硅橡膠是指主鏈由硅(gui)(gui)(gui)和(he)氧原子(zi)交替(ti)構成，硅(gui)(gui)(gui)原子(zi)上通(tong)常連有(you)兩個有(you)機基(ji)(ji)(ji)團(tuan)的(de)(de)(de)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)。普通(tong)的(de)(de)(de)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)主要由含(han)甲基(ji)(ji)(ji)和(he)少量乙烯基(ji)(ji)(ji)的(de)(de)(de)硅(gui)(gui)(gui)氧鏈節(jie)組成。苯基(ji)(ji)(ji)的(de)(de)(de)引入(ru)(ru)可(ke)提高(gao)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)耐(nai)高(gao)、低溫性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)，三(san)氟丙基(ji)(ji)(ji)及氰基(ji)(ji)(ji)的(de)(de)(de)引入(ru)(ru)則可(ke)提高(gao)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)耐(nai)溫及耐(nai)油(you)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)耐(nai)低溫性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)良(liang)好(hao)，一般在-55℃下仍能(neng)工作(zuo)。引入(ru)(ru)苯基(ji)(ji)(ji)后，可(ke)達-73℃。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)耐(nai)熱性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)也(ye)很突出，在180℃下可(ke)長期工作(zuo)，稍高(gao)于200℃也(ye)能(neng)承受數周或更長時(shi)間仍有(you)彈性(xing)(xing)(xing)(xing)，瞬時(shi)可(ke)耐(nai)300℃以上的(de)(de)(de)高(gao)溫。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)透氣性(xing)(xing)(xing)(xing)好(hao)，氧氣透過率在合成聚合物中(zhong)是較(jiao)高(gao)的(de)(de)(de)。此(ci)外，硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)還(huan)具有(you)生(sheng)理惰性(xing)(xing)(xing)(xing)、不會導致凝血(xue)的(de)(de)(de)突出特性(xing)(xing)(xing)(xing)，因此(ci)在醫用(yong)領域應用(yong)廣泛。

主要品種

硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)分(fen)類的方法很多，通常按固化(hua)前的形態分(fen)為固體硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)和液體硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)；按硫化(hua)溫度(du)分(fen)為室溫硫化(hua)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)，高溫硫化(hua)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)；按所(suo)用(yong)單體的不(bu)同(tong)，可分(fen)為甲基(ji)(ji)(ji)乙烯(xi)基(ji)(ji)(ji)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)，甲基(ji)(ji)(ji)苯基(ji)(ji)(ji)乙烯(xi)基(ji)(ji)(ji)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)、氟硅(gui)(gui)，腈硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)等；按性能和用(yong)途的不(bu)同(tong)又可分(fen)為通用(yong)型(xing)(xing)(xing)(xing)、超(chao)耐低溫型(xing)(xing)(xing)(xing)、超(chao)耐高溫型(xing)(xing)(xing)(xing)、高強(qiang)力(li)型(xing)(xing)(xing)(xing)、耐油型(xing)(xing)(xing)(xing)、醫(yi)用(yong)型(xing)(xing)(xing)(xing)等等。

發展史

硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)早期是(shi)由(you)美(mei)國(guo)(guo)(guo)以(yi)三氯化(hua)鐵為催化(hua)劑合成的。1945年(nian)，硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)產品(pin)問(wen)世。1948年(nian)，采用高比表(biao)面積的氣相(xiang)法(fa)白炭黑(hei)補強(qiang)的硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)研制(zhi)成功，使硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的性能(neng)躍升到(dao)實(shi)用階(jie)段，奠定了現代(dai)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)生(sheng)產技術的基(ji)礎。從二甲基(ji)二氯硅(gui)(gui)(gui)烷合成開(kai)(kai)始生(sheng)產硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的國(guo)(guo)(guo)家(jia)(jia)有美(mei)國(guo)(guo)(guo)。俄羅(luo)斯、德(de)國(guo)(guo)(guo)、日(ri)本、韓(han)國(guo)(guo)(guo)和中國(guo)(guo)(guo)等。中國(guo)(guo)(guo)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的工業化(hua)研究始于1957年(nian)，多(duo)家(jia)(jia)研究所和企業陸續(xu)開(kai)(kai)發出各種硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)。到(dao)2003年(nian)底(di)，中國(guo)(guo)(guo)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)生(sheng)產能(neng)力為135千噸，其中高溫膠(jiao)(jiao)100千噸。

高溫硫化硅橡膠

高溫(wen)硫(liu)(liu)化(hua)(hua)(hua)硅橡(xiang)膠(jiao)(jiao)是(shi)(shi)(shi)指(zhi)聚硅氧烷(wan)變成(cheng)(cheng)(cheng)彈性(xing)體的(de)過(guo)(guo)程是(shi)(shi)(shi)經過(guo)(guo)高溫(wen)（110-170℃）硫(liu)(liu)化(hua)(hua)(hua)成(cheng)(cheng)(cheng)型的(de)。它主(zhu)要以(yi)高分(fen)子量(liang)的(de)聚甲(jia)基乙烯基硅氧烷(wan)為生膠(jiao)(jiao)，混(hun)入補(bu)強(qiang)(qiang)填料(liao)(liao)、硫(liu)(liu)化(hua)(hua)(hua)劑等，在(zai)加(jia)(jia)熱加(jia)(jia)壓下硫(liu)(liu)化(hua)(hua)(hua)成(cheng)(cheng)(cheng)彈性(xing)體。硅橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)補(bu)強(qiang)(qiang)主(zhu)要是(shi)(shi)(shi)各種(zhong)類型的(de)白炭黑，可使硫(liu)(liu)化(hua)(hua)(hua)膠(jiao)(jiao)的(de)強(qiang)(qiang)度增加(jia)(jia)數十(shi)倍。有時為了降(jiang)低成(cheng)(cheng)(cheng)本或(huo)改善膠(jiao)(jiao)料(liao)(liao)性(xing)能及賦予硫(liu)(liu)化(hua)(hua)(hua)膠(jiao)(jiao)各種(zhong)特(te)殊的(de)性(xing)能，也(ye)加(jia)(jia)入相應(ying)的(de)各種(zhong)添(tian)加(jia)(jia)劑。硫(liu)(liu)化(hua)(hua)(hua)劑是(shi)(shi)(shi)各種(zhong)有機過(guo)(guo)氧化(hua)(hua)(hua)物或(huo)加(jia)(jia)成(cheng)(cheng)(cheng)反應(ying)催化(hua)(hua)(hua)劑。

加工成型方法如圖所示。一次(ci)硫化(hua)的(de)(de)目的(de)(de)是(shi)進行(xing)高分子鏈的(de)(de)交聯(lian)反應；二次(ci)硫化(hua)的(de)(de)目的(de)(de)是(shi)進行(xing)補(bu)充交聯(lian)、驅除硫化(hua)劑(ji)分解產(chan)物(wu)和(he)其他(ta)揮發(fa)性(xing)化(hua)合物(wu)以穩定(ding)硫化(hua)膠的(de)(de)各項(xiang)性(xing)能。常用的(de)(de)設備(bei)有開放式煉膠機(ji)、捏合機(ji)及(ji)真(zhen)空(kong)密(mi)煉機(ji)。

主要性能

（1）高溫(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)顯(xian)著的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)特征是(shi)高溫(wen)穩(wen)定性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)，雖然(ran)(ran)常(chang)溫(wen)下(xia)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)強度僅是(shi)天然(ran)(ran)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)或某(mou)些合(he)成(cheng)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)一(yi)半，但在200℃以上的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)高溫(wen)環境下(xia)，硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)仍能(neng)保持(chi)一(yi)定的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)柔韌性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)、回彈性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)和(he)表面硬度，且力學性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)無(wu)明顯(xian)變(bian)化(hua)。（2）低(di)(di)溫(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)玻璃化(hua)溫(wen)度一(yi)般為(wei)(wei)-70~-50℃，特殊配(pei)方(fang)可達-100℃，表明其(qi)低(di)(di)溫(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)優(you)(you)異(yi)。這對航空、宇航工(gong)業的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)意義(yi)重(zhong)大(da)。（3）耐(nai)候(hou)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)中Si-O-Si鍵對氧、臭氧及紫外線(xian)等(deng)十(shi)分穩(wen)定，在不(bu)加任何添加劑的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)情況(kuang)下(xia)，就(jiu)具有(you)優(you)(you)良的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)耐(nai)候(hou)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)。（4）電氣(qi)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)具有(you)優(you)(you)異(yi)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)絕(jue)緣性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)，耐(nai)電暈性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)和(he)耐(nai)電弧性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)也非常(chang)好(hao)。（5）物(wu)理(li)機械性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)常(chang)溫(wen)下(xia)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)物(wu)理(li)機械性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)比(bi)通用橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)差，但在150℃的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)高溫(wen)和(he)-50℃的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)低(di)(di)溫(wen)下(xia)，其(qi)物(wu)理(li)機械性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)優(you)(you)于(yu)通用橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)。（6）耐(nai)油(you)及化(hua)學試劑性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)。普通硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)具有(you)中等(deng)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)耐(nai)油(you)、耐(nai)溶劑性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)。（7）氣(qi)體(ti)透過(guo)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)。室(shi)溫(wen)下(xia)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)對空氣(qi)、氮、氧、二氧化(hua)碳等(deng)氣(qi)體(ti)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)透氣(qi)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)比(bi)天然(ran)(ran)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)高出30-50倍。（8）生理(li)惰性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)無(wu)毒，無(wu)味，無(wu)嗅，與人體(ti)組(zu)織不(bu)粘連，具有(you)抗凝血作(zuo)用，對肌(ji)體(ti)組(zu)織的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)反應性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)非常(chang)少。特別(bie)適合(he)作(zuo)為(wei)(wei)醫用材料。

硅橡膠的用量

據中國(guo)(guo)(guo)汽(qi)車(che)工業(ye)(ye)(ye)協會統計，2012年(nian)，汽(qi)車(che)產(chan)銷分(fen)別達到1927.18萬輛和1930.64萬輛，同(tong)比分(fen)別增(zeng)長(chang)4.63%和4.33%，汽(qi)車(che)工業(ye)(ye)(ye)硅(gui)橡膠的(de)(de)(de)(de)用(yong)(yong)(yong)量約達2.0萬t。根據觀研天下的(de)(de)(de)(de)新研究，增(zeng)加有機硅(gui)材料在汽(qi)車(che)零部(bu)件(jian)方面的(de)(de)(de)(de)用(yong)(yong)(yong)量，可以(yi)大幅(fu)度提(ti)高汽(qi)車(che)的(de)(de)(de)(de)安全(quan)性能，因(yin)此，汽(qi)車(che)產(chan)量和單車(che)用(yong)(yong)(yong)量水平的(de)(de)(de)(de)提(ti)高都將(jiang)推動汽(qi)車(che)工業(ye)(ye)(ye)對硅(gui)橡膠需求的(de)(de)(de)(de)增(zeng)加。國(guo)(guo)(guo)家鼓勵(li)自(zi)(zi)主品(pin)(pin)牌的(de)(de)(de)(de)汽(qi)車(che)發展，關鍵(jian)汽(qi)車(che)零部(bu)件(jian)實現自(zi)(zi)主化，《2012年(nian)度黨(dang)政機關公務用(yong)(yong)(yong)車(che)選用(yong)(yong)(yong)車(che)型(xing)目(mu)(mu)錄（征求意(yi)見(jian)稿）》為自(zi)(zi)主品(pin)(pin)牌擴大在政府采(cai)購(gou)(gou)的(de)(de)(de)(de)市場份(fen)額，為改變目(mu)(mu)前國(guo)(guo)(guo)內政府采(cai)購(gou)(gou)以(yi)合資品(pin)(pin)牌產(chan)品(pin)(pin)為主的(de)(de)(de)(de)局(ju)面提(ti)供(gong)了保(bao)障(zhang)(zhang)。促進自(zi)(zi)主品(pin)(pin)牌發展，國(guo)(guo)(guo)產(chan)汽(qi)車(che)業(ye)(ye)(ye)的(de)(de)(de)(de)繁榮(rong)將(jiang)為汽(qi)車(che)膠的(de)(de)(de)(de)應(ying)用(yong)(yong)(yong)提(ti)供(gong)有力保(bao)障(zhang)(zhang)。預測未(wei)來(lai)3年(nian)，我國(guo)(guo)(guo)室溫(wen)硫化硅(gui)橡膠在汽(qi)車(che)行(xing)業(ye)(ye)(ye)將(jiang)以(yi)年(nian)均20%增(zeng)長(chang)。

此(ci)外，硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)是重(zhong)要的(de)(de)(de)非石(shi)(shi)油(you)(you)基合(he)成(cheng)(cheng)(cheng)(cheng)橡(xiang)膠(jiao)，約占非石(shi)(shi)油(you)(you)基合(he)成(cheng)(cheng)(cheng)(cheng)橡(xiang)膠(jiao)消費量(liang)的(de)(de)(de)98%。但因為(wei)石(shi)(shi)油(you)(you)價格的(de)(de)(de)大(da)(da)幅上(shang)漲，同(tong)時我國在(zai)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)關鍵原料有機(ji)硅(gui)(gui)(gui)單(dan)體的(de)(de)(de)生產技(ji)術(shu)方(fang)面取得突破，有機(ji)硅(gui)(gui)(gui)單(dan)體的(de)(de)(de)生產技(ji)術(shu)在(zai)2005年(nian)前被幾家(jia)跨國公司壟斷(duan)，但目(mu)前我國已發展(zhan)成(cheng)(cheng)(cheng)(cheng)為(wei)全球有機(ji)硅(gui)(gui)(gui)單(dan)體第(di)1大(da)(da)國，這(zhe)2個方(fang)面原因使硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)價格從2011年(nian)起開(kai)始低于(yu)石(shi)(shi)油(you)(you)基合(he)成(cheng)(cheng)(cheng)(cheng)橡(xiang)膠(jiao)，僅約為(wei)大(da)(da)宗石(shi)(shi)油(you)(you)基橡(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)80%～90%，成(cheng)(cheng)(cheng)(cheng)為(wei)廉(lian)價的(de)(de)(de)合(he)成(cheng)(cheng)(cheng)(cheng)橡(xiang)膠(jiao)，并開(kai)始大(da)(da)規(gui)模(mo)替代石(shi)(shi)油(you)(you)基合(he)成(cheng)(cheng)(cheng)(cheng)橡(xiang)膠(jiao)。這(zhe)將極大(da)(da)拓展(zhan)有機(ji)硅(gui)(gui)(gui)產業的(de)(de)(de)市(shi)場空間，同(tong)時將帶動硅(gui)(gui)(gui)油(you)(you)、硅(gui)(gui)(gui)烷偶(ou)聯劑和硅(gui)(gui)(gui)樹(shu)脂(zhi)等其他有機(ji)硅(gui)(gui)(gui)產品的(de)(de)(de)消費。