硅橡膠是指主鏈由硅(gui)(gui)和(he)氧(yang)(yang)原(yuan)子交替構(gou)成(cheng)，硅(gui)(gui)原(yuan)子上通(tong)常(chang)連(lian)有(you)兩個有(you)機基(ji)(ji)團的(de)橡膠。普通(tong)的(de)硅(gui)(gui)橡膠主要由含甲基(ji)(ji)和(he)少量乙(yi)烯基(ji)(ji)的(de)硅(gui)(gui)氧(yang)(yang)鏈節(jie)組成(cheng)。苯(ben)基(ji)(ji)的(de)引入(ru)可(ke)提高硅(gui)(gui)橡膠的(de)耐高、低溫(wen)(wen)性(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)，三(san)氟丙基(ji)(ji)及(ji)氰基(ji)(ji)的(de)引入(ru)則可(ke)提高硅(gui)(gui)橡膠的(de)耐溫(wen)(wen)及(ji)耐油(you)性(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)。硅(gui)(gui)橡膠耐低溫(wen)(wen)性(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)良好，一般在(zai)-55℃下(xia)仍能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)工作。引入(ru)苯(ben)基(ji)(ji)后(hou)，可(ke)達-73℃。硅(gui)(gui)橡膠的(de)耐熱性(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)也(ye)很突(tu)出，在(zai)180℃下(xia)可(ke)長(chang)(chang)期工作，稍(shao)高于200℃也(ye)能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)承(cheng)受數(shu)周(zhou)或更長(chang)(chang)時間仍有(you)彈(dan)性(xing)，瞬時可(ke)耐300℃以上的(de)高溫(wen)(wen)。硅(gui)(gui)橡膠的(de)透(tou)氣(qi)性(xing)好，氧(yang)(yang)氣(qi)透(tou)過率在(zai)合(he)成(cheng)聚合(he)物中(zhong)是較高的(de)。此(ci)外，硅(gui)(gui)橡膠還具(ju)有(you)生理惰性(xing)、不會導致(zhi)凝血的(de)突(tu)出特性(xing)，因此(ci)在(zai)醫用領域應用廣泛。

主要品種

硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)分類的方法很多，通常按(an)固化(hua)前的形態分為固體硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)和液體硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)；按(an)硫化(hua)溫度分為室溫硫化(hua)硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)，高(gao)溫硫化(hua)硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)；按(an)所(suo)用(yong)單體的不同，可分為甲基(ji)乙烯(xi)基(ji)硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)，甲基(ji)苯基(ji)乙烯(xi)基(ji)硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)、氟硅(gui)，腈硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)等(deng)；按(an)性(xing)能和用(yong)途的不同又可分為通用(yong)型(xing)、超(chao)耐低(di)溫型(xing)、超(chao)耐高(gao)溫型(xing)、高(gao)強力型(xing)、耐油型(xing)、醫用(yong)型(xing)等(deng)等(deng)。

發展史

硅(gui)橡(xiang)膠早期(qi)是由(you)美(mei)國(guo)(guo)(guo)(guo)以三(san)氯化鐵為催化劑(ji)合成的(de)。1945年，硅(gui)橡(xiang)膠產品(pin)問世。1948年，采(cai)用高(gao)比表面積(ji)的(de)氣(qi)相法白炭(tan)黑補強的(de)硅(gui)橡(xiang)膠研制(zhi)成功，使硅(gui)橡(xiang)膠的(de)性能躍升(sheng)到實用階段，奠定了現(xian)代(dai)硅(gui)橡(xiang)膠生(sheng)產技術(shu)的(de)基礎。從二甲基二氯硅(gui)烷合成開始生(sheng)產硅(gui)橡(xiang)膠的(de)國(guo)(guo)(guo)(guo)家有美(mei)國(guo)(guo)(guo)(guo)。俄羅斯、德國(guo)(guo)(guo)(guo)、日本(ben)、韓國(guo)(guo)(guo)(guo)和中國(guo)(guo)(guo)(guo)等。中國(guo)(guo)(guo)(guo)硅(gui)橡(xiang)膠的(de)工(gong)業(ye)化研究始于(yu)1957年，多家研究所和企(qi)業(ye)陸續(xu)開發出各種硅(gui)橡(xiang)膠。到2003年底，中國(guo)(guo)(guo)(guo)硅(gui)橡(xiang)膠生(sheng)產能力為135千噸，其中高(gao)溫膠100千噸。

高溫硫化硅橡膠

高(gao)溫(wen)硫(liu)(liu)化硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)是指(zhi)聚硅(gui)氧烷(wan)變成彈性(xing)體(ti)的(de)過(guo)程是經過(guo)高(gao)溫(wen)（110-170℃）硫(liu)(liu)化成型(xing)的(de)。它(ta)主要以高(gao)分子量的(de)聚甲基(ji)乙(yi)烯基(ji)硅(gui)氧烷(wan)為生(sheng)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)，混入補(bu)(bu)強填料(liao)、硫(liu)(liu)化劑(ji)等，在加(jia)(jia)熱加(jia)(jia)壓(ya)下硫(liu)(liu)化成彈性(xing)體(ti)。硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)補(bu)(bu)強主要是各(ge)種(zhong)類型(xing)的(de)白(bai)炭黑，可使(shi)硫(liu)(liu)化膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)強度增(zeng)加(jia)(jia)數十(shi)倍。有(you)時為了降低成本或改善膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)料(liao)性(xing)能(neng)及(ji)賦予硫(liu)(liu)化膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)各(ge)種(zhong)特殊的(de)性(xing)能(neng)，也加(jia)(jia)入相應(ying)的(de)各(ge)種(zhong)添加(jia)(jia)劑(ji)。硫(liu)(liu)化劑(ji)是各(ge)種(zhong)有(you)機過(guo)氧化物(wu)或加(jia)(jia)成反(fan)應(ying)催化劑(ji)。

加(jia)工成型(xing)方法如圖所示。一次硫(liu)化(hua)(hua)(hua)的(de)(de)目(mu)的(de)(de)是(shi)進行高分子鏈的(de)(de)交(jiao)聯(lian)反(fan)應；二次硫(liu)化(hua)(hua)(hua)的(de)(de)目(mu)的(de)(de)是(shi)進行補(bu)充交(jiao)聯(lian)、驅除硫(liu)化(hua)(hua)(hua)劑(ji)分解(jie)產物和其他揮發性化(hua)(hua)(hua)合物以(yi)穩定硫(liu)化(hua)(hua)(hua)膠的(de)(de)各(ge)項性能。常用的(de)(de)設(she)備有開放式煉(lian)膠機、捏合機及真空(kong)密煉(lian)機。

主要性能

（1）高溫(wen)(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)顯著的特征是(shi)高溫(wen)(wen)(wen)穩定(ding)性(xing)(xing)(xing)(xing)，雖(sui)然(ran)(ran)常溫(wen)(wen)(wen)下(xia)(xia)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的強(qiang)度(du)(du)僅是(shi)天然(ran)(ran)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)或某(mou)些(xie)合(he)成橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的一半，但(dan)在200℃以(yi)上的高溫(wen)(wen)(wen)環(huan)境(jing)下(xia)(xia)，硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)仍(reng)能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)保(bao)持一定(ding)的柔(rou)韌性(xing)(xing)(xing)(xing)、回(hui)彈性(xing)(xing)(xing)(xing)和(he)表面硬度(du)(du)，且(qie)力學性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)無明顯變化。（2）低溫(wen)(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的玻璃化溫(wen)(wen)(wen)度(du)(du)一般為(wei)(wei)-70~-50℃，特殊(shu)配方可達-100℃，表明其低溫(wen)(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)優異。這對(dui)(dui)航空、宇航工業的意義(yi)重(zhong)大。（3）耐(nai)(nai)(nai)候性(xing)(xing)(xing)(xing)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)中Si-O-Si鍵(jian)對(dui)(dui)氧、臭(chou)氧及紫(zi)外(wai)線等(deng)十分穩定(ding)，在不加任(ren)何添(tian)加劑(ji)的情況下(xia)(xia)，就具有(you)(you)優良(liang)的耐(nai)(nai)(nai)候性(xing)(xing)(xing)(xing)。（4）電(dian)氣(qi)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)具有(you)(you)優異的絕緣(yuan)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)，耐(nai)(nai)(nai)電(dian)暈性(xing)(xing)(xing)(xing)和(he)耐(nai)(nai)(nai)電(dian)弧(hu)性(xing)(xing)(xing)(xing)也(ye)非常好(hao)。（5）物(wu)理機械(xie)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)常溫(wen)(wen)(wen)下(xia)(xia)的物(wu)理機械(xie)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)比通用(yong)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)差，但(dan)在150℃的高溫(wen)(wen)(wen)和(he)-50℃的低溫(wen)(wen)(wen)下(xia)(xia)，其物(wu)理機械(xie)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)優于通用(yong)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)。（6）耐(nai)(nai)(nai)油(you)及化學試劑(ji)性(xing)(xing)(xing)(xing)。普通硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)具有(you)(you)中等(deng)的耐(nai)(nai)(nai)油(you)、耐(nai)(nai)(nai)溶劑(ji)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)。（7）氣(qi)體(ti)透過性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)。室溫(wen)(wen)(wen)下(xia)(xia)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)對(dui)(dui)空氣(qi)、氮、氧、二氧化碳等(deng)氣(qi)體(ti)的透氣(qi)性(xing)(xing)(xing)(xing)比天然(ran)(ran)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)高出30-50倍。（8）生理惰性(xing)(xing)(xing)(xing)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)無毒，無味，無嗅，與人體(ti)組織(zhi)不粘連(lian)，具有(you)(you)抗凝血作(zuo)用(yong)，對(dui)(dui)肌體(ti)組織(zhi)的反應性(xing)(xing)(xing)(xing)非常少(shao)。特別(bie)適合(he)作(zuo)為(wei)(wei)醫(yi)用(yong)材料。

硅橡膠的用量

據(ju)中國(guo)汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)工(gong)業協(xie)會統(tong)計，2012年，汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)產銷分別達到(dao)1927.18萬(wan)輛和(he)1930.64萬(wan)輛，同比分別增(zeng)(zeng)(zeng)長(chang)4.63%和(he)4.33%，汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)工(gong)業硅(gui)(gui)橡(xiang)膠的(de)(de)用(yong)(yong)(yong)量(liang)約達2.0萬(wan)t。根據(ju)觀研(yan)天下(xia)的(de)(de)新研(yan)究，增(zeng)(zeng)(zeng)加有機(ji)硅(gui)(gui)材料在汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)零(ling)部件(jian)方面的(de)(de)用(yong)(yong)(yong)量(liang)，可以(yi)大幅度提高(gao)汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)的(de)(de)安全性能，因此，汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)產量(liang)和(he)單車(che)(che)(che)用(yong)(yong)(yong)量(liang)水平的(de)(de)提高(gao)都(dou)將(jiang)推動(dong)汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)工(gong)業對硅(gui)(gui)橡(xiang)膠需求的(de)(de)增(zeng)(zeng)(zeng)加。國(guo)家(jia)鼓勵自(zi)主(zhu)(zhu)(zhu)品(pin)牌的(de)(de)汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)發(fa)展(zhan)，關鍵汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)零(ling)部件(jian)實現自(zi)主(zhu)(zhu)(zhu)化，《2012年度黨政(zheng)(zheng)機(ji)關公務用(yong)(yong)(yong)車(che)(che)(che)選用(yong)(yong)(yong)車(che)(che)(che)型目(mu)錄(lu)（征(zheng)求意見稿）》為(wei)自(zi)主(zhu)(zhu)(zhu)品(pin)牌擴大在政(zheng)(zheng)府采(cai)購的(de)(de)市場份額，為(wei)改變目(mu)前國(guo)內政(zheng)(zheng)府采(cai)購以(yi)合資(zi)品(pin)牌產品(pin)為(wei)主(zhu)(zhu)(zhu)的(de)(de)局面提供了保障。促進自(zi)主(zhu)(zhu)(zhu)品(pin)牌發(fa)展(zhan)，國(guo)產汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)業的(de)(de)繁榮將(jiang)為(wei)汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)膠的(de)(de)應用(yong)(yong)(yong)提供有力保障。預測未來3年，我國(guo)室溫(wen)硫化硅(gui)(gui)橡(xiang)膠在汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)行業將(jiang)以(yi)年均(jun)20%增(zeng)(zeng)(zeng)長(chang)。

此(ci)外，硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)是重(zhong)要(yao)的(de)(de)非石(shi)油(you)基(ji)(ji)合(he)成(cheng)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)，約占非石(shi)油(you)基(ji)(ji)合(he)成(cheng)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)消費(fei)量的(de)(de)98%。但(dan)因為石(shi)油(you)價格的(de)(de)大幅上漲，同(tong)時我國在硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)關(guan)鍵原料有(you)機(ji)硅(gui)(gui)單體的(de)(de)生產(chan)技術(shu)方(fang)面取得突破，有(you)機(ji)硅(gui)(gui)單體的(de)(de)生產(chan)技術(shu)在2005年(nian)前被幾家跨國公司壟斷(duan)，但(dan)目前我國已發展成(cheng)為全球有(you)機(ji)硅(gui)(gui)單體第1大國，這2個(ge)方(fang)面原因使硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)價格從2011年(nian)起開始(shi)低(di)于石(shi)油(you)基(ji)(ji)合(he)成(cheng)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)，僅約為大宗(zong)石(shi)油(you)基(ji)(ji)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)80%～90%，成(cheng)為廉(lian)價的(de)(de)合(he)成(cheng)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)，并開始(shi)大規模替(ti)代(dai)石(shi)油(you)基(ji)(ji)合(he)成(cheng)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)。這將(jiang)極大拓展有(you)機(ji)硅(gui)(gui)產(chan)業的(de)(de)市(shi)場(chang)空間，同(tong)時將(jiang)帶動硅(gui)(gui)油(you)、硅(gui)(gui)烷偶聯劑(ji)和硅(gui)(gui)樹脂等其他有(you)機(ji)硅(gui)(gui)產(chan)品的(de)(de)消費(fei)。