硅橡膠是指主鏈由(you)硅(gui)和(he)氧原子交替構(gou)成(cheng)，硅(gui)原子上(shang)通(tong)常連(lian)有兩個(ge)有機(ji)基(ji)團的(de)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)。普(pu)通(tong)的(de)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)主要由(you)含甲基(ji)和(he)少量乙烯基(ji)的(de)硅(gui)氧鏈節(jie)組(zu)成(cheng)。苯(ben)基(ji)的(de)引(yin)入(ru)可(ke)提(ti)高硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)耐(nai)高、低溫(wen)(wen)性(xing)(xing)能(neng)，三氟丙基(ji)及氰基(ji)的(de)引(yin)入(ru)則可(ke)提(ti)高硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)耐(nai)溫(wen)(wen)及耐(nai)油性(xing)(xing)能(neng)。硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)耐(nai)低溫(wen)(wen)性(xing)(xing)能(neng)良好，一般在(zai)-55℃下(xia)(xia)仍能(neng)工作。引(yin)入(ru)苯(ben)基(ji)后(hou)，可(ke)達-73℃。硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)耐(nai)熱(re)性(xing)(xing)能(neng)也很突出，在(zai)180℃下(xia)(xia)可(ke)長期工作，稍高于200℃也能(neng)承(cheng)受數周或更(geng)長時間(jian)仍有彈性(xing)(xing)，瞬時可(ke)耐(nai)300℃以上(shang)的(de)高溫(wen)(wen)。硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)透(tou)(tou)氣(qi)(qi)性(xing)(xing)好，氧氣(qi)(qi)透(tou)(tou)過率在(zai)合成(cheng)聚合物中是較(jiao)高的(de)。此外，硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)還具有生(sheng)理惰(duo)性(xing)(xing)、不會(hui)導致(zhi)凝血的(de)突出特性(xing)(xing)，因此在(zai)醫用(yong)領(ling)域(yu)應用(yong)廣泛。

主要品種

硅(gui)(gui)橡(xiang)膠分(fen)類的方(fang)法很多，通(tong)常按(an)固化前的形態分(fen)為(wei)固體(ti)(ti)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠和(he)液體(ti)(ti)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠；按(an)硫(liu)(liu)化溫(wen)(wen)(wen)度分(fen)為(wei)室(shi)溫(wen)(wen)(wen)硫(liu)(liu)化硅(gui)(gui)橡(xiang)膠，高溫(wen)(wen)(wen)硫(liu)(liu)化硅(gui)(gui)橡(xiang)膠；按(an)所用單體(ti)(ti)的不同(tong)(tong)，可分(fen)為(wei)甲基(ji)(ji)乙烯基(ji)(ji)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠，甲基(ji)(ji)苯基(ji)(ji)乙烯基(ji)(ji)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠、氟(fu)硅(gui)(gui)，腈硅(gui)(gui)橡(xiang)膠等；按(an)性(xing)能(neng)和(he)用途的不同(tong)(tong)又可分(fen)為(wei)通(tong)用型、超(chao)耐(nai)低溫(wen)(wen)(wen)型、超(chao)耐(nai)高溫(wen)(wen)(wen)型、高強(qiang)力型、耐(nai)油型、醫用型等等。

發展史

硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)早期是由美(mei)國(guo)(guo)以三氯化鐵(tie)為催化劑合成(cheng)(cheng)的(de)。1945年(nian)，硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)產(chan)品問(wen)世。1948年(nian)，采用高比表面(mian)積的(de)氣(qi)相法(fa)白炭黑補強的(de)硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)研(yan)制(zhi)成(cheng)(cheng)功，使(shi)硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)的(de)性能(neng)躍升到(dao)實用階段(duan)，奠定(ding)了現代硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)生(sheng)產(chan)技術的(de)基礎(chu)。從(cong)二(er)甲基二(er)氯硅(gui)烷合成(cheng)(cheng)開始生(sheng)產(chan)硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)的(de)國(guo)(guo)家有美(mei)國(guo)(guo)。俄羅(luo)斯、德國(guo)(guo)、日(ri)本、韓國(guo)(guo)和中(zhong)國(guo)(guo)等。中(zhong)國(guo)(guo)硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)的(de)工業化研(yan)究始于1957年(nian)，多家研(yan)究所(suo)和企業陸續開發出各種硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)。到(dao)2003年(nian)底，中(zhong)國(guo)(guo)硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)生(sheng)產(chan)能(neng)力(li)為135千噸(dun)，其(qi)中(zhong)高溫膠(jiao)(jiao)100千噸(dun)。

高溫硫化硅橡膠

高(gao)溫硫(liu)化(hua)(hua)(hua)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)是(shi)指聚(ju)硅(gui)(gui)氧(yang)(yang)烷變(bian)成彈(dan)性體的(de)過(guo)程是(shi)經(jing)過(guo)高(gao)溫（110-170℃）硫(liu)化(hua)(hua)(hua)成型(xing)的(de)。它主要(yao)以高(gao)分子量的(de)聚(ju)甲(jia)基乙(yi)烯基硅(gui)(gui)氧(yang)(yang)烷為(wei)生膠(jiao)，混入(ru)補強(qiang)填(tian)料(liao)、硫(liu)化(hua)(hua)(hua)劑等，在加(jia)(jia)熱加(jia)(jia)壓下硫(liu)化(hua)(hua)(hua)成彈(dan)性體。硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)的(de)補強(qiang)主要(yao)是(shi)各種(zhong)類(lei)型(xing)的(de)白炭黑，可使硫(liu)化(hua)(hua)(hua)膠(jiao)的(de)強(qiang)度增加(jia)(jia)數(shu)十倍。有時為(wei)了降(jiang)低成本或改善(shan)膠(jiao)料(liao)性能及賦予(yu)硫(liu)化(hua)(hua)(hua)膠(jiao)各種(zhong)特殊的(de)性能，也加(jia)(jia)入(ru)相應的(de)各種(zhong)添加(jia)(jia)劑。硫(liu)化(hua)(hua)(hua)劑是(shi)各種(zhong)有機(ji)過(guo)氧(yang)(yang)化(hua)(hua)(hua)物(wu)或加(jia)(jia)成反應催化(hua)(hua)(hua)劑。

加工成型方(fang)法如(ru)圖所(suo)示。一次硫(liu)(liu)化的(de)目(mu)的(de)是進行(xing)高分子鏈的(de)交(jiao)聯反應(ying)；二次硫(liu)(liu)化的(de)目(mu)的(de)是進行(xing)補充交(jiao)聯、驅除硫(liu)(liu)化劑分解產物和其他(ta)揮發性化合(he)物以(yi)穩(wen)定(ding)硫(liu)(liu)化膠的(de)各項性能。常用的(de)設備有開放式(shi)煉膠機、捏合(he)機及真空密煉機。

主要性能

（1）高(gao)溫(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。硅橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)顯(xian)著的(de)(de)(de)特征是高(gao)溫(wen)(wen)穩定性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)，雖(sui)然常溫(wen)(wen)下(xia)(xia)硅橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)強度(du)(du)僅是天然橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)或某些合(he)成橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)一半(ban)，但在(zai)200℃以上(shang)的(de)(de)(de)高(gao)溫(wen)(wen)環境下(xia)(xia)，硅橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)仍能(neng)(neng)(neng)保持(chi)一定的(de)(de)(de)柔韌性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)、回彈性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)和(he)(he)表(biao)(biao)面硬(ying)度(du)(du)，且力學(xue)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)無(wu)明顯(xian)變化(hua)(hua)。（2）低(di)(di)溫(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)硅橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)玻(bo)璃化(hua)(hua)溫(wen)(wen)度(du)(du)一般為-70~-50℃，特殊配方可達-100℃，表(biao)(biao)明其(qi)低(di)(di)溫(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)優(you)(you)異。這對(dui)(dui)航空(kong)、宇航工業的(de)(de)(de)意義重(zhong)大。（3）耐候(hou)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)硅橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)中(zhong)Si-O-Si鍵對(dui)(dui)氧(yang)、臭(chou)氧(yang)及紫外(wai)線等(deng)十(shi)分穩定，在(zai)不(bu)加任何添加劑(ji)的(de)(de)(de)情況下(xia)(xia)，就具有(you)優(you)(you)良(liang)的(de)(de)(de)耐候(hou)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)。（4）電氣(qi)(qi)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。硅橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)具有(you)優(you)(you)異的(de)(de)(de)絕緣性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)，耐電暈性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)和(he)(he)耐電弧性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)也(ye)非常好(hao)。（5）物(wu)理(li)(li)機(ji)械性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。硅橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)常溫(wen)(wen)下(xia)(xia)的(de)(de)(de)物(wu)理(li)(li)機(ji)械性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)比通用(yong)(yong)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)差，但在(zai)150℃的(de)(de)(de)高(gao)溫(wen)(wen)和(he)(he)-50℃的(de)(de)(de)低(di)(di)溫(wen)(wen)下(xia)(xia)，其(qi)物(wu)理(li)(li)機(ji)械性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)優(you)(you)于通用(yong)(yong)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)。（6）耐油及化(hua)(hua)學(xue)試劑(ji)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)。普通硅橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)具有(you)中(zhong)等(deng)的(de)(de)(de)耐油、耐溶劑(ji)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。（7）氣(qi)(qi)體透過性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。室(shi)溫(wen)(wen)下(xia)(xia)硅橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)對(dui)(dui)空(kong)氣(qi)(qi)、氮、氧(yang)、二氧(yang)化(hua)(hua)碳等(deng)氣(qi)(qi)體的(de)(de)(de)透氣(qi)(qi)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)比天然橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)高(gao)出(chu)30-50倍。（8）生理(li)(li)惰性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)。硅橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)無(wu)毒，無(wu)味，無(wu)嗅，與人體組(zu)織不(bu)粘連，具有(you)抗凝血作用(yong)(yong)，對(dui)(dui)肌(ji)體組(zu)織的(de)(de)(de)反應性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)非常少。特別適合(he)作為醫用(yong)(yong)材料。

硅橡膠的用量

據(ju)中國(guo)汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)工(gong)(gong)業協(xie)會統計(ji)，2012年(nian)(nian)，汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)產銷分(fen)別(bie)達到1927.18萬(wan)輛和1930.64萬(wan)輛，同比分(fen)別(bie)增長(chang)4.63%和4.33%，汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)工(gong)(gong)業硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)的用(yong)(yong)量約達2.0萬(wan)t。根據(ju)觀研天下的新研究，增加(jia)有機(ji)(ji)硅(gui)材料在汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)零(ling)部件方面(mian)的用(yong)(yong)量，可以(yi)大幅(fu)度提(ti)(ti)高(gao)汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)的安全(quan)性能，因此，汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)產量和單車(che)(che)用(yong)(yong)量水平的提(ti)(ti)高(gao)都將推(tui)動(dong)汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)工(gong)(gong)業對硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)需求的增加(jia)。國(guo)家(jia)鼓勵自(zi)主(zhu)品牌的汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)發展，關鍵汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)零(ling)部件實現自(zi)主(zhu)化，《2012年(nian)(nian)度黨(dang)政機(ji)(ji)關公務用(yong)(yong)車(che)(che)選(xuan)用(yong)(yong)車(che)(che)型目(mu)錄(lu)（征求意(yi)見(jian)稿）》為(wei)自(zi)主(zhu)品牌擴大在政府采購的市場份額，為(wei)改變目(mu)前(qian)國(guo)內政府采購以(yi)合(he)資品牌產品為(wei)主(zhu)的局面(mian)提(ti)(ti)供了保(bao)障(zhang)。促進自(zi)主(zhu)品牌發展，國(guo)產汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)業的繁榮將為(wei)汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)膠(jiao)的應用(yong)(yong)提(ti)(ti)供有力保(bao)障(zhang)。預測未來3年(nian)(nian)，我國(guo)室溫(wen)硫化硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)在汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)行業將以(yi)年(nian)(nian)均20%增長(chang)。

此外，硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)是重要(yao)的(de)(de)非(fei)石(shi)(shi)(shi)油(you)(you)基合成(cheng)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)，約(yue)占非(fei)石(shi)(shi)(shi)油(you)(you)基合成(cheng)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)消費量(liang)的(de)(de)98%。但(dan)因為(wei)石(shi)(shi)(shi)油(you)(you)價格的(de)(de)大(da)幅(fu)上漲(zhang)，同時我國(guo)(guo)在硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)關鍵原(yuan)料有(you)機(ji)硅(gui)(gui)(gui)單(dan)體的(de)(de)生產(chan)技(ji)術方面取得(de)突破，有(you)機(ji)硅(gui)(gui)(gui)單(dan)體的(de)(de)生產(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(zhan)(zhan)成(cheng)為(wei)全球有(you)機(ji)硅(gui)(gui)(gui)單(dan)體第1大(da)國(guo)(guo)，這2個方面原(yuan)因使硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)價格從2011年起(qi)開(kai)始低于石(shi)(shi)(shi)油(you)(you)基合成(cheng)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)，僅(jin)約(yue)為(wei)大(da)宗(zong)石(shi)(shi)(shi)油(you)(you)基橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)80%～90%，成(cheng)為(wei)廉價的(de)(de)合成(cheng)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)，并開(kai)始大(da)規模替(ti)代石(shi)(shi)(shi)油(you)(you)基合成(cheng)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)。這將極大(da)拓(tuo)展(zhan)(zhan)有(you)機(ji)硅(gui)(gui)(gui)產(chan)業的(de)(de)市場空間，同時將帶動(dong)硅(gui)(gui)(gui)油(you)(you)、硅(gui)(gui)(gui)烷偶聯劑(ji)和硅(gui)(gui)(gui)樹(shu)脂等其他有(you)機(ji)硅(gui)(gui)(gui)產(chan)品(pin)的(de)(de)消費。