硅橡膠是指主(zhu)(zhu)鏈(lian)由硅(gui)(gui)(gui)和氧原子(zi)交替構成(cheng)，硅(gui)(gui)(gui)原子(zi)上通(tong)常(chang)連有兩個(ge)有機基(ji)團(tuan)的橡膠(jiao)。普通(tong)的硅(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)主(zhu)(zhu)要由含(han)甲基(ji)和少量(liang)乙(yi)烯基(ji)的硅(gui)(gui)(gui)氧鏈(lian)節(jie)組成(cheng)。苯(ben)基(ji)的引入(ru)可提高(gao)硅(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)的耐高(gao)、低溫性能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)，三(san)氟(fu)丙基(ji)及(ji)氰基(ji)的引入(ru)則(ze)可提高(gao)硅(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)的耐溫及(ji)耐油性能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)。硅(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)耐低溫性能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)良好，一般在-55℃下(xia)仍能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)工作(zuo)(zuo)。引入(ru)苯(ben)基(ji)后，可達-73℃。硅(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)的耐熱(re)性能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)也(ye)很突出(chu)，在180℃下(xia)可長(chang)期工作(zuo)(zuo)，稍高(gao)于(yu)200℃也(ye)能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)承受數(shu)周或更長(chang)時間仍有彈性，瞬時可耐300℃以上的高(gao)溫。硅(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)的透(tou)氣性好，氧氣透(tou)過率在合成(cheng)聚合物中(zhong)是較高(gao)的。此外，硅(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)還具有生(sheng)理惰性、不會(hui)導致凝血的突出(chu)特(te)性，因(yin)此在醫用(yong)領(ling)域應用(yong)廣泛。

主要品種

硅(gui)橡膠(jiao)分(fen)類(lei)的(de)方法很多，通(tong)常(chang)按(an)(an)固(gu)化(hua)前的(de)形態分(fen)為固(gu)體(ti)硅(gui)橡膠(jiao)和液體(ti)硅(gui)橡膠(jiao)；按(an)(an)硫化(hua)溫(wen)(wen)度分(fen)為室溫(wen)(wen)硫化(hua)硅(gui)橡膠(jiao)，高溫(wen)(wen)硫化(hua)硅(gui)橡膠(jiao)；按(an)(an)所用(yong)單體(ti)的(de)不同，可(ke)分(fen)為甲(jia)基(ji)乙烯基(ji)硅(gui)橡膠(jiao)，甲(jia)基(ji)苯(ben)基(ji)乙烯基(ji)硅(gui)橡膠(jiao)、氟硅(gui)，腈硅(gui)橡膠(jiao)等(deng)(deng)；按(an)(an)性能(neng)和用(yong)途的(de)不同又可(ke)分(fen)為通(tong)用(yong)型(xing)、超(chao)耐低溫(wen)(wen)型(xing)、超(chao)耐高溫(wen)(wen)型(xing)、高強力型(xing)、耐油(you)型(xing)、醫用(yong)型(xing)等(deng)(deng)等(deng)(deng)。

發展史

硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)早期是由美國(guo)以(yi)三氯(lv)化(hua)鐵為催化(hua)劑合(he)成(cheng)的。1945年(nian)，硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)產(chan)品(pin)問(wen)世。1948年(nian)，采用高比表(biao)面積(ji)的氣相法白炭(tan)黑補強的硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)研制成(cheng)功，使硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的性能躍升到實用階段(duan)，奠定(ding)了現代硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)生產(chan)技術的基礎。從二(er)甲基二(er)氯(lv)硅(gui)烷(wan)合(he)成(cheng)開始生產(chan)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的國(guo)家有美國(guo)。俄(e)羅斯、德國(guo)、日本(ben)、韓國(guo)和中(zhong)國(guo)等。中(zhong)國(guo)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的工業(ye)(ye)化(hua)研究始于1957年(nian)，多家研究所和企業(ye)(ye)陸續開發(fa)出各(ge)種硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)。到2003年(nian)底，中(zhong)國(guo)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)生產(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(wen)硫(liu)化(hua)(hua)(hua)硅橡(xiang)膠(jiao)是指(zhi)聚硅氧烷變成彈性(xing)體的(de)(de)過(guo)程(cheng)是經過(guo)高(gao)溫(wen)（110-170℃）硫(liu)化(hua)(hua)(hua)成型的(de)(de)。它主要以高(gao)分(fen)子量(liang)的(de)(de)聚甲基(ji)(ji)乙烯基(ji)(ji)硅氧烷為生膠(jiao)，混(hun)入補強(qiang)(qiang)填料、硫(liu)化(hua)(hua)(hua)劑(ji)等，在(zai)加(jia)(jia)熱(re)加(jia)(jia)壓下硫(liu)化(hua)(hua)(hua)成彈性(xing)體。硅橡(xiang)膠(jiao)的(de)(de)補強(qiang)(qiang)主要是各種(zhong)類型的(de)(de)白炭黑(hei)，可使(shi)硫(liu)化(hua)(hua)(hua)膠(jiao)的(de)(de)強(qiang)(qiang)度增加(jia)(jia)數(shu)十倍。有時為了(le)降低成本或(huo)改善(shan)膠(jiao)料性(xing)能(neng)及(ji)賦予硫(liu)化(hua)(hua)(hua)膠(jiao)各種(zhong)特殊的(de)(de)性(xing)能(neng)，也(ye)加(jia)(jia)入相應(ying)的(de)(de)各種(zhong)添加(jia)(jia)劑(ji)。硫(liu)化(hua)(hua)(hua)劑(ji)是各種(zhong)有機過(guo)氧化(hua)(hua)(hua)物或(huo)加(jia)(jia)成反應(ying)催化(hua)(hua)(hua)劑(ji)。

加工(gong)成型方法如圖所示。一(yi)次硫(liu)化(hua)的(de)目(mu)的(de)是(shi)進行高分(fen)子鏈的(de)交聯(lian)反應；二次硫(liu)化(hua)的(de)目(mu)的(de)是(shi)進行補充交聯(lian)、驅除(chu)硫(liu)化(hua)劑分(fen)解(jie)產物(wu)(wu)和其(qi)他揮發性(xing)化(hua)合(he)物(wu)(wu)以穩定硫(liu)化(hua)膠的(de)各項性(xing)能。常用的(de)設備有(you)開放式煉膠機、捏合(he)機及真空密煉機。

主要性能

（1）高(gao)溫性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)。硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)顯(xian)著的(de)(de)(de)特(te)征是高(gao)溫穩定性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)，雖然常(chang)(chang)溫下(xia)硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)強度僅(jin)是天然橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)或某些(xie)合(he)成(cheng)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)一半，但(dan)(dan)在(zai)200℃以上的(de)(de)(de)高(gao)溫環境(jing)下(xia)，硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)仍(reng)能(neng)保持一定的(de)(de)(de)柔韌性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)、回彈性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)和(he)(he)表(biao)(biao)面(mian)硬度，且力(li)學性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)無明(ming)顯(xian)變化。（2）低溫性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)玻璃化溫度一般(ban)為(wei)(wei)-70~-50℃，特(te)殊(shu)配(pei)方可達-100℃，表(biao)(biao)明(ming)其(qi)低溫性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)優(you)異。這對(dui)(dui)航空(kong)、宇航工業的(de)(de)(de)意義重(zhong)大(da)。（3）耐(nai)候性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)中Si-O-Si鍵對(dui)(dui)氧(yang)、臭氧(yang)及紫(zi)外線(xian)等(deng)十分穩定，在(zai)不加(jia)(jia)任(ren)何添(tian)加(jia)(jia)劑(ji)的(de)(de)(de)情(qing)況下(xia)，就具(ju)有(you)優(you)良的(de)(de)(de)耐(nai)候性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)。（4）電氣(qi)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)。硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)具(ju)有(you)優(you)異的(de)(de)(de)絕(jue)緣(yuan)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)，耐(nai)電暈性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)和(he)(he)耐(nai)電弧性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)也(ye)非常(chang)(chang)好。（5）物(wu)理機(ji)械(xie)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)。硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)常(chang)(chang)溫下(xia)的(de)(de)(de)物(wu)理機(ji)械(xie)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)比通(tong)用橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)差，但(dan)(dan)在(zai)150℃的(de)(de)(de)高(gao)溫和(he)(he)-50℃的(de)(de)(de)低溫下(xia)，其(qi)物(wu)理機(ji)械(xie)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)優(you)于通(tong)用橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)。（6）耐(nai)油(you)及化學試劑(ji)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)。普通(tong)硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)具(ju)有(you)中等(deng)的(de)(de)(de)耐(nai)油(you)、耐(nai)溶劑(ji)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)。（7）氣(qi)體透過性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)。室溫下(xia)硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)對(dui)(dui)空(kong)氣(qi)、氮、氧(yang)、二(er)氧(yang)化碳等(deng)氣(qi)體的(de)(de)(de)透氣(qi)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)比天然橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)高(gao)出30-50倍(bei)。（8）生理惰性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)。硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)無毒，無味，無嗅，與人體組(zu)織不粘連，具(ju)有(you)抗凝(ning)血作(zuo)用，對(dui)(dui)肌(ji)體組(zu)織的(de)(de)(de)反應性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)非常(chang)(chang)少。特(te)別適(shi)合(he)作(zuo)為(wei)(wei)醫用材料。

硅橡膠的用量

據(ju)中國(guo)(guo)汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)工(gong)業(ye)協會統計(ji)，2012年，汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)產銷分別達到(dao)1927.18萬(wan)輛和(he)1930.64萬(wan)輛，同比分別增長4.63%和(he)4.33%，汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)工(gong)業(ye)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的用(yong)量(liang)約(yue)達2.0萬(wan)t。根據(ju)觀(guan)研天(tian)下(xia)的新(xin)研究，增加有機硅(gui)(gui)材料(liao)在(zai)汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)零(ling)部(bu)件(jian)方面的用(yong)量(liang)，可以大幅(fu)度(du)提高汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)的安(an)全性能，因此，汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)產量(liang)和(he)單車(che)(che)用(yong)量(liang)水平的提高都將推(tui)動汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)工(gong)業(ye)對(dui)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)需求的增加。國(guo)(guo)家鼓勵(li)自主(zhu)品(pin)牌的汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)發展(zhan)，關鍵汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)零(ling)部(bu)件(jian)實現自主(zhu)化(hua)，《2012年度(du)黨政機關公務(wu)用(yong)車(che)(che)選用(yong)車(che)(che)型目(mu)錄(lu)（征(zheng)求意見稿(gao)）》為(wei)自主(zhu)品(pin)牌擴(kuo)大在(zai)政府(fu)采購(gou)的市場份額，為(wei)改變目(mu)前國(guo)(guo)內政府(fu)采購(gou)以合(he)資品(pin)牌產品(pin)為(wei)主(zhu)的局面提供了保障(zhang)(zhang)。促進自主(zhu)品(pin)牌發展(zhan)，國(guo)(guo)產汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)業(ye)的繁榮將為(wei)汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)膠(jiao)(jiao)的應用(yong)提供有力(li)保障(zhang)(zhang)。預測未(wei)來(lai)3年，我國(guo)(guo)室溫硫化(hua)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)在(zai)汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)行業(ye)將以年均(jun)20%增長。

此(ci)外(wai)，硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)是重要的(de)(de)(de)非(fei)石(shi)(shi)油(you)基(ji)合(he)成(cheng)(cheng)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)，約(yue)占非(fei)石(shi)(shi)油(you)基(ji)合(he)成(cheng)(cheng)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)消費(fei)(fei)量(liang)的(de)(de)(de)98%。但(dan)因為石(shi)(shi)油(you)價格(ge)的(de)(de)(de)大(da)幅(fu)上(shang)漲(zhang)，同時我國(guo)(guo)在硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)關鍵(jian)原料有機硅(gui)(gui)(gui)單(dan)體(ti)的(de)(de)(de)生(sheng)產(chan)(chan)(chan)技(ji)術方(fang)面(mian)取得突(tu)破，有機硅(gui)(gui)(gui)單(dan)體(ti)的(de)(de)(de)生(sheng)產(chan)(chan)(chan)技(ji)術在2005年前被幾家跨國(guo)(guo)公司壟斷，但(dan)目前我國(guo)(guo)已發展成(cheng)(cheng)為全球有機硅(gui)(gui)(gui)單(dan)體(ti)第1大(da)國(guo)(guo)，這(zhe)2個(ge)方(fang)面(mian)原因使硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)價格(ge)從2011年起(qi)開始(shi)低于石(shi)(shi)油(you)基(ji)合(he)成(cheng)(cheng)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)，僅約(yue)為大(da)宗石(shi)(shi)油(you)基(ji)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)80%～90%，成(cheng)(cheng)為廉價的(de)(de)(de)合(he)成(cheng)(cheng)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)，并(bing)開始(shi)大(da)規模(mo)替代石(shi)(shi)油(you)基(ji)合(he)成(cheng)(cheng)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)。這(zhe)將極大(da)拓展有機硅(gui)(gui)(gui)產(chan)(chan)(chan)業的(de)(de)(de)市場空間(jian)，同時將帶動硅(gui)(gui)(gui)油(you)、硅(gui)(gui)(gui)烷偶聯(lian)劑和(he)硅(gui)(gui)(gui)樹脂等(deng)其他有機硅(gui)(gui)(gui)產(chan)(chan)(chan)品的(de)(de)(de)消費(fei)(fei)。