硅橡膠是指主(zhu)鏈由硅(gui)和(he)氧(yang)原子交替構成(cheng)(cheng)，硅(gui)原子上通常連(lian)有(you)兩(liang)個有(you)機基(ji)(ji)團的(de)(de)(de)(de)(de)橡(xiang)膠(jiao)。普通的(de)(de)(de)(de)(de)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)主(zhu)要由含(han)甲基(ji)(ji)和(he)少量乙烯(xi)基(ji)(ji)的(de)(de)(de)(de)(de)硅(gui)氧(yang)鏈節(jie)組成(cheng)(cheng)。苯(ben)基(ji)(ji)的(de)(de)(de)(de)(de)引入(ru)(ru)可(ke)提(ti)高硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)(de)(de)耐(nai)(nai)(nai)(nai)高、低溫性能(neng)，三氟丙(bing)基(ji)(ji)及(ji)氰基(ji)(ji)的(de)(de)(de)(de)(de)引入(ru)(ru)則可(ke)提(ti)高硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)(de)(de)耐(nai)(nai)(nai)(nai)溫及(ji)耐(nai)(nai)(nai)(nai)油性能(neng)。硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)耐(nai)(nai)(nai)(nai)低溫性能(neng)良(liang)好，一般在-55℃下(xia)仍能(neng)工作(zuo)。引入(ru)(ru)苯(ben)基(ji)(ji)后，可(ke)達-73℃。硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)(de)(de)耐(nai)(nai)(nai)(nai)熱性能(neng)也很(hen)突(tu)出，在180℃下(xia)可(ke)長期(qi)工作(zuo)，稍高于200℃也能(neng)承受數周或更(geng)長時間仍有(you)彈性，瞬時可(ke)耐(nai)(nai)(nai)(nai)300℃以上的(de)(de)(de)(de)(de)高溫。硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)(de)(de)透(tou)氣性好，氧(yang)氣透(tou)過(guo)率在合成(cheng)(cheng)聚合物(wu)中(zhong)是較高的(de)(de)(de)(de)(de)。此外，硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)還具有(you)生理惰性、不會導致凝血(xue)的(de)(de)(de)(de)(de)突(tu)出特性，因此在醫用領域應用廣泛。

主要品種

硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)分(fen)類的(de)方法很多(duo)，通常按(an)固(gu)化前的(de)形態分(fen)為(wei)固(gu)體硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)和(he)(he)液體硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)；按(an)硫化溫(wen)度分(fen)為(wei)室(shi)溫(wen)硫化硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)，高溫(wen)硫化硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)；按(an)所(suo)用單體的(de)不同(tong)，可(ke)分(fen)為(wei)甲(jia)基(ji)乙(yi)烯基(ji)硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)，甲(jia)基(ji)苯基(ji)乙(yi)烯基(ji)硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)、氟(fu)硅(gui)(gui)(gui)(gui)，腈硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)等(deng)；按(an)性能和(he)(he)用途的(de)不同(tong)又可(ke)分(fen)為(wei)通用型、超耐(nai)低(di)溫(wen)型、超耐(nai)高溫(wen)型、高強力型、耐(nai)油型、醫(yi)用型等(deng)等(deng)。

發展史

硅(gui)(gui)橡膠(jiao)早期是由美國(guo)以(yi)三氯(lv)化鐵為(wei)催化劑(ji)合成的(de)(de)。1945年，硅(gui)(gui)橡膠(jiao)產品問(wen)世(shi)。1948年，采用高比表面積的(de)(de)氣相法白(bai)炭(tan)黑補強(qiang)的(de)(de)硅(gui)(gui)橡膠(jiao)研制成功，使硅(gui)(gui)橡膠(jiao)的(de)(de)性能躍升到(dao)實用階段，奠定了現代硅(gui)(gui)橡膠(jiao)生(sheng)產技術的(de)(de)基礎。從二(er)甲(jia)基二(er)氯(lv)硅(gui)(gui)烷合成開始生(sheng)產硅(gui)(gui)橡膠(jiao)的(de)(de)國(guo)家有(you)美國(guo)。俄(e)羅斯、德(de)國(guo)、日本、韓國(guo)和中國(guo)等(deng)。中國(guo)硅(gui)(gui)橡膠(jiao)的(de)(de)工業(ye)化研究(jiu)始于(yu)1957年，多家研究(jiu)所和企業(ye)陸續開發出各(ge)種硅(gui)(gui)橡膠(jiao)。到(dao)2003年底，中國(guo)硅(gui)(gui)橡膠(jiao)生(sheng)產能力為(wei)135千噸，其中高溫膠(jiao)100千噸。

高溫硫化硅橡膠

高溫(wen)硫化(hua)(hua)(hua)硅(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)是指聚(ju)硅(gui)(gui)氧烷變成(cheng)彈性(xing)(xing)體(ti)的(de)過程(cheng)是經過高溫(wen)（110-170℃）硫化(hua)(hua)(hua)成(cheng)型的(de)。它主要(yao)以高分子量的(de)聚(ju)甲基(ji)乙烯基(ji)硅(gui)(gui)氧烷為生膠(jiao)(jiao)，混入(ru)補強(qiang)填料(liao)(liao)、硫化(hua)(hua)(hua)劑(ji)等，在加(jia)熱加(jia)壓下硫化(hua)(hua)(hua)成(cheng)彈性(xing)(xing)體(ti)。硅(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)的(de)補強(qiang)主要(yao)是各種類型的(de)白炭黑，可使硫化(hua)(hua)(hua)膠(jiao)(jiao)的(de)強(qiang)度(du)增(zeng)加(jia)數十倍(bei)。有時為了降低成(cheng)本或改善膠(jiao)(jiao)料(liao)(liao)性(xing)(xing)能(neng)及賦予硫化(hua)(hua)(hua)膠(jiao)(jiao)各種特殊的(de)性(xing)(xing)能(neng)，也(ye)加(jia)入(ru)相應的(de)各種添(tian)加(jia)劑(ji)。硫化(hua)(hua)(hua)劑(ji)是各種有機過氧化(hua)(hua)(hua)物(wu)或加(jia)成(cheng)反應催化(hua)(hua)(hua)劑(ji)。

加工成型(xing)方法如圖所示(shi)。一次硫化的(de)目(mu)的(de)是(shi)進(jin)行(xing)高分子鏈的(de)交(jiao)聯(lian)反應(ying)；二次硫化的(de)目(mu)的(de)是(shi)進(jin)行(xing)補充交(jiao)聯(lian)、驅除硫化劑分解產(chan)物(wu)和(he)其(qi)他揮發性化合物(wu)以穩定硫化膠(jiao)的(de)各(ge)項性能(neng)。常用的(de)設(she)備有開(kai)放(fang)式煉(lian)膠(jiao)機(ji)(ji)、捏合機(ji)(ji)及真空密煉(lian)機(ji)(ji)。

主要性能

（1）高溫(wen)(wen)(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)能。硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)顯著的(de)(de)特征(zheng)是高溫(wen)(wen)(wen)(wen)穩(wen)定性(xing)(xing)(xing)(xing)，雖(sui)然常(chang)溫(wen)(wen)(wen)(wen)下(xia)硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)強度(du)僅(jin)是天然橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)或某些合成橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)一(yi)半，但(dan)在(zai)200℃以上(shang)的(de)(de)高溫(wen)(wen)(wen)(wen)環境下(xia)，硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)仍能保持(chi)一(yi)定的(de)(de)柔韌(ren)性(xing)(xing)(xing)(xing)、回彈性(xing)(xing)(xing)(xing)和表(biao)面硬度(du)，且力學性(xing)(xing)(xing)(xing)能無明顯變化(hua)。（2）低(di)溫(wen)(wen)(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)能硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)玻璃化(hua)溫(wen)(wen)(wen)(wen)度(du)一(yi)般為-70~-50℃，特殊配(pei)方(fang)可達-100℃，表(biao)明其(qi)低(di)溫(wen)(wen)(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)能優(you)異。這對(dui)(dui)航空、宇(yu)航工業的(de)(de)意義重大。（3）耐(nai)(nai)候性(xing)(xing)(xing)(xing)硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)中Si-O-Si鍵對(dui)(dui)氧(yang)、臭氧(yang)及紫外線等十(shi)分穩(wen)定，在(zai)不加任何添加劑(ji)的(de)(de)情況(kuang)下(xia)，就具(ju)(ju)有(you)(you)優(you)良的(de)(de)耐(nai)(nai)候性(xing)(xing)(xing)(xing)。（4）電(dian)氣(qi)(qi)性(xing)(xing)(xing)(xing)能。硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)具(ju)(ju)有(you)(you)優(you)異的(de)(de)絕緣(yuan)性(xing)(xing)(xing)(xing)能，耐(nai)(nai)電(dian)暈性(xing)(xing)(xing)(xing)和耐(nai)(nai)電(dian)弧性(xing)(xing)(xing)(xing)也非(fei)常(chang)好。（5）物理機械性(xing)(xing)(xing)(xing)能。硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)常(chang)溫(wen)(wen)(wen)(wen)下(xia)的(de)(de)物理機械性(xing)(xing)(xing)(xing)能比(bi)通用橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)差，但(dan)在(zai)150℃的(de)(de)高溫(wen)(wen)(wen)(wen)和-50℃的(de)(de)低(di)溫(wen)(wen)(wen)(wen)下(xia)，其(qi)物理機械性(xing)(xing)(xing)(xing)能優(you)于通用橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)。（6）耐(nai)(nai)油(you)及化(hua)學試劑(ji)性(xing)(xing)(xing)(xing)。普通硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)具(ju)(ju)有(you)(you)中等的(de)(de)耐(nai)(nai)油(you)、耐(nai)(nai)溶(rong)劑(ji)性(xing)(xing)(xing)(xing)能。（7）氣(qi)(qi)體(ti)透(tou)過性(xing)(xing)(xing)(xing)能。室溫(wen)(wen)(wen)(wen)下(xia)硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)對(dui)(dui)空氣(qi)(qi)、氮、氧(yang)、二(er)氧(yang)化(hua)碳等氣(qi)(qi)體(ti)的(de)(de)透(tou)氣(qi)(qi)性(xing)(xing)(xing)(xing)比(bi)天然橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)高出30-50倍。（8）生(sheng)理惰性(xing)(xing)(xing)(xing)。硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)無毒，無味，無嗅，與人(ren)體(ti)組織(zhi)不粘連，具(ju)(ju)有(you)(you)抗凝血作(zuo)用，對(dui)(dui)肌體(ti)組織(zhi)的(de)(de)反(fan)應性(xing)(xing)(xing)(xing)非(fei)常(chang)少(shao)。特別適合作(zuo)為醫用材料。

硅橡膠的用量

據(ju)中國汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)工業(ye)(ye)協會統(tong)計，2012年，汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)產銷(xiao)分(fen)別達到1927.18萬輛(liang)和1930.64萬輛(liang)，同比分(fen)別增長4.63%和4.33%，汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)工業(ye)(ye)硅橡(xiang)膠(jiao)的(de)用量(liang)約達2.0萬t。根據(ju)觀研(yan)天下(xia)的(de)新研(yan)究(jiu)，增加(jia)有機硅材料在(zai)汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)零部件方面(mian)的(de)用量(liang)，可以(yi)(yi)大(da)幅度提(ti)(ti)高(gao)汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)的(de)安全性(xing)能(neng)，因此，汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)產量(liang)和單車(che)(che)(che)(che)用量(liang)水平(ping)的(de)提(ti)(ti)高(gao)都將推動(dong)汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)工業(ye)(ye)對硅橡(xiang)膠(jiao)需求的(de)增加(jia)。國家鼓勵自(zi)主(zhu)(zhu)(zhu)(zhu)品(pin)牌的(de)汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)發展(zhan)，關鍵(jian)汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)零部件實(shi)現自(zi)主(zhu)(zhu)(zhu)(zhu)化，《2012年度黨政(zheng)機關公(gong)務用車(che)(che)(che)(che)選(xuan)用車(che)(che)(che)(che)型(xing)目錄(lu)（征(zheng)求意見(jian)稿(gao)）》為自(zi)主(zhu)(zhu)(zhu)(zhu)品(pin)牌擴大(da)在(zai)政(zheng)府(fu)采購的(de)市場份額，為改變目前國內政(zheng)府(fu)采購以(yi)(yi)合資品(pin)牌產品(pin)為主(zhu)(zhu)(zhu)(zhu)的(de)局面(mian)提(ti)(ti)供了保障。促進自(zi)主(zhu)(zhu)(zhu)(zhu)品(pin)牌發展(zhan)，國產汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)業(ye)(ye)的(de)繁榮將為汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)膠(jiao)的(de)應用提(ti)(ti)供有力保障。預測(ce)未來3年，我國室(shi)溫(wen)硫化硅橡(xiang)膠(jiao)在(zai)汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)行業(ye)(ye)將以(yi)(yi)年均20%增長。

此外，硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠是重要(yao)的(de)(de)非石油基(ji)合(he)成(cheng)(cheng)(cheng)(cheng)橡(xiang)(xiang)膠，約占非石油基(ji)合(he)成(cheng)(cheng)(cheng)(cheng)橡(xiang)(xiang)膠消(xiao)(xiao)費量的(de)(de)98%。但因為石油價格(ge)的(de)(de)大(da)幅上漲(zhang)，同時我國(guo)在(zai)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠的(de)(de)關(guan)鍵原料有機(ji)硅(gui)單(dan)體(ti)的(de)(de)生產技術(shu)方面取得突破(po)，有機(ji)硅(gui)單(dan)體(ti)的(de)(de)生產技術(shu)在(zai)2005年前(qian)被幾(ji)家跨國(guo)公(gong)司壟斷(duan)，但目前(qian)我國(guo)已發展成(cheng)(cheng)(cheng)(cheng)為全球有機(ji)硅(gui)單(dan)體(ti)第1大(da)國(guo)，這2個(ge)方面原因使硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠的(de)(de)價格(ge)從(cong)2011年起(qi)開(kai)始低于石油基(ji)合(he)成(cheng)(cheng)(cheng)(cheng)橡(xiang)(xiang)膠，僅約為大(da)宗石油基(ji)橡(xiang)(xiang)膠的(de)(de)80%～90%，成(cheng)(cheng)(cheng)(cheng)為廉價的(de)(de)合(he)成(cheng)(cheng)(cheng)(cheng)橡(xiang)(xiang)膠，并(bing)開(kai)始大(da)規模替(ti)代(dai)石油基(ji)合(he)成(cheng)(cheng)(cheng)(cheng)橡(xiang)(xiang)膠。這將極大(da)拓(tuo)展有機(ji)硅(gui)產業的(de)(de)市(shi)場(chang)空(kong)間，同時將帶動硅(gui)油、硅(gui)烷偶聯劑和硅(gui)樹(shu)脂(zhi)等其他有機(ji)硅(gui)產品(pin)的(de)(de)消(xiao)(xiao)費。