硅橡膠是指主(zhu)鏈由硅(gui)和氧原子交(jiao)替(ti)構成(cheng)(cheng)，硅(gui)原子上(shang)通(tong)常連有兩個(ge)有機基(ji)(ji)(ji)團的(de)(de)(de)(de)橡膠(jiao)(jiao)。普通(tong)的(de)(de)(de)(de)硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)主(zhu)要由含(han)甲(jia)基(ji)(ji)(ji)和少量(liang)乙烯基(ji)(ji)(ji)的(de)(de)(de)(de)硅(gui)氧鏈節組成(cheng)(cheng)。苯基(ji)(ji)(ji)的(de)(de)(de)(de)引入(ru)可(ke)(ke)(ke)(ke)提高(gao)(gao)(gao)硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)耐(nai)高(gao)(gao)(gao)、低(di)溫性(xing)(xing)(xing)能(neng)，三氟(fu)丙基(ji)(ji)(ji)及氰基(ji)(ji)(ji)的(de)(de)(de)(de)引入(ru)則可(ke)(ke)(ke)(ke)提高(gao)(gao)(gao)硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)耐(nai)溫及耐(nai)油性(xing)(xing)(xing)能(neng)。硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)耐(nai)低(di)溫性(xing)(xing)(xing)能(neng)良好(hao)(hao)，一般在-55℃下(xia)仍(reng)能(neng)工作。引入(ru)苯基(ji)(ji)(ji)后(hou)，可(ke)(ke)(ke)(ke)達(da)-73℃。硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)耐(nai)熱性(xing)(xing)(xing)能(neng)也(ye)(ye)很突(tu)出，在180℃下(xia)可(ke)(ke)(ke)(ke)長期工作，稍高(gao)(gao)(gao)于(yu)200℃也(ye)(ye)能(neng)承受數周(zhou)或更長時間仍(reng)有彈性(xing)(xing)(xing)，瞬時可(ke)(ke)(ke)(ke)耐(nai)300℃以上(shang)的(de)(de)(de)(de)高(gao)(gao)(gao)溫。硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)透(tou)氣(qi)性(xing)(xing)(xing)好(hao)(hao)，氧氣(qi)透(tou)過(guo)率(lv)在合成(cheng)(cheng)聚合物中是較高(gao)(gao)(gao)的(de)(de)(de)(de)。此外，硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)還具有生理惰性(xing)(xing)(xing)、不會導(dao)致凝血的(de)(de)(de)(de)突(tu)出特性(xing)(xing)(xing)，因此在醫用領域應用廣(guang)泛。

主要品種

硅橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)分(fen)類的方(fang)法很(hen)多，通常按(an)(an)(an)固化(hua)前的形態(tai)分(fen)為(wei)固體(ti)硅橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)和液(ye)體(ti)硅橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)；按(an)(an)(an)硫(liu)化(hua)溫度分(fen)為(wei)室溫硫(liu)化(hua)硅橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)，高溫硫(liu)化(hua)硅橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)；按(an)(an)(an)所用(yong)(yong)單體(ti)的不同，可分(fen)為(wei)甲(jia)基乙烯(xi)基硅橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)，甲(jia)基苯基乙烯(xi)基硅橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)、氟(fu)硅，腈(jing)硅橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)等；按(an)(an)(an)性能和用(yong)(yong)途的不同又可分(fen)為(wei)通用(yong)(yong)型(xing)(xing)、超耐低溫型(xing)(xing)、超耐高溫型(xing)(xing)、高強力型(xing)(xing)、耐油型(xing)(xing)、醫用(yong)(yong)型(xing)(xing)等等。

發展史

硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)早期是由(you)美(mei)國(guo)(guo)以三氯化(hua)鐵(tie)為(wei)催化(hua)劑合(he)成(cheng)(cheng)的。1945年，硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)產品(pin)問世(shi)。1948年，采用(yong)高比表面積的氣相(xiang)法白炭(tan)黑補強的硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)研制成(cheng)(cheng)功(gong)，使硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)的性能(neng)躍升到實用(yong)階段，奠(dian)定了現代硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)生產技(ji)術的基礎。從二甲基二氯硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)烷合(he)成(cheng)(cheng)開始(shi)生產硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)的國(guo)(guo)家(jia)有(you)美(mei)國(guo)(guo)。俄羅斯、德國(guo)(guo)、日本(ben)、韓國(guo)(guo)和中國(guo)(guo)等。中國(guo)(guo)硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)的工(gong)業(ye)化(hua)研究始(shi)于1957年，多家(jia)研究所和企業(ye)陸續開發出各種(zhong)硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)。到2003年底，中國(guo)(guo)硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)生產能(neng)力為(wei)135千(qian)噸，其(qi)中高溫膠(jiao)100千(qian)噸。

高溫硫化硅橡膠

高溫(wen)硫(liu)(liu)化(hua)(hua)(hua)(hua)硅(gui)橡(xiang)膠是指聚(ju)硅(gui)氧烷(wan)變成(cheng)彈(dan)性體(ti)的(de)過(guo)程(cheng)是經(jing)過(guo)高溫(wen)（110-170℃）硫(liu)(liu)化(hua)(hua)(hua)(hua)成(cheng)型(xing)的(de)。它主要以高分子量的(de)聚(ju)甲基(ji)乙烯基(ji)硅(gui)氧烷(wan)為生膠，混(hun)入補強(qiang)填料、硫(liu)(liu)化(hua)(hua)(hua)(hua)劑(ji)等，在加(jia)(jia)熱加(jia)(jia)壓(ya)下硫(liu)(liu)化(hua)(hua)(hua)(hua)成(cheng)彈(dan)性體(ti)。硅(gui)橡(xiang)膠的(de)補強(qiang)主要是各(ge)種類型(xing)的(de)白炭黑，可使硫(liu)(liu)化(hua)(hua)(hua)(hua)膠的(de)強(qiang)度增(zeng)加(jia)(jia)數十倍。有時為了降低成(cheng)本或改(gai)善膠料性能及(ji)賦予硫(liu)(liu)化(hua)(hua)(hua)(hua)膠各(ge)種特殊的(de)性能，也加(jia)(jia)入相應的(de)各(ge)種添(tian)加(jia)(jia)劑(ji)。硫(liu)(liu)化(hua)(hua)(hua)(hua)劑(ji)是各(ge)種有機過(guo)氧化(hua)(hua)(hua)(hua)物(wu)或加(jia)(jia)成(cheng)反應催化(hua)(hua)(hua)(hua)劑(ji)。

加工(gong)成(cheng)型方法如圖所示(shi)。一次硫化(hua)的(de)(de)目(mu)的(de)(de)是(shi)進行(xing)高分(fen)子(zi)鏈的(de)(de)交(jiao)聯反應；二次硫化(hua)的(de)(de)目(mu)的(de)(de)是(shi)進行(xing)補充交(jiao)聯、驅除硫化(hua)劑(ji)分(fen)解(jie)產物和其他揮發性化(hua)合物以穩(wen)定硫化(hua)膠的(de)(de)各(ge)項性能。常用的(de)(de)設(she)備有開放式煉(lian)膠機(ji)(ji)、捏合機(ji)(ji)及真空密(mi)煉(lian)機(ji)(ji)。

主要性能

（1）高(gao)溫(wen)(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)。硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)顯(xian)(xian)著的(de)(de)(de)(de)(de)特(te)征是高(gao)溫(wen)(wen)(wen)穩(wen)定性(xing)(xing)(xing)(xing)，雖然(ran)常(chang)(chang)溫(wen)(wen)(wen)下硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)(de)強(qiang)度僅是天然(ran)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)或某(mou)些合成橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)(de)一半，但(dan)(dan)在200℃以(yi)上的(de)(de)(de)(de)(de)高(gao)溫(wen)(wen)(wen)環(huan)境下，硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)仍能(neng)(neng)(neng)(neng)保持一定的(de)(de)(de)(de)(de)柔(rou)韌性(xing)(xing)(xing)(xing)、回彈性(xing)(xing)(xing)(xing)和表面硬度，且力學性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)無(wu)明顯(xian)(xian)變化。（2）低溫(wen)(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)(de)玻璃化溫(wen)(wen)(wen)度一般為(wei)-70~-50℃，特(te)殊(shu)配方可達-100℃，表明其低溫(wen)(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)優異。這對航空、宇(yu)航工業的(de)(de)(de)(de)(de)意義重大。（3）耐(nai)(nai)候性(xing)(xing)(xing)(xing)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)中Si-O-Si鍵對氧(yang)、臭氧(yang)及紫外線等十分穩(wen)定，在不加任(ren)何添加劑(ji)(ji)的(de)(de)(de)(de)(de)情況(kuang)下，就具(ju)有(you)(you)優良的(de)(de)(de)(de)(de)耐(nai)(nai)候性(xing)(xing)(xing)(xing)。（4）電(dian)(dian)氣(qi)(qi)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)。硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)具(ju)有(you)(you)優異的(de)(de)(de)(de)(de)絕緣性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)，耐(nai)(nai)電(dian)(dian)暈性(xing)(xing)(xing)(xing)和耐(nai)(nai)電(dian)(dian)弧(hu)性(xing)(xing)(xing)(xing)也(ye)非常(chang)(chang)好。（5）物(wu)理機(ji)械性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)。硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)常(chang)(chang)溫(wen)(wen)(wen)下的(de)(de)(de)(de)(de)物(wu)理機(ji)械性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)比(bi)通(tong)用橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)差(cha)，但(dan)(dan)在150℃的(de)(de)(de)(de)(de)高(gao)溫(wen)(wen)(wen)和-50℃的(de)(de)(de)(de)(de)低溫(wen)(wen)(wen)下，其物(wu)理機(ji)械性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)優于通(tong)用橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)。（6）耐(nai)(nai)油及化學試劑(ji)(ji)性(xing)(xing)(xing)(xing)。普通(tong)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)具(ju)有(you)(you)中等的(de)(de)(de)(de)(de)耐(nai)(nai)油、耐(nai)(nai)溶劑(ji)(ji)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)。（7）氣(qi)(qi)體(ti)透過(guo)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)。室溫(wen)(wen)(wen)下硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)對空氣(qi)(qi)、氮、氧(yang)、二氧(yang)化碳等氣(qi)(qi)體(ti)的(de)(de)(de)(de)(de)透氣(qi)(qi)性(xing)(xing)(xing)(xing)比(bi)天然(ran)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)高(gao)出(chu)30-50倍。（8）生理惰性(xing)(xing)(xing)(xing)。硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)無(wu)毒，無(wu)味，無(wu)嗅，與人(ren)體(ti)組織不粘連，具(ju)有(you)(you)抗凝血作(zuo)用，對肌體(ti)組織的(de)(de)(de)(de)(de)反應性(xing)(xing)(xing)(xing)非常(chang)(chang)少。特(te)別(bie)適合作(zuo)為(wei)醫用材料。

硅橡膠的用量

據中國汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)工業(ye)協會統計，2012年，汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)產(chan)(chan)銷(xiao)分(fen)(fen)別(bie)達(da)到1927.18萬輛和1930.64萬輛，同比分(fen)(fen)別(bie)增(zeng)長4.63%和4.33%，汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)工業(ye)硅(gui)橡膠(jiao)的(de)(de)(de)用量(liang)(liang)約達(da)2.0萬t。根據觀研天下的(de)(de)(de)新研究(jiu)，增(zeng)加有機硅(gui)材(cai)料在(zai)汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)零部件(jian)方面的(de)(de)(de)用量(liang)(liang)，可以大幅度提高(gao)(gao)汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)的(de)(de)(de)安全性能，因此，汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)產(chan)(chan)量(liang)(liang)和單車(che)(che)用量(liang)(liang)水(shui)平的(de)(de)(de)提高(gao)(gao)都將推動汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)工業(ye)對硅(gui)橡膠(jiao)需求的(de)(de)(de)增(zeng)加。國家鼓勵自(zi)(zi)(zi)主(zhu)品牌(pai)(pai)的(de)(de)(de)汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)發展，關鍵汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)零部件(jian)實現自(zi)(zi)(zi)主(zhu)化，《2012年度黨(dang)政機關公務用車(che)(che)選用車(che)(che)型目錄(lu)（征(zheng)求意見(jian)稿）》為(wei)自(zi)(zi)(zi)主(zhu)品牌(pai)(pai)擴大在(zai)政府采購的(de)(de)(de)市場份(fen)額(e)，為(wei)改變目前國內政府采購以合資品牌(pai)(pai)產(chan)(chan)品為(wei)主(zhu)的(de)(de)(de)局面提供了保障。促(cu)進(jin)自(zi)(zi)(zi)主(zhu)品牌(pai)(pai)發展，國產(chan)(chan)汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)業(ye)的(de)(de)(de)繁榮將為(wei)汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)膠(jiao)的(de)(de)(de)應用提供有力保障。預測未來3年，我國室溫硫化硅(gui)橡膠(jiao)在(zai)汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)行業(ye)將以年均20%增(zeng)長。

此外，硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)是(shi)重要(yao)的(de)(de)非(fei)石(shi)油(you)(you)基(ji)合(he)成(cheng)(cheng)(cheng)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)，約占非(fei)石(shi)油(you)(you)基(ji)合(he)成(cheng)(cheng)(cheng)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)消(xiao)(xiao)費量(liang)的(de)(de)98%。但因為石(shi)油(you)(you)價(jia)格的(de)(de)大(da)幅上(shang)漲，同(tong)時我(wo)國在(zai)硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)關鍵原(yuan)(yuan)料有機硅(gui)(gui)(gui)(gui)單(dan)體(ti)的(de)(de)生產技(ji)術方面取(qu)得突破，有機硅(gui)(gui)(gui)(gui)單(dan)體(ti)的(de)(de)生產技(ji)術在(zai)2005年前被幾家跨國公司(si)壟斷(duan)，但目前我(wo)國已發展成(cheng)(cheng)(cheng)為全球(qiu)有機硅(gui)(gui)(gui)(gui)單(dan)體(ti)第1大(da)國，這2個方面原(yuan)(yuan)因使(shi)硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)價(jia)格從(cong)2011年起(qi)開始低于石(shi)油(you)(you)基(ji)合(he)成(cheng)(cheng)(cheng)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)，僅約為大(da)宗(zong)石(shi)油(you)(you)基(ji)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)80%～90%，成(cheng)(cheng)(cheng)為廉價(jia)的(de)(de)合(he)成(cheng)(cheng)(cheng)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)，并(bing)開始大(da)規模替代石(shi)油(you)(you)基(ji)合(he)成(cheng)(cheng)(cheng)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)。這將極大(da)拓(tuo)展有機硅(gui)(gui)(gui)(gui)產業的(de)(de)市場(chang)空間，同(tong)時將帶動(dong)硅(gui)(gui)(gui)(gui)油(you)(you)、硅(gui)(gui)(gui)(gui)烷偶聯劑和硅(gui)(gui)(gui)(gui)樹脂等其他有機硅(gui)(gui)(gui)(gui)產品的(de)(de)消(xiao)(xiao)費。