硅橡膠是(shi)指(zhi)主鏈由(you)硅(gui)(gui)和(he)(he)氧原子(zi)交替(ti)構成，硅(gui)(gui)原子(zi)上通常連有(you)兩個有(you)機基(ji)團(tuan)的(de)(de)(de)橡膠(jiao)。普(pu)通的(de)(de)(de)硅(gui)(gui)橡膠(jiao)主要由(you)含(han)甲(jia)基(ji)和(he)(he)少量乙烯基(ji)的(de)(de)(de)硅(gui)(gui)氧鏈節組成。苯基(ji)的(de)(de)(de)引(yin)(yin)入(ru)可(ke)提高硅(gui)(gui)橡膠(jiao)的(de)(de)(de)耐(nai)(nai)高、低溫性能(neng)，三氟丙(bing)基(ji)及氰基(ji)的(de)(de)(de)引(yin)(yin)入(ru)則可(ke)提高硅(gui)(gui)橡膠(jiao)的(de)(de)(de)耐(nai)(nai)溫及耐(nai)(nai)油(you)性能(neng)。硅(gui)(gui)橡膠(jiao)耐(nai)(nai)低溫性能(neng)良好(hao)，一般在(zai)-55℃下仍能(neng)工(gong)作(zuo)。引(yin)(yin)入(ru)苯基(ji)后，可(ke)達-73℃。硅(gui)(gui)橡膠(jiao)的(de)(de)(de)耐(nai)(nai)熱性能(neng)也很(hen)突(tu)出，在(zai)180℃下可(ke)長期工(gong)作(zuo)，稍高于200℃也能(neng)承受數周或更長時間(jian)仍有(you)彈性，瞬時可(ke)耐(nai)(nai)300℃以上的(de)(de)(de)高溫。硅(gui)(gui)橡膠(jiao)的(de)(de)(de)透氣(qi)性好(hao)，氧氣(qi)透過率在(zai)合成聚(ju)合物中是(shi)較高的(de)(de)(de)。此外(wai)，硅(gui)(gui)橡膠(jiao)還具有(you)生理惰(duo)性、不會(hui)導致凝血(xue)的(de)(de)(de)突(tu)出特性，因此在(zai)醫用領域應用廣泛。

主要品種

硅(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)分類(lei)的(de)方法(fa)很(hen)多(duo)，通常(chang)按固化前的(de)形態分為固體硅(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)和液體硅(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)；按硫化溫(wen)度分為室(shi)溫(wen)硫化硅(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)，高溫(wen)硫化硅(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)；按所用(yong)單體的(de)不(bu)同(tong)，可分為甲基乙(yi)烯(xi)基硅(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)，甲基苯基乙(yi)烯(xi)基硅(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)、氟硅(gui)(gui)，腈(jing)硅(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)等；按性能和用(yong)途的(de)不(bu)同(tong)又可分為通用(yong)型(xing)(xing)(xing)、超耐低溫(wen)型(xing)(xing)(xing)、超耐高溫(wen)型(xing)(xing)(xing)、高強力型(xing)(xing)(xing)、耐油(you)型(xing)(xing)(xing)、醫用(yong)型(xing)(xing)(xing)等等。

發展史

硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)早期是由美(mei)國(guo)以三氯化(hua)鐵為(wei)催化(hua)劑合(he)成的(de)(de)。1945年，硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)產品問世(shi)。1948年，采用(yong)高(gao)比(bi)表面(mian)積(ji)的(de)(de)氣(qi)相法白(bai)炭黑(hei)補強的(de)(de)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)研制成功，使硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)性能躍升(sheng)到實用(yong)階段，奠定了(le)現代硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)生(sheng)產技術的(de)(de)基(ji)(ji)礎。從二甲(jia)基(ji)(ji)二氯硅(gui)烷合(he)成開始生(sheng)產硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)國(guo)家有美(mei)國(guo)。俄羅斯(si)、德國(guo)、日本、韓國(guo)和中(zhong)國(guo)等。中(zhong)國(guo)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)工業化(hua)研究始于1957年，多(duo)家研究所(suo)和企業陸續(xu)開發(fa)出各種(zhong)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)。到2003年底(di)，中(zhong)國(guo)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)生(sheng)產能力(li)為(wei)135千(qian)噸，其中(zhong)高(gao)溫膠(jiao)(jiao)100千(qian)噸。

高溫硫化硅橡膠

高(gao)溫(wen)硫(liu)化(hua)(hua)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)是(shi)(shi)指聚硅(gui)(gui)氧烷(wan)變(bian)成彈(dan)性(xing)體的(de)(de)(de)過(guo)程是(shi)(shi)經過(guo)高(gao)溫(wen)（110-170℃）硫(liu)化(hua)(hua)成型的(de)(de)(de)。它主(zhu)要以高(gao)分子量(liang)的(de)(de)(de)聚甲(jia)基(ji)(ji)乙烯基(ji)(ji)硅(gui)(gui)氧烷(wan)為生膠(jiao)，混入(ru)補(bu)強(qiang)(qiang)填料、硫(liu)化(hua)(hua)劑(ji)(ji)等，在加(jia)熱加(jia)壓下硫(liu)化(hua)(hua)成彈(dan)性(xing)體。硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)補(bu)強(qiang)(qiang)主(zhu)要是(shi)(shi)各(ge)(ge)種(zhong)(zhong)(zhong)類型的(de)(de)(de)白炭黑(hei)，可使硫(liu)化(hua)(hua)膠(jiao)的(de)(de)(de)強(qiang)(qiang)度增加(jia)數十倍。有時為了降低(di)成本或(huo)改(gai)善膠(jiao)料性(xing)能及賦予硫(liu)化(hua)(hua)膠(jiao)各(ge)(ge)種(zhong)(zhong)(zhong)特殊的(de)(de)(de)性(xing)能，也加(jia)入(ru)相應的(de)(de)(de)各(ge)(ge)種(zhong)(zhong)(zhong)添加(jia)劑(ji)(ji)。硫(liu)化(hua)(hua)劑(ji)(ji)是(shi)(shi)各(ge)(ge)種(zhong)(zhong)(zhong)有機(ji)過(guo)氧化(hua)(hua)物或(huo)加(jia)成反應催(cui)化(hua)(hua)劑(ji)(ji)。

加工(gong)成型方法如圖所示。一次(ci)硫(liu)化(hua)(hua)(hua)的目的是進行(xing)高分子鏈(lian)的交聯(lian)反(fan)應；二次(ci)硫(liu)化(hua)(hua)(hua)的目的是進行(xing)補(bu)充交聯(lian)、驅除硫(liu)化(hua)(hua)(hua)劑(ji)分解產(chan)物(wu)和(he)其他(ta)揮(hui)發性化(hua)(hua)(hua)合(he)物(wu)以穩定硫(liu)化(hua)(hua)(hua)膠(jiao)(jiao)的各項(xiang)性能。常用(yong)的設備有開放式煉膠(jiao)(jiao)機(ji)、捏合(he)機(ji)及真空密煉機(ji)。

主要性能

（1）高溫(wen)(wen)(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)顯著的(de)特(te)(te)征是高溫(wen)(wen)(wen)(wen)穩(wen)定性(xing)(xing)(xing)，雖(sui)然常(chang)(chang)(chang)溫(wen)(wen)(wen)(wen)下(xia)硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)強度僅是天然橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)或(huo)某些合成橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)一半，但(dan)在200℃以上(shang)的(de)高溫(wen)(wen)(wen)(wen)環境(jing)下(xia)，硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)仍能(neng)(neng)(neng)保持一定的(de)柔韌性(xing)(xing)(xing)、回彈性(xing)(xing)(xing)和(he)表(biao)面硬度，且力學(xue)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)無(wu)明(ming)顯變化(hua)(hua)。（2）低(di)溫(wen)(wen)(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)玻璃化(hua)(hua)溫(wen)(wen)(wen)(wen)度一般(ban)為-70~-50℃，特(te)(te)殊配方(fang)可達-100℃，表(biao)明(ming)其(qi)低(di)溫(wen)(wen)(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)優(you)異。這對(dui)(dui)航空(kong)、宇航工(gong)業的(de)意(yi)義重大。（3）耐(nai)(nai)(nai)候性(xing)(xing)(xing)硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)中Si-O-Si鍵對(dui)(dui)氧、臭氧及(ji)紫外線等十分穩(wen)定，在不加(jia)任何添(tian)加(jia)劑的(de)情況下(xia)，就具(ju)(ju)有(you)優(you)良的(de)耐(nai)(nai)(nai)候性(xing)(xing)(xing)。（4）電(dian)(dian)氣(qi)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)具(ju)(ju)有(you)優(you)異的(de)絕緣性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)，耐(nai)(nai)(nai)電(dian)(dian)暈性(xing)(xing)(xing)和(he)耐(nai)(nai)(nai)電(dian)(dian)弧性(xing)(xing)(xing)也非常(chang)(chang)(chang)好。（5）物(wu)理機(ji)械性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)常(chang)(chang)(chang)溫(wen)(wen)(wen)(wen)下(xia)的(de)物(wu)理機(ji)械性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)比通用(yong)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)差，但(dan)在150℃的(de)高溫(wen)(wen)(wen)(wen)和(he)-50℃的(de)低(di)溫(wen)(wen)(wen)(wen)下(xia)，其(qi)物(wu)理機(ji)械性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)優(you)于通用(yong)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)。（6）耐(nai)(nai)(nai)油及(ji)化(hua)(hua)學(xue)試劑性(xing)(xing)(xing)。普通硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)具(ju)(ju)有(you)中等的(de)耐(nai)(nai)(nai)油、耐(nai)(nai)(nai)溶劑性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。（7）氣(qi)體(ti)透過性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。室溫(wen)(wen)(wen)(wen)下(xia)硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)對(dui)(dui)空(kong)氣(qi)、氮、氧、二氧化(hua)(hua)碳等氣(qi)體(ti)的(de)透氣(qi)性(xing)(xing)(xing)比天然橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)高出30-50倍。（8）生理惰性(xing)(xing)(xing)。硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)無(wu)毒，無(wu)味，無(wu)嗅，與(yu)人體(ti)組織不粘連，具(ju)(ju)有(you)抗(kang)凝血作(zuo)用(yong)，對(dui)(dui)肌體(ti)組織的(de)反(fan)應性(xing)(xing)(xing)非常(chang)(chang)(chang)少。特(te)(te)別適合作(zuo)為醫用(yong)材料。

硅橡膠的用量

據(ju)中國(guo)汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)工業(ye)(ye)(ye)協會(hui)統計，2012年(nian)，汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)產(chan)(chan)銷分別(bie)達到1927.18萬輛(liang)和(he)1930.64萬輛(liang)，同(tong)比分別(bie)增(zeng)長4.63%和(he)4.33%，汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)工業(ye)(ye)(ye)硅橡膠(jiao)的(de)(de)用(yong)(yong)量約(yue)達2.0萬t。根據(ju)觀(guan)研(yan)天下的(de)(de)新研(yan)究，增(zeng)加有機硅材(cai)料在汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)零部件(jian)方面的(de)(de)用(yong)(yong)量，可以大幅度提(ti)高(gao)汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)的(de)(de)安全性能，因此，汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)產(chan)(chan)量和(he)單車(che)(che)(che)用(yong)(yong)量水(shui)平的(de)(de)提(ti)高(gao)都將(jiang)推動汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)工業(ye)(ye)(ye)對硅橡膠(jiao)需求(qiu)的(de)(de)增(zeng)加。國(guo)家鼓勵自(zi)主(zhu)品(pin)(pin)牌的(de)(de)汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)發展(zhan)，關(guan)鍵汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)零部件(jian)實現自(zi)主(zhu)化，《2012年(nian)度黨政(zheng)機關(guan)公務用(yong)(yong)車(che)(che)(che)選用(yong)(yong)車(che)(che)(che)型(xing)目錄（征求(qiu)意見稿）》為(wei)自(zi)主(zhu)品(pin)(pin)牌擴大在政(zheng)府采購的(de)(de)市場份額，為(wei)改變目前國(guo)內政(zheng)府采購以合資(zi)品(pin)(pin)牌產(chan)(chan)品(pin)(pin)為(wei)主(zhu)的(de)(de)局面提(ti)供了保(bao)障(zhang)(zhang)。促進自(zi)主(zhu)品(pin)(pin)牌發展(zhan)，國(guo)產(chan)(chan)汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)業(ye)(ye)(ye)的(de)(de)繁榮將(jiang)為(wei)汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)膠(jiao)的(de)(de)應(ying)用(yong)(yong)提(ti)供有力保(bao)障(zhang)(zhang)。預測(ce)未來3年(nian)，我國(guo)室溫硫(liu)化硅橡膠(jiao)在汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)行業(ye)(ye)(ye)將(jiang)以年(nian)均(jun)20%增(zeng)長。

此外，硅(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)是(shi)重要(yao)的(de)(de)(de)非(fei)石(shi)油基合(he)成橡膠(jiao)(jiao)(jiao)，約占(zhan)非(fei)石(shi)油基合(he)成橡膠(jiao)(jiao)(jiao)消費量(liang)的(de)(de)(de)98%。但因(yin)為(wei)石(shi)油價格的(de)(de)(de)大幅上漲，同時(shi)我(wo)國(guo)在(zai)硅(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)關鍵原(yuan)料有(you)機(ji)硅(gui)(gui)(gui)單體(ti)的(de)(de)(de)生產技(ji)術方面取得突破，有(you)機(ji)硅(gui)(gui)(gui)單體(ti)的(de)(de)(de)生產技(ji)術在(zai)2005年前被幾家跨國(guo)公司壟斷，但目前我(wo)國(guo)已發(fa)展成為(wei)全(quan)球有(you)機(ji)硅(gui)(gui)(gui)單體(ti)第1大國(guo)，這2個方面原(yuan)因(yin)使硅(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)價格從2011年起開始低于(yu)石(shi)油基合(he)成橡膠(jiao)(jiao)(jiao)，僅約為(wei)大宗石(shi)油基橡膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)80%～90%，成為(wei)廉價的(de)(de)(de)合(he)成橡膠(jiao)(jiao)(jiao)，并開始大規模替代石(shi)油基合(he)成橡膠(jiao)(jiao)(jiao)。這將(jiang)極大拓展有(you)機(ji)硅(gui)(gui)(gui)產業的(de)(de)(de)市場空間，同時(shi)將(jiang)帶動(dong)硅(gui)(gui)(gui)油、硅(gui)(gui)(gui)烷偶(ou)聯劑和硅(gui)(gui)(gui)樹脂等其他有(you)機(ji)硅(gui)(gui)(gui)產品的(de)(de)(de)消費。