硅橡膠是指主(zhu)鏈(lian)由硅(gui)(gui)(gui)和氧(yang)原子(zi)交替構成(cheng)，硅(gui)(gui)(gui)原子(zi)上(shang)通常連(lian)有兩個有機基(ji)(ji)團的(de)(de)(de)(de)(de)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)。普(pu)通的(de)(de)(de)(de)(de)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)主(zhu)要由含甲基(ji)(ji)和少量乙烯基(ji)(ji)的(de)(de)(de)(de)(de)硅(gui)(gui)(gui)氧(yang)鏈(lian)節組成(cheng)。苯(ben)基(ji)(ji)的(de)(de)(de)(de)(de)引入(ru)可提高硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)(de)耐(nai)(nai)(nai)高、低溫(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)能(neng)，三氟(fu)丙(bing)基(ji)(ji)及氰基(ji)(ji)的(de)(de)(de)(de)(de)引入(ru)則(ze)可提高硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)(de)耐(nai)(nai)(nai)溫(wen)(wen)及耐(nai)(nai)(nai)油性(xing)(xing)(xing)能(neng)。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)耐(nai)(nai)(nai)低溫(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)能(neng)良好(hao)，一(yi)般在(zai)-55℃下(xia)仍能(neng)工作。引入(ru)苯(ben)基(ji)(ji)后，可達(da)-73℃。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)(de)耐(nai)(nai)(nai)熱性(xing)(xing)(xing)能(neng)也很突出，在(zai)180℃下(xia)可長(chang)期工作，稍高于200℃也能(neng)承受數周或(huo)更(geng)長(chang)時間仍有彈性(xing)(xing)(xing)，瞬時可耐(nai)(nai)(nai)300℃以上(shang)的(de)(de)(de)(de)(de)高溫(wen)(wen)。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)(de)透氣性(xing)(xing)(xing)好(hao)，氧(yang)氣透過(guo)率在(zai)合成(cheng)聚合物中(zhong)是較高的(de)(de)(de)(de)(de)。此外，硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)還具有生理(li)惰(duo)性(xing)(xing)(xing)、不(bu)會導致凝血的(de)(de)(de)(de)(de)突出特性(xing)(xing)(xing)，因(yin)此在(zai)醫用領域(yu)應用廣泛(fan)。

主要品種

硅橡(xiang)膠(jiao)分(fen)類的(de)(de)方(fang)法很多，通(tong)常按(an)固化(hua)前(qian)的(de)(de)形態分(fen)為固體(ti)硅橡(xiang)膠(jiao)和(he)液體(ti)硅橡(xiang)膠(jiao)；按(an)硫化(hua)溫度分(fen)為室溫硫化(hua)硅橡(xiang)膠(jiao)，高溫硫化(hua)硅橡(xiang)膠(jiao)；按(an)所用(yong)(yong)單體(ti)的(de)(de)不(bu)(bu)同(tong)(tong)，可(ke)分(fen)為甲(jia)基乙(yi)烯基硅橡(xiang)膠(jiao)，甲(jia)基苯基乙(yi)烯基硅橡(xiang)膠(jiao)、氟硅，腈(jing)硅橡(xiang)膠(jiao)等；按(an)性能和(he)用(yong)(yong)途的(de)(de)不(bu)(bu)同(tong)(tong)又(you)可(ke)分(fen)為通(tong)用(yong)(yong)型(xing)、超耐低溫型(xing)、超耐高溫型(xing)、高強力型(xing)、耐油型(xing)、醫用(yong)(yong)型(xing)等等。

發展史

硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)早期是(shi)由美國(guo)以三(san)氯化鐵為催(cui)化劑合成(cheng)的(de)(de)。1945年(nian)，硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)產品問世。1948年(nian)，采(cai)用(yong)(yong)高(gao)比表面(mian)積的(de)(de)氣相法(fa)白炭(tan)黑補強的(de)(de)硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)研(yan)制成(cheng)功，使硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)的(de)(de)性能躍升(sheng)到實用(yong)(yong)階段，奠定了現(xian)代硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)生產技術的(de)(de)基(ji)礎。從二甲(jia)基(ji)二氯硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)烷(wan)合成(cheng)開始(shi)生產硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)的(de)(de)國(guo)家有美國(guo)。俄羅斯、德國(guo)、日本、韓(han)國(guo)和中國(guo)等(deng)。中國(guo)硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)的(de)(de)工業(ye)化研(yan)究(jiu)始(shi)于1957年(nian)，多(duo)家研(yan)究(jiu)所和企業(ye)陸(lu)續開發(fa)出各種硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)。到2003年(nian)底(di)，中國(guo)硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)生產能力為135千(qian)噸，其中高(gao)溫膠(jiao)100千(qian)噸。

高溫硫化硅橡膠

高(gao)溫(wen)硫(liu)(liu)化(hua)硅橡(xiang)膠是(shi)指(zhi)聚硅氧烷變(bian)成(cheng)(cheng)(cheng)彈性體的(de)(de)(de)過(guo)程是(shi)經(jing)過(guo)高(gao)溫(wen)（110-170℃）硫(liu)(liu)化(hua)成(cheng)(cheng)(cheng)型的(de)(de)(de)。它主要以高(gao)分子量(liang)的(de)(de)(de)聚甲基(ji)乙烯基(ji)硅氧烷為(wei)生(sheng)膠，混(hun)入補(bu)強填料、硫(liu)(liu)化(hua)劑等，在加(jia)(jia)(jia)熱加(jia)(jia)(jia)壓(ya)下硫(liu)(liu)化(hua)成(cheng)(cheng)(cheng)彈性體。硅橡(xiang)膠的(de)(de)(de)補(bu)強主要是(shi)各種類(lei)型的(de)(de)(de)白炭黑(hei)，可(ke)使硫(liu)(liu)化(hua)膠的(de)(de)(de)強度增加(jia)(jia)(jia)數十倍。有(you)時為(wei)了(le)降低成(cheng)(cheng)(cheng)本(ben)或(huo)改善膠料性能及賦予硫(liu)(liu)化(hua)膠各種特殊的(de)(de)(de)性能，也加(jia)(jia)(jia)入相應的(de)(de)(de)各種添加(jia)(jia)(jia)劑。硫(liu)(liu)化(hua)劑是(shi)各種有(you)機過(guo)氧化(hua)物或(huo)加(jia)(jia)(jia)成(cheng)(cheng)(cheng)反應催化(hua)劑。

加工成型方法如圖所示。一次硫化(hua)(hua)(hua)的(de)(de)目的(de)(de)是進行高分子鏈(lian)的(de)(de)交聯反應；二次硫化(hua)(hua)(hua)的(de)(de)目的(de)(de)是進行補充交聯、驅除硫化(hua)(hua)(hua)劑分解產物(wu)和其他揮發(fa)性化(hua)(hua)(hua)合(he)物(wu)以穩(wen)定硫化(hua)(hua)(hua)膠的(de)(de)各項性能。常(chang)用的(de)(de)設備有開放(fang)式煉膠機(ji)、捏合(he)機(ji)及(ji)真(zhen)空密煉機(ji)。

主要性能

（1）高(gao)溫(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)。硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)顯著的(de)特(te)征是高(gao)溫(wen)(wen)穩定性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)，雖(sui)然常溫(wen)(wen)下(xia)硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)強度(du)僅(jin)是天然橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)或某些合成橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)一半，但在200℃以(yi)上的(de)高(gao)溫(wen)(wen)環(huan)境下(xia)，硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)仍能(neng)保持一定的(de)柔韌性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)、回彈性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)和表面硬度(du)，且力學性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)無(wu)(wu)明顯變(bian)化。（2）低溫(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)玻璃化溫(wen)(wen)度(du)一般為-70~-50℃，特(te)殊配方可達-100℃，表明其低溫(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)優(you)異(yi)(yi)。這對(dui)航空(kong)、宇航工業的(de)意義重大(da)。（3）耐(nai)(nai)候(hou)(hou)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)中Si-O-Si鍵(jian)對(dui)氧(yang)、臭氧(yang)及(ji)(ji)紫(zi)外線等(deng)十分穩定，在不加(jia)任何添加(jia)劑的(de)情況下(xia)，就具(ju)(ju)(ju)有(you)優(you)良的(de)耐(nai)(nai)候(hou)(hou)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)。（4）電氣(qi)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)。硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)具(ju)(ju)(ju)有(you)優(you)異(yi)(yi)的(de)絕緣性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)，耐(nai)(nai)電暈性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)和耐(nai)(nai)電弧性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)也非(fei)常好。（5）物(wu)理(li)(li)機械(xie)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)。硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)常溫(wen)(wen)下(xia)的(de)物(wu)理(li)(li)機械(xie)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)比(bi)通(tong)用(yong)(yong)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)差，但在150℃的(de)高(gao)溫(wen)(wen)和-50℃的(de)低溫(wen)(wen)下(xia)，其物(wu)理(li)(li)機械(xie)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)優(you)于(yu)通(tong)用(yong)(yong)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)。（6）耐(nai)(nai)油及(ji)(ji)化學試劑性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)。普通(tong)硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)具(ju)(ju)(ju)有(you)中等(deng)的(de)耐(nai)(nai)油、耐(nai)(nai)溶劑性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)。（7）氣(qi)體透過性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)。室溫(wen)(wen)下(xia)硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)對(dui)空(kong)氣(qi)、氮、氧(yang)、二氧(yang)化碳等(deng)氣(qi)體的(de)透氣(qi)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)比(bi)天然橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)高(gao)出30-50倍(bei)。（8）生理(li)(li)惰性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)。硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)無(wu)(wu)毒(du)，無(wu)(wu)味，無(wu)(wu)嗅，與人體組織(zhi)不粘(zhan)連，具(ju)(ju)(ju)有(you)抗凝血(xue)作用(yong)(yong)，對(dui)肌(ji)體組織(zhi)的(de)反應性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)非(fei)常少。特(te)別適(shi)合作為醫用(yong)(yong)材料(liao)。

硅橡膠的用量

據中國(guo)汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)工業(ye)(ye)協會(hui)統計，2012年(nian)，汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)產(chan)銷分別達到1927.18萬輛和1930.64萬輛，同比(bi)分別增長4.63%和4.33%，汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)工業(ye)(ye)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)用(yong)(yong)量(liang)(liang)約(yue)達2.0萬t。根據觀研(yan)(yan)天下的(de)(de)新研(yan)(yan)究，增加(jia)(jia)有機(ji)硅(gui)材料在(zai)汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)零(ling)部件方(fang)面的(de)(de)用(yong)(yong)量(liang)(liang)，可以大幅度提(ti)(ti)高(gao)(gao)汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)的(de)(de)安(an)全性能，因此，汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)產(chan)量(liang)(liang)和單車(che)(che)用(yong)(yong)量(liang)(liang)水平的(de)(de)提(ti)(ti)高(gao)(gao)都將推(tui)動(dong)汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)工業(ye)(ye)對硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)需求的(de)(de)增加(jia)(jia)。國(guo)家鼓勵自(zi)主(zhu)品(pin)牌(pai)的(de)(de)汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)發(fa)展，關鍵汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)零(ling)部件實現自(zi)主(zhu)化(hua)，《2012年(nian)度黨政機(ji)關公(gong)務(wu)用(yong)(yong)車(che)(che)選用(yong)(yong)車(che)(che)型目(mu)錄（征求意見(jian)稿）》為自(zi)主(zhu)品(pin)牌(pai)擴大在(zai)政府采(cai)購的(de)(de)市場份(fen)額，為改(gai)變(bian)目(mu)前(qian)國(guo)內政府采(cai)購以合資品(pin)牌(pai)產(chan)品(pin)為主(zhu)的(de)(de)局面提(ti)(ti)供了保(bao)障(zhang)。促進(jin)自(zi)主(zhu)品(pin)牌(pai)發(fa)展，國(guo)產(chan)汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)業(ye)(ye)的(de)(de)繁榮(rong)將為汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)膠(jiao)的(de)(de)應用(yong)(yong)提(ti)(ti)供有力(li)保(bao)障(zhang)。預測(ce)未(wei)來3年(nian)，我國(guo)室溫硫化(hua)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)在(zai)汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)行業(ye)(ye)將以年(nian)均20%增長。

此(ci)外，硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)是重要的(de)非石油(you)基(ji)合(he)(he)成(cheng)(cheng)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)，約(yue)占非石油(you)基(ji)合(he)(he)成(cheng)(cheng)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)消(xiao)費量的(de)98%。但因為石油(you)價格(ge)的(de)大(da)幅上(shang)漲，同(tong)時我(wo)國(guo)(guo)(guo)在(zai)硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)關鍵原(yuan)料有(you)(you)機(ji)硅(gui)(gui)(gui)(gui)單體的(de)生產(chan)技(ji)術(shu)方面取得突破(po)，有(you)(you)機(ji)硅(gui)(gui)(gui)(gui)單體的(de)生產(chan)技(ji)術(shu)在(zai)2005年前(qian)被幾家跨國(guo)(guo)(guo)公司壟(long)斷，但目(mu)前(qian)我(wo)國(guo)(guo)(guo)已發展(zhan)成(cheng)(cheng)為全(quan)球(qiu)有(you)(you)機(ji)硅(gui)(gui)(gui)(gui)單體第1大(da)國(guo)(guo)(guo)，這2個方面原(yuan)因使硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)價格(ge)從(cong)2011年起開(kai)始低于石油(you)基(ji)合(he)(he)成(cheng)(cheng)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)，僅(jin)約(yue)為大(da)宗石油(you)基(ji)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)80%～90%，成(cheng)(cheng)為廉價的(de)合(he)(he)成(cheng)(cheng)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)，并開(kai)始大(da)規模(mo)替代石油(you)基(ji)合(he)(he)成(cheng)(cheng)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)。這將(jiang)極(ji)大(da)拓(tuo)展(zhan)有(you)(you)機(ji)硅(gui)(gui)(gui)(gui)產(chan)業(ye)的(de)市(shi)場空間，同(tong)時將(jiang)帶動硅(gui)(gui)(gui)(gui)油(you)、硅(gui)(gui)(gui)(gui)烷(wan)偶聯(lian)劑和(he)硅(gui)(gui)(gui)(gui)樹脂等其他有(you)(you)機(ji)硅(gui)(gui)(gui)(gui)產(chan)品的(de)消(xiao)費。