硅橡膠是指(zhi)主鏈由硅(gui)和氧(yang)原(yuan)子交替構成(cheng)，硅(gui)原(yuan)子上(shang)通常(chang)連(lian)有兩個有機基(ji)團的(de)(de)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)。普通的(de)(de)硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)主要由含甲基(ji)和少量乙(yi)烯基(ji)的(de)(de)硅(gui)氧(yang)鏈節組(zu)成(cheng)。苯基(ji)的(de)(de)引(yin)入(ru)(ru)可提高(gao)(gao)硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)耐高(gao)(gao)、低(di)溫性能(neng)(neng)(neng)，三氟丙基(ji)及氰基(ji)的(de)(de)引(yin)入(ru)(ru)則可提高(gao)(gao)硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)耐溫及耐油性能(neng)(neng)(neng)。硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)耐低(di)溫性能(neng)(neng)(neng)良好，一般在(zai)-55℃下仍(reng)(reng)能(neng)(neng)(neng)工作。引(yin)入(ru)(ru)苯基(ji)后，可達-73℃。硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)耐熱性能(neng)(neng)(neng)也很突出，在(zai)180℃下可長(chang)期工作，稍高(gao)(gao)于(yu)200℃也能(neng)(neng)(neng)承受數周或更長(chang)時間仍(reng)(reng)有彈(dan)性，瞬時可耐300℃以(yi)上(shang)的(de)(de)高(gao)(gao)溫。硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)透氣性好，氧(yang)氣透過率在(zai)合(he)成(cheng)聚合(he)物中是較高(gao)(gao)的(de)(de)。此外，硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)還具有生理惰性、不會(hui)導致凝血的(de)(de)突出特性，因此在(zai)醫(yi)用(yong)領域應(ying)用(yong)廣泛。

主要品種

硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)分(fen)類的方法很多，通常按(an)固(gu)化(hua)前(qian)的形態分(fen)為固(gu)體硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)和液體硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)；按(an)硫(liu)化(hua)溫(wen)度(du)分(fen)為室溫(wen)硫(liu)化(hua)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)，高(gao)溫(wen)硫(liu)化(hua)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)；按(an)所用(yong)單體的不同，可分(fen)為甲基(ji)(ji)乙烯基(ji)(ji)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)，甲基(ji)(ji)苯基(ji)(ji)乙烯基(ji)(ji)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)、氟硅(gui)，腈硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)等；按(an)性能和用(yong)途的不同又可分(fen)為通用(yong)型(xing)、超耐低(di)溫(wen)型(xing)、超耐高(gao)溫(wen)型(xing)、高(gao)強力型(xing)、耐油型(xing)、醫(yi)用(yong)型(xing)等等。

發展史

硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)早(zao)期是由美(mei)國(guo)(guo)(guo)(guo)以三氯(lv)化鐵(tie)為催(cui)化劑合成的(de)。1945年(nian)(nian)(nian)，硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)產品問(wen)世。1948年(nian)(nian)(nian)，采用(yong)高(gao)比表面積的(de)氣(qi)相(xiang)法白炭黑補強的(de)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)研制(zhi)成功(gong)，使硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)性(xing)能躍升到實用(yong)階段(duan)，奠定了(le)現(xian)代硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)生(sheng)產技術(shu)的(de)基礎(chu)。從二(er)甲基二(er)氯(lv)硅(gui)(gui)烷合成開始生(sheng)產硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)國(guo)(guo)(guo)(guo)家有美(mei)國(guo)(guo)(guo)(guo)。俄羅斯、德國(guo)(guo)(guo)(guo)、日本、韓國(guo)(guo)(guo)(guo)和中國(guo)(guo)(guo)(guo)等。中國(guo)(guo)(guo)(guo)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)工(gong)業化研究(jiu)始于(yu)1957年(nian)(nian)(nian)，多家研究(jiu)所和企業陸續(xu)開發(fa)出各種硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)。到2003年(nian)(nian)(nian)底(di)，中國(guo)(guo)(guo)(guo)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)生(sheng)產能力為135千(qian)噸(dun)，其中高(gao)溫膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)100千(qian)噸(dun)。

高溫硫化硅橡膠

高(gao)溫(wen)硫(liu)(liu)(liu)(liu)化(hua)(hua)(hua)(hua)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)是(shi)指聚硅(gui)氧(yang)烷(wan)變(bian)成(cheng)(cheng)彈性體(ti)的(de)過(guo)程是(shi)經過(guo)高(gao)溫(wen)（110-170℃）硫(liu)(liu)(liu)(liu)化(hua)(hua)(hua)(hua)成(cheng)(cheng)型(xing)的(de)。它主(zhu)(zhu)要(yao)以(yi)高(gao)分子量的(de)聚甲基乙烯基硅(gui)氧(yang)烷(wan)為(wei)生膠(jiao)(jiao)，混入(ru)補(bu)強填(tian)料、硫(liu)(liu)(liu)(liu)化(hua)(hua)(hua)(hua)劑(ji)等，在加(jia)熱加(jia)壓下硫(liu)(liu)(liu)(liu)化(hua)(hua)(hua)(hua)成(cheng)(cheng)彈性體(ti)。硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)補(bu)強主(zhu)(zhu)要(yao)是(shi)各(ge)種類型(xing)的(de)白炭黑，可(ke)使硫(liu)(liu)(liu)(liu)化(hua)(hua)(hua)(hua)膠(jiao)(jiao)的(de)強度(du)增加(jia)數十倍。有(you)時為(wei)了降低成(cheng)(cheng)本或改善膠(jiao)(jiao)料性能及賦予硫(liu)(liu)(liu)(liu)化(hua)(hua)(hua)(hua)膠(jiao)(jiao)各(ge)種特殊的(de)性能，也加(jia)入(ru)相應的(de)各(ge)種添(tian)加(jia)劑(ji)。硫(liu)(liu)(liu)(liu)化(hua)(hua)(hua)(hua)劑(ji)是(shi)各(ge)種有(you)機過(guo)氧(yang)化(hua)(hua)(hua)(hua)物或加(jia)成(cheng)(cheng)反應催(cui)化(hua)(hua)(hua)(hua)劑(ji)。

加工成型方法如圖所示。一次硫化的目的是(shi)進(jin)行高分子鏈的交聯(lian)反應(ying)；二次硫化的目的是(shi)進(jin)行補充交聯(lian)、驅除硫化劑分解產物和其他(ta)揮發性(xing)(xing)化合(he)(he)物以(yi)穩定硫化膠(jiao)(jiao)的各項性(xing)(xing)能。常用的設備有(you)開放式煉膠(jiao)(jiao)機(ji)、捏(nie)合(he)(he)機(ji)及真空密煉機(ji)。

主要性能

（1）高溫(wen)(wen)(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)顯著的(de)(de)特(te)征是(shi)高溫(wen)(wen)(wen)(wen)穩定(ding)(ding)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)，雖然常(chang)(chang)溫(wen)(wen)(wen)(wen)下(xia)(xia)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)強度僅是(shi)天(tian)(tian)然橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)或某些合成橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)一半，但在(zai)200℃以上的(de)(de)高溫(wen)(wen)(wen)(wen)環(huan)境(jing)下(xia)(xia)，硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)仍能(neng)(neng)保(bao)持(chi)一定(ding)(ding)的(de)(de)柔韌性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)、回彈性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)和表(biao)面硬度，且力學(xue)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)無明(ming)顯變化(hua)。（2）低(di)溫(wen)(wen)(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)玻璃化(hua)溫(wen)(wen)(wen)(wen)度一般為-70~-50℃，特(te)殊配方可達-100℃，表(biao)明(ming)其(qi)低(di)溫(wen)(wen)(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)優(you)異。這(zhe)對(dui)航空、宇航工(gong)業的(de)(de)意義(yi)重大(da)。（3）耐(nai)候性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)中Si-O-Si鍵(jian)對(dui)氧(yang)、臭(chou)氧(yang)及(ji)紫外線等十分穩定(ding)(ding)，在(zai)不加(jia)任何添加(jia)劑的(de)(de)情況下(xia)(xia)，就(jiu)具有(you)優(you)良的(de)(de)耐(nai)候性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)。（4）電氣(qi)(qi)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)具有(you)優(you)異的(de)(de)絕緣(yuan)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)，耐(nai)電暈(yun)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)和耐(nai)電弧性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)也(ye)非(fei)常(chang)(chang)好。（5）物理(li)機械性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)常(chang)(chang)溫(wen)(wen)(wen)(wen)下(xia)(xia)的(de)(de)物理(li)機械性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)比(bi)通用(yong)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)差，但在(zai)150℃的(de)(de)高溫(wen)(wen)(wen)(wen)和-50℃的(de)(de)低(di)溫(wen)(wen)(wen)(wen)下(xia)(xia)，其(qi)物理(li)機械性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)優(you)于通用(yong)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)。（6）耐(nai)油及(ji)化(hua)學(xue)試劑性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)。普(pu)通硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)具有(you)中等的(de)(de)耐(nai)油、耐(nai)溶劑性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。（7）氣(qi)(qi)體透過性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。室溫(wen)(wen)(wen)(wen)下(xia)(xia)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)對(dui)空氣(qi)(qi)、氮、氧(yang)、二氧(yang)化(hua)碳等氣(qi)(qi)體的(de)(de)透氣(qi)(qi)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)比(bi)天(tian)(tian)然橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)高出30-50倍(bei)。（8）生理(li)惰(duo)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)。硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)無毒，無味，無嗅，與(yu)人體組(zu)織不粘連，具有(you)抗(kang)凝(ning)血(xue)作(zuo)用(yong)，對(dui)肌體組(zu)織的(de)(de)反應性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)非(fei)常(chang)(chang)少。特(te)別適合作(zuo)為醫用(yong)材(cai)料。

硅橡膠的用量

據中國汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)工業協會統計，2012年(nian)，汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)產(chan)銷分別達(da)到1927.18萬(wan)輛和(he)1930.64萬(wan)輛，同比分別增(zeng)(zeng)長4.63%和(he)4.33%，汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)工業硅(gui)(gui)橡膠的(de)(de)(de)用(yong)量約達(da)2.0萬(wan)t。根(gen)據觀(guan)研(yan)天下(xia)的(de)(de)(de)新研(yan)究(jiu)，增(zeng)(zeng)加有機硅(gui)(gui)材料在汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)零部件(jian)方面的(de)(de)(de)用(yong)量，可以(yi)大幅度(du)提高(gao)汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)的(de)(de)(de)安全(quan)性(xing)能，因此，汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)產(chan)量和(he)單車(che)(che)用(yong)量水平(ping)的(de)(de)(de)提高(gao)都將推動汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)工業對硅(gui)(gui)橡膠需求的(de)(de)(de)增(zeng)(zeng)加。國家鼓勵自(zi)主品(pin)牌(pai)的(de)(de)(de)汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)發(fa)展(zhan)，關(guan)鍵汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)零部件(jian)實現自(zi)主化，《2012年(nian)度(du)黨政(zheng)機關(guan)公務用(yong)車(che)(che)選用(yong)車(che)(che)型(xing)目錄（征求意見稿）》為(wei)自(zi)主品(pin)牌(pai)擴大在政(zheng)府(fu)采購(gou)的(de)(de)(de)市場(chang)份額，為(wei)改變目前國內(nei)政(zheng)府(fu)采購(gou)以(yi)合(he)資品(pin)牌(pai)產(chan)品(pin)為(wei)主的(de)(de)(de)局(ju)面提供(gong)了保障。促進自(zi)主品(pin)牌(pai)發(fa)展(zhan)，國產(chan)汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)業的(de)(de)(de)繁(fan)榮將為(wei)汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)膠的(de)(de)(de)應用(yong)提供(gong)有力保障。預測未來3年(nian)，我國室溫硫化硅(gui)(gui)橡膠在汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)行業將以(yi)年(nian)均20%增(zeng)(zeng)長。

此外(wai)，硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)是重(zhong)要(yao)的(de)非石(shi)油(you)基(ji)(ji)合(he)(he)成橡(xiang)膠(jiao)(jiao)，約(yue)占非石(shi)油(you)基(ji)(ji)合(he)(he)成橡(xiang)膠(jiao)(jiao)消費(fei)量的(de)98%。但(dan)因(yin)為石(shi)油(you)價(jia)格的(de)大(da)幅上漲，同時(shi)我(wo)國在(zai)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)關鍵原料有機硅(gui)(gui)(gui)單體(ti)的(de)生(sheng)產(chan)技術(shu)方面取得突破(po)，有機硅(gui)(gui)(gui)單體(ti)的(de)生(sheng)產(chan)技術(shu)在(zai)2005年(nian)(nian)前被(bei)幾家跨(kua)國公司壟(long)斷，但(dan)目前我(wo)國已發展(zhan)成為全(quan)球有機硅(gui)(gui)(gui)單體(ti)第(di)1大(da)國，這2個方面原因(yin)使(shi)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)價(jia)格從2011年(nian)(nian)起(qi)開(kai)始低于(yu)石(shi)油(you)基(ji)(ji)合(he)(he)成橡(xiang)膠(jiao)(jiao)，僅約(yue)為大(da)宗(zong)石(shi)油(you)基(ji)(ji)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)80%～90%，成為廉價(jia)的(de)合(he)(he)成橡(xiang)膠(jiao)(jiao)，并開(kai)始大(da)規(gui)模替代石(shi)油(you)基(ji)(ji)合(he)(he)成橡(xiang)膠(jiao)(jiao)。這將極(ji)大(da)拓(tuo)展(zhan)有機硅(gui)(gui)(gui)產(chan)業(ye)的(de)市場空間，同時(shi)將帶動硅(gui)(gui)(gui)油(you)、硅(gui)(gui)(gui)烷偶聯劑和(he)硅(gui)(gui)(gui)樹脂等其他有機硅(gui)(gui)(gui)產(chan)品的(de)消費(fei)。