)理機(ji)械性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)優(you)于通(tong)用橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)。（6）耐(nai)(nai)油(you)及化(hua)學(xue)試劑(ji)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)。普通(tong)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)具(ju)有中等(deng)(deng)的(de)(de)(de)耐(nai)(nai)油(you)、耐(nai)(nai)溶劑(ji)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。（7）氣體透過(guo)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。室溫(wen)下硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)對空氣、氮、氧(yang)、二(er)氧(yang)化(hua)碳(tan)等(deng)(deng)氣體的(de)(de)(de)透氣性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)比天然橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)高(gao)(gao)出30-50倍。（8）生(sheng)理惰性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)無(wu)(wu)毒(du)，無(wu)(wu)味，無(wu)(wu)嗅，與人(ren)體組織不(bu)粘(zhan)連，具(ju)有抗凝血作用，對肌(ji)體組織的(de)(de)(de)反應性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)非常(chang)少(shao)。特(te)別適合作為(wei)醫用材料(liao)。

硅橡膠的用量

據中國(guo)汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)工(gong)業協會(hui)統計，2012年(nian)(nian)，汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)產(chan)銷(xiao)分別(bie)達到1927.18萬(wan)輛(liang)和1930.64萬(wan)輛(liang)，同比分別(bie)增長4.63%和4.33%，汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)工(gong)業硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)用量約(yue)達2.0萬(wan)t。根據觀(guan)研天(tian)下的(de)(de)(de)新(xin)研究(jiu)，增加(jia)有機硅(gui)(gui)材料在汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)零部(bu)件方面(mian)的(de)(de)(de)用量，可(ke)以(yi)大(da)幅度提高汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)的(de)(de)(de)安(an)全(quan)性能，因此，汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)產(chan)量和單車(che)(che)(che)(che)用量水平(ping)的(de)(de)(de)提高都將推動(dong)汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)工(gong)業對硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)需求(qiu)的(de)(de)(de)增加(jia)。國(guo)家鼓勵自(zi)(zi)主品(pin)牌的(de)(de)(de)汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)發展，關(guan)鍵汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)零部(bu)件實現自(zi)(zi)主化，《2012年(nian)(nian)度黨(dang)政(zheng)機關(guan)公(gong)務用車(che)(che)(che)(che)選用車(che)(che)(che)(che)型目(mu)錄(lu)（征求(qiu)意見稿(gao)）》為自(zi)(zi)主品(pin)牌擴大(da)在政(zheng)府(fu)采購(gou)的(de)(de)(de)市(shi)場份額，為改變目(mu)前國(guo)內政(zheng)府(fu)采購(gou)以(yi)合資品(pin)牌產(chan)品(pin)為主的(de)(de)(de)局面(mian)提供了保(bao)(bao)障。促進自(zi)(zi)主品(pin)牌發展，國(guo)產(chan)汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)業的(de)(de)(de)繁榮將為汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)膠(jiao)的(de)(de)(de)應用提供有力保(bao)(bao)障。預測未(wei)來(lai)3年(nian)(nian)，我(wo)國(guo)室溫(wen)硫化硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)在汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)行(xing)業將以(yi)年(nian)(nian)均(jun)20%增長。

此(ci)外，硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)是重要的(de)(de)(de)非石(shi)油基合成(cheng)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)，約(yue)(yue)占非石(shi)油基合成(cheng)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)消費(fei)量(liang)的(de)(de)(de)98%。但(dan)因(yin)為石(shi)油價(jia)格的(de)(de)(de)大(da)幅上漲，同(tong)時我國在硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)關(guan)鍵原(yuan)料有(you)(you)機硅(gui)(gui)(gui)單體的(de)(de)(de)生產技術(shu)方(fang)面取(qu)得突(tu)破，有(you)(you)機硅(gui)(gui)(gui)單體的(de)(de)(de)生產技術(shu)在2005年(nian)前被幾家跨國公司壟斷，但(dan)目前我國已(yi)發展成(cheng)為全(quan)球(qiu)有(you)(you)機硅(gui)(gui)(gui)單體第1大(da)國，這2個方(fang)面原(yuan)因(yin)使硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)價(jia)格從2011年(nian)起開(kai)始低于石(shi)油基合成(cheng)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)，僅約(yue)(yue)為大(da)宗(zong)石(shi)油基橡(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)80%～90%，成(cheng)為廉價(jia)的(de)(de)(de)合成(cheng)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)，并開(kai)始大(da)規模(mo)替代石(shi)油基合成(cheng)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)。這將極大(da)拓展有(you)(you)機硅(gui)(gui)(gui)產業的(de)(de)(de)市場空(kong)間，同(tong)時將帶動(dong)硅(gui)(gui)(gui)油、硅(gui)(gui)(gui)烷偶聯(lian)劑和硅(gui)(gui)(gui)樹脂等其他有(you)(you)機硅(gui)(gui)(gui)產品的(de)(de)(de)消費(fei)。