硅橡膠是指主鏈(lian)由(you)硅(gui)和氧原子交替構(gou)成(cheng)，硅(gui)原子上通常連有(you)兩個有(you)機基(ji)團(tuan)的(de)(de)(de)(de)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)。普(pu)通的(de)(de)(de)(de)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)主要由(you)含甲基(ji)和少量乙烯基(ji)的(de)(de)(de)(de)硅(gui)氧鏈(lian)節組成(cheng)。苯基(ji)的(de)(de)(de)(de)引(yin)(yin)入(ru)可(ke)(ke)提高(gao)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)耐(nai)高(gao)、低溫性(xing)能(neng)，三氟丙(bing)基(ji)及氰基(ji)的(de)(de)(de)(de)引(yin)(yin)入(ru)則(ze)可(ke)(ke)提高(gao)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)耐(nai)溫及耐(nai)油性(xing)能(neng)。硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)耐(nai)低溫性(xing)能(neng)良好(hao)，一般在(zai)-55℃下仍能(neng)工作(zuo)。引(yin)(yin)入(ru)苯基(ji)后(hou)，可(ke)(ke)達(da)-73℃。硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)耐(nai)熱性(xing)能(neng)也很突出，在(zai)180℃下可(ke)(ke)長(chang)期工作(zuo)，稍高(gao)于200℃也能(neng)承受數(shu)周或更長(chang)時(shi)間仍有(you)彈性(xing)，瞬時(shi)可(ke)(ke)耐(nai)300℃以上的(de)(de)(de)(de)高(gao)溫。硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)透(tou)氣性(xing)好(hao)，氧氣透(tou)過(guo)率(lv)在(zai)合(he)成(cheng)聚合(he)物中是較高(gao)的(de)(de)(de)(de)。此外，硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)還具有(you)生(sheng)理惰(duo)性(xing)、不會導(dao)致(zhi)凝血(xue)的(de)(de)(de)(de)突出特性(xing)，因(yin)此在(zai)醫用領域應用廣泛。

主要品種

硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)分類(lei)的(de)方法很(hen)多，通常按(an)固化(hua)前的(de)形態(tai)分為(wei)固體(ti)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)和(he)液體(ti)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)；按(an)硫(liu)化(hua)溫(wen)(wen)度分為(wei)室(shi)溫(wen)(wen)硫(liu)化(hua)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)，高(gao)(gao)溫(wen)(wen)硫(liu)化(hua)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)；按(an)所用單體(ti)的(de)不同，可分為(wei)甲(jia)基乙烯基硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)，甲(jia)基苯基乙烯基硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)、氟硅(gui)(gui)(gui)，腈硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)等(deng)；按(an)性能和(he)用途的(de)不同又(you)可分為(wei)通用型(xing)、超耐低溫(wen)(wen)型(xing)、超耐高(gao)(gao)溫(wen)(wen)型(xing)、高(gao)(gao)強(qiang)力型(xing)、耐油型(xing)、醫用型(xing)等(deng)等(deng)。

發展史

硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)早期(qi)是由美(mei)國(guo)以三(san)氯化(hua)(hua)鐵為催化(hua)(hua)劑合成的(de)。1945年，硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)產品問世。1948年，采用(yong)高比表(biao)面積的(de)氣相(xiang)法白炭黑補強的(de)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)研制成功(gong)，使硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)性能(neng)躍升到實用(yong)階(jie)段，奠定(ding)了現代(dai)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)生(sheng)(sheng)產技術的(de)基礎。從(cong)二(er)甲基二(er)氯硅(gui)烷合成開(kai)始生(sheng)(sheng)產硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)國(guo)家(jia)有美(mei)國(guo)。俄(e)羅(luo)斯、德國(guo)、日本、韓國(guo)和中(zhong)國(guo)等(deng)。中(zhong)國(guo)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)工(gong)業(ye)化(hua)(hua)研究始于1957年，多家(jia)研究所(suo)和企業(ye)陸(lu)續開(kai)發(fa)出各(ge)種硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)。到2003年底(di)，中(zhong)國(guo)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)生(sheng)(sheng)產能(neng)力為135千噸，其中(zhong)高溫膠(jiao)100千噸。

高溫硫化硅橡膠

高溫(wen)硫(liu)(liu)化(hua)(hua)硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)是(shi)指聚硅(gui)氧烷變成(cheng)彈性(xing)體(ti)的(de)過程是(shi)經過高溫(wen)（110-170℃）硫(liu)(liu)化(hua)(hua)成(cheng)型(xing)的(de)。它主要(yao)以高分(fen)子量的(de)聚甲基(ji)乙(yi)烯基(ji)硅(gui)氧烷為生膠(jiao)(jiao)，混入補(bu)強填(tian)料、硫(liu)(liu)化(hua)(hua)劑(ji)等(deng)，在加熱加壓下硫(liu)(liu)化(hua)(hua)成(cheng)彈性(xing)體(ti)。硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)的(de)補(bu)強主要(yao)是(shi)各(ge)(ge)種(zhong)類型(xing)的(de)白(bai)炭黑，可使(shi)硫(liu)(liu)化(hua)(hua)膠(jiao)(jiao)的(de)強度增(zeng)加數十倍。有時為了降低成(cheng)本或改(gai)善膠(jiao)(jiao)料性(xing)能(neng)及賦予硫(liu)(liu)化(hua)(hua)膠(jiao)(jiao)各(ge)(ge)種(zhong)特殊的(de)性(xing)能(neng)，也(ye)加入相應(ying)的(de)各(ge)(ge)種(zhong)添加劑(ji)。硫(liu)(liu)化(hua)(hua)劑(ji)是(shi)各(ge)(ge)種(zhong)有機過氧化(hua)(hua)物或加成(cheng)反應(ying)催化(hua)(hua)劑(ji)。

加(jia)工成型方法如圖所示。一次硫(liu)(liu)化(hua)(hua)的(de)(de)目的(de)(de)是進行(xing)高(gao)分子鏈(lian)的(de)(de)交聯反應(ying)；二次硫(liu)(liu)化(hua)(hua)的(de)(de)目的(de)(de)是進行(xing)補充(chong)交聯、驅(qu)除硫(liu)(liu)化(hua)(hua)劑分解產(chan)物(wu)和其他(ta)揮發性化(hua)(hua)合(he)(he)物(wu)以穩定(ding)硫(liu)(liu)化(hua)(hua)膠的(de)(de)各項性能。常用(yong)的(de)(de)設備(bei)有開(kai)放式煉膠機(ji)、捏(nie)合(he)(he)機(ji)及真空密煉機(ji)。

主要性能

（1）高溫(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)顯(xian)著的(de)特征(zheng)是高溫(wen)(wen)穩定(ding)性(xing)(xing)(xing)(xing)，雖然常(chang)(chang)溫(wen)(wen)下(xia)(xia)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)強度(du)僅是天然橡(xiang)膠(jiao)(jiao)或某些(xie)合成橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)一(yi)(yi)半，但(dan)在(zai)200℃以上的(de)高溫(wen)(wen)環境下(xia)(xia)，硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)仍能(neng)(neng)(neng)保持(chi)一(yi)(yi)定(ding)的(de)柔韌性(xing)(xing)(xing)(xing)、回彈性(xing)(xing)(xing)(xing)和(he)表面硬度(du)，且力學(xue)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)無(wu)明(ming)顯(xian)變(bian)化。（2）低溫(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)玻璃化溫(wen)(wen)度(du)一(yi)(yi)般為-70~-50℃，特殊配方可達(da)-100℃，表明(ming)其(qi)低溫(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)優(you)(you)異。這對(dui)航(hang)空(kong)、宇航(hang)工業的(de)意義重(zhong)大(da)。（3）耐(nai)(nai)(nai)候(hou)性(xing)(xing)(xing)(xing)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)中Si-O-Si鍵對(dui)氧(yang)、臭氧(yang)及紫外(wai)線等十分穩定(ding)，在(zai)不加(jia)任何添加(jia)劑的(de)情況下(xia)(xia)，就具(ju)有(you)優(you)(you)良的(de)耐(nai)(nai)(nai)候(hou)性(xing)(xing)(xing)(xing)。（4）電氣(qi)(qi)(qi)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)具(ju)有(you)優(you)(you)異的(de)絕緣性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)，耐(nai)(nai)(nai)電暈性(xing)(xing)(xing)(xing)和(he)耐(nai)(nai)(nai)電弧性(xing)(xing)(xing)(xing)也非(fei)常(chang)(chang)好(hao)。（5）物理機(ji)械性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)常(chang)(chang)溫(wen)(wen)下(xia)(xia)的(de)物理機(ji)械性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)比(bi)通用(yong)(yong)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)差(cha)，但(dan)在(zai)150℃的(de)高溫(wen)(wen)和(he)-50℃的(de)低溫(wen)(wen)下(xia)(xia)，其(qi)物理機(ji)械性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)優(you)(you)于通用(yong)(yong)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)。（6）耐(nai)(nai)(nai)油及化學(xue)試(shi)劑性(xing)(xing)(xing)(xing)。普(pu)通硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)具(ju)有(you)中等的(de)耐(nai)(nai)(nai)油、耐(nai)(nai)(nai)溶劑性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。（7）氣(qi)(qi)(qi)體(ti)透(tou)(tou)過性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。室溫(wen)(wen)下(xia)(xia)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)對(dui)空(kong)氣(qi)(qi)(qi)、氮、氧(yang)、二氧(yang)化碳(tan)等氣(qi)(qi)(qi)體(ti)的(de)透(tou)(tou)氣(qi)(qi)(qi)性(xing)(xing)(xing)(xing)比(bi)天然橡(xiang)膠(jiao)(jiao)高出30-50倍(bei)。（8）生理惰性(xing)(xing)(xing)(xing)。硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)無(wu)毒，無(wu)味，無(wu)嗅，與人(ren)體(ti)組(zu)織不粘連，具(ju)有(you)抗(kang)凝血作(zuo)用(yong)(yong)，對(dui)肌(ji)體(ti)組(zu)織的(de)反應(ying)性(xing)(xing)(xing)(xing)非(fei)常(chang)(chang)少。特別適合作(zuo)為醫用(yong)(yong)材料。

硅橡膠的用量

據中國汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)(che)工業(ye)(ye)協會統計，2012年，汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)(che)產(chan)銷分別(bie)達到1927.18萬輛和1930.64萬輛，同比分別(bie)增長4.63%和4.33%，汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)(che)工業(ye)(ye)硅(gui)橡膠(jiao)的(de)用(yong)量(liang)約達2.0萬t。根(gen)據觀研(yan)天下(xia)的(de)新研(yan)究，增加有(you)機硅(gui)材料在汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)(che)零部件方面的(de)用(yong)量(liang)，可以大(da)幅度(du)(du)提(ti)(ti)高汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)(che)的(de)安(an)全性能，因此(ci)，汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)(che)產(chan)量(liang)和單車(che)(che)(che)(che)(che)用(yong)量(liang)水平(ping)的(de)提(ti)(ti)高都將推動汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)(che)工業(ye)(ye)對硅(gui)橡膠(jiao)需求的(de)增加。國家鼓勵自(zi)主品(pin)(pin)牌(pai)的(de)汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)(che)發展(zhan)(zhan)，關鍵(jian)汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)(che)零部件實現自(zi)主化(hua)，《2012年度(du)(du)黨政機關公務(wu)用(yong)車(che)(che)(che)(che)(che)選(xuan)用(yong)車(che)(che)(che)(che)(che)型(xing)目錄（征求意見(jian)稿）》為自(zi)主品(pin)(pin)牌(pai)擴(kuo)大(da)在政府采(cai)購的(de)市場份額，為改變目前國內(nei)政府采(cai)購以合資品(pin)(pin)牌(pai)產(chan)品(pin)(pin)為主的(de)局面提(ti)(ti)供了(le)保障(zhang)。促(cu)進(jin)自(zi)主品(pin)(pin)牌(pai)發展(zhan)(zhan)，國產(chan)汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)(che)業(ye)(ye)的(de)繁榮將為汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)(che)膠(jiao)的(de)應用(yong)提(ti)(ti)供有(you)力保障(zhang)。預測未(wei)來3年，我國室溫硫化(hua)硅(gui)橡膠(jiao)在汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)(che)行業(ye)(ye)將以年均20%增長。

此外，硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠是重(zhong)要的(de)(de)非石(shi)(shi)(shi)油基(ji)合(he)(he)成(cheng)(cheng)(cheng)橡(xiang)(xiang)膠，約占(zhan)非石(shi)(shi)(shi)油基(ji)合(he)(he)成(cheng)(cheng)(cheng)橡(xiang)(xiang)膠消(xiao)費(fei)量的(de)(de)98%。但(dan)因為(wei)石(shi)(shi)(shi)油價(jia)格(ge)的(de)(de)大幅上漲，同時我國在(zai)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠的(de)(de)關鍵原(yuan)料有(you)機(ji)硅(gui)(gui)(gui)單體(ti)的(de)(de)生產技(ji)術方(fang)面取得突破(po)，有(you)機(ji)硅(gui)(gui)(gui)單體(ti)的(de)(de)生產技(ji)術在(zai)2005年前(qian)被幾(ji)家跨(kua)國公司(si)壟斷，但(dan)目前(qian)我國已(yi)發展成(cheng)(cheng)(cheng)為(wei)全球有(you)機(ji)硅(gui)(gui)(gui)單體(ti)第1大國，這2個方(fang)面原(yuan)因使硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠的(de)(de)價(jia)格(ge)從(cong)2011年起開始低于石(shi)(shi)(shi)油基(ji)合(he)(he)成(cheng)(cheng)(cheng)橡(xiang)(xiang)膠，僅約為(wei)大宗石(shi)(shi)(shi)油基(ji)橡(xiang)(xiang)膠的(de)(de)80%～90%，成(cheng)(cheng)(cheng)為(wei)廉(lian)價(jia)的(de)(de)合(he)(he)成(cheng)(cheng)(cheng)橡(xiang)(xiang)膠，并開始大規模替代石(shi)(shi)(shi)油基(ji)合(he)(he)成(cheng)(cheng)(cheng)橡(xiang)(xiang)膠。這將極大拓展有(you)機(ji)硅(gui)(gui)(gui)產業的(de)(de)市(shi)場(chang)空間，同時將帶動硅(gui)(gui)(gui)油、硅(gui)(gui)(gui)烷偶聯(lian)劑和硅(gui)(gui)(gui)樹脂(zhi)等其他(ta)有(you)機(ji)硅(gui)(gui)(gui)產品的(de)(de)消(xiao)費(fei)。