硅橡膠是(shi)指主鏈由(you)硅(gui)(gui)和氧(yang)原(yuan)(yuan)子交替構成(cheng)，硅(gui)(gui)原(yuan)(yuan)子上(shang)通常(chang)連(lian)有(you)兩個有(you)機(ji)基團的(de)(de)(de)(de)橡膠(jiao)(jiao)。普通的(de)(de)(de)(de)硅(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)主要(yao)由(you)含甲基和少量乙烯基的(de)(de)(de)(de)硅(gui)(gui)氧(yang)鏈節組成(cheng)。苯基的(de)(de)(de)(de)引入(ru)可(ke)提高(gao)(gao)(gao)硅(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)耐高(gao)(gao)(gao)、低溫性(xing)能(neng)，三氟(fu)丙基及氰基的(de)(de)(de)(de)引入(ru)則可(ke)提高(gao)(gao)(gao)硅(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)耐溫及耐油性(xing)能(neng)。硅(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)耐低溫性(xing)能(neng)良(liang)好，一般(ban)在-55℃下仍能(neng)工作。引入(ru)苯基后，可(ke)達-73℃。硅(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)耐熱性(xing)能(neng)也很突(tu)出(chu)，在180℃下可(ke)長(chang)期工作，稍高(gao)(gao)(gao)于200℃也能(neng)承受數周(zhou)或更長(chang)時(shi)間仍有(you)彈性(xing)，瞬時(shi)可(ke)耐300℃以上(shang)的(de)(de)(de)(de)高(gao)(gao)(gao)溫。硅(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)透氣(qi)性(xing)好，氧(yang)氣(qi)透過率在合成(cheng)聚(ju)合物中是(shi)較(jiao)高(gao)(gao)(gao)的(de)(de)(de)(de)。此(ci)外，硅(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)還具有(you)生理惰性(xing)、不(bu)會導致凝(ning)血(xue)的(de)(de)(de)(de)突(tu)出(chu)特性(xing)，因此(ci)在醫用領域應(ying)用廣泛。

主要品種

硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)分(fen)(fen)類(lei)的方法很多，通常按(an)固化前(qian)的形態分(fen)(fen)為(wei)固體(ti)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)和液體(ti)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)；按(an)硫(liu)化溫度(du)分(fen)(fen)為(wei)室溫硫(liu)化硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)，高溫硫(liu)化硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)；按(an)所(suo)用(yong)(yong)單體(ti)的不(bu)同，可分(fen)(fen)為(wei)甲基(ji)乙烯(xi)基(ji)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)，甲基(ji)苯基(ji)乙烯(xi)基(ji)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)、氟硅(gui)(gui)，腈硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)等(deng)；按(an)性能和用(yong)(yong)途的不(bu)同又可分(fen)(fen)為(wei)通用(yong)(yong)型(xing)、超耐低溫型(xing)、超耐高溫型(xing)、高強力型(xing)、耐油型(xing)、醫用(yong)(yong)型(xing)等(deng)等(deng)。

發展史

硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)早期是由美國(guo)(guo)(guo)(guo)以三(san)氯化(hua)鐵為催(cui)化(hua)劑(ji)合成的(de)(de)(de)。1945年，硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)產品問世。1948年，采用高比(bi)表面積的(de)(de)(de)氣(qi)相(xiang)法(fa)白炭黑補(bu)強(qiang)的(de)(de)(de)硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)研制成功，使(shi)硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)性能躍升到(dao)實用階段，奠定了(le)現代硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)生(sheng)產技術的(de)(de)(de)基(ji)礎。從二甲基(ji)二氯硅(gui)(gui)(gui)(gui)烷(wan)合成開始生(sheng)產硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)國(guo)(guo)(guo)(guo)家有(you)美國(guo)(guo)(guo)(guo)。俄(e)羅斯、德國(guo)(guo)(guo)(guo)、日本、韓(han)國(guo)(guo)(guo)(guo)和(he)中(zhong)國(guo)(guo)(guo)(guo)等。中(zhong)國(guo)(guo)(guo)(guo)硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)工業化(hua)研究始于1957年，多(duo)家研究所(suo)和(he)企業陸續開發出各種(zhong)硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)。到(dao)2003年底(di)，中(zhong)國(guo)(guo)(guo)(guo)硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)生(sheng)產能力為135千噸(dun)，其中(zhong)高溫(wen)膠(jiao)(jiao)100千噸(dun)。

高溫硫化硅橡膠

高(gao)溫硫化硅橡(xiang)膠是(shi)(shi)指聚硅氧烷變成彈性體的(de)過(guo)程是(shi)(shi)經過(guo)高(gao)溫（110-170℃）硫化成型(xing)的(de)。它主要以(yi)高(gao)分子量(liang)的(de)聚甲基乙(yi)烯基硅氧烷為生膠，混入補(bu)強(qiang)(qiang)填料、硫化劑等(deng)，在加(jia)(jia)(jia)熱加(jia)(jia)(jia)壓(ya)下硫化成彈性體。硅橡(xiang)膠的(de)補(bu)強(qiang)(qiang)主要是(shi)(shi)各(ge)(ge)種(zhong)類型(xing)的(de)白炭黑，可使硫化膠的(de)強(qiang)(qiang)度增加(jia)(jia)(jia)數十倍(bei)。有時為了降低成本或改善膠料性能及賦予(yu)硫化膠各(ge)(ge)種(zhong)特(te)殊(shu)的(de)性能，也加(jia)(jia)(jia)入相(xiang)應的(de)各(ge)(ge)種(zhong)添加(jia)(jia)(jia)劑。硫化劑是(shi)(shi)各(ge)(ge)種(zhong)有機過(guo)氧化物或加(jia)(jia)(jia)成反應催化劑。

加工(gong)成(cheng)型方法如圖所示。一次硫(liu)(liu)化(hua)的(de)(de)目的(de)(de)是進行高分(fen)子鏈的(de)(de)交聯(lian)反應；二(er)次硫(liu)(liu)化(hua)的(de)(de)目的(de)(de)是進行補充(chong)交聯(lian)、驅除(chu)硫(liu)(liu)化(hua)劑分(fen)解產物和其(qi)他揮發性(xing)化(hua)合(he)物以(yi)穩(wen)定硫(liu)(liu)化(hua)膠的(de)(de)各項性(xing)能。常用的(de)(de)設備有開(kai)放(fang)式煉膠機(ji)、捏合(he)機(ji)及真空密煉機(ji)。

主要性能

（1）高(gao)(gao)溫(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)顯(xian)著的(de)(de)(de)特(te)征是高(gao)(gao)溫(wen)穩定性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)，雖然常(chang)溫(wen)下(xia)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)強度僅是天然橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)或某些合成橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)一半(ban)，但在200℃以上的(de)(de)(de)高(gao)(gao)溫(wen)環境(jing)下(xia)，硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)仍能(neng)保持一定的(de)(de)(de)柔(rou)韌性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)、回彈性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)和表面硬度，且力學(xue)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)無明顯(xian)變化。（2）低(di)溫(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)玻璃(li)化溫(wen)度一般為-70~-50℃，特(te)殊配(pei)方可(ke)達-100℃，表明其低(di)溫(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)優(you)異(yi)(yi)。這對航空、宇航工(gong)業的(de)(de)(de)意義重大。（3）耐(nai)候性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)中(zhong)(zhong)Si-O-Si鍵對氧(yang)、臭氧(yang)及(ji)紫外線(xian)等(deng)十(shi)分穩定，在不(bu)加(jia)任(ren)何添加(jia)劑的(de)(de)(de)情(qing)況下(xia)，就具有(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)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)具有(you)優(you)異(yi)(yi)的(de)(de)(de)絕緣性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)，耐(nai)電暈性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)和耐(nai)電弧性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)也(ye)非(fei)常(chang)好。（5）物理機(ji)械(xie)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)常(chang)溫(wen)下(xia)的(de)(de)(de)物理機(ji)械(xie)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)比通(tong)用橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)差，但在150℃的(de)(de)(de)高(gao)(gao)溫(wen)和-50℃的(de)(de)(de)低(di)溫(wen)下(xia)，其物理機(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)。（6）耐(nai)油及(ji)化學(xue)試劑性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)。普(pu)通(tong)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)具有(you)中(zhong)(zhong)等(deng)的(de)(de)(de)耐(nai)油、耐(nai)溶(rong)劑性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)。（7）氣(qi)體(ti)(ti)透過(guo)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)。室溫(wen)下(xia)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)對空氣(qi)、氮、氧(yang)、二(er)氧(yang)化碳等(deng)氣(qi)體(ti)(ti)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)高(gao)(gao)出30-50倍(bei)。（8）生理惰性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)無毒，無味，無嗅，與人體(ti)(ti)組織不(bu)粘連，具有(you)抗(kang)凝血作用，對肌(ji)體(ti)(ti)組織的(de)(de)(de)反應性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)非(fei)常(chang)少(shao)。特(te)別(bie)適合作為醫(yi)用材(cai)料。

硅橡膠的用量

據中國汽車(che)(che)(che)(che)(che)工業(ye)協會統(tong)計，2012年(nian)，汽車(che)(che)(che)(che)(che)產(chan)銷分別達到1927.18萬(wan)輛和(he)1930.64萬(wan)輛，同比分別增(zeng)(zeng)長(chang)4.63%和(he)4.33%，汽車(che)(che)(che)(che)(che)工業(ye)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)(de)用(yong)(yong)(yong)量(liang)約達2.0萬(wan)t。根據觀研天下的(de)(de)(de)(de)新研究，增(zeng)(zeng)加有機硅(gui)材料在(zai)汽車(che)(che)(che)(che)(che)零部件方面的(de)(de)(de)(de)用(yong)(yong)(yong)量(liang)，可以大幅度(du)提高汽車(che)(che)(che)(che)(che)的(de)(de)(de)(de)安全(quan)性能，因(yin)此，汽車(che)(che)(che)(che)(che)產(chan)量(liang)和(he)單車(che)(che)(che)(che)(che)用(yong)(yong)(yong)量(liang)水平的(de)(de)(de)(de)提高都將推動(dong)汽車(che)(che)(che)(che)(che)工業(ye)對硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)需求(qiu)的(de)(de)(de)(de)增(zeng)(zeng)加。國家(jia)鼓勵自主(zhu)品(pin)牌(pai)(pai)的(de)(de)(de)(de)汽車(che)(che)(che)(che)(che)發展(zhan)，關(guan)鍵(jian)汽車(che)(che)(che)(che)(che)零部件實現自主(zhu)化(hua)，《2012年(nian)度(du)黨政(zheng)機關(guan)公(gong)務用(yong)(yong)(yong)車(che)(che)(che)(che)(che)選用(yong)(yong)(yong)車(che)(che)(che)(che)(che)型目錄（征求(qiu)意見稿）》為(wei)自主(zhu)品(pin)牌(pai)(pai)擴大在(zai)政(zheng)府采(cai)購的(de)(de)(de)(de)市場份額，為(wei)改(gai)變目前國內(nei)政(zheng)府采(cai)購以合(he)資品(pin)牌(pai)(pai)產(chan)品(pin)為(wei)主(zhu)的(de)(de)(de)(de)局面提供(gong)了保障。促進自主(zhu)品(pin)牌(pai)(pai)發展(zhan)，國產(chan)汽車(che)(che)(che)(che)(che)業(ye)的(de)(de)(de)(de)繁榮將為(wei)汽車(che)(che)(che)(che)(che)膠(jiao)的(de)(de)(de)(de)應(ying)用(yong)(yong)(yong)提供(gong)有力(li)保障。預測未來3年(nian)，我國室溫硫化(hua)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)在(zai)汽車(che)(che)(che)(che)(che)行業(ye)將以年(nian)均20%增(zeng)(zeng)長(chang)。

此外，硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)是重要的非石(shi)油(you)基合(he)(he)成(cheng)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)，約占非石(shi)油(you)基合(he)(he)成(cheng)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)消(xiao)費(fei)量的98%。但因(yin)為(wei)(wei)石(shi)油(you)價(jia)格(ge)的大(da)(da)(da)幅上(shang)漲，同時(shi)我國(guo)在硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的關鍵(jian)原(yuan)料有(you)(you)機(ji)(ji)硅(gui)(gui)(gui)單體的生產(chan)技術方面取(qu)得突破(po)，有(you)(you)機(ji)(ji)硅(gui)(gui)(gui)單體的生產(chan)技術在2005年前(qian)被幾家跨國(guo)公司壟斷(duan)，但目前(qian)我國(guo)已(yi)發展成(cheng)為(wei)(wei)全球有(you)(you)機(ji)(ji)硅(gui)(gui)(gui)單體第1大(da)(da)(da)國(guo)，這2個方面原(yuan)因(yin)使(shi)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的價(jia)格(ge)從(cong)2011年起開始低于石(shi)油(you)基合(he)(he)成(cheng)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)，僅約為(wei)(wei)大(da)(da)(da)宗石(shi)油(you)基橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的80%～90%，成(cheng)為(wei)(wei)廉價(jia)的合(he)(he)成(cheng)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)，并開始大(da)(da)(da)規模(mo)替代石(shi)油(you)基合(he)(he)成(cheng)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)。這將(jiang)極大(da)(da)(da)拓展有(you)(you)機(ji)(ji)硅(gui)(gui)(gui)產(chan)業的市(shi)場空間，同時(shi)將(jiang)帶動硅(gui)(gui)(gui)油(you)、硅(gui)(gui)(gui)烷偶聯劑和硅(gui)(gui)(gui)樹(shu)脂等其他有(you)(you)機(ji)(ji)硅(gui)(gui)(gui)產(chan)品的消(xiao)費(fei)。