硅橡膠是(shi)指主鏈由硅(gui)(gui)和氧原子(zi)交替構成(cheng)，硅(gui)(gui)原子(zi)上通常連有(you)兩個有(you)機基團的(de)(de)(de)橡膠(jiao)。普通的(de)(de)(de)硅(gui)(gui)橡膠(jiao)主要由含甲基和少量乙(yi)烯基的(de)(de)(de)硅(gui)(gui)氧鏈節組成(cheng)。苯基的(de)(de)(de)引入可提高(gao)(gao)硅(gui)(gui)橡膠(jiao)的(de)(de)(de)耐(nai)(nai)高(gao)(gao)、低溫(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)，三氟丙基及氰基的(de)(de)(de)引入則可提高(gao)(gao)硅(gui)(gui)橡膠(jiao)的(de)(de)(de)耐(nai)(nai)溫(wen)(wen)及耐(nai)(nai)油(you)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。硅(gui)(gui)橡膠(jiao)耐(nai)(nai)低溫(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)良好，一般在(zai)-55℃下仍能(neng)(neng)工作。引入苯基后，可達-73℃。硅(gui)(gui)橡膠(jiao)的(de)(de)(de)耐(nai)(nai)熱性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)也(ye)很突(tu)出(chu)，在(zai)180℃下可長期工作，稍高(gao)(gao)于200℃也(ye)能(neng)(neng)承受數(shu)周或更(geng)長時(shi)間(jian)仍有(you)彈性(xing)(xing)(xing)，瞬時(shi)可耐(nai)(nai)300℃以上的(de)(de)(de)高(gao)(gao)溫(wen)(wen)。硅(gui)(gui)橡膠(jiao)的(de)(de)(de)透氣性(xing)(xing)(xing)好，氧氣透過率在(zai)合成(cheng)聚合物中是(shi)較高(gao)(gao)的(de)(de)(de)。此(ci)外(wai)，硅(gui)(gui)橡膠(jiao)還具有(you)生理惰性(xing)(xing)(xing)、不(bu)會導致凝(ning)血的(de)(de)(de)突(tu)出(chu)特性(xing)(xing)(xing)，因(yin)此(ci)在(zai)醫用(yong)領域(yu)應用(yong)廣泛。

主要品種

硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)分(fen)(fen)(fen)類的方法很多，通常(chang)按(an)(an)固化(hua)前的形態分(fen)(fen)(fen)為(wei)固體(ti)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)和液體(ti)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)；按(an)(an)硫化(hua)溫度分(fen)(fen)(fen)為(wei)室溫硫化(hua)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)，高(gao)溫硫化(hua)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)；按(an)(an)所用單體(ti)的不同，可分(fen)(fen)(fen)為(wei)甲(jia)基乙烯基硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)，甲(jia)基苯基乙烯基硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)、氟硅(gui)(gui)，腈硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)等；按(an)(an)性能和用途的不同又(you)可分(fen)(fen)(fen)為(wei)通用型(xing)(xing)、超(chao)耐(nai)低溫型(xing)(xing)、超(chao)耐(nai)高(gao)溫型(xing)(xing)、高(gao)強力型(xing)(xing)、耐(nai)油型(xing)(xing)、醫用型(xing)(xing)等等。

發展史

硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)早期是由(you)美國(guo)以三(san)氯化(hua)鐵(tie)為催化(hua)劑合成的(de)(de)(de)。1945年(nian)，硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)產(chan)品(pin)問世(shi)。1948年(nian)，采(cai)用高比表面積的(de)(de)(de)氣相法白炭黑(hei)補強的(de)(de)(de)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)研(yan)(yan)制(zhi)成功，使硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)性(xing)能躍升到(dao)實用階段，奠定了現代硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)生(sheng)產(chan)技(ji)術的(de)(de)(de)基礎。從二(er)甲基二(er)氯硅(gui)(gui)烷合成開始(shi)生(sheng)產(chan)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)國(guo)家有美國(guo)。俄羅斯、德(de)國(guo)、日(ri)本、韓國(guo)和中國(guo)等。中國(guo)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)工業化(hua)研(yan)(yan)究始(shi)于1957年(nian)，多家研(yan)(yan)究所(suo)和企業陸續(xu)開發出各種硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)。到(dao)2003年(nian)底，中國(guo)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)生(sheng)產(chan)能力為135千噸(dun)，其中高溫(wen)膠(jiao)(jiao)100千噸(dun)。

高溫硫化硅橡膠

高溫硫(liu)化(hua)(hua)(hua)硅橡膠是(shi)指聚(ju)硅氧烷(wan)(wan)變成(cheng)彈性(xing)體(ti)的(de)(de)過(guo)程是(shi)經過(guo)高溫（110-170℃）硫(liu)化(hua)(hua)(hua)成(cheng)型(xing)的(de)(de)。它主要以高分子(zi)量的(de)(de)聚(ju)甲基(ji)乙烯基(ji)硅氧烷(wan)(wan)為(wei)生(sheng)膠，混(hun)入補強填料、硫(liu)化(hua)(hua)(hua)劑(ji)等，在加(jia)(jia)(jia)熱加(jia)(jia)(jia)壓下硫(liu)化(hua)(hua)(hua)成(cheng)彈性(xing)體(ti)。硅橡膠的(de)(de)補強主要是(shi)各種(zhong)類(lei)型(xing)的(de)(de)白炭黑，可使硫(liu)化(hua)(hua)(hua)膠的(de)(de)強度增(zeng)加(jia)(jia)(jia)數(shu)十(shi)倍。有時為(wei)了降低(di)成(cheng)本(ben)或(huo)改善膠料性(xing)能及賦予硫(liu)化(hua)(hua)(hua)膠各種(zhong)特殊(shu)的(de)(de)性(xing)能，也加(jia)(jia)(jia)入相應的(de)(de)各種(zhong)添加(jia)(jia)(jia)劑(ji)。硫(liu)化(hua)(hua)(hua)劑(ji)是(shi)各種(zhong)有機過(guo)氧化(hua)(hua)(hua)物或(huo)加(jia)(jia)(jia)成(cheng)反應催(cui)化(hua)(hua)(hua)劑(ji)。

加工(gong)成型(xing)方法如圖(tu)所示。一次硫化的(de)目的(de)是(shi)進行高分(fen)子鏈的(de)交聯反(fan)應；二次硫化的(de)目的(de)是(shi)進行補充交聯、驅(qu)除硫化劑分(fen)解產物和(he)其他(ta)揮發性化合物以穩定(ding)硫化膠(jiao)的(de)各項性能。常用的(de)設備有開放(fang)式(shi)煉膠(jiao)機(ji)(ji)、捏合機(ji)(ji)及真空密煉機(ji)(ji)。

主要性能

（1）高(gao)(gao)溫(wen)(wen)(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)顯著的(de)特征是高(gao)(gao)溫(wen)(wen)(wen)(wen)穩(wen)定(ding)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)，雖然(ran)常(chang)溫(wen)(wen)(wen)(wen)下(xia)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)強度僅是天然(ran)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)或某(mou)些合(he)成橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)一半，但在200℃以(yi)上的(de)高(gao)(gao)溫(wen)(wen)(wen)(wen)環境下(xia)，硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)仍能(neng)保(bao)持一定(ding)的(de)柔韌性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)、回彈性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)和表(biao)面硬度，且力學性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)無(wu)(wu)明(ming)顯變化(hua)。（2）低溫(wen)(wen)(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)玻璃化(hua)溫(wen)(wen)(wen)(wen)度一般為-70~-50℃，特殊(shu)配(pei)方(fang)可達-100℃，表(biao)明(ming)其低溫(wen)(wen)(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)優(you)異(yi)。這(zhe)對航空、宇航工(gong)業(ye)的(de)意義重(zhong)大。（3）耐(nai)(nai)候(hou)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)中(zhong)Si-O-Si鍵對氧(yang)、臭(chou)氧(yang)及紫外線等十分穩(wen)定(ding)，在不(bu)加(jia)(jia)任何添加(jia)(jia)劑的(de)情況下(xia)，就具有(you)優(you)良的(de)耐(nai)(nai)候(hou)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)。（4）電(dian)氣性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)具有(you)優(you)異(yi)的(de)絕緣性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)，耐(nai)(nai)電(dian)暈性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)和耐(nai)(nai)電(dian)弧性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)也非常(chang)好。（5）物理(li)機(ji)械(xie)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)常(chang)溫(wen)(wen)(wen)(wen)下(xia)的(de)物理(li)機(ji)械(xie)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)比通(tong)用橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)差(cha)，但在150℃的(de)高(gao)(gao)溫(wen)(wen)(wen)(wen)和-50℃的(de)低溫(wen)(wen)(wen)(wen)下(xia)，其物理(li)機(ji)械(xie)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)優(you)于通(tong)用橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)。（6）耐(nai)(nai)油(you)及化(hua)學試劑性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)。普通(tong)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)具有(you)中(zhong)等的(de)耐(nai)(nai)油(you)、耐(nai)(nai)溶劑性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)。（7）氣體(ti)透(tou)過性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)。室溫(wen)(wen)(wen)(wen)下(xia)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)對空氣、氮(dan)、氧(yang)、二氧(yang)化(hua)碳等氣體(ti)的(de)透(tou)氣性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)比天然(ran)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)高(gao)(gao)出30-50倍。（8）生理(li)惰性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)無(wu)(wu)毒，無(wu)(wu)味，無(wu)(wu)嗅，與(yu)人體(ti)組(zu)織不(bu)粘連，具有(you)抗凝血(xue)作用，對肌體(ti)組(zu)織的(de)反應性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)非常(chang)少(shao)。特別(bie)適合(he)作為醫用材料。

硅橡膠的用量

據(ju)中國(guo)(guo)汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)工(gong)業(ye)(ye)協(xie)會統計，2012年(nian)，汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)產(chan)銷(xiao)分別(bie)達到(dao)1927.18萬輛和1930.64萬輛，同比分別(bie)增長(chang)4.63%和4.33%，汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)工(gong)業(ye)(ye)硅(gui)橡膠的(de)(de)(de)(de)用量(liang)(liang)約達2.0萬t。根據(ju)觀研天下的(de)(de)(de)(de)新(xin)研究，增加(jia)有機硅(gui)材料在(zai)(zai)(zai)汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)零(ling)部件方面(mian)的(de)(de)(de)(de)用量(liang)(liang)，可以大幅(fu)度提高汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)的(de)(de)(de)(de)安全性能，因此，汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)產(chan)量(liang)(liang)和單車(che)(che)(che)用量(liang)(liang)水平的(de)(de)(de)(de)提高都將推(tui)動汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)工(gong)業(ye)(ye)對硅(gui)橡膠需求的(de)(de)(de)(de)增加(jia)。國(guo)(guo)家(jia)鼓勵自主(zhu)品牌的(de)(de)(de)(de)汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)發展，關鍵汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)零(ling)部件實現自主(zhu)化，《2012年(nian)度黨政機關公務用車(che)(che)(che)選用車(che)(che)(che)型目(mu)錄（征求意見稿）》為自主(zhu)品牌擴大在(zai)(zai)(zai)政府采(cai)購的(de)(de)(de)(de)市場份額，為改變目(mu)前國(guo)(guo)內政府采(cai)購以合(he)資品牌產(chan)品為主(zhu)的(de)(de)(de)(de)局面(mian)提供(gong)了保障(zhang)。促進自主(zhu)品牌發展，國(guo)(guo)產(chan)汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)業(ye)(ye)的(de)(de)(de)(de)繁榮(rong)將為汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)膠的(de)(de)(de)(de)應用提供(gong)有力保障(zhang)。預測未(wei)來3年(nian)，我國(guo)(guo)室溫硫化硅(gui)橡膠在(zai)(zai)(zai)汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)行(xing)業(ye)(ye)將以年(nian)均(jun)20%增長(chang)。

此外，硅(gui)(gui)橡膠(jiao)是重要的(de)非(fei)石(shi)(shi)(shi)油基(ji)(ji)合(he)(he)成(cheng)(cheng)(cheng)橡膠(jiao)，約占非(fei)石(shi)(shi)(shi)油基(ji)(ji)合(he)(he)成(cheng)(cheng)(cheng)橡膠(jiao)消(xiao)費量的(de)98%。但因為(wei)石(shi)(shi)(shi)油價格的(de)大幅上漲(zhang)，同時我(wo)國(guo)(guo)在(zai)硅(gui)(gui)橡膠(jiao)的(de)關鍵原料有(you)機硅(gui)(gui)單(dan)體(ti)(ti)的(de)生(sheng)(sheng)產技術(shu)方(fang)(fang)面取得突(tu)破，有(you)機硅(gui)(gui)單(dan)體(ti)(ti)的(de)生(sheng)(sheng)產技術(shu)在(zai)2005年前被幾家跨國(guo)(guo)公司壟斷，但目(mu)前我(wo)國(guo)(guo)已發展成(cheng)(cheng)(cheng)為(wei)全球有(you)機硅(gui)(gui)單(dan)體(ti)(ti)第1大國(guo)(guo)，這2個(ge)方(fang)(fang)面原因使(shi)硅(gui)(gui)橡膠(jiao)的(de)價格從2011年起開(kai)始低(di)于石(shi)(shi)(shi)油基(ji)(ji)合(he)(he)成(cheng)(cheng)(cheng)橡膠(jiao)，僅(jin)約為(wei)大宗石(shi)(shi)(shi)油基(ji)(ji)橡膠(jiao)的(de)80%～90%，成(cheng)(cheng)(cheng)為(wei)廉(lian)價的(de)合(he)(he)成(cheng)(cheng)(cheng)橡膠(jiao)，并開(kai)始大規模替(ti)代(dai)石(shi)(shi)(shi)油基(ji)(ji)合(he)(he)成(cheng)(cheng)(cheng)橡膠(jiao)。這將(jiang)極大拓展有(you)機硅(gui)(gui)產業的(de)市場空間，同時將(jiang)帶動(dong)硅(gui)(gui)油、硅(gui)(gui)烷偶聯(lian)劑和硅(gui)(gui)樹(shu)脂(zhi)等其他(ta)有(you)機硅(gui)(gui)產品的(de)消(xiao)費。