硅橡膠是(shi)指主鏈(lian)由硅(gui)和(he)氧原子(zi)交替構成(cheng)，硅(gui)原子(zi)上通常連有兩個有機基(ji)(ji)(ji)團的(de)(de)(de)橡(xiang)膠(jiao)。普通的(de)(de)(de)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)主要由含甲(jia)基(ji)(ji)(ji)和(he)少量乙(yi)烯(xi)基(ji)(ji)(ji)的(de)(de)(de)硅(gui)氧鏈(lian)節(jie)組成(cheng)。苯(ben)基(ji)(ji)(ji)的(de)(de)(de)引入(ru)可(ke)提(ti)高(gao)(gao)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)耐高(gao)(gao)、低(di)溫(wen)性(xing)(xing)(xing)能(neng)，三氟丙基(ji)(ji)(ji)及(ji)氰(qing)基(ji)(ji)(ji)的(de)(de)(de)引入(ru)則(ze)可(ke)提(ti)高(gao)(gao)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)耐溫(wen)及(ji)耐油性(xing)(xing)(xing)能(neng)。硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)耐低(di)溫(wen)性(xing)(xing)(xing)能(neng)良好，一般在-55℃下仍能(neng)工(gong)作。引入(ru)苯(ben)基(ji)(ji)(ji)后(hou)，可(ke)達-73℃。硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)耐熱性(xing)(xing)(xing)能(neng)也很突(tu)出(chu)，在180℃下可(ke)長期工(gong)作，稍高(gao)(gao)于200℃也能(neng)承受(shou)數周或更長時間(jian)仍有彈(dan)性(xing)(xing)(xing)，瞬(shun)時可(ke)耐300℃以(yi)上的(de)(de)(de)高(gao)(gao)溫(wen)。硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)透(tou)氣性(xing)(xing)(xing)好，氧氣透(tou)過(guo)率在合成(cheng)聚合物中是(shi)較高(gao)(gao)的(de)(de)(de)。此外，硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)還具有生理惰(duo)性(xing)(xing)(xing)、不會導致(zhi)凝血(xue)的(de)(de)(de)突(tu)出(chu)特性(xing)(xing)(xing)，因(yin)此在醫用(yong)領域應(ying)用(yong)廣泛。

主要品種

硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)分(fen)類(lei)的(de)方(fang)法很多，通常按固化(hua)前的(de)形態分(fen)為(wei)固體硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)和液(ye)體硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)；按硫化(hua)溫度分(fen)為(wei)室溫硫化(hua)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)，高溫硫化(hua)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)；按所用單體的(de)不同(tong)，可分(fen)為(wei)甲基(ji)(ji)(ji)乙烯基(ji)(ji)(ji)硅(gui)(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)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)、氟硅(gui)(gui)，腈(jing)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)等(deng)；按性能和用途的(de)不同(tong)又(you)可分(fen)為(wei)通用型(xing)(xing)、超(chao)耐低溫型(xing)(xing)、超(chao)耐高溫型(xing)(xing)、高強力型(xing)(xing)、耐油(you)型(xing)(xing)、醫用型(xing)(xing)等(deng)等(deng)。

發展史

硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)早期是(shi)由美(mei)國(guo)以(yi)三氯化(hua)鐵為(wei)催化(hua)劑合成(cheng)的(de)。1945年(nian)，硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)產(chan)品問(wen)世。1948年(nian)，采用高比表面(mian)積的(de)氣相法(fa)白炭黑補強的(de)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)研制成(cheng)功，使硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)性(xing)能躍升到(dao)(dao)實用階段，奠定(ding)了現(xian)代硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)生(sheng)產(chan)技術(shu)的(de)基(ji)礎。從(cong)二(er)甲基(ji)二(er)氯硅(gui)(gui)烷(wan)合成(cheng)開始生(sheng)產(chan)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)國(guo)家有美(mei)國(guo)。俄羅斯(si)、德國(guo)、日本、韓(han)國(guo)和中(zhong)(zhong)國(guo)等。中(zhong)(zhong)國(guo)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)工業化(hua)研究始于(yu)1957年(nian)，多家研究所(suo)和企業陸續開發出各種硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)。到(dao)(dao)2003年(nian)底，中(zhong)(zhong)國(guo)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)生(sheng)產(chan)能力(li)為(wei)135千噸(dun)，其中(zhong)(zhong)高溫膠(jiao)100千噸(dun)。

高溫硫化硅橡膠

高(gao)溫硫(liu)化(hua)(hua)(hua)(hua)硅橡膠(jiao)(jiao)(jiao)是(shi)指聚(ju)硅氧烷(wan)變成(cheng)(cheng)彈(dan)性(xing)體的過程是(shi)經過高(gao)溫（110-170℃）硫(liu)化(hua)(hua)(hua)(hua)成(cheng)(cheng)型的。它主(zhu)要(yao)以高(gao)分子量的聚(ju)甲基乙(yi)烯基硅氧烷(wan)為生膠(jiao)(jiao)(jiao)，混入補強(qiang)填料(liao)、硫(liu)化(hua)(hua)(hua)(hua)劑(ji)等，在加(jia)(jia)熱加(jia)(jia)壓下硫(liu)化(hua)(hua)(hua)(hua)成(cheng)(cheng)彈(dan)性(xing)體。硅橡膠(jiao)(jiao)(jiao)的補強(qiang)主(zhu)要(yao)是(shi)各種(zhong)類(lei)型的白炭黑，可使硫(liu)化(hua)(hua)(hua)(hua)膠(jiao)(jiao)(jiao)的強(qiang)度增加(jia)(jia)數十(shi)倍。有時為了降低(di)成(cheng)(cheng)本(ben)或改善膠(jiao)(jiao)(jiao)料(liao)性(xing)能(neng)及賦予(yu)硫(liu)化(hua)(hua)(hua)(hua)膠(jiao)(jiao)(jiao)各種(zhong)特(te)殊的性(xing)能(neng)，也(ye)加(jia)(jia)入相應的各種(zhong)添加(jia)(jia)劑(ji)。硫(liu)化(hua)(hua)(hua)(hua)劑(ji)是(shi)各種(zhong)有機過氧化(hua)(hua)(hua)(hua)物或加(jia)(jia)成(cheng)(cheng)反應催化(hua)(hua)(hua)(hua)劑(ji)。

加工成(cheng)型方法如圖所示。一次(ci)(ci)硫化(hua)(hua)(hua)(hua)的(de)(de)目的(de)(de)是(shi)進行高分(fen)子鏈(lian)的(de)(de)交聯反應；二次(ci)(ci)硫化(hua)(hua)(hua)(hua)的(de)(de)目的(de)(de)是(shi)進行補充交聯、驅除硫化(hua)(hua)(hua)(hua)劑(ji)分(fen)解產物(wu)(wu)和其他(ta)揮(hui)發性化(hua)(hua)(hua)(hua)合(he)物(wu)(wu)以穩(wen)定硫化(hua)(hua)(hua)(hua)膠的(de)(de)各項性能。常用的(de)(de)設備(bei)有開放式煉膠機(ji)(ji)、捏(nie)合(he)機(ji)(ji)及(ji)真空密煉機(ji)(ji)。

主要性能

（1）高溫(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)顯(xian)著的(de)(de)(de)(de)(de)特征是高溫(wen)穩(wen)定性(xing)(xing)(xing)(xing)，雖然常(chang)溫(wen)下硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)(de)強(qiang)度僅(jin)是天然橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)或某些合(he)成橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)(de)一(yi)半，但在200℃以(yi)上的(de)(de)(de)(de)(de)高溫(wen)環境(jing)下，硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)仍(reng)能(neng)(neng)(neng)(neng)保持一(yi)定的(de)(de)(de)(de)(de)柔韌性(xing)(xing)(xing)(xing)、回彈性(xing)(xing)(xing)(xing)和表(biao)面硬度，且力(li)學(xue)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)無(wu)明顯(xian)變化(hua)(hua)。（2）低(di)(di)溫(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)(de)玻璃化(hua)(hua)溫(wen)度一(yi)般為(wei)-70~-50℃，特殊配方(fang)可達-100℃，表(biao)明其低(di)(di)溫(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)優(you)異。這對航(hang)空(kong)、宇航(hang)工業(ye)的(de)(de)(de)(de)(de)意(yi)義重大。（3）耐(nai)(nai)候性(xing)(xing)(xing)(xing)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)中Si-O-Si鍵(jian)對氧(yang)、臭氧(yang)及紫外線等(deng)十分穩(wen)定，在不加(jia)任何添加(jia)劑的(de)(de)(de)(de)(de)情況下，就具有(you)(you)優(you)良的(de)(de)(de)(de)(de)耐(nai)(nai)候性(xing)(xing)(xing)(xing)。（4）電(dian)氣(qi)(qi)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)具有(you)(you)優(you)異的(de)(de)(de)(de)(de)絕緣(yuan)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)，耐(nai)(nai)電(dian)暈性(xing)(xing)(xing)(xing)和耐(nai)(nai)電(dian)弧性(xing)(xing)(xing)(xing)也(ye)非常(chang)好。（5）物理(li)機(ji)(ji)械(xie)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)常(chang)溫(wen)下的(de)(de)(de)(de)(de)物理(li)機(ji)(ji)械(xie)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)比(bi)通(tong)用(yong)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)差，但在150℃的(de)(de)(de)(de)(de)高溫(wen)和-50℃的(de)(de)(de)(de)(de)低(di)(di)溫(wen)下，其物理(li)機(ji)(ji)械(xie)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)優(you)于通(tong)用(yong)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)。（6）耐(nai)(nai)油及化(hua)(hua)學(xue)試劑性(xing)(xing)(xing)(xing)。普通(tong)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)具有(you)(you)中等(deng)的(de)(de)(de)(de)(de)耐(nai)(nai)油、耐(nai)(nai)溶(rong)劑性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)。（7）氣(qi)(qi)體(ti)透過性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)。室溫(wen)下硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)對空(kong)氣(qi)(qi)、氮(dan)、氧(yang)、二氧(yang)化(hua)(hua)碳(tan)等(deng)氣(qi)(qi)體(ti)的(de)(de)(de)(de)(de)透氣(qi)(qi)性(xing)(xing)(xing)(xing)比(bi)天然橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)高出(chu)30-50倍(bei)。（8）生理(li)惰(duo)性(xing)(xing)(xing)(xing)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)無(wu)毒，無(wu)味，無(wu)嗅，與人體(ti)組(zu)織不粘(zhan)連，具有(you)(you)抗凝血(xue)作(zuo)(zuo)用(yong)，對肌體(ti)組(zu)織的(de)(de)(de)(de)(de)反應性(xing)(xing)(xing)(xing)非常(chang)少。特別適合(he)作(zuo)(zuo)為(wei)醫用(yong)材料。

硅橡膠的用量

據中國汽(qi)(qi)(qi)車(che)工(gong)業(ye)協會統計，2012年，汽(qi)(qi)(qi)車(che)產(chan)(chan)銷分(fen)別(bie)達到1927.18萬輛和(he)1930.64萬輛，同比(bi)分(fen)別(bie)增(zeng)(zeng)長4.63%和(he)4.33%，汽(qi)(qi)(qi)車(che)工(gong)業(ye)硅橡膠的(de)(de)用量(liang)約達2.0萬t。根據觀研天下(xia)的(de)(de)新研究，增(zeng)(zeng)加(jia)(jia)有機硅材料在(zai)(zai)汽(qi)(qi)(qi)車(che)零部件方面(mian)的(de)(de)用量(liang)，可以大幅度(du)提(ti)高汽(qi)(qi)(qi)車(che)的(de)(de)安全性能，因此，汽(qi)(qi)(qi)車(che)產(chan)(chan)量(liang)和(he)單車(che)用量(liang)水平(ping)的(de)(de)提(ti)高都將推動(dong)汽(qi)(qi)(qi)車(che)工(gong)業(ye)對硅橡膠需求的(de)(de)增(zeng)(zeng)加(jia)(jia)。國家鼓(gu)勵(li)自(zi)主(zhu)(zhu)品(pin)(pin)牌(pai)的(de)(de)汽(qi)(qi)(qi)車(che)發展，關鍵汽(qi)(qi)(qi)車(che)零部件實現(xian)自(zi)主(zhu)(zhu)化(hua)，《2012年度(du)黨政機關公務用車(che)選(xuan)用車(che)型目錄(lu)（征(zheng)求意見(jian)稿）》為自(zi)主(zhu)(zhu)品(pin)(pin)牌(pai)擴(kuo)大在(zai)(zai)政府采(cai)購的(de)(de)市場份(fen)額(e)，為改變目前(qian)國內政府采(cai)購以合資品(pin)(pin)牌(pai)產(chan)(chan)品(pin)(pin)為主(zhu)(zhu)的(de)(de)局面(mian)提(ti)供了保障。促進自(zi)主(zhu)(zhu)品(pin)(pin)牌(pai)發展，國產(chan)(chan)汽(qi)(qi)(qi)車(che)業(ye)的(de)(de)繁榮將為汽(qi)(qi)(qi)車(che)膠的(de)(de)應(ying)用提(ti)供有力保障。預測未來3年，我國室(shi)溫硫(liu)化(hua)硅橡膠在(zai)(zai)汽(qi)(qi)(qi)車(che)行業(ye)將以年均20%增(zeng)(zeng)長。

此(ci)外，硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)是(shi)重要的(de)(de)非(fei)石油(you)基(ji)合(he)成(cheng)(cheng)橡膠(jiao)(jiao)，約(yue)占非(fei)石油(you)基(ji)合(he)成(cheng)(cheng)橡膠(jiao)(jiao)消費量的(de)(de)98%。但因(yin)為石油(you)價格的(de)(de)大(da)幅(fu)上漲，同(tong)(tong)時(shi)我國在硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)的(de)(de)關鍵原(yuan)料有(you)(you)機硅(gui)單體(ti)的(de)(de)生(sheng)產技術(shu)方(fang)面取得(de)突破(po)，有(you)(you)機硅(gui)單體(ti)的(de)(de)生(sheng)產技術(shu)在2005年(nian)前被幾家跨國公司壟斷，但目前我國已發展(zhan)成(cheng)(cheng)為全(quan)球有(you)(you)機硅(gui)單體(ti)第1大(da)國，這2個方(fang)面原(yuan)因(yin)使(shi)硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)的(de)(de)價格從2011年(nian)起(qi)開始(shi)低于石油(you)基(ji)合(he)成(cheng)(cheng)橡膠(jiao)(jiao)，僅約(yue)為大(da)宗石油(you)基(ji)橡膠(jiao)(jiao)的(de)(de)80%～90%，成(cheng)(cheng)為廉價的(de)(de)合(he)成(cheng)(cheng)橡膠(jiao)(jiao)，并開始(shi)大(da)規模(mo)替代石油(you)基(ji)合(he)成(cheng)(cheng)橡膠(jiao)(jiao)。這將極大(da)拓展(zhan)有(you)(you)機硅(gui)產業的(de)(de)市場空間，同(tong)(tong)時(shi)將帶動(dong)硅(gui)油(you)、硅(gui)烷偶(ou)聯劑和硅(gui)樹脂等其(qi)他有(you)(you)機硅(gui)產品的(de)(de)消費。