硅橡膠是指主(zhu)鏈(lian)由硅(gui)(gui)和氧原(yuan)子交替構(gou)成(cheng)(cheng)，硅(gui)(gui)原(yuan)子上通(tong)常連有(you)兩個(ge)有(you)機基(ji)團的(de)(de)橡(xiang)(xiang)膠。普通(tong)的(de)(de)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠主(zhu)要由含(han)甲基(ji)和少量乙烯(xi)基(ji)的(de)(de)硅(gui)(gui)氧鏈(lian)節組成(cheng)(cheng)。苯基(ji)的(de)(de)引入(ru)(ru)可(ke)提高硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠的(de)(de)耐(nai)(nai)高、低(di)溫性能，三(san)氟丙(bing)基(ji)及(ji)氰(qing)基(ji)的(de)(de)引入(ru)(ru)則可(ke)提高硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠的(de)(de)耐(nai)(nai)溫及(ji)耐(nai)(nai)油性能。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠耐(nai)(nai)低(di)溫性能良好，一般(ban)在(zai)-55℃下仍(reng)(reng)能工作。引入(ru)(ru)苯基(ji)后，可(ke)達-73℃。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠的(de)(de)耐(nai)(nai)熱性能也很突出，在(zai)180℃下可(ke)長期工作，稍高于200℃也能承受(shou)數周(zhou)或更長時間(jian)仍(reng)(reng)有(you)彈性，瞬時可(ke)耐(nai)(nai)300℃以(yi)上的(de)(de)高溫。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠的(de)(de)透氣性好，氧氣透過(guo)率在(zai)合成(cheng)(cheng)聚合物(wu)中是較高的(de)(de)。此外，硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠還具有(you)生(sheng)理惰性、不(bu)會(hui)導致凝(ning)血的(de)(de)突出特性，因此在(zai)醫(yi)用領域應(ying)用廣泛(fan)。

主要品種

硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)分(fen)類的(de)(de)方法很(hen)多，通(tong)常按(an)固化前(qian)的(de)(de)形態分(fen)為(wei)固體(ti)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)和液體(ti)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)；按(an)硫(liu)化溫度分(fen)為(wei)室溫硫(liu)化硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)，高溫硫(liu)化硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)；按(an)所用單體(ti)的(de)(de)不(bu)同，可(ke)分(fen)為(wei)甲基(ji)(ji)乙(yi)(yi)烯(xi)基(ji)(ji)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)，甲基(ji)(ji)苯基(ji)(ji)乙(yi)(yi)烯(xi)基(ji)(ji)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)、氟硅(gui)(gui)(gui)，腈(jing)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)等(deng)；按(an)性能和用途的(de)(de)不(bu)同又可(ke)分(fen)為(wei)通(tong)用型(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)、醫用型(xing)(xing)等(deng)等(deng)。

發展史

硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)早(zao)期是由美國以三(san)氯化鐵為(wei)催化劑(ji)合成(cheng)的(de)。1945年，硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)產(chan)品問(wen)世(shi)。1948年，采用高(gao)比(bi)表面積的(de)氣相法白炭黑補強的(de)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)研(yan)(yan)制成(cheng)功，使硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)性能躍升到實用階段，奠(dian)定了現代(dai)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)生(sheng)產(chan)技(ji)術的(de)基礎。從二甲(jia)基二氯硅(gui)(gui)烷合成(cheng)開始(shi)生(sheng)產(chan)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)國家(jia)有美國。俄羅(luo)斯、德國、日本、韓國和(he)中(zhong)國等(deng)。中(zhong)國硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)工業化研(yan)(yan)究(jiu)始(shi)于1957年，多家(jia)研(yan)(yan)究(jiu)所和(he)企業陸(lu)續(xu)開發(fa)出各(ge)種(zhong)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)。到2003年底，中(zhong)國硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)生(sheng)產(chan)能力為(wei)135千噸(dun)，其中(zhong)高(gao)溫膠(jiao)(jiao)100千噸(dun)。

高溫硫化硅橡膠

高(gao)溫(wen)(wen)硫(liu)(liu)化(hua)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)是指聚硅(gui)(gui)氧烷變成彈性(xing)(xing)體的(de)過(guo)程是經過(guo)高(gao)溫(wen)(wen)（110-170℃）硫(liu)(liu)化(hua)成型(xing)的(de)。它主要以高(gao)分子量(liang)的(de)聚甲基乙(yi)烯基硅(gui)(gui)氧烷為生膠(jiao)，混入(ru)補強填料(liao)(liao)、硫(liu)(liu)化(hua)劑(ji)等，在加(jia)熱(re)加(jia)壓下硫(liu)(liu)化(hua)成彈性(xing)(xing)體。硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)的(de)補強主要是各種類型(xing)的(de)白炭黑，可使(shi)硫(liu)(liu)化(hua)膠(jiao)的(de)強度增加(jia)數十倍(bei)。有時為了降低(di)成本(ben)或改(gai)善膠(jiao)料(liao)(liao)性(xing)(xing)能(neng)及(ji)賦予(yu)硫(liu)(liu)化(hua)膠(jiao)各種特殊的(de)性(xing)(xing)能(neng)，也加(jia)入(ru)相應的(de)各種添加(jia)劑(ji)。硫(liu)(liu)化(hua)劑(ji)是各種有機過(guo)氧化(hua)物或加(jia)成反應催化(hua)劑(ji)。

加工成型方法如圖(tu)所(suo)示。一次硫化(hua)的(de)目(mu)的(de)是進(jin)行高分(fen)子鏈的(de)交聯反應；二次硫化(hua)的(de)目(mu)的(de)是進(jin)行補(bu)充(chong)交聯、驅除硫化(hua)劑分(fen)解產物(wu)和其他揮發性化(hua)合(he)物(wu)以穩(wen)定硫化(hua)膠的(de)各(ge)項性能。常用的(de)設備(bei)有開放式(shi)煉膠機(ji)、捏(nie)合(he)機(ji)及真空密煉機(ji)。

主要性能

（1）高(gao)溫(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)顯著的(de)(de)(de)(de)(de)特征是(shi)高(gao)溫(wen)(wen)穩定性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)，雖然(ran)常溫(wen)(wen)下硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)(de)強(qiang)度(du)僅是(shi)天然(ran)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)或某(mou)些合成橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)(de)一(yi)(yi)半，但(dan)在200℃以上的(de)(de)(de)(de)(de)高(gao)溫(wen)(wen)環境下，硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)仍能(neng)(neng)保(bao)持一(yi)(yi)定的(de)(de)(de)(de)(de)柔韌(ren)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)、回彈性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)和表面硬度(du)，且力(li)學性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)無明顯變(bian)化(hua)。（2）低(di)(di)溫(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)(de)玻璃(li)化(hua)溫(wen)(wen)度(du)一(yi)(yi)般為-70~-50℃，特殊配方(fang)可達-100℃，表明其低(di)(di)溫(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)優(you)(you)異。這對(dui)(dui)航空(kong)、宇航工業的(de)(de)(de)(de)(de)意義重大。（3）耐候性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)中Si-O-Si鍵對(dui)(dui)氧(yang)(yang)、臭氧(yang)(yang)及紫外線(xian)等(deng)十分(fen)穩定，在不加(jia)任何添加(jia)劑(ji)的(de)(de)(de)(de)(de)情況下，就具有(you)優(you)(you)良的(de)(de)(de)(de)(de)耐候性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)。（4）電氣(qi)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)具有(you)優(you)(you)異的(de)(de)(de)(de)(de)絕緣性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)，耐電暈性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)和耐電弧性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)也非(fei)常好。（5）物理(li)機械(xie)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)常溫(wen)(wen)下的(de)(de)(de)(de)(de)物理(li)機械(xie)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)比通(tong)用(yong)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)差，但(dan)在150℃的(de)(de)(de)(de)(de)高(gao)溫(wen)(wen)和-50℃的(de)(de)(de)(de)(de)低(di)(di)溫(wen)(wen)下，其物理(li)機械(xie)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)優(you)(you)于(yu)通(tong)用(yong)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)。（6）耐油(you)及化(hua)學試(shi)劑(ji)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)。普通(tong)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)具有(you)中等(deng)的(de)(de)(de)(de)(de)耐油(you)、耐溶劑(ji)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。（7）氣(qi)體(ti)透(tou)過性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。室溫(wen)(wen)下硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)對(dui)(dui)空(kong)氣(qi)、氮、氧(yang)(yang)、二氧(yang)(yang)化(hua)碳(tan)等(deng)氣(qi)體(ti)的(de)(de)(de)(de)(de)透(tou)氣(qi)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)比天然(ran)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)高(gao)出30-50倍(bei)。（8）生理(li)惰性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)無毒，無味，無嗅(xiu)，與人體(ti)組(zu)織(zhi)不粘連(lian)，具有(you)抗(kang)凝血作用(yong)，對(dui)(dui)肌體(ti)組(zu)織(zhi)的(de)(de)(de)(de)(de)反(fan)應性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)非(fei)常少。特別適合作為醫用(yong)材料(liao)。

硅橡膠的用量

據(ju)中國(guo)(guo)汽車(che)(che)工業(ye)協會統(tong)計，2012年(nian)，汽車(che)(che)產銷分別達(da)(da)到1927.18萬輛和(he)1930.64萬輛，同比分別增長4.63%和(he)4.33%，汽車(che)(che)工業(ye)硅橡膠(jiao)的(de)(de)(de)(de)用(yong)(yong)量(liang)約達(da)(da)2.0萬t。根據(ju)觀研天下的(de)(de)(de)(de)新研究，增加有機(ji)硅材料在汽車(che)(che)零部件方面(mian)的(de)(de)(de)(de)用(yong)(yong)量(liang)，可以(yi)大幅度提(ti)高汽車(che)(che)的(de)(de)(de)(de)安全性能(neng)，因(yin)此(ci)，汽車(che)(che)產量(liang)和(he)單車(che)(che)用(yong)(yong)量(liang)水(shui)平的(de)(de)(de)(de)提(ti)高都(dou)將(jiang)推動汽車(che)(che)工業(ye)對硅橡膠(jiao)需求(qiu)的(de)(de)(de)(de)增加。國(guo)(guo)家鼓勵自主(zhu)品牌(pai)的(de)(de)(de)(de)汽車(che)(che)發(fa)展，關鍵汽車(che)(che)零部件實現自主(zhu)化，《2012年(nian)度黨政機(ji)關公務用(yong)(yong)車(che)(che)選用(yong)(yong)車(che)(che)型(xing)目錄（征(zheng)求(qiu)意見稿(gao)）》為自主(zhu)品牌(pai)擴大在政府(fu)采購(gou)的(de)(de)(de)(de)市場份(fen)額(e)，為改變目前(qian)國(guo)(guo)內政府(fu)采購(gou)以(yi)合資(zi)品牌(pai)產品為主(zhu)的(de)(de)(de)(de)局面(mian)提(ti)供(gong)了保(bao)障(zhang)。促進自主(zhu)品牌(pai)發(fa)展，國(guo)(guo)產汽車(che)(che)業(ye)的(de)(de)(de)(de)繁榮將(jiang)為汽車(che)(che)膠(jiao)的(de)(de)(de)(de)應用(yong)(yong)提(ti)供(gong)有力(li)保(bao)障(zhang)。預測未來3年(nian)，我國(guo)(guo)室溫硫化硅橡膠(jiao)在汽車(che)(che)行業(ye)將(jiang)以(yi)年(nian)均20%增長。

此外，硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)是重(zhong)要的(de)(de)非石油(you)(you)(you)基(ji)合成(cheng)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)，約(yue)占非石油(you)(you)(you)基(ji)合成(cheng)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)消費量(liang)的(de)(de)98%。但(dan)因(yin)為(wei)(wei)石油(you)(you)(you)價(jia)格的(de)(de)大(da)幅(fu)上(shang)漲，同時(shi)我國在(zai)硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)關鍵原料有機硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)單體(ti)的(de)(de)生產技(ji)術(shu)方面取得突破(po)，有機硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)單體(ti)的(de)(de)生產技(ji)術(shu)在(zai)2005年前被幾家跨國公司壟(long)斷，但(dan)目前我國已發(fa)展成(cheng)為(wei)(wei)全球有機硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)單體(ti)第1大(da)國，這2個方面原因(yin)使硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)價(jia)格從2011年起(qi)開始低于(yu)石油(you)(you)(you)基(ji)合成(cheng)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)，僅約(yue)為(wei)(wei)大(da)宗石油(you)(you)(you)基(ji)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)80%～90%，成(cheng)為(wei)(wei)廉價(jia)的(de)(de)合成(cheng)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)，并開始大(da)規(gui)模替(ti)代石油(you)(you)(you)基(ji)合成(cheng)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)。這將極大(da)拓展有機硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)產業的(de)(de)市(shi)場空間，同時(shi)將帶(dai)動硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)油(you)(you)(you)、硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)烷偶聯劑和硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)樹脂等其他有機硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)產品的(de)(de)消費。