硅橡膠是指主鏈由硅(gui)(gui)(gui)(gui)和氧原(yuan)子(zi)交替構(gou)成，硅(gui)(gui)(gui)(gui)原(yuan)子(zi)上通(tong)常連有兩個有機基(ji)(ji)團的(de)(de)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)。普(pu)通(tong)的(de)(de)硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)主要(yao)由含(han)甲(jia)基(ji)(ji)和少量(liang)乙烯基(ji)(ji)的(de)(de)硅(gui)(gui)(gui)(gui)氧鏈節組(zu)成。苯基(ji)(ji)的(de)(de)引(yin)(yin)入可(ke)提高(gao)硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)耐(nai)高(gao)、低(di)溫性(xing)能(neng)(neng)，三氟丙基(ji)(ji)及氰基(ji)(ji)的(de)(de)引(yin)(yin)入則可(ke)提高(gao)硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)耐(nai)溫及耐(nai)油(you)性(xing)能(neng)(neng)。硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)耐(nai)低(di)溫性(xing)能(neng)(neng)良好，一般在(zai)-55℃下仍能(neng)(neng)工作。引(yin)(yin)入苯基(ji)(ji)后，可(ke)達-73℃。硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)耐(nai)熱(re)性(xing)能(neng)(neng)也很突出，在(zai)180℃下可(ke)長期(qi)工作，稍高(gao)于200℃也能(neng)(neng)承受數周或更長時間仍有彈(dan)性(xing)，瞬時可(ke)耐(nai)300℃以(yi)上的(de)(de)高(gao)溫。硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)透(tou)氣性(xing)好，氧氣透(tou)過率在(zai)合成聚合物中是較高(gao)的(de)(de)。此(ci)外(wai)，硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)還具(ju)有生理惰性(xing)、不會導致凝血的(de)(de)突出特性(xing)，因此(ci)在(zai)醫用(yong)領域應用(yong)廣泛。

主要品種

硅(gui)橡(xiang)膠分(fen)類的方法很多(duo)，通(tong)常(chang)按固化(hua)前的形(xing)態分(fen)為固體(ti)硅(gui)橡(xiang)膠和(he)液體(ti)硅(gui)橡(xiang)膠；按硫化(hua)溫(wen)度分(fen)為室溫(wen)硫化(hua)硅(gui)橡(xiang)膠，高溫(wen)硫化(hua)硅(gui)橡(xiang)膠；按所用單體(ti)的不同，可分(fen)為甲基(ji)乙烯基(ji)硅(gui)橡(xiang)膠，甲基(ji)苯(ben)基(ji)乙烯基(ji)硅(gui)橡(xiang)膠、氟硅(gui)，腈硅(gui)橡(xiang)膠等(deng)(deng)；按性能和(he)用途(tu)的不同又可分(fen)為通(tong)用型、超(chao)耐(nai)低(di)溫(wen)型、超(chao)耐(nai)高溫(wen)型、高強力(li)型、耐(nai)油(you)型、醫(yi)用型等(deng)(deng)等(deng)(deng)。

發展史

硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠早期是由美國(guo)(guo)(guo)以(yi)三(san)氯化鐵為催化劑合成(cheng)的(de)。1945年(nian)，硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠產(chan)品問(wen)世。1948年(nian)，采(cai)用(yong)高比表面積的(de)氣(qi)相(xiang)法白炭黑(hei)補(bu)強(qiang)的(de)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠研(yan)制成(cheng)功，使硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠的(de)性(xing)能躍(yue)升到實用(yong)階段，奠定了現代硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠生產(chan)技術的(de)基礎(chu)。從二甲基二氯硅(gui)(gui)烷合成(cheng)開始生產(chan)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠的(de)國(guo)(guo)(guo)家有美國(guo)(guo)(guo)。俄羅斯、德國(guo)(guo)(guo)、日本、韓國(guo)(guo)(guo)和(he)中(zhong)(zhong)國(guo)(guo)(guo)等。中(zhong)(zhong)國(guo)(guo)(guo)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠的(de)工業(ye)化研(yan)究(jiu)(jiu)始于1957年(nian)，多家研(yan)究(jiu)(jiu)所和(he)企業(ye)陸續開發(fa)出(chu)各(ge)種硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠。到2003年(nian)底，中(zhong)(zhong)國(guo)(guo)(guo)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠生產(chan)能力(li)為135千噸(dun)，其中(zhong)(zhong)高溫膠100千噸(dun)。

高溫硫化硅橡膠

高(gao)溫硫(liu)(liu)化(hua)(hua)(hua)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)是指聚(ju)硅(gui)氧(yang)烷(wan)變成(cheng)彈(dan)性(xing)(xing)體的(de)(de)過程是經過高(gao)溫（110-170℃）硫(liu)(liu)化(hua)(hua)(hua)成(cheng)型的(de)(de)。它主要以(yi)高(gao)分(fen)子量(liang)的(de)(de)聚(ju)甲基乙烯基硅(gui)氧(yang)烷(wan)為(wei)生膠(jiao)(jiao)，混入(ru)補(bu)(bu)強填料(liao)、硫(liu)(liu)化(hua)(hua)(hua)劑等，在加(jia)(jia)熱加(jia)(jia)壓下(xia)硫(liu)(liu)化(hua)(hua)(hua)成(cheng)彈(dan)性(xing)(xing)體。硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)補(bu)(bu)強主要是各種(zhong)(zhong)類型的(de)(de)白炭黑，可(ke)使硫(liu)(liu)化(hua)(hua)(hua)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)強度(du)增加(jia)(jia)數十倍。有(you)時(shi)為(wei)了降低(di)成(cheng)本或改善(shan)膠(jiao)(jiao)料(liao)性(xing)(xing)能(neng)及賦(fu)予硫(liu)(liu)化(hua)(hua)(hua)膠(jiao)(jiao)各種(zhong)(zhong)特殊的(de)(de)性(xing)(xing)能(neng)，也加(jia)(jia)入(ru)相應(ying)的(de)(de)各種(zhong)(zhong)添加(jia)(jia)劑。硫(liu)(liu)化(hua)(hua)(hua)劑是各種(zhong)(zhong)有(you)機過氧(yang)化(hua)(hua)(hua)物或加(jia)(jia)成(cheng)反應(ying)催化(hua)(hua)(hua)劑。

加工(gong)成型方法如(ru)圖所示。一次硫(liu)化(hua)(hua)的(de)目(mu)的(de)是進(jin)行高分(fen)子鏈(lian)的(de)交聯反應(ying)；二次硫(liu)化(hua)(hua)的(de)目(mu)的(de)是進(jin)行補(bu)充交聯、驅除硫(liu)化(hua)(hua)劑分(fen)解產物和其他揮發性化(hua)(hua)合物以穩定硫(liu)化(hua)(hua)膠的(de)各項性能。常用的(de)設備有開放式煉(lian)膠機、捏合機及(ji)真(zhen)空密煉(lian)機。

主要性能

（1）高(gao)(gao)溫(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)顯著的(de)(de)特(te)征(zheng)是高(gao)(gao)溫(wen)(wen)穩定(ding)性(xing)(xing)(xing)(xing)，雖然常溫(wen)(wen)下硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)強度(du)僅是天然橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)或(huo)某些(xie)合成(cheng)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)一(yi)半，但在200℃以上的(de)(de)高(gao)(gao)溫(wen)(wen)環境下，硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)仍能(neng)(neng)(neng)保(bao)持一(yi)定(ding)的(de)(de)柔韌(ren)性(xing)(xing)(xing)(xing)、回彈性(xing)(xing)(xing)(xing)和表面硬度(du)，且力學性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)無(wu)明顯變化(hua)。（2）低溫(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)玻璃化(hua)溫(wen)(wen)度(du)一(yi)般為(wei)-70~-50℃，特(te)殊配(pei)方可達(da)-100℃，表明其(qi)低溫(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)優異。這對航空、宇(yu)航工業的(de)(de)意(yi)義(yi)重大。（3）耐(nai)(nai)候(hou)(hou)性(xing)(xing)(xing)(xing)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)中Si-O-Si鍵對氧(yang)、臭氧(yang)及紫(zi)外線等(deng)十分穩定(ding)，在不(bu)加(jia)任何(he)添加(jia)劑(ji)的(de)(de)情況下，就具(ju)有(you)優良的(de)(de)耐(nai)(nai)候(hou)(hou)性(xing)(xing)(xing)(xing)。（4）電氣(qi)(qi)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)具(ju)有(you)優異的(de)(de)絕緣性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)，耐(nai)(nai)電暈性(xing)(xing)(xing)(xing)和耐(nai)(nai)電弧性(xing)(xing)(xing)(xing)也非(fei)常好(hao)。（5）物(wu)理(li)機械(xie)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)常溫(wen)(wen)下的(de)(de)物(wu)理(li)機械(xie)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)比通用(yong)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)差，但在150℃的(de)(de)高(gao)(gao)溫(wen)(wen)和-50℃的(de)(de)低溫(wen)(wen)下，其(qi)物(wu)理(li)機械(xie)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)優于通用(yong)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)。（6）耐(nai)(nai)油及化(hua)學試劑(ji)性(xing)(xing)(xing)(xing)。普通硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)具(ju)有(you)中等(deng)的(de)(de)耐(nai)(nai)油、耐(nai)(nai)溶劑(ji)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。（7）氣(qi)(qi)體透過性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。室溫(wen)(wen)下硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)對空氣(qi)(qi)、氮、氧(yang)、二(er)氧(yang)化(hua)碳等(deng)氣(qi)(qi)體的(de)(de)透氣(qi)(qi)性(xing)(xing)(xing)(xing)比天然橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)高(gao)(gao)出(chu)30-50倍(bei)。（8）生理(li)惰性(xing)(xing)(xing)(xing)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)無(wu)毒，無(wu)味(wei)，無(wu)嗅，與人體組織不(bu)粘(zhan)連，具(ju)有(you)抗凝血作用(yong)，對肌(ji)體組織的(de)(de)反(fan)應性(xing)(xing)(xing)(xing)非(fei)常少。特(te)別(bie)適合作為(wei)醫用(yong)材料。

硅橡膠的用量

據中(zhong)國(guo)汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)(che)工業(ye)協會統計，2012年(nian)，汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)(che)產銷分別達(da)(da)到(dao)1927.18萬輛和1930.64萬輛，同比分別增(zeng)(zeng)(zeng)長(chang)4.63%和4.33%，汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)(che)工業(ye)硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)用(yong)(yong)量(liang)(liang)(liang)約達(da)(da)2.0萬t。根據觀研(yan)天(tian)下的(de)新研(yan)究，增(zeng)(zeng)(zeng)加(jia)有機硅(gui)材料在(zai)汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)(che)零部件(jian)方(fang)面(mian)的(de)用(yong)(yong)量(liang)(liang)(liang)，可以大(da)(da)幅度(du)提高汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)(che)的(de)安全(quan)性能，因(yin)此，汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)(che)產量(liang)(liang)(liang)和單車(che)(che)(che)(che)(che)用(yong)(yong)量(liang)(liang)(liang)水平的(de)提高都(dou)將推動汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)(che)工業(ye)對硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)需求(qiu)的(de)增(zeng)(zeng)(zeng)加(jia)。國(guo)家鼓勵自主(zhu)(zhu)(zhu)品牌(pai)的(de)汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)(che)發展，關(guan)鍵汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)(che)零部件(jian)實現自主(zhu)(zhu)(zhu)化，《2012年(nian)度(du)黨(dang)政機關(guan)公(gong)務用(yong)(yong)車(che)(che)(che)(che)(che)選用(yong)(yong)車(che)(che)(che)(che)(che)型(xing)目(mu)錄（征求(qiu)意見稿）》為(wei)(wei)(wei)(wei)自主(zhu)(zhu)(zhu)品牌(pai)擴大(da)(da)在(zai)政府(fu)采購的(de)市場份額，為(wei)(wei)(wei)(wei)改(gai)變目(mu)前國(guo)內(nei)政府(fu)采購以合資(zi)品牌(pai)產品為(wei)(wei)(wei)(wei)主(zhu)(zhu)(zhu)的(de)局面(mian)提供了保(bao)障。促進自主(zhu)(zhu)(zhu)品牌(pai)發展，國(guo)產汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)(che)業(ye)的(de)繁榮將為(wei)(wei)(wei)(wei)汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)(che)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)應用(yong)(yong)提供有力(li)保(bao)障。預測(ce)未來3年(nian)，我(wo)國(guo)室溫硫化硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)在(zai)汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)(che)行業(ye)將以年(nian)均20%增(zeng)(zeng)(zeng)長(chang)。

此(ci)外，硅(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)是(shi)重要的(de)非石油(you)(you)基(ji)合成(cheng)橡膠(jiao)，約占(zhan)非石油(you)(you)基(ji)合成(cheng)橡膠(jiao)消(xiao)費量(liang)的(de)98%。但因(yin)為石油(you)(you)價(jia)格(ge)(ge)的(de)大(da)(da)幅上漲，同時(shi)我國在硅(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)的(de)關鍵原料(liao)有(you)機(ji)硅(gui)(gui)(gui)單(dan)體(ti)(ti)的(de)生產(chan)技術(shu)方面(mian)取得突破，有(you)機(ji)硅(gui)(gui)(gui)單(dan)體(ti)(ti)的(de)生產(chan)技術(shu)在2005年前(qian)(qian)被幾(ji)家跨國公(gong)司壟斷，但目(mu)前(qian)(qian)我國已發展成(cheng)為全球有(you)機(ji)硅(gui)(gui)(gui)單(dan)體(ti)(ti)第1大(da)(da)國，這2個方面(mian)原因(yin)使硅(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)的(de)價(jia)格(ge)(ge)從2011年起開始(shi)低(di)于石油(you)(you)基(ji)合成(cheng)橡膠(jiao)，僅約為大(da)(da)宗石油(you)(you)基(ji)橡膠(jiao)的(de)80%～90%，成(cheng)為廉價(jia)的(de)合成(cheng)橡膠(jiao)，并開始(shi)大(da)(da)規(gui)模替代(dai)石油(you)(you)基(ji)合成(cheng)橡膠(jiao)。這將極大(da)(da)拓展有(you)機(ji)硅(gui)(gui)(gui)產(chan)業的(de)市場空間，同時(shi)將帶動硅(gui)(gui)(gui)油(you)(you)、硅(gui)(gui)(gui)烷偶(ou)聯劑和硅(gui)(gui)(gui)樹脂等其他有(you)機(ji)硅(gui)(gui)(gui)產(chan)品的(de)消(xiao)費。