硅橡膠是(shi)指主鏈(lian)(lian)由硅(gui)(gui)和氧原子交替(ti)構成(cheng)，硅(gui)(gui)原子上通(tong)常(chang)連(lian)有兩個有機(ji)基(ji)(ji)團(tuan)的(de)(de)(de)橡膠(jiao)。普通(tong)的(de)(de)(de)硅(gui)(gui)橡膠(jiao)主要由含甲(jia)基(ji)(ji)和少量乙(yi)烯基(ji)(ji)的(de)(de)(de)硅(gui)(gui)氧鏈(lian)(lian)節組成(cheng)。苯(ben)基(ji)(ji)的(de)(de)(de)引(yin)入(ru)可(ke)(ke)提(ti)高硅(gui)(gui)橡膠(jiao)的(de)(de)(de)耐(nai)高、低溫(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)能，三氟(fu)丙基(ji)(ji)及氰基(ji)(ji)的(de)(de)(de)引(yin)入(ru)則可(ke)(ke)提(ti)高硅(gui)(gui)橡膠(jiao)的(de)(de)(de)耐(nai)溫(wen)(wen)及耐(nai)油性(xing)(xing)(xing)(xing)能。硅(gui)(gui)橡膠(jiao)耐(nai)低溫(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)能良好，一般(ban)在-55℃下仍(reng)能工作。引(yin)入(ru)苯(ben)基(ji)(ji)后，可(ke)(ke)達-73℃。硅(gui)(gui)橡膠(jiao)的(de)(de)(de)耐(nai)熱(re)性(xing)(xing)(xing)(xing)能也(ye)很突(tu)出，在180℃下可(ke)(ke)長期工作，稍高于200℃也(ye)能承受(shou)數周(zhou)或更(geng)長時間仍(reng)有彈性(xing)(xing)(xing)(xing)，瞬時可(ke)(ke)耐(nai)300℃以上的(de)(de)(de)高溫(wen)(wen)。硅(gui)(gui)橡膠(jiao)的(de)(de)(de)透(tou)氣(qi)性(xing)(xing)(xing)(xing)好，氧氣(qi)透(tou)過率(lv)在合成(cheng)聚合物中是(shi)較高的(de)(de)(de)。此外，硅(gui)(gui)橡膠(jiao)還具有生理惰性(xing)(xing)(xing)(xing)、不(bu)會導(dao)致凝血的(de)(de)(de)突(tu)出特性(xing)(xing)(xing)(xing)，因此在醫(yi)用領(ling)域應(ying)用廣泛。

主要品種

硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)分類的(de)方法很(hen)多，通(tong)(tong)常按(an)固化(hua)前(qian)的(de)形(xing)態分為(wei)固體硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)和(he)液體硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)；按(an)硫(liu)(liu)化(hua)溫度分為(wei)室(shi)溫硫(liu)(liu)化(hua)硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)，高(gao)溫硫(liu)(liu)化(hua)硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)；按(an)所用單體的(de)不同(tong)，可分為(wei)甲基(ji)(ji)乙烯基(ji)(ji)硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)，甲基(ji)(ji)苯(ben)基(ji)(ji)乙烯基(ji)(ji)硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)、氟(fu)硅(gui)，腈硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)等(deng)；按(an)性能和(he)用途的(de)不同(tong)又可分為(wei)通(tong)(tong)用型(xing)(xing)(xing)、超耐(nai)低溫型(xing)(xing)(xing)、超耐(nai)高(gao)溫型(xing)(xing)(xing)、高(gao)強力型(xing)(xing)(xing)、耐(nai)油型(xing)(xing)(xing)、醫用型(xing)(xing)(xing)等(deng)等(deng)。

發展史

硅(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)早期是由美國(guo)(guo)以(yi)三氯化(hua)鐵(tie)為(wei)催化(hua)劑合成(cheng)(cheng)的(de)(de)(de)。1945年(nian)，硅(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)產(chan)(chan)品問世。1948年(nian)，采用高(gao)比表面積(ji)的(de)(de)(de)氣相法(fa)白炭(tan)黑(hei)補強的(de)(de)(de)硅(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)研制成(cheng)(cheng)功，使硅(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)性能躍升到實用階段，奠定了現代硅(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)生產(chan)(chan)技術的(de)(de)(de)基(ji)礎。從二甲(jia)基(ji)二氯硅(gui)(gui)烷合成(cheng)(cheng)開始生產(chan)(chan)硅(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)國(guo)(guo)家(jia)有美國(guo)(guo)。俄羅斯(si)、德(de)國(guo)(guo)、日本、韓國(guo)(guo)和中(zhong)國(guo)(guo)等。中(zhong)國(guo)(guo)硅(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)工業(ye)化(hua)研究(jiu)始于1957年(nian)，多(duo)家(jia)研究(jiu)所(suo)和企業(ye)陸續(xu)開發出各種硅(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)。到2003年(nian)底，中(zhong)國(guo)(guo)硅(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)生產(chan)(chan)能力為(wei)135千噸，其(qi)中(zhong)高(gao)溫膠(jiao)(jiao)100千噸。

高溫硫化硅橡膠

高(gao)溫硫(liu)(liu)化硅(gui)橡膠是(shi)指聚硅(gui)氧(yang)烷(wan)變成(cheng)(cheng)彈(dan)性(xing)體的(de)(de)(de)過(guo)程是(shi)經(jing)過(guo)高(gao)溫（110-170℃）硫(liu)(liu)化成(cheng)(cheng)型的(de)(de)(de)。它主(zhu)要以高(gao)分子量的(de)(de)(de)聚甲基(ji)(ji)乙烯基(ji)(ji)硅(gui)氧(yang)烷(wan)為生膠，混入(ru)補強填料(liao)、硫(liu)(liu)化劑(ji)(ji)等(deng)，在加(jia)(jia)熱加(jia)(jia)壓(ya)下硫(liu)(liu)化成(cheng)(cheng)彈(dan)性(xing)體。硅(gui)橡膠的(de)(de)(de)補強主(zhu)要是(shi)各(ge)(ge)(ge)種類型的(de)(de)(de)白炭黑(hei)，可使硫(liu)(liu)化膠的(de)(de)(de)強度增加(jia)(jia)數十倍。有(you)時為了降低成(cheng)(cheng)本或改(gai)善膠料(liao)性(xing)能及賦予硫(liu)(liu)化膠各(ge)(ge)(ge)種特殊(shu)的(de)(de)(de)性(xing)能，也加(jia)(jia)入(ru)相應的(de)(de)(de)各(ge)(ge)(ge)種添加(jia)(jia)劑(ji)(ji)。硫(liu)(liu)化劑(ji)(ji)是(shi)各(ge)(ge)(ge)種有(you)機過(guo)氧(yang)化物或加(jia)(jia)成(cheng)(cheng)反(fan)應催化劑(ji)(ji)。

加工成型方(fang)法如圖所示(shi)。一次硫(liu)化的(de)(de)目(mu)的(de)(de)是(shi)進行高(gao)分子鏈的(de)(de)交聯反應；二(er)次硫(liu)化的(de)(de)目(mu)的(de)(de)是(shi)進行補充(chong)交聯、驅除硫(liu)化劑(ji)分解產(chan)物(wu)(wu)和其他揮發性化合(he)物(wu)(wu)以(yi)穩(wen)定硫(liu)化膠的(de)(de)各項性能。常用的(de)(de)設備有開放(fang)式煉膠機、捏合(he)機及真(zhen)空密(mi)煉機。

主要性能

（1）高溫(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)。硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)顯著(zhu)的(de)(de)(de)特征是高溫(wen)(wen)穩(wen)定性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)，雖然常溫(wen)(wen)下硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)強度(du)(du)僅是天然橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)或(huo)某些合(he)成橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)一(yi)半，但在(zai)200℃以(yi)上的(de)(de)(de)高溫(wen)(wen)環境下，硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)仍能(neng)(neng)(neng)(neng)保(bao)持一(yi)定的(de)(de)(de)柔韌性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)、回彈性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)和(he)表(biao)面(mian)硬度(du)(du)，且力學性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)無明(ming)顯變(bian)化(hua)(hua)。（2）低(di)溫(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)玻璃化(hua)(hua)溫(wen)(wen)度(du)(du)一(yi)般為-70~-50℃，特殊配方可達-100℃，表(biao)明(ming)其(qi)低(di)溫(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)優(you)(you)異(yi)。這對航空、宇航工業的(de)(de)(de)意義重大。（3）耐(nai)候性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)中Si-O-Si鍵對氧、臭氧及紫外(wai)線等(deng)十分穩(wen)定，在(zai)不加任何添(tian)加劑的(de)(de)(de)情況下，就具有(you)(you)(you)優(you)(you)良(liang)的(de)(de)(de)耐(nai)候性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)。（4）電氣性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)。硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)具有(you)(you)(you)優(you)(you)異(yi)的(de)(de)(de)絕緣性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(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)也非常好。（5）物理(li)(li)(li)機(ji)械性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)。硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)常溫(wen)(wen)下的(de)(de)(de)物理(li)(li)(li)機(ji)械性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)比通用(yong)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)差，但在(zai)150℃的(de)(de)(de)高溫(wen)(wen)和(he)-50℃的(de)(de)(de)低(di)溫(wen)(wen)下，其(qi)物理(li)(li)(li)機(ji)械性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)優(you)(you)于通用(yong)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)。（6）耐(nai)油及化(hua)(hua)學試劑性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)。普通硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)具有(you)(you)(you)中等(deng)的(de)(de)(de)耐(nai)油、耐(nai)溶劑性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)。（7）氣體(ti)透過(guo)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)。室溫(wen)(wen)下硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)對空氣、氮、氧、二(er)氧化(hua)(hua)碳等(deng)氣體(ti)的(de)(de)(de)透氣性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)比天然橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)高出30-50倍。（8）生(sheng)理(li)(li)(li)惰性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)。硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)無毒，無味，無嗅，與人(ren)體(ti)組織(zhi)不粘(zhan)連，具有(you)(you)(you)抗凝血(xue)作(zuo)用(yong)，對肌體(ti)組織(zhi)的(de)(de)(de)反應性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)非常少(shao)。特別適(shi)合(he)作(zuo)為醫用(yong)材料。

硅橡膠的用量

據(ju)(ju)中國(guo)汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)工(gong)業(ye)(ye)協會統計，2012年(nian)，汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)產(chan)銷分(fen)別達(da)到(dao)1927.18萬(wan)輛和1930.64萬(wan)輛，同比(bi)分(fen)別增(zeng)長4.63%和4.33%，汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)工(gong)業(ye)(ye)硅橡膠的(de)(de)用(yong)(yong)量約達(da)2.0萬(wan)t。根據(ju)(ju)觀(guan)研(yan)天下的(de)(de)新研(yan)究，增(zeng)加有機(ji)硅材料在汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)零部(bu)件方面的(de)(de)用(yong)(yong)量，可以(yi)大(da)(da)幅度提(ti)高(gao)(gao)汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)的(de)(de)安(an)全性能(neng)，因此，汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)產(chan)量和單車(che)(che)(che)用(yong)(yong)量水平的(de)(de)提(ti)高(gao)(gao)都(dou)將推動(dong)汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)工(gong)業(ye)(ye)對硅橡膠需求(qiu)的(de)(de)增(zeng)加。國(guo)家鼓勵自(zi)主(zhu)(zhu)品牌(pai)(pai)的(de)(de)汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)發(fa)展(zhan)，關鍵汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)零部(bu)件實現自(zi)主(zhu)(zhu)化，《2012年(nian)度黨政(zheng)機(ji)關公務用(yong)(yong)車(che)(che)(che)選用(yong)(yong)車(che)(che)(che)型目(mu)錄（征求(qiu)意(yi)見稿）》為(wei)自(zi)主(zhu)(zhu)品牌(pai)(pai)擴大(da)(da)在政(zheng)府采購的(de)(de)市場份額，為(wei)改變目(mu)前國(guo)內政(zheng)府采購以(yi)合資品牌(pai)(pai)產(chan)品為(wei)主(zhu)(zhu)的(de)(de)局面提(ti)供了保障。促進(jin)自(zi)主(zhu)(zhu)品牌(pai)(pai)發(fa)展(zhan)，國(guo)產(chan)汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)業(ye)(ye)的(de)(de)繁榮將為(wei)汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)膠的(de)(de)應用(yong)(yong)提(ti)供有力保障。預測未來(lai)3年(nian)，我國(guo)室溫(wen)硫化硅橡膠在汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)行業(ye)(ye)將以(yi)年(nian)均(jun)20%增(zeng)長。

此外(wai)，硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)是(shi)重要的(de)(de)非石(shi)油(you)基合(he)成橡(xiang)(xiang)膠(jiao)，約占非石(shi)油(you)基合(he)成橡(xiang)(xiang)膠(jiao)消費(fei)量的(de)(de)98%。但(dan)因為(wei)(wei)(wei)石(shi)油(you)價格的(de)(de)大(da)幅上漲(zhang)，同時(shi)我(wo)國(guo)在硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)關鍵原料(liao)有機硅(gui)(gui)(gui)單體(ti)的(de)(de)生產(chan)技術(shu)方面取得突破，有機硅(gui)(gui)(gui)單體(ti)的(de)(de)生產(chan)技術(shu)在2005年前(qian)被(bei)幾家跨(kua)國(guo)公司壟(long)斷，但(dan)目前(qian)我(wo)國(guo)已發展成為(wei)(wei)(wei)全球有機硅(gui)(gui)(gui)單體(ti)第1大(da)國(guo)，這2個方面原因使硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)價格從2011年起開(kai)始(shi)低于石(shi)油(you)基合(he)成橡(xiang)(xiang)膠(jiao)，僅約為(wei)(wei)(wei)大(da)宗石(shi)油(you)基橡(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)80%～90%，成為(wei)(wei)(wei)廉價的(de)(de)合(he)成橡(xiang)(xiang)膠(jiao)，并(bing)開(kai)始(shi)大(da)規模替代石(shi)油(you)基合(he)成橡(xiang)(xiang)膠(jiao)。這將(jiang)極(ji)大(da)拓(tuo)展有機硅(gui)(gui)(gui)產(chan)業的(de)(de)市(shi)場空(kong)間，同時(shi)將(jiang)帶動硅(gui)(gui)(gui)油(you)、硅(gui)(gui)(gui)烷偶聯(lian)劑和硅(gui)(gui)(gui)樹脂等其他有機硅(gui)(gui)(gui)產(chan)品(pin)的(de)(de)消費(fei)。