硅橡膠是指(zhi)主鏈(lian)由硅(gui)(gui)(gui)和(he)氧(yang)原(yuan)子(zi)交替構(gou)成(cheng)，硅(gui)(gui)(gui)原(yuan)子(zi)上(shang)通常連有兩個有機基(ji)(ji)(ji)(ji)團的(de)(de)(de)橡膠(jiao)。普通的(de)(de)(de)硅(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)主要由含甲基(ji)(ji)(ji)(ji)和(he)少(shao)量乙烯基(ji)(ji)(ji)(ji)的(de)(de)(de)硅(gui)(gui)(gui)氧(yang)鏈(lian)節(jie)組成(cheng)。苯基(ji)(ji)(ji)(ji)的(de)(de)(de)引入(ru)(ru)(ru)可提高(gao)硅(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)的(de)(de)(de)耐(nai)(nai)高(gao)、低溫性(xing)(xing)能(neng)，三氟(fu)丙(bing)基(ji)(ji)(ji)(ji)及氰基(ji)(ji)(ji)(ji)的(de)(de)(de)引入(ru)(ru)(ru)則可提高(gao)硅(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)的(de)(de)(de)耐(nai)(nai)溫及耐(nai)(nai)油性(xing)(xing)能(neng)。硅(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)耐(nai)(nai)低溫性(xing)(xing)能(neng)良好，一般(ban)在-55℃下(xia)仍能(neng)工作(zuo)。引入(ru)(ru)(ru)苯基(ji)(ji)(ji)(ji)后，可達(da)-73℃。硅(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)的(de)(de)(de)耐(nai)(nai)熱性(xing)(xing)能(neng)也很突出，在180℃下(xia)可長期工作(zuo)，稍高(gao)于200℃也能(neng)承受(shou)數(shu)周或更(geng)長時間(jian)仍有彈性(xing)(xing)，瞬時可耐(nai)(nai)300℃以上(shang)的(de)(de)(de)高(gao)溫。硅(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)的(de)(de)(de)透氣性(xing)(xing)好，氧(yang)氣透過(guo)率在合(he)成(cheng)聚合(he)物中是較高(gao)的(de)(de)(de)。此(ci)(ci)外，硅(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)還具有生理惰性(xing)(xing)、不會(hui)導致凝血(xue)的(de)(de)(de)突出特性(xing)(xing)，因此(ci)(ci)在醫用領(ling)域應用廣泛。

主要品種

硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)分(fen)類(lei)的(de)(de)方法很多，通常按(an)固化前的(de)(de)形(xing)態分(fen)為固體(ti)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)和液體(ti)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)；按(an)硫化溫度(du)分(fen)為室溫硫化硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)，高(gao)溫硫化硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)；按(an)所用(yong)(yong)單體(ti)的(de)(de)不(bu)(bu)同，可(ke)(ke)分(fen)為甲基乙(yi)烯(xi)基硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)，甲基苯基乙(yi)烯(xi)基硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)、氟硅(gui)(gui)，腈硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)等；按(an)性能(neng)和用(yong)(yong)途的(de)(de)不(bu)(bu)同又可(ke)(ke)分(fen)為通用(yong)(yong)型、超(chao)耐低溫型、超(chao)耐高(gao)溫型、高(gao)強力型、耐油型、醫用(yong)(yong)型等等。

發展史

硅橡(xiang)膠(jiao)(jiao)早期是由(you)美國(guo)以三氯化(hua)鐵(tie)為催化(hua)劑合成(cheng)的(de)。1945年(nian)，硅橡(xiang)膠(jiao)(jiao)產(chan)(chan)品問世。1948年(nian)，采(cai)用(yong)高比表(biao)面(mian)積(ji)的(de)氣相法白炭(tan)黑(hei)補強的(de)硅橡(xiang)膠(jiao)(jiao)研制成(cheng)功，使(shi)硅橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)性(xing)能躍升到(dao)實用(yong)階段，奠定了現代硅橡(xiang)膠(jiao)(jiao)生產(chan)(chan)技術的(de)基(ji)礎(chu)。從(cong)二甲(jia)基(ji)二氯硅烷合成(cheng)開(kai)(kai)始生產(chan)(chan)硅橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)國(guo)家有美國(guo)。俄(e)羅斯、德(de)國(guo)、日本、韓(han)國(guo)和中國(guo)等。中國(guo)硅橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)工業化(hua)研究始于(yu)1957年(nian)，多家研究所和企業陸(lu)續開(kai)(kai)發(fa)出各種硅橡(xiang)膠(jiao)(jiao)。到(dao)2003年(nian)底，中國(guo)硅橡(xiang)膠(jiao)(jiao)生產(chan)(chan)能力為135千噸，其中高溫膠(jiao)(jiao)100千噸。

高溫硫化硅橡膠

高(gao)溫(wen)硫(liu)(liu)化(hua)硅(gui)橡膠(jiao)是(shi)(shi)指聚硅(gui)氧烷變成(cheng)(cheng)(cheng)彈性(xing)(xing)(xing)體的(de)過程是(shi)(shi)經過高(gao)溫(wen)（110-170℃）硫(liu)(liu)化(hua)成(cheng)(cheng)(cheng)型的(de)。它主要(yao)以高(gao)分子量的(de)聚甲基(ji)乙烯基(ji)硅(gui)氧烷為生膠(jiao)，混入補強(qiang)(qiang)填料、硫(liu)(liu)化(hua)劑(ji)(ji)等，在(zai)加(jia)(jia)(jia)熱加(jia)(jia)(jia)壓(ya)下硫(liu)(liu)化(hua)成(cheng)(cheng)(cheng)彈性(xing)(xing)(xing)體。硅(gui)橡膠(jiao)的(de)補強(qiang)(qiang)主要(yao)是(shi)(shi)各(ge)種(zhong)(zhong)類型的(de)白(bai)炭黑，可使硫(liu)(liu)化(hua)膠(jiao)的(de)強(qiang)(qiang)度增加(jia)(jia)(jia)數十倍。有時為了降低成(cheng)(cheng)(cheng)本或改善膠(jiao)料性(xing)(xing)(xing)能(neng)及賦予(yu)硫(liu)(liu)化(hua)膠(jiao)各(ge)種(zhong)(zhong)特殊的(de)性(xing)(xing)(xing)能(neng)，也(ye)加(jia)(jia)(jia)入相應的(de)各(ge)種(zhong)(zhong)添加(jia)(jia)(jia)劑(ji)(ji)。硫(liu)(liu)化(hua)劑(ji)(ji)是(shi)(shi)各(ge)種(zhong)(zhong)有機過氧化(hua)物(wu)或加(jia)(jia)(jia)成(cheng)(cheng)(cheng)反(fan)應催化(hua)劑(ji)(ji)。

加工成型方法如圖所(suo)示。一次(ci)硫(liu)化(hua)的(de)目(mu)的(de)是(shi)進行(xing)高分子鏈的(de)交聯(lian)(lian)反應(ying)；二(er)次(ci)硫(liu)化(hua)的(de)目(mu)的(de)是(shi)進行(xing)補充交聯(lian)(lian)、驅除硫(liu)化(hua)劑分解(jie)產物(wu)和其(qi)他揮發(fa)性化(hua)合(he)物(wu)以(yi)穩定硫(liu)化(hua)膠的(de)各項性能。常用的(de)設備有(you)開(kai)放(fang)式煉(lian)膠機(ji)、捏合(he)機(ji)及真(zhen)空密(mi)煉(lian)機(ji)。

主要性能

（1）高(gao)溫(wen)(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)顯(xian)著的(de)(de)(de)特(te)征是(shi)高(gao)溫(wen)(wen)(wen)穩定性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)，雖(sui)然(ran)常溫(wen)(wen)(wen)下(xia)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)強(qiang)度(du)僅是(shi)天然(ran)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)或(huo)某些合(he)成橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)一(yi)半，但在200℃以上的(de)(de)(de)高(gao)溫(wen)(wen)(wen)環境下(xia)，硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)仍能(neng)保持(chi)一(yi)定的(de)(de)(de)柔韌性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)、回彈性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)和表(biao)面硬(ying)度(du)，且(qie)力(li)學性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)無(wu)明顯(xian)變化(hua)。（2）低溫(wen)(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)玻璃(li)化(hua)溫(wen)(wen)(wen)度(du)一(yi)般(ban)為-70~-50℃，特(te)殊配方(fang)可達-100℃，表(biao)明其(qi)(qi)低溫(wen)(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)優(you)(you)異。這對(dui)航(hang)空、宇航(hang)工業的(de)(de)(de)意義重大。（3）耐候(hou)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)中Si-O-Si鍵對(dui)氧(yang)、臭氧(yang)及(ji)紫外(wai)線等(deng)十(shi)分穩定，在不加任(ren)何(he)添加劑(ji)(ji)的(de)(de)(de)情況(kuang)下(xia)，就具(ju)有(you)優(you)(you)良的(de)(de)(de)耐候(hou)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)。（4）電(dian)氣(qi)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)具(ju)有(you)優(you)(you)異的(de)(de)(de)絕緣(yuan)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)，耐電(dian)暈性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)和耐電(dian)弧性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)也非(fei)常好。（5）物(wu)理(li)機械性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)常溫(wen)(wen)(wen)下(xia)的(de)(de)(de)物(wu)理(li)機械性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)比(bi)通用(yong)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)差，但在150℃的(de)(de)(de)高(gao)溫(wen)(wen)(wen)和-50℃的(de)(de)(de)低溫(wen)(wen)(wen)下(xia)，其(qi)(qi)物(wu)理(li)機械性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)優(you)(you)于通用(yong)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)。（6）耐油及(ji)化(hua)學試劑(ji)(ji)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)。普通硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)具(ju)有(you)中等(deng)的(de)(de)(de)耐油、耐溶劑(ji)(ji)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)。（7）氣(qi)體(ti)透(tou)過性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)。室溫(wen)(wen)(wen)下(xia)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)對(dui)空氣(qi)、氮、氧(yang)、二氧(yang)化(hua)碳等(deng)氣(qi)體(ti)的(de)(de)(de)透(tou)氣(qi)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)比(bi)天然(ran)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)高(gao)出30-50倍(bei)。（8）生理(li)惰性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)無(wu)毒(du)，無(wu)味(wei)，無(wu)嗅，與人體(ti)組織不粘連，具(ju)有(you)抗凝血作(zuo)(zuo)用(yong)，對(dui)肌體(ti)組織的(de)(de)(de)反(fan)應性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)非(fei)常少。特(te)別適合(he)作(zuo)(zuo)為醫(yi)用(yong)材料。

硅橡膠的用量

據中國汽(qi)車(che)(che)(che)工業協會統計，2012年(nian)，汽(qi)車(che)(che)(che)產(chan)銷分別達(da)到(dao)1927.18萬(wan)(wan)輛和(he)1930.64萬(wan)(wan)輛，同(tong)比分別增(zeng)長4.63%和(he)4.33%，汽(qi)車(che)(che)(che)工業硅橡膠(jiao)(jiao)的(de)(de)用(yong)(yong)(yong)量(liang)約(yue)達(da)2.0萬(wan)(wan)t。根(gen)據觀研天下的(de)(de)新研究(jiu)，增(zeng)加有機(ji)硅材料在汽(qi)車(che)(che)(che)零部件方(fang)面的(de)(de)用(yong)(yong)(yong)量(liang)，可以大幅(fu)度(du)提(ti)高汽(qi)車(che)(che)(che)的(de)(de)安全性能，因此，汽(qi)車(che)(che)(che)產(chan)量(liang)和(he)單車(che)(che)(che)用(yong)(yong)(yong)量(liang)水平的(de)(de)提(ti)高都(dou)將(jiang)推動汽(qi)車(che)(che)(che)工業對硅橡膠(jiao)(jiao)需求的(de)(de)增(zeng)加。國家鼓勵自(zi)主(zhu)品(pin)牌的(de)(de)汽(qi)車(che)(che)(che)發展(zhan)，關(guan)鍵(jian)汽(qi)車(che)(che)(che)零部件實現自(zi)主(zhu)化，《2012年(nian)度(du)黨政機(ji)關(guan)公務用(yong)(yong)(yong)車(che)(che)(che)選用(yong)(yong)(yong)車(che)(che)(che)型(xing)目錄（征求意(yi)見稿）》為自(zi)主(zhu)品(pin)牌擴大在政府采購的(de)(de)市場份額，為改(gai)變目前國內政府采購以合(he)資品(pin)牌產(chan)品(pin)為主(zhu)的(de)(de)局面提(ti)供了保(bao)障(zhang)。促進自(zi)主(zhu)品(pin)牌發展(zhan)，國產(chan)汽(qi)車(che)(che)(che)業的(de)(de)繁榮將(jiang)為汽(qi)車(che)(che)(che)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)應用(yong)(yong)(yong)提(ti)供有力保(bao)障(zhang)。預測未(wei)來(lai)3年(nian)，我(wo)國室溫硫化硅橡膠(jiao)(jiao)在汽(qi)車(che)(che)(che)行業將(jiang)以年(nian)均20%增(zeng)長。

此外，硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)是重要的(de)非石油(you)基合成(cheng)(cheng)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)，約(yue)占非石油(you)基合成(cheng)(cheng)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)消費(fei)量的(de)98%。但因(yin)為(wei)石油(you)價(jia)格的(de)大幅上漲，同時我(wo)國在硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)關鍵原(yuan)料有(you)(you)機(ji)硅(gui)單(dan)體(ti)的(de)生(sheng)產技(ji)術(shu)方面取(qu)得突破，有(you)(you)機(ji)硅(gui)單(dan)體(ti)的(de)生(sheng)產技(ji)術(shu)在2005年前被幾家(jia)跨國公司壟斷(duan)，但目(mu)前我(wo)國已發展成(cheng)(cheng)為(wei)全(quan)球有(you)(you)機(ji)硅(gui)單(dan)體(ti)第(di)1大國，這2個(ge)方面原(yuan)因(yin)使硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)價(jia)格從(cong)2011年起開始(shi)低于(yu)石油(you)基合成(cheng)(cheng)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)，僅約(yue)為(wei)大宗石油(you)基橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)80%～90%，成(cheng)(cheng)為(wei)廉價(jia)的(de)合成(cheng)(cheng)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)，并(bing)開始(shi)大規模替代(dai)石油(you)基合成(cheng)(cheng)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)。這將極大拓展有(you)(you)機(ji)硅(gui)產業的(de)市(shi)場空間，同時將帶動硅(gui)油(you)、硅(gui)烷偶聯(lian)劑和(he)硅(gui)樹脂(zhi)等其他(ta)有(you)(you)機(ji)硅(gui)產品的(de)消費(fei)。