硅橡膠是指主鏈(lian)由硅(gui)和氧(yang)(yang)(yang)原(yuan)子(zi)交替構(gou)成(cheng)，硅(gui)原(yuan)子(zi)上通常連有兩個有機基(ji)團的(de)橡膠(jiao)(jiao)。普(pu)通的(de)硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)主要由含甲基(ji)和少量乙烯基(ji)的(de)硅(gui)氧(yang)(yang)(yang)鏈(lian)節(jie)組成(cheng)。苯基(ji)的(de)引(yin)(yin)入(ru)可(ke)提(ti)高(gao)(gao)(gao)硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)的(de)耐(nai)(nai)高(gao)(gao)(gao)、低(di)溫性(xing)(xing)能，三氟丙基(ji)及氰基(ji)的(de)引(yin)(yin)入(ru)則可(ke)提(ti)高(gao)(gao)(gao)硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)的(de)耐(nai)(nai)溫及耐(nai)(nai)油性(xing)(xing)能。硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)耐(nai)(nai)低(di)溫性(xing)(xing)能良(liang)好，一(yi)般(ban)在-55℃下仍(reng)能工作。引(yin)(yin)入(ru)苯基(ji)后(hou)，可(ke)達-73℃。硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)的(de)耐(nai)(nai)熱(re)性(xing)(xing)能也(ye)(ye)很突出，在180℃下可(ke)長(chang)期工作，稍高(gao)(gao)(gao)于200℃也(ye)(ye)能承受數周或更長(chang)時(shi)間仍(reng)有彈性(xing)(xing)，瞬時(shi)可(ke)耐(nai)(nai)300℃以上的(de)高(gao)(gao)(gao)溫。硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)的(de)透(tou)氣性(xing)(xing)好，氧(yang)(yang)(yang)氣透(tou)過率在合成(cheng)聚(ju)合物(wu)中是較高(gao)(gao)(gao)的(de)。此外，硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)還具有生理惰性(xing)(xing)、不會導致凝血(xue)的(de)突出特性(xing)(xing)，因此在醫用領域應用廣泛。

主要品種

硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)分(fen)(fen)類的(de)方法很多，通(tong)常按固化前的(de)形態(tai)分(fen)(fen)為(wei)(wei)(wei)固體硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)和(he)液(ye)體硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)；按硫(liu)化溫(wen)(wen)度分(fen)(fen)為(wei)(wei)(wei)室(shi)溫(wen)(wen)硫(liu)化硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)，高溫(wen)(wen)硫(liu)化硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)；按所用(yong)單體的(de)不同，可(ke)分(fen)(fen)為(wei)(wei)(wei)甲基(ji)乙烯(xi)基(ji)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)，甲基(ji)苯(ben)基(ji)乙烯(xi)基(ji)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)、氟硅(gui)(gui)(gui)，腈(jing)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)等；按性(xing)能和(he)用(yong)途的(de)不同又(you)可(ke)分(fen)(fen)為(wei)(wei)(wei)通(tong)用(yong)型、超耐低溫(wen)(wen)型、超耐高溫(wen)(wen)型、高強力型、耐油型、醫用(yong)型等等。

發展史

硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)早期(qi)是由美國(guo)以三氯化鐵為催(cui)化劑(ji)合(he)成的(de)。1945年，硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)產(chan)(chan)品問(wen)世(shi)。1948年，采用高比(bi)表面積(ji)的(de)氣相法白炭(tan)黑補強的(de)硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)研(yan)制成功，使硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)的(de)性能躍升到(dao)實用階段，奠定(ding)了現(xian)代硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)生產(chan)(chan)技術的(de)基(ji)礎。從二(er)甲基(ji)二(er)氯硅(gui)(gui)(gui)(gui)烷合(he)成開始(shi)生產(chan)(chan)硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)的(de)國(guo)家有美國(guo)。俄羅(luo)斯、德國(guo)、日(ri)本、韓國(guo)和中(zhong)(zhong)(zhong)國(guo)等。中(zhong)(zhong)(zhong)國(guo)硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)的(de)工業化研(yan)究始(shi)于1957年，多家研(yan)究所和企業陸(lu)續開發出各種硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)。到(dao)2003年底，中(zhong)(zhong)(zhong)國(guo)硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)生產(chan)(chan)能力為135千(qian)噸，其中(zhong)(zhong)(zhong)高溫(wen)膠(jiao)100千(qian)噸。

高溫硫化硅橡膠

高(gao)溫(wen)硫(liu)(liu)化(hua)(hua)(hua)硅橡膠(jiao)(jiao)是(shi)(shi)指聚硅氧(yang)(yang)烷變成(cheng)(cheng)彈(dan)性(xing)(xing)體的(de)(de)過程是(shi)(shi)經過高(gao)溫(wen)（110-170℃）硫(liu)(liu)化(hua)(hua)(hua)成(cheng)(cheng)型的(de)(de)。它主要(yao)以(yi)高(gao)分子量的(de)(de)聚甲基乙(yi)烯基硅氧(yang)(yang)烷為生(sheng)膠(jiao)(jiao)，混入補強填料(liao)、硫(liu)(liu)化(hua)(hua)(hua)劑等(deng)，在加(jia)熱加(jia)壓下(xia)硫(liu)(liu)化(hua)(hua)(hua)成(cheng)(cheng)彈(dan)性(xing)(xing)體。硅橡膠(jiao)(jiao)的(de)(de)補強主要(yao)是(shi)(shi)各(ge)(ge)種類型的(de)(de)白炭黑，可使硫(liu)(liu)化(hua)(hua)(hua)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)強度增加(jia)數十倍。有(you)時為了降低成(cheng)(cheng)本或改善膠(jiao)(jiao)料(liao)性(xing)(xing)能及賦予硫(liu)(liu)化(hua)(hua)(hua)膠(jiao)(jiao)各(ge)(ge)種特殊的(de)(de)性(xing)(xing)能，也(ye)加(jia)入相應的(de)(de)各(ge)(ge)種添加(jia)劑。硫(liu)(liu)化(hua)(hua)(hua)劑是(shi)(shi)各(ge)(ge)種有(you)機過氧(yang)(yang)化(hua)(hua)(hua)物(wu)或加(jia)成(cheng)(cheng)反應催化(hua)(hua)(hua)劑。

加工(gong)成型方法如圖所示。一(yi)次(ci)硫(liu)(liu)化(hua)的(de)(de)(de)目的(de)(de)(de)是(shi)進行高(gao)分(fen)子鏈(lian)的(de)(de)(de)交聯反應；二(er)次(ci)硫(liu)(liu)化(hua)的(de)(de)(de)目的(de)(de)(de)是(shi)進行補充交聯、驅除(chu)硫(liu)(liu)化(hua)劑分(fen)解產物(wu)和其他揮(hui)發性(xing)化(hua)合(he)物(wu)以穩定硫(liu)(liu)化(hua)膠(jiao)的(de)(de)(de)各項性(xing)能。常用的(de)(de)(de)設備有開放式煉膠(jiao)機(ji)、捏合(he)機(ji)及真空密煉機(ji)。

主要性能

（1）高(gao)溫(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)顯著的(de)(de)(de)特(te)征是(shi)高(gao)溫(wen)(wen)穩定(ding)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)，雖然(ran)常溫(wen)(wen)下(xia)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)強(qiang)度僅是(shi)天然(ran)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)或某些(xie)合(he)成橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)一半，但在(zai)200℃以上的(de)(de)(de)高(gao)溫(wen)(wen)環境(jing)下(xia)，硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)仍(reng)能(neng)(neng)保持一定(ding)的(de)(de)(de)柔韌性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)、回彈性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)和表(biao)面(mian)硬度，且(qie)力學性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)無(wu)明顯變化(hua)。（2）低(di)溫(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)玻璃化(hua)溫(wen)(wen)度一般為(wei)-70~-50℃，特(te)殊(shu)配方可達-100℃，表(biao)明其低(di)溫(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)優異。這對航空、宇航工業的(de)(de)(de)意(yi)義重(zhong)大(da)。（3）耐候性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)中Si-O-Si鍵對氧(yang)、臭氧(yang)及(ji)紫外(wai)線等十(shi)分(fen)穩定(ding)，在(zai)不加(jia)任何添加(jia)劑的(de)(de)(de)情況下(xia)，就具有(you)優良的(de)(de)(de)耐候性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)。（4）電(dian)氣(qi)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)具有(you)優異的(de)(de)(de)絕(jue)緣性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)，耐電(dian)暈性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)和耐電(dian)弧性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)也非(fei)常好。（5）物(wu)理(li)機(ji)械性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)常溫(wen)(wen)下(xia)的(de)(de)(de)物(wu)理(li)機(ji)械性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)比(bi)通(tong)用(yong)(yong)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)差，但在(zai)150℃的(de)(de)(de)高(gao)溫(wen)(wen)和-50℃的(de)(de)(de)低(di)溫(wen)(wen)下(xia)，其物(wu)理(li)機(ji)械性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)優于通(tong)用(yong)(yong)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)。（6）耐油及(ji)化(hua)學試(shi)劑性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)。普通(tong)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)具有(you)中等的(de)(de)(de)耐油、耐溶(rong)劑性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。（7）氣(qi)體(ti)透(tou)(tou)過性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。室溫(wen)(wen)下(xia)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)對空氣(qi)、氮、氧(yang)、二氧(yang)化(hua)碳等氣(qi)體(ti)的(de)(de)(de)透(tou)(tou)氣(qi)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)比(bi)天然(ran)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)高(gao)出30-50倍(bei)。（8）生理(li)惰性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)無(wu)毒，無(wu)味，無(wu)嗅，與人體(ti)組織(zhi)(zhi)不粘連，具有(you)抗凝血作用(yong)(yong)，對肌體(ti)組織(zhi)(zhi)的(de)(de)(de)反應(ying)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)非(fei)常少。特(te)別適合(he)作為(wei)醫用(yong)(yong)材料。

硅橡膠的用量

據(ju)中國汽(qi)車(che)(che)(che)(che)工(gong)業(ye)(ye)協會(hui)統計，2012年(nian)，汽(qi)車(che)(che)(che)(che)產(chan)銷(xiao)分別(bie)達(da)到1927.18萬輛和1930.64萬輛，同比分別(bie)增長(chang)4.63%和4.33%，汽(qi)車(che)(che)(che)(che)工(gong)業(ye)(ye)硅橡膠的(de)(de)用(yong)量約達(da)2.0萬t。根據(ju)觀(guan)研(yan)天下的(de)(de)新研(yan)究，增加有機(ji)硅材料(liao)在(zai)汽(qi)車(che)(che)(che)(che)零部(bu)件方面的(de)(de)用(yong)量，可以大幅度提高汽(qi)車(che)(che)(che)(che)的(de)(de)安(an)全性能，因此，汽(qi)車(che)(che)(che)(che)產(chan)量和單車(che)(che)(che)(che)用(yong)量水(shui)平的(de)(de)提高都將(jiang)推動汽(qi)車(che)(che)(che)(che)工(gong)業(ye)(ye)對硅橡膠需求(qiu)的(de)(de)增加。國家鼓(gu)勵自(zi)主(zhu)品(pin)牌的(de)(de)汽(qi)車(che)(che)(che)(che)發展(zhan)，關(guan)鍵汽(qi)車(che)(che)(che)(che)零部(bu)件實現自(zi)主(zhu)化(hua)，《2012年(nian)度黨政機(ji)關(guan)公(gong)務用(yong)車(che)(che)(che)(che)選用(yong)車(che)(che)(che)(che)型目錄(lu)（征(zheng)求(qiu)意(yi)見稿）》為自(zi)主(zhu)品(pin)牌擴大在(zai)政府采購(gou)(gou)的(de)(de)市場(chang)份額，為改變目前國內政府采購(gou)(gou)以合資品(pin)牌產(chan)品(pin)為主(zhu)的(de)(de)局面提供了(le)保障。促進自(zi)主(zhu)品(pin)牌發展(zhan)，國產(chan)汽(qi)車(che)(che)(che)(che)業(ye)(ye)的(de)(de)繁榮將(jiang)為汽(qi)車(che)(che)(che)(che)膠的(de)(de)應用(yong)提供有力保障。預(yu)測(ce)未來3年(nian)，我(wo)國室溫硫化(hua)硅橡膠在(zai)汽(qi)車(che)(che)(che)(che)行(xing)業(ye)(ye)將(jiang)以年(nian)均20%增長(chang)。

此外(wai)，硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)是重要的(de)(de)(de)非(fei)石(shi)油(you)基(ji)合(he)成(cheng)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)，約占非(fei)石(shi)油(you)基(ji)合(he)成(cheng)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)消費(fei)(fei)量的(de)(de)(de)98%。但因(yin)為石(shi)油(you)價(jia)格的(de)(de)(de)大幅(fu)上漲，同時我國在(zai)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)關鍵(jian)原(yuan)料有機(ji)硅(gui)(gui)(gui)單體(ti)(ti)的(de)(de)(de)生產(chan)技(ji)術方面取得突(tu)破，有機(ji)硅(gui)(gui)(gui)單體(ti)(ti)的(de)(de)(de)生產(chan)技(ji)術在(zai)2005年(nian)(nian)前(qian)被(bei)幾家跨國公司壟斷，但目(mu)前(qian)我國已發展(zhan)成(cheng)為全(quan)球有機(ji)硅(gui)(gui)(gui)單體(ti)(ti)第(di)1大國，這(zhe)2個方面原(yuan)因(yin)使(shi)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)價(jia)格從2011年(nian)(nian)起(qi)開(kai)始(shi)低于石(shi)油(you)基(ji)合(he)成(cheng)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)，僅約為大宗石(shi)油(you)基(ji)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)80%～90%，成(cheng)為廉價(jia)的(de)(de)(de)合(he)成(cheng)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)，并開(kai)始(shi)大規模替代石(shi)油(you)基(ji)合(he)成(cheng)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)。這(zhe)將極大拓(tuo)展(zhan)有機(ji)硅(gui)(gui)(gui)產(chan)業(ye)的(de)(de)(de)市場空間，同時將帶(dai)動硅(gui)(gui)(gui)油(you)、硅(gui)(gui)(gui)烷偶聯劑和硅(gui)(gui)(gui)樹脂等其他(ta)有機(ji)硅(gui)(gui)(gui)產(chan)品的(de)(de)(de)消費(fei)(fei)。