硅橡膠是指主(zhu)鏈由硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)和氧(yang)原子交(jiao)替構成(cheng)，硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)原子上通(tong)常連有兩個有機基(ji)(ji)(ji)(ji)團(tuan)的(de)橡膠。普通(tong)的(de)硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)橡膠主(zhu)要由含甲基(ji)(ji)(ji)(ji)和少量乙烯基(ji)(ji)(ji)(ji)的(de)硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)氧(yang)鏈節組成(cheng)。苯(ben)基(ji)(ji)(ji)(ji)的(de)引入可(ke)(ke)提高(gao)硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)橡膠的(de)耐高(gao)、低(di)溫(wen)性(xing)(xing)(xing)能，三氟丙基(ji)(ji)(ji)(ji)及氰基(ji)(ji)(ji)(ji)的(de)引入則可(ke)(ke)提高(gao)硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)橡膠的(de)耐溫(wen)及耐油性(xing)(xing)(xing)能。硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)橡膠耐低(di)溫(wen)性(xing)(xing)(xing)能良好(hao)，一(yi)般在(zai)-55℃下(xia)仍(reng)能工作。引入苯(ben)基(ji)(ji)(ji)(ji)后，可(ke)(ke)達(da)-73℃。硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)橡膠的(de)耐熱性(xing)(xing)(xing)能也很突(tu)出，在(zai)180℃下(xia)可(ke)(ke)長期工作，稍高(gao)于200℃也能承受(shou)數周(zhou)或更長時間(jian)仍(reng)有彈性(xing)(xing)(xing)，瞬時可(ke)(ke)耐300℃以上的(de)高(gao)溫(wen)。硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)橡膠的(de)透氣性(xing)(xing)(xing)好(hao)，氧(yang)氣透過率(lv)在(zai)合(he)成(cheng)聚合(he)物中是較高(gao)的(de)。此外(wai)，硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)橡膠還具(ju)有生理惰性(xing)(xing)(xing)、不會(hui)導致凝血的(de)突(tu)出特性(xing)(xing)(xing)，因(yin)此在(zai)醫用領域應用廣(guang)泛(fan)。

主要品種

硅(gui)(gui)橡(xiang)膠分(fen)(fen)類的(de)(de)方法很多，通常按固化(hua)(hua)前(qian)的(de)(de)形態分(fen)(fen)為固體(ti)(ti)(ti)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠和液體(ti)(ti)(ti)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠；按硫化(hua)(hua)溫(wen)(wen)度分(fen)(fen)為室溫(wen)(wen)硫化(hua)(hua)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠，高溫(wen)(wen)硫化(hua)(hua)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠；按所用(yong)單體(ti)(ti)(ti)的(de)(de)不(bu)同，可分(fen)(fen)為甲基(ji)(ji)(ji)乙(yi)烯基(ji)(ji)(ji)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠，甲基(ji)(ji)(ji)苯基(ji)(ji)(ji)乙(yi)烯基(ji)(ji)(ji)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠、氟硅(gui)(gui)，腈(jing)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠等；按性能和用(yong)途的(de)(de)不(bu)同又(you)可分(fen)(fen)為通用(yong)型(xing)、超耐(nai)(nai)低(di)溫(wen)(wen)型(xing)、超耐(nai)(nai)高溫(wen)(wen)型(xing)、高強(qiang)力型(xing)、耐(nai)(nai)油型(xing)、醫用(yong)型(xing)等等。

發展史

硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)早期是由美(mei)國(guo)以三氯化(hua)鐵為催(cui)化(hua)劑合成的(de)(de)。1945年(nian)，硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)產品(pin)問世(shi)。1948年(nian)，采用高(gao)比表面積的(de)(de)氣(qi)相法白(bai)炭黑補強(qiang)的(de)(de)硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)研(yan)制成功，使硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)性能躍(yue)升(sheng)到實用階(jie)段(duan)，奠定了現代硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)生(sheng)產技術(shu)的(de)(de)基(ji)(ji)礎。從二(er)甲基(ji)(ji)二(er)氯硅(gui)(gui)(gui)(gui)烷合成開(kai)始生(sheng)產硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)國(guo)家(jia)有美(mei)國(guo)。俄羅斯、德國(guo)、日(ri)本、韓國(guo)和(he)中(zhong)國(guo)等。中(zhong)國(guo)硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)工業(ye)(ye)化(hua)研(yan)究始于1957年(nian)，多家(jia)研(yan)究所和(he)企業(ye)(ye)陸續開(kai)發出各種硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)。到2003年(nian)底，中(zhong)國(guo)硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)生(sheng)產能力為135千(qian)噸，其中(zhong)高(gao)溫膠(jiao)100千(qian)噸。

高溫硫化硅橡膠

高溫(wen)(wen)硫(liu)(liu)化(hua)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)是(shi)指聚硅(gui)氧烷(wan)(wan)變成(cheng)彈(dan)性(xing)體(ti)的(de)過(guo)(guo)程是(shi)經過(guo)(guo)高溫(wen)(wen)（110-170℃）硫(liu)(liu)化(hua)成(cheng)型(xing)的(de)。它主(zhu)要以(yi)高分子(zi)量的(de)聚甲(jia)基乙烯基硅(gui)氧烷(wan)(wan)為生膠(jiao)，混入補強(qiang)填料(liao)、硫(liu)(liu)化(hua)劑(ji)等，在加熱加壓下硫(liu)(liu)化(hua)成(cheng)彈(dan)性(xing)體(ti)。硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)的(de)補強(qiang)主(zhu)要是(shi)各(ge)種類型(xing)的(de)白炭黑，可使硫(liu)(liu)化(hua)膠(jiao)的(de)強(qiang)度增加數十倍。有時為了降低(di)成(cheng)本或改善膠(jiao)料(liao)性(xing)能及(ji)賦(fu)予硫(liu)(liu)化(hua)膠(jiao)各(ge)種特(te)殊的(de)性(xing)能，也加入相應(ying)的(de)各(ge)種添加劑(ji)。硫(liu)(liu)化(hua)劑(ji)是(shi)各(ge)種有機過(guo)(guo)氧化(hua)物(wu)或加成(cheng)反應(ying)催化(hua)劑(ji)。

加工成型方法如圖所(suo)示(shi)。一次(ci)硫(liu)化(hua)(hua)的(de)(de)(de)目的(de)(de)(de)是進行高分(fen)子(zi)鏈的(de)(de)(de)交聯反應；二次(ci)硫(liu)化(hua)(hua)的(de)(de)(de)目的(de)(de)(de)是進行補充交聯、驅(qu)除硫(liu)化(hua)(hua)劑分(fen)解產物和(he)其他揮發性(xing)化(hua)(hua)合(he)物以穩(wen)定硫(liu)化(hua)(hua)膠(jiao)的(de)(de)(de)各項性(xing)能。常用(yong)的(de)(de)(de)設(she)備有(you)開放式(shi)煉膠(jiao)機、捏合(he)機及真空密煉機。

主要性能

（1）高(gao)(gao)(gao)溫(wen)(wen)(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)顯著的(de)(de)特(te)征是高(gao)(gao)(gao)溫(wen)(wen)(wen)(wen)穩定(ding)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)，雖然常溫(wen)(wen)(wen)(wen)下(xia)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)強度(du)僅是天(tian)然橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)或某些合成橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)一半，但在200℃以上的(de)(de)高(gao)(gao)(gao)溫(wen)(wen)(wen)(wen)環(huan)境下(xia)，硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)仍能(neng)(neng)保持(chi)一定(ding)的(de)(de)柔韌(ren)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)、回彈性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)和表面硬度(du)，且力學(xue)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)無明(ming)顯變化(hua)。（2）低溫(wen)(wen)(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)玻璃化(hua)溫(wen)(wen)(wen)(wen)度(du)一般為-70~-50℃，特(te)殊配(pei)方可達(da)-100℃，表明(ming)其低溫(wen)(wen)(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)優(you)異。這對航空(kong)、宇航工(gong)業的(de)(de)意義(yi)重(zhong)大。（3）耐(nai)(nai)候性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)中Si-O-Si鍵對氧、臭氧及紫外線等(deng)十分穩定(ding)，在不加任何添加劑(ji)的(de)(de)情況下(xia)，就(jiu)具(ju)(ju)有(you)優(you)良的(de)(de)耐(nai)(nai)候性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)。（4）電氣(qi)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)具(ju)(ju)有(you)優(you)異的(de)(de)絕緣性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)，耐(nai)(nai)電暈性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)和耐(nai)(nai)電弧性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)也非(fei)常好。（5）物理機(ji)械(xie)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)常溫(wen)(wen)(wen)(wen)下(xia)的(de)(de)物理機(ji)械(xie)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)比(bi)通用(yong)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)差，但在150℃的(de)(de)高(gao)(gao)(gao)溫(wen)(wen)(wen)(wen)和-50℃的(de)(de)低溫(wen)(wen)(wen)(wen)下(xia)，其物理機(ji)械(xie)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)優(you)于通用(yong)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)。（6）耐(nai)(nai)油(you)(you)及化(hua)學(xue)試劑(ji)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)。普通硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)具(ju)(ju)有(you)中等(deng)的(de)(de)耐(nai)(nai)油(you)(you)、耐(nai)(nai)溶劑(ji)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。（7）氣(qi)體透過性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。室溫(wen)(wen)(wen)(wen)下(xia)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)對空(kong)氣(qi)、氮、氧、二氧化(hua)碳等(deng)氣(qi)體的(de)(de)透氣(qi)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)比(bi)天(tian)然橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)高(gao)(gao)(gao)出30-50倍。（8）生理惰性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)。硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)無毒(du)，無味，無嗅，與人體組(zu)織不粘連(lian)，具(ju)(ju)有(you)抗凝血(xue)作用(yong)，對肌體組(zu)織的(de)(de)反應性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)非(fei)常少(shao)。特(te)別適(shi)合作為醫用(yong)材(cai)料。

硅橡膠的用量

據(ju)(ju)中國汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)工業(ye)協(xie)會(hui)統計，2012年(nian)，汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)產銷(xiao)分別達(da)到1927.18萬(wan)輛和(he)1930.64萬(wan)輛，同比分別增長(chang)4.63%和(he)4.33%，汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)工業(ye)硅橡膠(jiao)的用(yong)量約達(da)2.0萬(wan)t。根據(ju)(ju)觀(guan)研天下的新研究，增加(jia)有機硅材料在汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)零(ling)部件方(fang)面的用(yong)量，可以大幅度提高汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)的安全(quan)性能，因此，汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)產量和(he)單車(che)(che)(che)用(yong)量水平(ping)的提高都將推動汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)工業(ye)對硅橡膠(jiao)需求的增加(jia)。國家(jia)鼓(gu)勵自(zi)主(zhu)品(pin)(pin)牌的汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)發展(zhan)，關鍵汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)零(ling)部件實現自(zi)主(zhu)化，《2012年(nian)度黨政(zheng)(zheng)機關公務用(yong)車(che)(che)(che)選用(yong)車(che)(che)(che)型目(mu)錄（征求意見稿(gao)）》為(wei)(wei)自(zi)主(zhu)品(pin)(pin)牌擴大在政(zheng)(zheng)府采(cai)購的市場份(fen)額，為(wei)(wei)改變目(mu)前(qian)國內政(zheng)(zheng)府采(cai)購以合資品(pin)(pin)牌產品(pin)(pin)為(wei)(wei)主(zhu)的局(ju)面提供了保(bao)(bao)障(zhang)。促進(jin)自(zi)主(zhu)品(pin)(pin)牌發展(zhan)，國產汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)業(ye)的繁(fan)榮將為(wei)(wei)汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)膠(jiao)的應用(yong)提供有力(li)保(bao)(bao)障(zhang)。預(yu)測未來3年(nian)，我國室(shi)溫硫化硅橡膠(jiao)在汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)行(xing)業(ye)將以年(nian)均20%增長(chang)。

此外(wai)，硅橡(xiang)膠(jiao)(jiao)是重要(yao)的(de)非(fei)石(shi)(shi)油(you)(you)(you)(you)基(ji)合成(cheng)(cheng)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)，約占非(fei)石(shi)(shi)油(you)(you)(you)(you)基(ji)合成(cheng)(cheng)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)消費(fei)量的(de)98%。但因為(wei)石(shi)(shi)油(you)(you)(you)(you)價格的(de)大(da)幅上漲，同(tong)(tong)時我國在硅橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)關鍵原(yuan)料有機硅單(dan)體(ti)的(de)生(sheng)產(chan)技術方面(mian)取(qu)得突破(po)，有機硅單(dan)體(ti)的(de)生(sheng)產(chan)技術在2005年(nian)前被幾家跨(kua)國公司(si)壟(long)斷(duan)，但目前我國已發展成(cheng)(cheng)為(wei)全球有機硅單(dan)體(ti)第1大(da)國，這2個方面(mian)原(yuan)因使硅橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)價格從2011年(nian)起(qi)開(kai)始低于(yu)石(shi)(shi)油(you)(you)(you)(you)基(ji)合成(cheng)(cheng)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)，僅約為(wei)大(da)宗石(shi)(shi)油(you)(you)(you)(you)基(ji)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)80%～90%，成(cheng)(cheng)為(wei)廉價的(de)合成(cheng)(cheng)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)，并開(kai)始大(da)規模(mo)替代石(shi)(shi)油(you)(you)(you)(you)基(ji)合成(cheng)(cheng)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)。這將極大(da)拓展有機硅產(chan)業的(de)市(shi)場空間，同(tong)(tong)時將帶動硅油(you)(you)(you)(you)、硅烷偶聯劑和硅樹脂等其(qi)他有機硅產(chan)品的(de)消費(fei)。