硅橡膠是(shi)指主(zhu)鏈由硅(gui)(gui)和氧原(yuan)子交(jiao)替構成(cheng)，硅(gui)(gui)原(yuan)子上通(tong)常連(lian)有兩個有機(ji)基團的(de)(de)(de)橡(xiang)膠(jiao)。普(pu)通(tong)的(de)(de)(de)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)主(zhu)要由含甲(jia)基和少量乙烯(xi)基的(de)(de)(de)硅(gui)(gui)氧鏈節組成(cheng)。苯(ben)基的(de)(de)(de)引(yin)入可(ke)(ke)提(ti)高硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)耐(nai)(nai)(nai)高、低(di)溫(wen)性(xing)(xing)能，三氟丙基及氰基的(de)(de)(de)引(yin)入則(ze)可(ke)(ke)提(ti)高硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)耐(nai)(nai)(nai)溫(wen)及耐(nai)(nai)(nai)油(you)性(xing)(xing)能。硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)耐(nai)(nai)(nai)低(di)溫(wen)性(xing)(xing)能良好(hao)，一般在-55℃下仍能工作(zuo)。引(yin)入苯(ben)基后(hou)，可(ke)(ke)達-73℃。硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)耐(nai)(nai)(nai)熱性(xing)(xing)能也很(hen)突出，在180℃下可(ke)(ke)長期(qi)工作(zuo)，稍高于200℃也能承受數周或(huo)更長時(shi)間仍有彈性(xing)(xing)，瞬時(shi)可(ke)(ke)耐(nai)(nai)(nai)300℃以上的(de)(de)(de)高溫(wen)。硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)透氣性(xing)(xing)好(hao)，氧氣透過率(lv)在合成(cheng)聚合物中是(shi)較高的(de)(de)(de)。此外，硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)還具有生(sheng)理惰性(xing)(xing)、不會導(dao)致凝血的(de)(de)(de)突出特性(xing)(xing)，因此在醫用(yong)領域應用(yong)廣泛。

主要品種

硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)分(fen)類的方法(fa)很多(duo)，通(tong)常按(an)(an)固化前(qian)的形態分(fen)為固體(ti)硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)和液(ye)體(ti)硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)；按(an)(an)硫化溫(wen)(wen)度分(fen)為室溫(wen)(wen)硫化硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)，高(gao)(gao)溫(wen)(wen)硫化硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)；按(an)(an)所用(yong)(yong)單體(ti)的不(bu)同，可分(fen)為甲基乙烯基硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)，甲基苯基乙烯基硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)、氟(fu)硅(gui)，腈(jing)硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)等；按(an)(an)性(xing)能和用(yong)(yong)途的不(bu)同又(you)可分(fen)為通(tong)用(yong)(yong)型、超(chao)耐低溫(wen)(wen)型、超(chao)耐高(gao)(gao)溫(wen)(wen)型、高(gao)(gao)強(qiang)力(li)型、耐油(you)型、醫(yi)用(yong)(yong)型等等。

發展史

硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)早期是由美國(guo)(guo)(guo)以(yi)三氯化(hua)鐵為催化(hua)劑(ji)合(he)成(cheng)的(de)(de)。1945年，硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)產品(pin)問(wen)世。1948年，采用(yong)高(gao)(gao)比表面積(ji)的(de)(de)氣相法白炭黑(hei)補(bu)強(qiang)的(de)(de)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)研制成(cheng)功，使(shi)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)性(xing)能躍升到(dao)實用(yong)階段(duan)，奠定(ding)了現代硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)生產技(ji)術的(de)(de)基(ji)礎(chu)。從二甲基(ji)二氯硅(gui)(gui)烷合(he)成(cheng)開(kai)始生產硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)國(guo)(guo)(guo)家有美國(guo)(guo)(guo)。俄羅斯、德國(guo)(guo)(guo)、日本(ben)、韓國(guo)(guo)(guo)和(he)中(zhong)國(guo)(guo)(guo)等(deng)。中(zhong)國(guo)(guo)(guo)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)工業(ye)化(hua)研究始于1957年，多(duo)家研究所和(he)企業(ye)陸(lu)續開(kai)發出各種硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)。到(dao)2003年底，中(zhong)國(guo)(guo)(guo)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)生產能力為135千(qian)噸，其中(zhong)高(gao)(gao)溫膠(jiao)100千(qian)噸。

高溫硫化硅橡膠

高(gao)溫硫(liu)(liu)化(hua)硅橡膠(jiao)是(shi)指(zhi)聚硅氧(yang)烷變成(cheng)彈(dan)性(xing)體(ti)的(de)過(guo)程是(shi)經(jing)過(guo)高(gao)溫（110-170℃）硫(liu)(liu)化(hua)成(cheng)型的(de)。它主要(yao)以高(gao)分子量(liang)的(de)聚甲基乙烯基硅氧(yang)烷為(wei)(wei)生膠(jiao)，混入補強填料、硫(liu)(liu)化(hua)劑(ji)等，在加熱加壓(ya)下硫(liu)(liu)化(hua)成(cheng)彈(dan)性(xing)體(ti)。硅橡膠(jiao)的(de)補強主要(yao)是(shi)各(ge)種(zhong)類型的(de)白炭黑，可使硫(liu)(liu)化(hua)膠(jiao)的(de)強度增(zeng)加數十(shi)倍。有時為(wei)(wei)了降低成(cheng)本或改善膠(jiao)料性(xing)能及賦予硫(liu)(liu)化(hua)膠(jiao)各(ge)種(zhong)特殊的(de)性(xing)能，也加入相應(ying)的(de)各(ge)種(zhong)添加劑(ji)。硫(liu)(liu)化(hua)劑(ji)是(shi)各(ge)種(zhong)有機過(guo)氧(yang)化(hua)物或加成(cheng)反(fan)應(ying)催化(hua)劑(ji)。

加工成(cheng)型方法如圖所示。一次(ci)硫化(hua)(hua)的目的是進行高分子鏈的交(jiao)聯反應；二次(ci)硫化(hua)(hua)的目的是進行補(bu)充(chong)交(jiao)聯、驅除硫化(hua)(hua)劑分解(jie)產(chan)物(wu)(wu)和其他揮發性化(hua)(hua)合(he)物(wu)(wu)以穩定硫化(hua)(hua)膠(jiao)的各項性能。常用的設備有開放式煉膠(jiao)機、捏合(he)機及真空密煉機。

主要性能

（1）高(gao)(gao)(gao)溫(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)顯著的(de)(de)(de)(de)特征是高(gao)(gao)(gao)溫(wen)(wen)穩定性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)，雖然常(chang)溫(wen)(wen)下(xia)(xia)(xia)硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)強(qiang)度僅(jin)是天然橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)或某些(xie)合(he)成橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)一半，但(dan)在200℃以上(shang)的(de)(de)(de)(de)高(gao)(gao)(gao)溫(wen)(wen)環(huan)境下(xia)(xia)(xia)，硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)仍能(neng)(neng)保持(chi)一定的(de)(de)(de)(de)柔韌性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)、回彈性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)和表面硬度，且力學性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)無(wu)(wu)明(ming)顯變化(hua)。（2）低溫(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)玻(bo)璃化(hua)溫(wen)(wen)度一般為(wei)-70~-50℃，特殊配方可達-100℃，表明(ming)其低溫(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)優異。這對(dui)(dui)航空、宇航工業的(de)(de)(de)(de)意(yi)義重大。（3）耐(nai)候(hou)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)中Si-O-Si鍵對(dui)(dui)氧(yang)(yang)(yang)、臭氧(yang)(yang)(yang)及紫(zi)外線等(deng)十分穩定，在不(bu)加任何(he)添加劑(ji)(ji)的(de)(de)(de)(de)情況下(xia)(xia)(xia)，就具(ju)有優良的(de)(de)(de)(de)耐(nai)候(hou)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)。（4）電(dian)氣(qi)(qi)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)具(ju)有優異的(de)(de)(de)(de)絕緣性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)，耐(nai)電(dian)暈性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)和耐(nai)電(dian)弧性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)也非常(chang)好。（5）物理機(ji)械性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)常(chang)溫(wen)(wen)下(xia)(xia)(xia)的(de)(de)(de)(de)物理機(ji)械性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)比通(tong)用(yong)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)差，但(dan)在150℃的(de)(de)(de)(de)高(gao)(gao)(gao)溫(wen)(wen)和-50℃的(de)(de)(de)(de)低溫(wen)(wen)下(xia)(xia)(xia)，其物理機(ji)械性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)優于(yu)通(tong)用(yong)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)。（6）耐(nai)油及化(hua)學試劑(ji)(ji)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)。普通(tong)硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)具(ju)有中等(deng)的(de)(de)(de)(de)耐(nai)油、耐(nai)溶劑(ji)(ji)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。（7）氣(qi)(qi)體透過性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。室(shi)溫(wen)(wen)下(xia)(xia)(xia)硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)對(dui)(dui)空氣(qi)(qi)、氮、氧(yang)(yang)(yang)、二氧(yang)(yang)(yang)化(hua)碳(tan)等(deng)氣(qi)(qi)體的(de)(de)(de)(de)透氣(qi)(qi)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)比天然橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)高(gao)(gao)(gao)出(chu)30-50倍(bei)。（8）生(sheng)理惰性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)。硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)無(wu)(wu)毒，無(wu)(wu)味，無(wu)(wu)嗅，與人體組織不(bu)粘連(lian)，具(ju)有抗凝血(xue)作用(yong)，對(dui)(dui)肌體組織的(de)(de)(de)(de)反應性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)非常(chang)少(shao)。特別適合(he)作為(wei)醫用(yong)材料。

硅橡膠的用量

據(ju)中(zhong)國(guo)(guo)(guo)汽(qi)(qi)車(che)(che)工業(ye)協會(hui)統計，2012年(nian)，汽(qi)(qi)車(che)(che)產(chan)(chan)銷分別達到1927.18萬輛和(he)1930.64萬輛，同比分別增長4.63%和(he)4.33%，汽(qi)(qi)車(che)(che)工業(ye)硅橡膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)用(yong)(yong)量約達2.0萬t。根據(ju)觀(guan)研天下的(de)(de)新研究(jiu)，增加(jia)(jia)有機(ji)硅材(cai)料在汽(qi)(qi)車(che)(che)零部件方面(mian)的(de)(de)用(yong)(yong)量，可以(yi)(yi)大(da)幅(fu)度(du)(du)提(ti)高(gao)汽(qi)(qi)車(che)(che)的(de)(de)安(an)全性(xing)能(neng)，因此(ci)，汽(qi)(qi)車(che)(che)產(chan)(chan)量和(he)單車(che)(che)用(yong)(yong)量水平(ping)的(de)(de)提(ti)高(gao)都將推動汽(qi)(qi)車(che)(che)工業(ye)對硅橡膠(jiao)(jiao)(jiao)需求(qiu)的(de)(de)增加(jia)(jia)。國(guo)(guo)(guo)家鼓勵(li)自主(zhu)品牌的(de)(de)汽(qi)(qi)車(che)(che)發展，關鍵汽(qi)(qi)車(che)(che)零部件實現自主(zhu)化，《2012年(nian)度(du)(du)黨政(zheng)機(ji)關公務用(yong)(yong)車(che)(che)選用(yong)(yong)車(che)(che)型目錄(lu)（征求(qiu)意見稿）》為自主(zhu)品牌擴大(da)在政(zheng)府(fu)采(cai)購的(de)(de)市(shi)場份額，為改變目前國(guo)(guo)(guo)內(nei)政(zheng)府(fu)采(cai)購以(yi)(yi)合資品牌產(chan)(chan)品為主(zhu)的(de)(de)局面(mian)提(ti)供了保(bao)障。促進自主(zhu)品牌發展，國(guo)(guo)(guo)產(chan)(chan)汽(qi)(qi)車(che)(che)業(ye)的(de)(de)繁榮將為汽(qi)(qi)車(che)(che)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)應用(yong)(yong)提(ti)供有力保(bao)障。預測未來3年(nian)，我國(guo)(guo)(guo)室溫硫化硅橡膠(jiao)(jiao)(jiao)在汽(qi)(qi)車(che)(che)行業(ye)將以(yi)(yi)年(nian)均(jun)20%增長。

此(ci)外，硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)是重要的非(fei)石(shi)油(you)基(ji)(ji)合(he)成橡(xiang)膠(jiao)(jiao)，約占(zhan)非(fei)石(shi)油(you)基(ji)(ji)合(he)成橡(xiang)膠(jiao)(jiao)消(xiao)(xiao)費(fei)量的98%。但因為(wei)石(shi)油(you)價格的大幅上(shang)漲，同(tong)(tong)時(shi)我(wo)國(guo)在(zai)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的關鍵原(yuan)料有(you)(you)機硅(gui)(gui)單體的生產(chan)技術方面(mian)取得突破，有(you)(you)機硅(gui)(gui)單體的生產(chan)技術在(zai)2005年(nian)前(qian)被(bei)幾家跨國(guo)公司壟斷，但目前(qian)我(wo)國(guo)已(yi)發(fa)展(zhan)成為(wei)全球有(you)(you)機硅(gui)(gui)單體第(di)1大國(guo)，這2個方面(mian)原(yuan)因使硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的價格從(cong)2011年(nian)起開(kai)始低(di)于(yu)石(shi)油(you)基(ji)(ji)合(he)成橡(xiang)膠(jiao)(jiao)，僅約為(wei)大宗石(shi)油(you)基(ji)(ji)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的80%～90%，成為(wei)廉價的合(he)成橡(xiang)膠(jiao)(jiao)，并開(kai)始大規模替代(dai)石(shi)油(you)基(ji)(ji)合(he)成橡(xiang)膠(jiao)(jiao)。這將極(ji)大拓展(zhan)有(you)(you)機硅(gui)(gui)產(chan)業的市場空間，同(tong)(tong)時(shi)將帶動硅(gui)(gui)油(you)、硅(gui)(gui)烷偶聯(lian)劑和硅(gui)(gui)樹脂等其他有(you)(you)機硅(gui)(gui)產(chan)品的消(xiao)(xiao)費(fei)。