硅橡膠是指(zhi)主鏈(lian)由硅和氧原(yuan)子(zi)交替構成(cheng)，硅原(yuan)子(zi)上通(tong)常連有(you)兩個有(you)機(ji)基(ji)團(tuan)的(de)橡(xiang)膠。普(pu)通(tong)的(de)硅橡(xiang)膠主要由含甲基(ji)和少量(liang)乙烯(xi)基(ji)的(de)硅氧鏈(lian)節組成(cheng)。苯(ben)基(ji)的(de)引(yin)入可提高硅橡(xiang)膠的(de)耐(nai)高、低(di)溫性能，三(san)氟丙基(ji)及氰基(ji)的(de)引(yin)入則可提高硅橡(xiang)膠的(de)耐(nai)溫及耐(nai)油性能。硅橡(xiang)膠耐(nai)低(di)溫性能良好(hao)，一般在-55℃下仍(reng)能工(gong)作。引(yin)入苯(ben)基(ji)后，可達(da)-73℃。硅橡(xiang)膠的(de)耐(nai)熱性能也很突(tu)出，在180℃下可長(chang)期工(gong)作，稍高于200℃也能承(cheng)受數(shu)周或更(geng)長(chang)時(shi)間仍(reng)有(you)彈性，瞬(shun)時(shi)可耐(nai)300℃以上的(de)高溫。硅橡(xiang)膠的(de)透(tou)氣(qi)性好(hao)，氧氣(qi)透(tou)過率(lv)在合(he)成(cheng)聚合(he)物中是較高的(de)。此外，硅橡(xiang)膠還具有(you)生(sheng)理惰(duo)性、不會(hui)導致(zhi)凝血(xue)的(de)突(tu)出特性，因(yin)此在醫用(yong)領域應(ying)用(yong)廣(guang)泛。

主要品種

硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)分類(lei)的(de)方法很多，通常按(an)(an)(an)固化(hua)前的(de)形態分為(wei)(wei)固體硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)和(he)液體硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)；按(an)(an)(an)硫化(hua)溫(wen)(wen)度分為(wei)(wei)室溫(wen)(wen)硫化(hua)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)，高溫(wen)(wen)硫化(hua)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)；按(an)(an)(an)所用單(dan)體的(de)不同(tong)，可分為(wei)(wei)甲基乙烯(xi)基硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)，甲基苯(ben)基乙烯(xi)基硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)、氟硅(gui)(gui)(gui)，腈硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)等(deng)；按(an)(an)(an)性能和(he)用途(tu)的(de)不同(tong)又可分為(wei)(wei)通用型(xing)(xing)、超(chao)耐低(di)溫(wen)(wen)型(xing)(xing)、超(chao)耐高溫(wen)(wen)型(xing)(xing)、高強力型(xing)(xing)、耐油型(xing)(xing)、醫用型(xing)(xing)等(deng)等(deng)。

發展史

硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)早期是由美國(guo)(guo)(guo)以三氯(lv)化鐵為催化劑合成的(de)。1945年(nian)，硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)產(chan)(chan)品問世。1948年(nian)，采用高比表面積的(de)氣相法白炭黑(hei)補強的(de)硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)研制成功，使硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)性能躍升(sheng)到實用階(jie)段(duan)，奠(dian)定(ding)了現代硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)生(sheng)產(chan)(chan)技術的(de)基(ji)礎。從二(er)甲基(ji)二(er)氯(lv)硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)烷(wan)合成開始(shi)生(sheng)產(chan)(chan)硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)國(guo)(guo)(guo)家有(you)美國(guo)(guo)(guo)。俄羅斯、德國(guo)(guo)(guo)、日本、韓國(guo)(guo)(guo)和中(zhong)國(guo)(guo)(guo)等。中(zhong)國(guo)(guo)(guo)硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)工業(ye)化研究(jiu)始(shi)于1957年(nian)，多(duo)家研究(jiu)所和企業(ye)陸續(xu)開發出(chu)各種硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)。到2003年(nian)底，中(zhong)國(guo)(guo)(guo)硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)生(sheng)產(chan)(chan)能力為135千噸，其中(zhong)高溫(wen)膠(jiao)(jiao)100千噸。

高溫硫化硅橡膠

高(gao)溫硫化(hua)(hua)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)是指(zhi)聚硅(gui)氧(yang)烷變成彈性(xing)(xing)體的(de)(de)(de)過(guo)程(cheng)是經(jing)過(guo)高(gao)溫（110-170℃）硫化(hua)(hua)成型的(de)(de)(de)。它主要(yao)以高(gao)分子(zi)量的(de)(de)(de)聚甲(jia)基乙烯基硅(gui)氧(yang)烷為生膠(jiao)(jiao)(jiao)，混入補強填料、硫化(hua)(hua)劑(ji)等，在加(jia)(jia)熱加(jia)(jia)壓下硫化(hua)(hua)成彈性(xing)(xing)體。硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)補強主要(yao)是各種(zhong)類型的(de)(de)(de)白炭黑，可使硫化(hua)(hua)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)強度增加(jia)(jia)數(shu)十倍。有時為了降(jiang)低成本或改善膠(jiao)(jiao)(jiao)料性(xing)(xing)能及賦予硫化(hua)(hua)膠(jiao)(jiao)(jiao)各種(zhong)特(te)殊的(de)(de)(de)性(xing)(xing)能，也加(jia)(jia)入相應的(de)(de)(de)各種(zhong)添加(jia)(jia)劑(ji)。硫化(hua)(hua)劑(ji)是各種(zhong)有機過(guo)氧(yang)化(hua)(hua)物或加(jia)(jia)成反應催化(hua)(hua)劑(ji)。

加工成型(xing)方法如圖所示。一次硫(liu)化(hua)的(de)(de)(de)目的(de)(de)(de)是進行(xing)高分子鏈的(de)(de)(de)交(jiao)聯(lian)反(fan)應(ying)；二次硫(liu)化(hua)的(de)(de)(de)目的(de)(de)(de)是進行(xing)補充(chong)交(jiao)聯(lian)、驅除(chu)硫(liu)化(hua)劑分解產(chan)物(wu)和其他揮發性化(hua)合物(wu)以穩定硫(liu)化(hua)膠(jiao)的(de)(de)(de)各(ge)項性能。常用的(de)(de)(de)設(she)備有開放式煉膠(jiao)機(ji)(ji)、捏合機(ji)(ji)及真(zhen)空密(mi)煉機(ji)(ji)。

主要性能

（1）高溫(wen)(wen)(wen)(wen)(wen)(wen)性(xing)(xing)能(neng)(neng)。硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)顯(xian)著的(de)(de)特(te)征是(shi)(shi)高溫(wen)(wen)(wen)(wen)(wen)(wen)穩定性(xing)(xing)，雖(sui)然常(chang)溫(wen)(wen)(wen)(wen)(wen)(wen)下(xia)硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)強(qiang)度僅是(shi)(shi)天然橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)或(huo)某(mou)些合(he)(he)成(cheng)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)一半，但(dan)在200℃以上(shang)的(de)(de)高溫(wen)(wen)(wen)(wen)(wen)(wen)環境下(xia)，硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)仍(reng)能(neng)(neng)保(bao)持一定的(de)(de)柔韌性(xing)(xing)、回彈性(xing)(xing)和(he)表面硬度，且力學(xue)性(xing)(xing)能(neng)(neng)無(wu)明(ming)顯(xian)變(bian)化。（2）低(di)溫(wen)(wen)(wen)(wen)(wen)(wen)性(xing)(xing)能(neng)(neng)硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)玻璃化溫(wen)(wen)(wen)(wen)(wen)(wen)度一般為-70~-50℃，特(te)殊(shu)配(pei)方(fang)可達-100℃，表明(ming)其(qi)低(di)溫(wen)(wen)(wen)(wen)(wen)(wen)性(xing)(xing)能(neng)(neng)優(you)異。這(zhe)對航空、宇航工業的(de)(de)意(yi)義重(zhong)大。（3）耐(nai)(nai)候(hou)(hou)性(xing)(xing)硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)中Si-O-Si鍵對氧、臭氧及(ji)紫外線等十(shi)分穩定，在不加(jia)任何添加(jia)劑(ji)的(de)(de)情況下(xia)，就具(ju)有優(you)良(liang)的(de)(de)耐(nai)(nai)候(hou)(hou)性(xing)(xing)。（4）電氣(qi)(qi)性(xing)(xing)能(neng)(neng)。硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)具(ju)有優(you)異的(de)(de)絕緣性(xing)(xing)能(neng)(neng)，耐(nai)(nai)電暈性(xing)(xing)和(he)耐(nai)(nai)電弧性(xing)(xing)也(ye)非常(chang)好。（5）物理(li)機(ji)械(xie)性(xing)(xing)能(neng)(neng)。硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)常(chang)溫(wen)(wen)(wen)(wen)(wen)(wen)下(xia)的(de)(de)物理(li)機(ji)械(xie)性(xing)(xing)能(neng)(neng)比通用(yong)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)差，但(dan)在150℃的(de)(de)高溫(wen)(wen)(wen)(wen)(wen)(wen)和(he)-50℃的(de)(de)低(di)溫(wen)(wen)(wen)(wen)(wen)(wen)下(xia)，其(qi)物理(li)機(ji)械(xie)性(xing)(xing)能(neng)(neng)優(you)于通用(yong)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)。（6）耐(nai)(nai)油及(ji)化學(xue)試(shi)劑(ji)性(xing)(xing)。普通硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)具(ju)有中等的(de)(de)耐(nai)(nai)油、耐(nai)(nai)溶(rong)劑(ji)性(xing)(xing)能(neng)(neng)。（7）氣(qi)(qi)體(ti)透(tou)過性(xing)(xing)能(neng)(neng)。室溫(wen)(wen)(wen)(wen)(wen)(wen)下(xia)硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)對空氣(qi)(qi)、氮、氧、二氧化碳等氣(qi)(qi)體(ti)的(de)(de)透(tou)氣(qi)(qi)性(xing)(xing)比天然橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)高出30-50倍。（8）生理(li)惰性(xing)(xing)。硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)無(wu)毒，無(wu)味，無(wu)嗅，與(yu)人體(ti)組(zu)織(zhi)不粘連(lian)，具(ju)有抗凝(ning)血作用(yong)，對肌體(ti)組(zu)織(zhi)的(de)(de)反(fan)應性(xing)(xing)非常(chang)少。特(te)別(bie)適合(he)(he)作為醫用(yong)材料。

硅橡膠的用量

據(ju)中(zhong)國(guo)(guo)汽車(che)(che)(che)工業協(xie)會統計，2012年(nian)，汽車(che)(che)(che)產銷分別(bie)達(da)到1927.18萬輛和1930.64萬輛，同比分別(bie)增長(chang)4.63%和4.33%，汽車(che)(che)(che)工業硅(gui)(gui)橡(xiang)膠的(de)(de)(de)(de)用量約達(da)2.0萬t。根據(ju)觀(guan)研(yan)天下的(de)(de)(de)(de)新(xin)研(yan)究，增加有機硅(gui)(gui)材料(liao)在(zai)汽車(che)(che)(che)零部(bu)(bu)件方面的(de)(de)(de)(de)用量，可以(yi)大幅度提(ti)高(gao)汽車(che)(che)(che)的(de)(de)(de)(de)安全性能，因此，汽車(che)(che)(che)產量和單車(che)(che)(che)用量水平的(de)(de)(de)(de)提(ti)高(gao)都將(jiang)推動汽車(che)(che)(che)工業對硅(gui)(gui)橡(xiang)膠需求(qiu)的(de)(de)(de)(de)增加。國(guo)(guo)家鼓勵自主(zhu)(zhu)(zhu)品牌(pai)(pai)的(de)(de)(de)(de)汽車(che)(che)(che)發展，關(guan)鍵汽車(che)(che)(che)零部(bu)(bu)件實現自主(zhu)(zhu)(zhu)化，《2012年(nian)度黨政機關(guan)公務用車(che)(che)(che)選用車(che)(che)(che)型(xing)目錄（征求(qiu)意見稿）》為(wei)自主(zhu)(zhu)(zhu)品牌(pai)(pai)擴大在(zai)政府(fu)采購(gou)的(de)(de)(de)(de)市場份額，為(wei)改變目前(qian)國(guo)(guo)內政府(fu)采購(gou)以(yi)合資品牌(pai)(pai)產品為(wei)主(zhu)(zhu)(zhu)的(de)(de)(de)(de)局面提(ti)供(gong)了(le)保(bao)(bao)障。促(cu)進自主(zhu)(zhu)(zhu)品牌(pai)(pai)發展，國(guo)(guo)產汽車(che)(che)(che)業的(de)(de)(de)(de)繁榮將(jiang)為(wei)汽車(che)(che)(che)膠的(de)(de)(de)(de)應用提(ti)供(gong)有力保(bao)(bao)障。預測(ce)未來3年(nian)，我國(guo)(guo)室溫硫化硅(gui)(gui)橡(xiang)膠在(zai)汽車(che)(che)(che)行業將(jiang)以(yi)年(nian)均20%增長(chang)。

此外，硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)是重要的(de)(de)(de)非石(shi)油基(ji)合成(cheng)(cheng)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)，約占非石(shi)油基(ji)合成(cheng)(cheng)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)消費量的(de)(de)(de)98%。但因為(wei)(wei)石(shi)油價(jia)格的(de)(de)(de)大幅上漲，同(tong)時我國在硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)關鍵原料有(you)機(ji)(ji)(ji)硅(gui)單體的(de)(de)(de)生(sheng)產技術(shu)方(fang)(fang)面取得突(tu)破，有(you)機(ji)(ji)(ji)硅(gui)單體的(de)(de)(de)生(sheng)產技術(shu)在2005年(nian)前被幾家跨國公司(si)壟斷(duan)，但目前我國已發展成(cheng)(cheng)為(wei)(wei)全球有(you)機(ji)(ji)(ji)硅(gui)單體第1大國，這(zhe)(zhe)2個方(fang)(fang)面原因使硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)價(jia)格從2011年(nian)起開始(shi)低于石(shi)油基(ji)合成(cheng)(cheng)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)，僅約為(wei)(wei)大宗石(shi)油基(ji)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)80%～90%，成(cheng)(cheng)為(wei)(wei)廉價(jia)的(de)(de)(de)合成(cheng)(cheng)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)，并開始(shi)大規(gui)模替代石(shi)油基(ji)合成(cheng)(cheng)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)。這(zhe)(zhe)將(jiang)極大拓(tuo)展有(you)機(ji)(ji)(ji)硅(gui)產業的(de)(de)(de)市場空(kong)間，同(tong)時將(jiang)帶動硅(gui)油、硅(gui)烷偶聯劑和(he)硅(gui)樹(shu)脂等其(qi)他(ta)有(you)機(ji)(ji)(ji)硅(gui)產品的(de)(de)(de)消費。