硅橡膠是指(zhi)主鏈由硅(gui)(gui)(gui)和氧(yang)原子交替構(gou)成(cheng)(cheng)，硅(gui)(gui)(gui)原子上(shang)通(tong)常(chang)連有兩個有機(ji)基團的(de)(de)(de)(de)(de)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)。普通(tong)的(de)(de)(de)(de)(de)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)主要由含甲基和少量(liang)乙烯基的(de)(de)(de)(de)(de)硅(gui)(gui)(gui)氧(yang)鏈節組成(cheng)(cheng)。苯(ben)基的(de)(de)(de)(de)(de)引(yin)(yin)入(ru)可提(ti)高(gao)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)(de)耐高(gao)、低(di)溫性(xing)(xing)能(neng)，三(san)氟丙(bing)基及(ji)氰基的(de)(de)(de)(de)(de)引(yin)(yin)入(ru)則可提(ti)高(gao)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)(de)耐溫及(ji)耐油(you)性(xing)(xing)能(neng)。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)耐低(di)溫性(xing)(xing)能(neng)良(liang)好，一般在(zai)-55℃下仍(reng)能(neng)工作。引(yin)(yin)入(ru)苯(ben)基后，可達-73℃。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)(de)耐熱性(xing)(xing)能(neng)也很(hen)突出，在(zai)180℃下可長(chang)期(qi)工作，稍高(gao)于200℃也能(neng)承(cheng)受(shou)數周或(huo)更(geng)長(chang)時間(jian)仍(reng)有彈性(xing)(xing)，瞬時可耐300℃以(yi)上(shang)的(de)(de)(de)(de)(de)高(gao)溫。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)(de)透(tou)氣性(xing)(xing)好，氧(yang)氣透(tou)過率在(zai)合(he)成(cheng)(cheng)聚(ju)合(he)物中(zhong)是較(jiao)高(gao)的(de)(de)(de)(de)(de)。此外，硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)還具有生理惰性(xing)(xing)、不會導致凝(ning)血的(de)(de)(de)(de)(de)突出特性(xing)(xing)，因(yin)此在(zai)醫用(yong)領域應用(yong)廣泛(fan)。

主要品種

硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)分(fen)類的方法很多，通常按(an)固(gu)化(hua)(hua)前的形(xing)態分(fen)為固(gu)體硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)和液體硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)；按(an)硫(liu)(liu)化(hua)(hua)溫度(du)分(fen)為室(shi)溫硫(liu)(liu)化(hua)(hua)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)，高溫硫(liu)(liu)化(hua)(hua)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)；按(an)所用(yong)(yong)單體的不(bu)同，可分(fen)為甲(jia)基(ji)乙烯基(ji)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)，甲(jia)基(ji)苯基(ji)乙烯基(ji)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)、氟硅(gui)(gui)(gui)，腈硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)等(deng)；按(an)性能和用(yong)(yong)途的不(bu)同又可分(fen)為通用(yong)(yong)型、超耐低溫型、超耐高溫型、高強(qiang)力型、耐油(you)型、醫用(yong)(yong)型等(deng)等(deng)。

發展史

硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)早期是由美國(guo)以(yi)三氯(lv)化(hua)鐵為催化(hua)劑合成(cheng)的(de)(de)。1945年(nian)(nian)，硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)產(chan)品問世。1948年(nian)(nian)，采用高(gao)比(bi)表面積(ji)的(de)(de)氣相法(fa)白炭黑補強(qiang)的(de)(de)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)研(yan)制成(cheng)功，使硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)性能躍升到(dao)實(shi)用階段，奠定了(le)現代(dai)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)生產(chan)技術的(de)(de)基礎。從二甲基二氯(lv)硅(gui)(gui)烷合成(cheng)開(kai)始生產(chan)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)國(guo)家有(you)美國(guo)。俄(e)羅斯(si)、德國(guo)、日本(ben)、韓(han)國(guo)和(he)(he)中(zhong)國(guo)等。中(zhong)國(guo)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)工業化(hua)研(yan)究(jiu)始于1957年(nian)(nian)，多家研(yan)究(jiu)所和(he)(he)企業陸續開(kai)發出各種硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)。到(dao)2003年(nian)(nian)底，中(zhong)國(guo)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)生產(chan)能力為135千噸(dun)，其中(zhong)高(gao)溫膠(jiao)100千噸(dun)。

高溫硫化硅橡膠

高(gao)(gao)溫硫化(hua)(hua)(hua)硅橡膠(jiao)(jiao)(jiao)是指聚(ju)硅氧(yang)烷變(bian)成彈性體的(de)過程是經過高(gao)(gao)溫（110-170℃）硫化(hua)(hua)(hua)成型的(de)。它主(zhu)要以(yi)高(gao)(gao)分子(zi)量(liang)的(de)聚(ju)甲基乙烯基硅氧(yang)烷為(wei)生膠(jiao)(jiao)(jiao)，混入補強(qiang)(qiang)填料、硫化(hua)(hua)(hua)劑等，在加(jia)熱加(jia)壓下硫化(hua)(hua)(hua)成彈性體。硅橡膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)補強(qiang)(qiang)主(zhu)要是各種(zhong)(zhong)(zhong)類型的(de)白炭黑，可使硫化(hua)(hua)(hua)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)強(qiang)(qiang)度增加(jia)數十倍。有(you)時為(wei)了降低(di)成本(ben)或改善膠(jiao)(jiao)(jiao)料性能及(ji)賦予硫化(hua)(hua)(hua)膠(jiao)(jiao)(jiao)各種(zhong)(zhong)(zhong)特殊的(de)性能，也加(jia)入相應的(de)各種(zhong)(zhong)(zhong)添加(jia)劑。硫化(hua)(hua)(hua)劑是各種(zhong)(zhong)(zhong)有(you)機過氧(yang)化(hua)(hua)(hua)物或加(jia)成反應催化(hua)(hua)(hua)劑。

加(jia)工(gong)成(cheng)型方法如圖(tu)所(suo)示。一次硫(liu)化的(de)目(mu)的(de)是(shi)進行高分(fen)子(zi)鏈的(de)交聯反應；二(er)次硫(liu)化的(de)目(mu)的(de)是(shi)進行補充交聯、驅除硫(liu)化劑分(fen)解(jie)產(chan)物和其(qi)他揮發性化合物以穩定硫(liu)化膠(jiao)的(de)各項性能。常用的(de)設(she)備有(you)開放(fang)式(shi)煉(lian)膠(jiao)機(ji)、捏(nie)合機(ji)及(ji)真空密煉(lian)機(ji)。

主要性能

（1）高(gao)(gao)溫(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。硅橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)顯著的(de)(de)(de)(de)(de)(de)特(te)征(zheng)是(shi)高(gao)(gao)溫(wen)穩定性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)，雖然常(chang)溫(wen)下(xia)硅橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)強度僅是(shi)天然橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)或(huo)某(mou)些合成橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)一半，但(dan)(dan)在200℃以上的(de)(de)(de)(de)(de)(de)高(gao)(gao)溫(wen)環境(jing)下(xia)，硅橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)仍(reng)能(neng)(neng)(neng)保持(chi)一定的(de)(de)(de)(de)(de)(de)柔韌(ren)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)、回彈(dan)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)和表面硬度，且力學(xue)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)無(wu)明顯變(bian)化(hua)(hua)。（2）低(di)溫(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)硅橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)玻璃化(hua)(hua)溫(wen)度一般(ban)為(wei)-70~-50℃，特(te)殊配方可達(da)-100℃，表明其(qi)低(di)溫(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)優(you)異。這對(dui)航(hang)空(kong)、宇航(hang)工業的(de)(de)(de)(de)(de)(de)意(yi)義重大。（3）耐候性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)硅橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)中Si-O-Si鍵對(dui)氧、臭(chou)氧及紫外線等(deng)(deng)十(shi)分(fen)穩定，在不(bu)加(jia)任何(he)添加(jia)劑的(de)(de)(de)(de)(de)(de)情況下(xia)，就具(ju)有(you)(you)優(you)良的(de)(de)(de)(de)(de)(de)耐候性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)。（4）電(dian)(dian)氣(qi)(qi)(qi)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。硅橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)具(ju)有(you)(you)優(you)異的(de)(de)(de)(de)(de)(de)絕(jue)緣性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)，耐電(dian)(dian)暈性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)和耐電(dian)(dian)弧性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)也(ye)非(fei)常(chang)好(hao)。（5）物(wu)理機(ji)械(xie)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。硅橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)常(chang)溫(wen)下(xia)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)物(wu)理機(ji)械(xie)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)比通(tong)用(yong)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)差(cha)，但(dan)(dan)在150℃的(de)(de)(de)(de)(de)(de)高(gao)(gao)溫(wen)和-50℃的(de)(de)(de)(de)(de)(de)低(di)溫(wen)下(xia)，其(qi)物(wu)理機(ji)械(xie)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)優(you)于通(tong)用(yong)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)。（6）耐油及化(hua)(hua)學(xue)試(shi)劑性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)。普通(tong)硅橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)具(ju)有(you)(you)中等(deng)(deng)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)耐油、耐溶劑性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。（7）氣(qi)(qi)(qi)體透(tou)過性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。室(shi)溫(wen)下(xia)硅橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)對(dui)空(kong)氣(qi)(qi)(qi)、氮、氧、二氧化(hua)(hua)碳等(deng)(deng)氣(qi)(qi)(qi)體的(de)(de)(de)(de)(de)(de)透(tou)氣(qi)(qi)(qi)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)比天然橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)高(gao)(gao)出(chu)30-50倍(bei)。（8）生理惰(duo)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)。硅橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)無(wu)毒，無(wu)味，無(wu)嗅，與人體組織不(bu)粘連，具(ju)有(you)(you)抗凝(ning)血(xue)作用(yong)，對(dui)肌體組織的(de)(de)(de)(de)(de)(de)反應性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)非(fei)常(chang)少。特(te)別(bie)適合作為(wei)醫用(yong)材料(liao)。

硅橡膠的用量

據(ju)中(zhong)國汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)工業(ye)協會統計，2012年(nian)，汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)產(chan)銷分別(bie)達(da)到1927.18萬輛和(he)1930.64萬輛，同比分別(bie)增長(chang)4.63%和(he)4.33%，汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)工業(ye)硅橡(xiang)(xiang)膠的(de)(de)(de)(de)用(yong)量(liang)約達(da)2.0萬t。根據(ju)觀(guan)研天下的(de)(de)(de)(de)新(xin)研究，增加有機硅材料(liao)在(zai)汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)零部件方面的(de)(de)(de)(de)用(yong)量(liang)，可以(yi)(yi)大(da)幅(fu)度提高汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)的(de)(de)(de)(de)安全性(xing)能，因(yin)此，汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)產(chan)量(liang)和(he)單(dan)車(che)(che)用(yong)量(liang)水平(ping)的(de)(de)(de)(de)提高都將(jiang)(jiang)(jiang)推動汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)工業(ye)對硅橡(xiang)(xiang)膠需求的(de)(de)(de)(de)增加。國家鼓勵自主品(pin)牌(pai)(pai)的(de)(de)(de)(de)汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)發展(zhan)，關鍵汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)零部件實現自主化，《2012年(nian)度黨政機關公務用(yong)車(che)(che)選用(yong)車(che)(che)型(xing)目錄（征(zheng)求意(yi)見稿）》為自主品(pin)牌(pai)(pai)擴(kuo)大(da)在(zai)政府采(cai)購的(de)(de)(de)(de)市(shi)場份(fen)額，為改(gai)變目前國內政府采(cai)購以(yi)(yi)合資品(pin)牌(pai)(pai)產(chan)品(pin)為主的(de)(de)(de)(de)局面提供了(le)保(bao)障。促進自主品(pin)牌(pai)(pai)發展(zhan)，國產(chan)汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)業(ye)的(de)(de)(de)(de)繁榮將(jiang)(jiang)(jiang)為汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)膠的(de)(de)(de)(de)應用(yong)提供有力保(bao)障。預(yu)測(ce)未來3年(nian)，我(wo)國室溫硫化硅橡(xiang)(xiang)膠在(zai)汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)行業(ye)將(jiang)(jiang)(jiang)以(yi)(yi)年(nian)均20%增長(chang)。

此外，硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)是重要(yao)的(de)非(fei)石(shi)(shi)油(you)基(ji)合成(cheng)(cheng)橡(xiang)膠(jiao)，約占非(fei)石(shi)(shi)油(you)基(ji)合成(cheng)(cheng)橡(xiang)膠(jiao)消(xiao)費量的(de)98%。但(dan)因為石(shi)(shi)油(you)價格(ge)的(de)大幅上漲(zhang)，同時(shi)(shi)我(wo)國(guo)在硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)的(de)關鍵(jian)原(yuan)料有(you)機(ji)硅(gui)(gui)單體(ti)的(de)生產技術(shu)方面取得突破，有(you)機(ji)硅(gui)(gui)單體(ti)的(de)生產技術(shu)在2005年前(qian)被幾家(jia)跨國(guo)公司壟斷，但(dan)目前(qian)我(wo)國(guo)已(yi)發展成(cheng)(cheng)為全球有(you)機(ji)硅(gui)(gui)單體(ti)第1大國(guo)，這2個方面原(yuan)因使(shi)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)的(de)價格(ge)從2011年起(qi)開始(shi)低于石(shi)(shi)油(you)基(ji)合成(cheng)(cheng)橡(xiang)膠(jiao)，僅(jin)約為大宗石(shi)(shi)油(you)基(ji)橡(xiang)膠(jiao)的(de)80%～90%，成(cheng)(cheng)為廉(lian)價的(de)合成(cheng)(cheng)橡(xiang)膠(jiao)，并(bing)開始(shi)大規模(mo)替代石(shi)(shi)油(you)基(ji)合成(cheng)(cheng)橡(xiang)膠(jiao)。這將(jiang)極大拓展有(you)機(ji)硅(gui)(gui)產業的(de)市場空間，同時(shi)(shi)將(jiang)帶動硅(gui)(gui)油(you)、硅(gui)(gui)烷偶聯(lian)劑和硅(gui)(gui)樹脂等其(qi)他有(you)機(ji)硅(gui)(gui)產品的(de)消(xiao)費。