硅橡膠是指(zhi)主(zhu)鏈由硅(gui)和氧(yang)原子交替構成，硅(gui)原子上通常連(lian)有兩(liang)個有機基(ji)(ji)團的(de)(de)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)。普通的(de)(de)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)主(zhu)要(yao)由含甲(jia)基(ji)(ji)和少量乙烯基(ji)(ji)的(de)(de)硅(gui)氧(yang)鏈節組成。苯基(ji)(ji)的(de)(de)引入可(ke)提高硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)耐(nai)(nai)高、低(di)溫(wen)性(xing)能(neng)(neng)，三(san)氟丙基(ji)(ji)及氰(qing)基(ji)(ji)的(de)(de)引入則(ze)可(ke)提高硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)耐(nai)(nai)溫(wen)及耐(nai)(nai)油(you)性(xing)能(neng)(neng)。硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)耐(nai)(nai)低(di)溫(wen)性(xing)能(neng)(neng)良好，一般(ban)在(zai)-55℃下仍能(neng)(neng)工作(zuo)。引入苯基(ji)(ji)后，可(ke)達(da)-73℃。硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)耐(nai)(nai)熱性(xing)能(neng)(neng)也很突出，在(zai)180℃下可(ke)長(chang)期工作(zuo)，稍高于200℃也能(neng)(neng)承(cheng)受數周(zhou)或更(geng)長(chang)時(shi)間仍有彈性(xing)，瞬時(shi)可(ke)耐(nai)(nai)300℃以上的(de)(de)高溫(wen)。硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)透(tou)氣性(xing)好，氧(yang)氣透(tou)過率在(zai)合成聚(ju)合物中是較高的(de)(de)。此外，硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)還(huan)具有生理(li)惰性(xing)、不會導致凝(ning)血(xue)的(de)(de)突出特性(xing)，因此在(zai)醫(yi)用領域應(ying)用廣泛。

主要品種

硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)分(fen)(fen)類的方法很多，通(tong)常按固(gu)化(hua)前的形態分(fen)(fen)為(wei)(wei)固(gu)體(ti)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)和(he)液(ye)體(ti)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)；按硫(liu)化(hua)溫(wen)度(du)分(fen)(fen)為(wei)(wei)室(shi)溫(wen)硫(liu)化(hua)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)，高溫(wen)硫(liu)化(hua)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)；按所用單體(ti)的不同(tong)，可分(fen)(fen)為(wei)(wei)甲基(ji)(ji)(ji)乙烯基(ji)(ji)(ji)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)，甲基(ji)(ji)(ji)苯基(ji)(ji)(ji)乙烯基(ji)(ji)(ji)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)、氟(fu)硅(gui)，腈硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)等；按性能和(he)用途的不同(tong)又(you)可分(fen)(fen)為(wei)(wei)通(tong)用型(xing)、超耐低溫(wen)型(xing)、超耐高溫(wen)型(xing)、高強(qiang)力型(xing)、耐油型(xing)、醫(yi)用型(xing)等等。

發展史

硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)早(zao)期是由美國(guo)(guo)(guo)以三(san)氯(lv)化鐵為(wei)催化劑合成的(de)。1945年(nian)(nian)，硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)產品問世。1948年(nian)(nian)，采用高比表面積的(de)氣相(xiang)法白炭黑補強的(de)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)研(yan)制成功，使硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)性能躍升到(dao)實用階段，奠(dian)定了現代硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)生產技術的(de)基礎。從二甲基二氯(lv)硅(gui)(gui)(gui)烷合成開始(shi)生產硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)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)(he)中國(guo)(guo)(guo)等。中國(guo)(guo)(guo)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)工(gong)業(ye)化研(yan)究(jiu)始(shi)于1957年(nian)(nian)，多(duo)家研(yan)究(jiu)所和(he)(he)企業(ye)陸續開發出各種(zhong)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)。到(dao)2003年(nian)(nian)底(di)，中國(guo)(guo)(guo)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)生產能力(li)為(wei)135千噸，其中高溫膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)100千噸。

高溫硫化硅橡膠

高(gao)溫(wen)硫(liu)(liu)化(hua)(hua)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)是(shi)(shi)指(zhi)聚硅(gui)氧烷變(bian)成(cheng)彈(dan)性(xing)體的(de)(de)(de)過(guo)程是(shi)(shi)經過(guo)高(gao)溫(wen)（110-170℃）硫(liu)(liu)化(hua)(hua)成(cheng)型(xing)的(de)(de)(de)。它(ta)主要(yao)以高(gao)分子量(liang)的(de)(de)(de)聚甲基乙烯基硅(gui)氧烷為生膠(jiao)，混入(ru)(ru)補(bu)強(qiang)填料(liao)、硫(liu)(liu)化(hua)(hua)劑(ji)等，在(zai)加(jia)(jia)熱加(jia)(jia)壓下(xia)硫(liu)(liu)化(hua)(hua)成(cheng)彈(dan)性(xing)體。硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)補(bu)強(qiang)主要(yao)是(shi)(shi)各(ge)(ge)種(zhong)類型(xing)的(de)(de)(de)白炭黑，可(ke)使(shi)硫(liu)(liu)化(hua)(hua)膠(jiao)的(de)(de)(de)強(qiang)度增(zeng)加(jia)(jia)數十(shi)倍。有(you)時為了降低成(cheng)本(ben)或改(gai)善膠(jiao)料(liao)性(xing)能(neng)及賦予硫(liu)(liu)化(hua)(hua)膠(jiao)各(ge)(ge)種(zhong)特殊(shu)的(de)(de)(de)性(xing)能(neng)，也(ye)加(jia)(jia)入(ru)(ru)相(xiang)應的(de)(de)(de)各(ge)(ge)種(zhong)添加(jia)(jia)劑(ji)。硫(liu)(liu)化(hua)(hua)劑(ji)是(shi)(shi)各(ge)(ge)種(zhong)有(you)機過(guo)氧化(hua)(hua)物(wu)或加(jia)(jia)成(cheng)反應催(cui)化(hua)(hua)劑(ji)。

加工成型方法如圖所示。一次硫(liu)(liu)化(hua)的(de)(de)目的(de)(de)是進(jin)行高分子鏈(lian)的(de)(de)交聯反應；二次硫(liu)(liu)化(hua)的(de)(de)目的(de)(de)是進(jin)行補(bu)充交聯、驅除硫(liu)(liu)化(hua)劑(ji)分解(jie)產物和(he)其他(ta)揮(hui)發性(xing)化(hua)合物以穩定硫(liu)(liu)化(hua)膠的(de)(de)各(ge)項性(xing)能(neng)。常用的(de)(de)設備有(you)開放式煉(lian)膠機(ji)、捏(nie)合機(ji)及(ji)真空密煉(lian)機(ji)。

主要性能

（1）高(gao)(gao)(gao)溫(wen)(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)。硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)顯著的(de)(de)特(te)征是(shi)高(gao)(gao)(gao)溫(wen)(wen)(wen)穩定性(xing)(xing)(xing)(xing)，雖然常(chang)溫(wen)(wen)(wen)下(xia)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)強度僅是(shi)天(tian)然橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)或某些(xie)合(he)成橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)一(yi)半，但(dan)在(zai)200℃以上(shang)的(de)(de)高(gao)(gao)(gao)溫(wen)(wen)(wen)環境下(xia)，硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)仍能(neng)保(bao)持(chi)一(yi)定的(de)(de)柔韌性(xing)(xing)(xing)(xing)、回彈性(xing)(xing)(xing)(xing)和表面硬度，且力學(xue)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)無明(ming)顯變(bian)化。（2）低(di)溫(wen)(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)玻璃化溫(wen)(wen)(wen)度一(yi)般(ban)為(wei)(wei)-70~-50℃，特(te)殊配(pei)方可達(da)-100℃，表明(ming)其低(di)溫(wen)(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)優異(yi)。這對航空、宇航工業的(de)(de)意義(yi)重(zhong)大。（3）耐候性(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(xian)等(deng)十分穩定，在(zai)不加任何添(tian)加劑的(de)(de)情況下(xia)，就具(ju)有(you)優良的(de)(de)耐候性(xing)(xing)(xing)(xing)。（4）電氣性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)。硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)具(ju)有(you)優異(yi)的(de)(de)絕緣性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)，耐電暈性(xing)(xing)(xing)(xing)和耐電弧性(xing)(xing)(xing)(xing)也非常(chang)好。（5）物理(li)(li)機械性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)。硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)常(chang)溫(wen)(wen)(wen)下(xia)的(de)(de)物理(li)(li)機械性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)比(bi)通(tong)用橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)差，但(dan)在(zai)150℃的(de)(de)高(gao)(gao)(gao)溫(wen)(wen)(wen)和-50℃的(de)(de)低(di)溫(wen)(wen)(wen)下(xia)，其物理(li)(li)機械性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)優于通(tong)用橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)。（6）耐油及化學(xue)試劑性(xing)(xing)(xing)(xing)。普通(tong)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)具(ju)有(you)中等(deng)的(de)(de)耐油、耐溶(rong)劑性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)。（7）氣體(ti)(ti)透過性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)。室溫(wen)(wen)(wen)下(xia)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)對空氣、氮(dan)、氧(yang)、二(er)氧(yang)化碳等(deng)氣體(ti)(ti)的(de)(de)透氣性(xing)(xing)(xing)(xing)比(bi)天(tian)然橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)高(gao)(gao)(gao)出30-50倍。（8）生理(li)(li)惰性(xing)(xing)(xing)(xing)。硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)無毒(du)，無味，無嗅，與人體(ti)(ti)組織不粘連，具(ju)有(you)抗凝(ning)血作用，對肌體(ti)(ti)組織的(de)(de)反應性(xing)(xing)(xing)(xing)非常(chang)少。特(te)別適合(he)作為(wei)(wei)醫(yi)用材料。

硅橡膠的用量

據中國(guo)汽(qi)車(che)(che)(che)工業協會(hui)統計，2012年，汽(qi)車(che)(che)(che)產銷分別達到(dao)1927.18萬輛和(he)1930.64萬輛，同(tong)比分別增長4.63%和(he)4.33%，汽(qi)車(che)(che)(che)工業硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)用(yong)量(liang)約達2.0萬t。根據觀(guan)研(yan)天下的(de)(de)(de)新(xin)研(yan)究，增加有(you)機(ji)硅(gui)(gui)材料(liao)在汽(qi)車(che)(che)(che)零部件方面(mian)的(de)(de)(de)用(yong)量(liang)，可以(yi)大(da)幅度提(ti)高(gao)汽(qi)車(che)(che)(che)的(de)(de)(de)安全性能，因此(ci)，汽(qi)車(che)(che)(che)產量(liang)和(he)單車(che)(che)(che)用(yong)量(liang)水平(ping)的(de)(de)(de)提(ti)高(gao)都將推(tui)動汽(qi)車(che)(che)(che)工業對硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)需求的(de)(de)(de)增加。國(guo)家(jia)鼓勵(li)自主品牌(pai)的(de)(de)(de)汽(qi)車(che)(che)(che)發(fa)展(zhan)，關鍵汽(qi)車(che)(che)(che)零部件實現自主化，《2012年度黨政(zheng)(zheng)機(ji)關公務用(yong)車(che)(che)(che)選用(yong)車(che)(che)(che)型目(mu)錄（征求意(yi)見(jian)稿）》為(wei)(wei)自主品牌(pai)擴大(da)在政(zheng)(zheng)府采購的(de)(de)(de)市場(chang)份(fen)額，為(wei)(wei)改(gai)變目(mu)前國(guo)內政(zheng)(zheng)府采購以(yi)合(he)資品牌(pai)產品為(wei)(wei)主的(de)(de)(de)局面(mian)提(ti)供了保障。促進(jin)自主品牌(pai)發(fa)展(zhan)，國(guo)產汽(qi)車(che)(che)(che)業的(de)(de)(de)繁榮將為(wei)(wei)汽(qi)車(che)(che)(che)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)應用(yong)提(ti)供有(you)力保障。預測未來3年，我(wo)國(guo)室溫硫化硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)在汽(qi)車(che)(che)(che)行業將以(yi)年均(jun)20%增長。

此外，硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)是重要的(de)(de)(de)(de)非石(shi)油(you)基(ji)合(he)成橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)，約占(zhan)非石(shi)油(you)基(ji)合(he)成橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)消(xiao)費(fei)量(liang)的(de)(de)(de)(de)98%。但因為石(shi)油(you)價格的(de)(de)(de)(de)大幅(fu)上漲，同時(shi)我國(guo)在硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)(de)關鍵原(yuan)料有(you)機(ji)硅(gui)(gui)單體(ti)的(de)(de)(de)(de)生(sheng)產技術方(fang)面(mian)取得突破，有(you)機(ji)硅(gui)(gui)單體(ti)的(de)(de)(de)(de)生(sheng)產技術在2005年(nian)前被幾(ji)家跨國(guo)公司壟斷(duan)，但目前我國(guo)已發展成為全球有(you)機(ji)硅(gui)(gui)單體(ti)第(di)1大國(guo)，這2個(ge)方(fang)面(mian)原(yuan)因使硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)(de)價格從2011年(nian)起開始低(di)于石(shi)油(you)基(ji)合(he)成橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)，僅約為大宗(zong)石(shi)油(you)基(ji)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)(de)80%～90%，成為廉(lian)價的(de)(de)(de)(de)合(he)成橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)，并開始大規模替代石(shi)油(you)基(ji)合(he)成橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)。這將極大拓(tuo)展有(you)機(ji)硅(gui)(gui)產業的(de)(de)(de)(de)市場空間，同時(shi)將帶動硅(gui)(gui)油(you)、硅(gui)(gui)烷(wan)偶聯(lian)劑和硅(gui)(gui)樹(shu)脂等其(qi)他(ta)有(you)機(ji)硅(gui)(gui)產品的(de)(de)(de)(de)消(xiao)費(fei)。