硅橡膠是(shi)指主鏈由硅(gui)(gui)(gui)和氧原(yuan)子(zi)交替構成(cheng)(cheng)(cheng)，硅(gui)(gui)(gui)原(yuan)子(zi)上(shang)(shang)通常連有兩個有機基(ji)團(tuan)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)橡膠。普通的(de)(de)(de)(de)(de)(de)硅(gui)(gui)(gui)橡膠主要由含甲基(ji)和少(shao)量(liang)乙烯基(ji)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)硅(gui)(gui)(gui)氧鏈節組(zu)成(cheng)(cheng)(cheng)。苯基(ji)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)引入可(ke)(ke)提(ti)高(gao)硅(gui)(gui)(gui)橡膠的(de)(de)(de)(de)(de)(de)耐高(gao)、低(di)溫性(xing)(xing)(xing)能，三氟丙基(ji)及(ji)氰基(ji)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)引入則可(ke)(ke)提(ti)高(gao)硅(gui)(gui)(gui)橡膠的(de)(de)(de)(de)(de)(de)耐溫及(ji)耐油性(xing)(xing)(xing)能。硅(gui)(gui)(gui)橡膠耐低(di)溫性(xing)(xing)(xing)能良好(hao)，一般在-55℃下仍能工(gong)作。引入苯基(ji)后，可(ke)(ke)達-73℃。硅(gui)(gui)(gui)橡膠的(de)(de)(de)(de)(de)(de)耐熱(re)性(xing)(xing)(xing)能也很突出，在180℃下可(ke)(ke)長(chang)期(qi)工(gong)作，稍高(gao)于200℃也能承受數周(zhou)或(huo)更(geng)長(chang)時間仍有彈性(xing)(xing)(xing)，瞬時可(ke)(ke)耐300℃以上(shang)(shang)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)高(gao)溫。硅(gui)(gui)(gui)橡膠的(de)(de)(de)(de)(de)(de)透(tou)氣(qi)性(xing)(xing)(xing)好(hao)，氧氣(qi)透(tou)過率在合成(cheng)(cheng)(cheng)聚合物(wu)中(zhong)是(shi)較高(gao)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)。此(ci)外，硅(gui)(gui)(gui)橡膠還具有生理惰(duo)性(xing)(xing)(xing)、不(bu)會導致凝血的(de)(de)(de)(de)(de)(de)突出特性(xing)(xing)(xing)，因此(ci)在醫用領域應用廣泛。

主要品種

硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)分(fen)類(lei)的(de)方(fang)法很多，通(tong)常(chang)按(an)(an)固化前的(de)形態分(fen)為固體硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)和(he)液體硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)；按(an)(an)硫(liu)(liu)化溫(wen)(wen)度分(fen)為室溫(wen)(wen)硫(liu)(liu)化硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)，高(gao)溫(wen)(wen)硫(liu)(liu)化硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)；按(an)(an)所用(yong)單體的(de)不(bu)同，可(ke)分(fen)為甲基(ji)(ji)乙烯基(ji)(ji)硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)，甲基(ji)(ji)苯基(ji)(ji)乙烯基(ji)(ji)硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)、氟硅(gui)(gui)(gui)(gui)，腈硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)等；按(an)(an)性能(neng)和(he)用(yong)途的(de)不(bu)同又可(ke)分(fen)為通(tong)用(yong)型、超(chao)耐(nai)低溫(wen)(wen)型、超(chao)耐(nai)高(gao)溫(wen)(wen)型、高(gao)強力(li)型、耐(nai)油型、醫用(yong)型等等。

發展史

硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)早期是由(you)美國以三氯化鐵(tie)為催化劑(ji)合(he)成的(de)(de)(de)(de)(de)。1945年(nian)(nian)，硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)產(chan)(chan)品問世。1948年(nian)(nian)，采(cai)用高比表(biao)面積的(de)(de)(de)(de)(de)氣(qi)相法白炭黑補強的(de)(de)(de)(de)(de)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)研(yan)制成功，使硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)(de)(de)性(xing)能躍升(sheng)到(dao)實用階(jie)段，奠定了(le)現代硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)生產(chan)(chan)技術的(de)(de)(de)(de)(de)基(ji)礎(chu)。從二甲(jia)基(ji)二氯硅(gui)(gui)烷合(he)成開(kai)始(shi)生產(chan)(chan)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)(de)(de)國家有美國。俄羅(luo)斯、德國、日本、韓(han)國和(he)中國等。中國硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)(de)(de)工業化研(yan)究(jiu)始(shi)于1957年(nian)(nian)，多家研(yan)究(jiu)所和(he)企業陸續開(kai)發(fa)出各種硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)。到(dao)2003年(nian)(nian)底，中國硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)生產(chan)(chan)能力為135千(qian)噸(dun)，其(qi)中高溫膠(jiao)100千(qian)噸(dun)。

高溫硫化硅橡膠

高(gao)溫(wen)硫(liu)化(hua)(hua)(hua)硅(gui)(gui)橡膠(jiao)是(shi)(shi)指聚(ju)硅(gui)(gui)氧(yang)(yang)烷(wan)變成彈性體(ti)的(de)過程(cheng)是(shi)(shi)經(jing)過高(gao)溫(wen)（110-170℃）硫(liu)化(hua)(hua)(hua)成型的(de)。它主要(yao)以高(gao)分子量(liang)的(de)聚(ju)甲基乙烯基硅(gui)(gui)氧(yang)(yang)烷(wan)為生膠(jiao)，混入(ru)(ru)補強填料、硫(liu)化(hua)(hua)(hua)劑(ji)等，在(zai)加熱加壓(ya)下硫(liu)化(hua)(hua)(hua)成彈性體(ti)。硅(gui)(gui)橡膠(jiao)的(de)補強主要(yao)是(shi)(shi)各種(zhong)(zhong)類型的(de)白(bai)炭(tan)黑，可使(shi)硫(liu)化(hua)(hua)(hua)膠(jiao)的(de)強度(du)增加數十倍(bei)。有時(shi)為了降(jiang)低成本或改(gai)善膠(jiao)料性能及賦(fu)予硫(liu)化(hua)(hua)(hua)膠(jiao)各種(zhong)(zhong)特殊的(de)性能，也加入(ru)(ru)相應的(de)各種(zhong)(zhong)添加劑(ji)。硫(liu)化(hua)(hua)(hua)劑(ji)是(shi)(shi)各種(zhong)(zhong)有機過氧(yang)(yang)化(hua)(hua)(hua)物或加成反應催化(hua)(hua)(hua)劑(ji)。

加工成(cheng)型(xing)方法如圖所示。一次(ci)硫(liu)化(hua)(hua)(hua)的目的是進(jin)行(xing)高分(fen)子(zi)鏈的交(jiao)(jiao)聯反(fan)應；二次(ci)硫(liu)化(hua)(hua)(hua)的目的是進(jin)行(xing)補(bu)充(chong)交(jiao)(jiao)聯、驅除硫(liu)化(hua)(hua)(hua)劑分(fen)解產物(wu)和其他揮發(fa)性(xing)化(hua)(hua)(hua)合(he)(he)物(wu)以(yi)穩定硫(liu)化(hua)(hua)(hua)膠的各(ge)項性(xing)能(neng)。常用的設備有開放式煉膠機(ji)、捏合(he)(he)機(ji)及真空密煉機(ji)。

主要性能

（1）高(gao)(gao)溫(wen)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)顯著的(de)特征是高(gao)(gao)溫(wen)穩(wen)定性(xing)(xing)(xing)，雖然(ran)常(chang)溫(wen)下(xia)(xia)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)強度(du)僅是天然(ran)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)或某些合成橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)一(yi)半，但在200℃以上的(de)高(gao)(gao)溫(wen)環境下(xia)(xia)，硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)仍能(neng)(neng)(neng)保(bao)持一(yi)定的(de)柔韌性(xing)(xing)(xing)、回彈(dan)性(xing)(xing)(xing)和表面硬度(du)，且力學性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)無(wu)明(ming)顯變化(hua)。（2）低溫(wen)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)玻璃(li)化(hua)溫(wen)度(du)一(yi)般為-70~-50℃，特殊配方(fang)可(ke)達(da)-100℃，表明(ming)其低溫(wen)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)優(you)異。這對航空(kong)、宇(yu)航工業的(de)意義重大。（3）耐(nai)候(hou)性(xing)(xing)(xing)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)中(zhong)Si-O-Si鍵對氧(yang)、臭氧(yang)及(ji)紫外線(xian)等(deng)(deng)十分穩(wen)定，在不加(jia)任何添加(jia)劑(ji)的(de)情況下(xia)(xia)，就具有優(you)良的(de)耐(nai)候(hou)性(xing)(xing)(xing)。（4）電氣(qi)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)具有優(you)異的(de)絕緣(yuan)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)，耐(nai)電暈(yun)性(xing)(xing)(xing)和耐(nai)電弧性(xing)(xing)(xing)也非常(chang)好。（5）物理機(ji)械(xie)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)常(chang)溫(wen)下(xia)(xia)的(de)物理機(ji)械(xie)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)比(bi)通(tong)(tong)用橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)差(cha)，但在150℃的(de)高(gao)(gao)溫(wen)和-50℃的(de)低溫(wen)下(xia)(xia)，其物理機(ji)械(xie)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)優(you)于通(tong)(tong)用橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)。（6）耐(nai)油及(ji)化(hua)學試劑(ji)性(xing)(xing)(xing)。普通(tong)(tong)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)具有中(zhong)等(deng)(deng)的(de)耐(nai)油、耐(nai)溶劑(ji)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。（7）氣(qi)體透(tou)過(guo)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。室溫(wen)下(xia)(xia)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)對空(kong)氣(qi)、氮、氧(yang)、二(er)氧(yang)化(hua)碳等(deng)(deng)氣(qi)體的(de)透(tou)氣(qi)性(xing)(xing)(xing)比(bi)天然(ran)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)高(gao)(gao)出30-50倍。（8）生(sheng)理惰(duo)性(xing)(xing)(xing)。硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)無(wu)毒，無(wu)味，無(wu)嗅，與(yu)人體組(zu)織不粘連，具有抗(kang)凝血(xue)作(zuo)用，對肌體組(zu)織的(de)反(fan)應性(xing)(xing)(xing)非常(chang)少(shao)。特別適合作(zuo)為醫(yi)用材料。

硅橡膠的用量

據(ju)中國(guo)汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)工(gong)(gong)業(ye)協會統計，2012年，汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)產(chan)銷分別達到1927.18萬(wan)輛和(he)(he)1930.64萬(wan)輛，同比(bi)分別增(zeng)(zeng)長(chang)4.63%和(he)(he)4.33%，汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)工(gong)(gong)業(ye)硅(gui)(gui)(gui)橡膠的(de)用(yong)(yong)量(liang)(liang)約達2.0萬(wan)t。根據(ju)觀研天下的(de)新研究，增(zeng)(zeng)加有(you)機(ji)硅(gui)(gui)(gui)材料在汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)零部件(jian)方面(mian)的(de)用(yong)(yong)量(liang)(liang)，可以大幅度提高(gao)汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)的(de)安全性能，因(yin)此，汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)產(chan)量(liang)(liang)和(he)(he)單車(che)(che)用(yong)(yong)量(liang)(liang)水(shui)平的(de)提高(gao)都將(jiang)(jiang)推動汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)工(gong)(gong)業(ye)對硅(gui)(gui)(gui)橡膠需求的(de)增(zeng)(zeng)加。國(guo)家鼓勵自主品(pin)牌的(de)汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)發(fa)展，關(guan)鍵汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)零部件(jian)實現自主化(hua)，《2012年度黨(dang)政機(ji)關(guan)公務用(yong)(yong)車(che)(che)選用(yong)(yong)車(che)(che)型目錄(lu)（征求意(yi)見稿(gao)）》為(wei)(wei)自主品(pin)牌擴大在政府(fu)采(cai)購(gou)的(de)市場份(fen)額(e)，為(wei)(wei)改變目前(qian)國(guo)內政府(fu)采(cai)購(gou)以合資品(pin)牌產(chan)品(pin)為(wei)(wei)主的(de)局(ju)面(mian)提供了保(bao)障。促進自主品(pin)牌發(fa)展，國(guo)產(chan)汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)業(ye)的(de)繁榮(rong)將(jiang)(jiang)為(wei)(wei)汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)膠的(de)應用(yong)(yong)提供有(you)力保(bao)障。預測未來3年，我國(guo)室(shi)溫硫化(hua)硅(gui)(gui)(gui)橡膠在汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)行業(ye)將(jiang)(jiang)以年均20%增(zeng)(zeng)長(chang)。

此外(wai)，硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)是重(zhong)要的(de)(de)(de)非石油(you)(you)(you)基(ji)合(he)成(cheng)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)，約占(zhan)非石油(you)(you)(you)基(ji)合(he)成(cheng)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)消(xiao)費(fei)量的(de)(de)(de)98%。但(dan)因(yin)(yin)為石油(you)(you)(you)價(jia)格的(de)(de)(de)大幅上漲(zhang)，同時我國(guo)在(zai)硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)關(guan)鍵原料有(you)機(ji)(ji)硅(gui)(gui)(gui)(gui)單體的(de)(de)(de)生(sheng)產技(ji)術(shu)方面取得突破，有(you)機(ji)(ji)硅(gui)(gui)(gui)(gui)單體的(de)(de)(de)生(sheng)產技(ji)術(shu)在(zai)2005年前(qian)被幾家跨國(guo)公司壟斷，但(dan)目前(qian)我國(guo)已發展(zhan)成(cheng)為全球有(you)機(ji)(ji)硅(gui)(gui)(gui)(gui)單體第1大國(guo)，這2個(ge)方面原因(yin)(yin)使硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)價(jia)格從(cong)2011年起開(kai)(kai)始低于石油(you)(you)(you)基(ji)合(he)成(cheng)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)，僅(jin)約為大宗石油(you)(you)(you)基(ji)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)80%～90%，成(cheng)為廉價(jia)的(de)(de)(de)合(he)成(cheng)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)，并開(kai)(kai)始大規模替代(dai)石油(you)(you)(you)基(ji)合(he)成(cheng)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)。這將極大拓(tuo)展(zhan)有(you)機(ji)(ji)硅(gui)(gui)(gui)(gui)產業的(de)(de)(de)市場空間，同時將帶動硅(gui)(gui)(gui)(gui)油(you)(you)(you)、硅(gui)(gui)(gui)(gui)烷偶聯劑和硅(gui)(gui)(gui)(gui)樹(shu)脂等其他有(you)機(ji)(ji)硅(gui)(gui)(gui)(gui)產品的(de)(de)(de)消(xiao)費(fei)。