硅橡膠是指主(zhu)鏈(lian)由(you)硅(gui)(gui)和(he)氧(yang)原子(zi)交替構成(cheng)，硅(gui)(gui)原子(zi)上通(tong)常連有(you)兩個(ge)有(you)機基(ji)團的(de)(de)(de)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)。普通(tong)的(de)(de)(de)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)主(zhu)要由(you)含甲基(ji)和(he)少量乙(yi)烯基(ji)的(de)(de)(de)硅(gui)(gui)氧(yang)鏈(lian)節(jie)組成(cheng)。苯基(ji)的(de)(de)(de)引(yin)入可提高(gao)(gao)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)耐(nai)高(gao)(gao)、低溫(wen)(wen)性(xing)能(neng)，三氟丙基(ji)及氰基(ji)的(de)(de)(de)引(yin)入則可提高(gao)(gao)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)耐(nai)溫(wen)(wen)及耐(nai)油性(xing)能(neng)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)耐(nai)低溫(wen)(wen)性(xing)能(neng)良(liang)好，一般(ban)在(zai)-55℃下仍能(neng)工(gong)作。引(yin)入苯基(ji)后(hou)，可達-73℃。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)耐(nai)熱性(xing)能(neng)也很突出(chu)，在(zai)180℃下可長期工(gong)作，稍高(gao)(gao)于200℃也能(neng)承受數(shu)周(zhou)或更長時間仍有(you)彈性(xing)，瞬(shun)時可耐(nai)300℃以上的(de)(de)(de)高(gao)(gao)溫(wen)(wen)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)透氣性(xing)好，氧(yang)氣透過率(lv)在(zai)合成(cheng)聚合物中是較(jiao)高(gao)(gao)的(de)(de)(de)。此(ci)(ci)外，硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)還(huan)具有(you)生理惰性(xing)、不(bu)會導致(zhi)凝血(xue)的(de)(de)(de)突出(chu)特(te)性(xing)，因此(ci)(ci)在(zai)醫用領域(yu)應用廣(guang)泛。

主要品種

硅橡膠(jiao)分(fen)(fen)類(lei)的(de)方法很多，通常按固化(hua)(hua)前(qian)的(de)形態分(fen)(fen)為(wei)固體硅橡膠(jiao)和(he)液體硅橡膠(jiao)；按硫(liu)化(hua)(hua)溫度(du)分(fen)(fen)為(wei)室(shi)溫硫(liu)化(hua)(hua)硅橡膠(jiao)，高(gao)溫硫(liu)化(hua)(hua)硅橡膠(jiao)；按所用單體的(de)不同，可(ke)分(fen)(fen)為(wei)甲基乙烯基硅橡膠(jiao)，甲基苯(ben)基乙烯基硅橡膠(jiao)、氟硅，腈硅橡膠(jiao)等；按性能和(he)用途的(de)不同又可(ke)分(fen)(fen)為(wei)通用型(xing)(xing)(xing)、超耐低(di)溫型(xing)(xing)(xing)、超耐高(gao)溫型(xing)(xing)(xing)、高(gao)強力(li)型(xing)(xing)(xing)、耐油型(xing)(xing)(xing)、醫用型(xing)(xing)(xing)等等。

發展史

硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)早期(qi)是由美國(guo)(guo)(guo)(guo)(guo)以三氯化(hua)(hua)鐵為催化(hua)(hua)劑(ji)合成的。1945年(nian)(nian)，硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)產品問世。1948年(nian)(nian)，采用(yong)高比(bi)表面積(ji)的氣相法白炭黑補強的硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)研制(zhi)成功，使(shi)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)的性(xing)能(neng)躍(yue)升到實用(yong)階段(duan)，奠定了(le)現代硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)生(sheng)產技術的基(ji)礎。從二(er)甲(jia)基(ji)二(er)氯硅(gui)(gui)(gui)烷合成開始生(sheng)產硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)的國(guo)(guo)(guo)(guo)(guo)家(jia)有(you)美國(guo)(guo)(guo)(guo)(guo)。俄(e)羅斯、德(de)國(guo)(guo)(guo)(guo)(guo)、日本、韓(han)國(guo)(guo)(guo)(guo)(guo)和(he)中國(guo)(guo)(guo)(guo)(guo)等。中國(guo)(guo)(guo)(guo)(guo)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)的工業(ye)化(hua)(hua)研究始于1957年(nian)(nian)，多(duo)家(jia)研究所和(he)企業(ye)陸(lu)續開發出(chu)各(ge)種硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)。到2003年(nian)(nian)底，中國(guo)(guo)(guo)(guo)(guo)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)生(sheng)產能(neng)力為135千噸(dun)，其中高溫(wen)膠(jiao)100千噸(dun)。

高溫硫化硅橡膠

高(gao)溫硫(liu)(liu)(liu)(liu)化(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠是指聚硅(gui)氧烷變(bian)成彈(dan)性體的(de)過(guo)程是經過(guo)高(gao)溫（110-170℃）硫(liu)(liu)(liu)(liu)化(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)成型的(de)。它主(zhu)要(yao)以(yi)高(gao)分子(zi)量的(de)聚甲基乙(yi)烯基硅(gui)氧烷為生膠，混(hun)入補(bu)強(qiang)(qiang)填料、硫(liu)(liu)(liu)(liu)化(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)劑(ji)等，在加熱(re)加壓下硫(liu)(liu)(liu)(liu)化(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)成彈(dan)性體。硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠的(de)補(bu)強(qiang)(qiang)主(zhu)要(yao)是各(ge)(ge)種類型的(de)白炭黑，可使硫(liu)(liu)(liu)(liu)化(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)膠的(de)強(qiang)(qiang)度增加數(shu)十倍。有時(shi)為了降(jiang)低成本或(huo)改善膠料性能及賦予硫(liu)(liu)(liu)(liu)化(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)膠各(ge)(ge)種特殊(shu)的(de)性能，也加入相應(ying)的(de)各(ge)(ge)種添加劑(ji)。硫(liu)(liu)(liu)(liu)化(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)劑(ji)是各(ge)(ge)種有機(ji)過(guo)氧化(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)物或(huo)加成反應(ying)催(cui)化(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)劑(ji)。

加工成型(xing)方法如圖(tu)所示。一次硫(liu)化(hua)(hua)的目的是(shi)進行高(gao)分(fen)子(zi)鏈的交聯(lian)反應；二次硫(liu)化(hua)(hua)的目的是(shi)進行補充交聯(lian)、驅除硫(liu)化(hua)(hua)劑分(fen)解產(chan)物和其(qi)他揮發性化(hua)(hua)合物以穩定硫(liu)化(hua)(hua)膠(jiao)的各(ge)項性能(neng)。常用的設備(bei)有(you)開放式煉膠(jiao)機(ji)、捏合機(ji)及真空(kong)密煉機(ji)。

主要性能

（1）高(gao)(gao)溫(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)。硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)顯(xian)(xian)著的(de)(de)(de)(de)特(te)征是高(gao)(gao)溫(wen)(wen)穩(wen)定(ding)(ding)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)，雖然常(chang)(chang)溫(wen)(wen)下(xia)(xia)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)強度(du)(du)僅是天然橡(xiang)膠(jiao)(jiao)或某些合成橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)一半，但在200℃以(yi)上的(de)(de)(de)(de)高(gao)(gao)溫(wen)(wen)環境下(xia)(xia)，硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)仍能(neng)保持一定(ding)(ding)的(de)(de)(de)(de)柔韌性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)、回彈(dan)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)和(he)表面硬度(du)(du)，且力(li)學性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)無(wu)明(ming)顯(xian)(xian)變化(hua)。（2）低溫(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)玻璃化(hua)溫(wen)(wen)度(du)(du)一般為-70~-50℃，特(te)殊配方可達-100℃，表明(ming)其(qi)低溫(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)優異。這對(dui)航空、宇航工業的(de)(de)(de)(de)意(yi)義重大。（3）耐(nai)候性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)中Si-O-Si鍵(jian)對(dui)氧(yang)、臭(chou)氧(yang)及紫(zi)外線等十分穩(wen)定(ding)(ding)，在不加任何添加劑的(de)(de)(de)(de)情況下(xia)(xia)，就具有優良(liang)的(de)(de)(de)(de)耐(nai)候性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)。（4）電氣(qi)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)。硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)具有優異的(de)(de)(de)(de)絕(jue)緣性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)，耐(nai)電暈(yun)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)和(he)耐(nai)電弧性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)也非常(chang)(chang)好。（5）物(wu)理(li)(li)(li)(li)機(ji)(ji)械性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)。硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)常(chang)(chang)溫(wen)(wen)下(xia)(xia)的(de)(de)(de)(de)物(wu)理(li)(li)(li)(li)機(ji)(ji)械性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)比(bi)通用橡(xiang)膠(jiao)(jiao)差，但在150℃的(de)(de)(de)(de)高(gao)(gao)溫(wen)(wen)和(he)-50℃的(de)(de)(de)(de)低溫(wen)(wen)下(xia)(xia)，其(qi)物(wu)理(li)(li)(li)(li)機(ji)(ji)械性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)優于通用橡(xiang)膠(jiao)(jiao)。（6）耐(nai)油(you)及化(hua)學試劑性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)。普(pu)通硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)具有中等的(de)(de)(de)(de)耐(nai)油(you)、耐(nai)溶劑性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)。（7）氣(qi)體透(tou)過性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)。室溫(wen)(wen)下(xia)(xia)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)對(dui)空氣(qi)、氮、氧(yang)、二(er)氧(yang)化(hua)碳等氣(qi)體的(de)(de)(de)(de)透(tou)氣(qi)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)比(bi)天然橡(xiang)膠(jiao)(jiao)高(gao)(gao)出(chu)30-50倍。（8）生理(li)(li)(li)(li)惰性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)。硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)無(wu)毒(du)，無(wu)味，無(wu)嗅，與人(ren)體組(zu)織不粘連，具有抗(kang)凝血作用，對(dui)肌(ji)體組(zu)織的(de)(de)(de)(de)反應性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)非常(chang)(chang)少。特(te)別適合作為醫用材料。

硅橡膠的用量

據中國汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)工(gong)業協會統(tong)計，2012年，汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)產(chan)銷分別達到1927.18萬(wan)輛和(he)(he)1930.64萬(wan)輛，同比分別增長4.63%和(he)(he)4.33%，汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)工(gong)業硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)用(yong)量(liang)約達2.0萬(wan)t。根(gen)據觀研(yan)天下的(de)(de)(de)新研(yan)究，增加有機硅(gui)材料在汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)零部件方面的(de)(de)(de)用(yong)量(liang)，可(ke)以大(da)幅(fu)度提高汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)的(de)(de)(de)安全(quan)性能，因此，汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)產(chan)量(liang)和(he)(he)單車(che)(che)(che)(che)用(yong)量(liang)水平的(de)(de)(de)提高都(dou)將推動汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)工(gong)業對硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)需(xu)求(qiu)的(de)(de)(de)增加。國家鼓勵自主(zhu)(zhu)品牌(pai)的(de)(de)(de)汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)發展(zhan)，關(guan)鍵(jian)汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)零部件實現自主(zhu)(zhu)化，《2012年度黨政(zheng)(zheng)機關(guan)公務用(yong)車(che)(che)(che)(che)選用(yong)車(che)(che)(che)(che)型目錄（征求(qiu)意(yi)見稿）》為自主(zhu)(zhu)品牌(pai)擴大(da)在政(zheng)(zheng)府(fu)采購的(de)(de)(de)市場份額(e)，為改(gai)變目前(qian)國內(nei)政(zheng)(zheng)府(fu)采購以合資品牌(pai)產(chan)品為主(zhu)(zhu)的(de)(de)(de)局面提供(gong)(gong)了保障。促(cu)進自主(zhu)(zhu)品牌(pai)發展(zhan)，國產(chan)汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)業的(de)(de)(de)繁榮將為汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)應用(yong)提供(gong)(gong)有力保障。預測未(wei)來(lai)3年，我國室溫硫化硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)在汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)行業將以年均20%增長。

此外，硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)是重要的(de)(de)(de)非石油(you)基(ji)(ji)合(he)(he)成(cheng)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)，約(yue)占非石油(you)基(ji)(ji)合(he)(he)成(cheng)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)消費量的(de)(de)(de)98%。但因為石油(you)價格的(de)(de)(de)大(da)幅上漲，同(tong)時我(wo)國(guo)在(zai)硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)關鍵原料有機(ji)硅(gui)(gui)(gui)(gui)單(dan)體(ti)(ti)的(de)(de)(de)生(sheng)(sheng)產(chan)(chan)技(ji)術(shu)方面取得(de)突(tu)破，有機(ji)硅(gui)(gui)(gui)(gui)單(dan)體(ti)(ti)的(de)(de)(de)生(sheng)(sheng)產(chan)(chan)技(ji)術(shu)在(zai)2005年前被幾家跨國(guo)公司壟斷(duan)，但目(mu)前我(wo)國(guo)已(yi)發(fa)展(zhan)成(cheng)為全球有機(ji)硅(gui)(gui)(gui)(gui)單(dan)體(ti)(ti)第1大(da)國(guo)，這2個方面原因使硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)價格從2011年起開始低于石油(you)基(ji)(ji)合(he)(he)成(cheng)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)，僅約(yue)為大(da)宗石油(you)基(ji)(ji)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)80%～90%，成(cheng)為廉價的(de)(de)(de)合(he)(he)成(cheng)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)，并開始大(da)規模替代石油(you)基(ji)(ji)合(he)(he)成(cheng)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)。這將極大(da)拓展(zhan)有機(ji)硅(gui)(gui)(gui)(gui)產(chan)(chan)業的(de)(de)(de)市(shi)場空間，同(tong)時將帶(dai)動硅(gui)(gui)(gui)(gui)油(you)、硅(gui)(gui)(gui)(gui)烷偶(ou)聯劑和硅(gui)(gui)(gui)(gui)樹脂等其他有機(ji)硅(gui)(gui)(gui)(gui)產(chan)(chan)品的(de)(de)(de)消費。