硅橡膠是(shi)指主(zhu)鏈由硅(gui)(gui)和(he)氧(yang)(yang)原子(zi)交替構成(cheng)，硅(gui)(gui)原子(zi)上(shang)通(tong)常(chang)連有兩個有機(ji)基(ji)(ji)團的(de)(de)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)。普(pu)通(tong)的(de)(de)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)主(zhu)要由含(han)甲基(ji)(ji)和(he)少量(liang)乙烯基(ji)(ji)的(de)(de)硅(gui)(gui)氧(yang)(yang)鏈節組(zu)成(cheng)。苯基(ji)(ji)的(de)(de)引入可(ke)(ke)提高(gao)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)耐(nai)(nai)高(gao)、低溫性(xing)能(neng)，三氟丙(bing)基(ji)(ji)及(ji)氰基(ji)(ji)的(de)(de)引入則可(ke)(ke)提高(gao)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)耐(nai)(nai)溫及(ji)耐(nai)(nai)油性(xing)能(neng)。硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)耐(nai)(nai)低溫性(xing)能(neng)良好，一般在-55℃下仍(reng)(reng)能(neng)工作。引入苯基(ji)(ji)后，可(ke)(ke)達-73℃。硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)耐(nai)(nai)熱(re)性(xing)能(neng)也很突(tu)出(chu)，在180℃下可(ke)(ke)長(chang)期工作，稍高(gao)于200℃也能(neng)承(cheng)受數周或(huo)更長(chang)時(shi)間仍(reng)(reng)有彈(dan)性(xing)，瞬時(shi)可(ke)(ke)耐(nai)(nai)300℃以上(shang)的(de)(de)高(gao)溫。硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)透(tou)氣性(xing)好，氧(yang)(yang)氣透(tou)過率在合成(cheng)聚合物中是(shi)較高(gao)的(de)(de)。此外，硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)還具有生(sheng)理惰性(xing)、不會導致凝血的(de)(de)突(tu)出(chu)特性(xing)，因(yin)此在醫用領(ling)域(yu)應用廣(guang)泛(fan)。

主要品種

硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)分(fen)類的(de)方法很多，通常按固化(hua)前的(de)形態分(fen)為(wei)(wei)固體硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)和液(ye)體硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)；按硫化(hua)溫度(du)分(fen)為(wei)(wei)室溫硫化(hua)硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)，高溫硫化(hua)硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)；按所用(yong)(yong)單體的(de)不同，可(ke)分(fen)為(wei)(wei)甲基乙烯基硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)，甲基苯基乙烯基硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)、氟硅(gui)(gui)(gui)(gui)，腈硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)等(deng)；按性能和用(yong)(yong)途的(de)不同又(you)可(ke)分(fen)為(wei)(wei)通用(yong)(yong)型(xing)、超耐(nai)低溫型(xing)、超耐(nai)高溫型(xing)、高強力(li)型(xing)、耐(nai)油型(xing)、醫用(yong)(yong)型(xing)等(deng)等(deng)。

發展史

硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)早期(qi)是由(you)美(mei)國(guo)(guo)(guo)以三氯(lv)(lv)化鐵為催化劑合成的(de)。1945年(nian)，硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)產品問(wen)世(shi)。1948年(nian)，采用高比(bi)表面積的(de)氣相法(fa)白炭(tan)黑補強的(de)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)研(yan)制成功，使(shi)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)性能(neng)躍升(sheng)到實(shi)用階(jie)段，奠定了現代硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)生(sheng)產技術的(de)基礎(chu)。從二甲基二氯(lv)(lv)硅(gui)(gui)烷合成開(kai)始生(sheng)產硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)國(guo)(guo)(guo)家(jia)有美(mei)國(guo)(guo)(guo)。俄羅斯、德國(guo)(guo)(guo)、日本、韓(han)國(guo)(guo)(guo)和中(zhong)國(guo)(guo)(guo)等(deng)。中(zhong)國(guo)(guo)(guo)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)工業化研(yan)究始于1957年(nian)，多家(jia)研(yan)究所和企業陸續開(kai)發出各種(zhong)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)。到2003年(nian)底(di)，中(zhong)國(guo)(guo)(guo)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)生(sheng)產能(neng)力為135千(qian)噸，其中(zhong)高溫膠(jiao)(jiao)100千(qian)噸。

高溫硫化硅橡膠

高(gao)溫(wen)硫(liu)(liu)(liu)化(hua)(hua)(hua)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)是(shi)(shi)指(zhi)聚硅(gui)氧(yang)烷變(bian)成(cheng)(cheng)彈(dan)性(xing)體的(de)過程是(shi)(shi)經過高(gao)溫(wen)（110-170℃）硫(liu)(liu)(liu)化(hua)(hua)(hua)成(cheng)(cheng)型的(de)。它主要以高(gao)分(fen)子量的(de)聚甲基(ji)乙烯(xi)基(ji)硅(gui)氧(yang)烷為生(sheng)膠(jiao)，混入(ru)補強填料、硫(liu)(liu)(liu)化(hua)(hua)(hua)劑等，在(zai)加(jia)(jia)熱(re)加(jia)(jia)壓下硫(liu)(liu)(liu)化(hua)(hua)(hua)成(cheng)(cheng)彈(dan)性(xing)體。硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)的(de)補強主要是(shi)(shi)各(ge)(ge)種類型的(de)白(bai)炭黑，可使硫(liu)(liu)(liu)化(hua)(hua)(hua)膠(jiao)的(de)強度(du)增加(jia)(jia)數(shu)十倍。有時為了降低成(cheng)(cheng)本或改善膠(jiao)料性(xing)能(neng)及賦予硫(liu)(liu)(liu)化(hua)(hua)(hua)膠(jiao)各(ge)(ge)種特(te)殊的(de)性(xing)能(neng)，也加(jia)(jia)入(ru)相應(ying)的(de)各(ge)(ge)種添(tian)加(jia)(jia)劑。硫(liu)(liu)(liu)化(hua)(hua)(hua)劑是(shi)(shi)各(ge)(ge)種有機過氧(yang)化(hua)(hua)(hua)物或加(jia)(jia)成(cheng)(cheng)反應(ying)催化(hua)(hua)(hua)劑。

加工成型方法如圖(tu)所示。一次(ci)硫(liu)(liu)(liu)化(hua)的(de)(de)(de)目的(de)(de)(de)是進行高(gao)分(fen)子(zi)鏈的(de)(de)(de)交(jiao)聯反(fan)應；二次(ci)硫(liu)(liu)(liu)化(hua)的(de)(de)(de)目的(de)(de)(de)是進行補充交(jiao)聯、驅除硫(liu)(liu)(liu)化(hua)劑分(fen)解產物和其他(ta)揮發性化(hua)合物以穩定(ding)硫(liu)(liu)(liu)化(hua)膠的(de)(de)(de)各項性能。常用的(de)(de)(de)設備有開放式煉(lian)膠機、捏合機及(ji)真空密煉(lian)機。

主要性能

（1）高(gao)溫(wen)(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能。硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)顯著的(de)(de)(de)(de)特(te)征是高(gao)溫(wen)(wen)(wen)穩定性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)，雖然常溫(wen)(wen)(wen)下硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)強度僅是天(tian)(tian)然橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)或某些(xie)合成橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)一(yi)(yi)半，但在(zai)200℃以上(shang)的(de)(de)(de)(de)高(gao)溫(wen)(wen)(wen)環境(jing)下，硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)仍(reng)能保(bao)持(chi)一(yi)(yi)定的(de)(de)(de)(de)柔韌性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)、回彈性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)和表(biao)面硬度，且力(li)學性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能無(wu)明顯變化。（2）低(di)溫(wen)(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)玻璃(li)化溫(wen)(wen)(wen)度一(yi)(yi)般(ban)為-70~-50℃，特(te)殊配方可(ke)達(da)-100℃，表(biao)明其低(di)溫(wen)(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能優(you)異(yi)。這對(dui)航(hang)空、宇航(hang)工(gong)業的(de)(de)(de)(de)意義重(zhong)大。（3）耐(nai)(nai)候性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)中(zhong)Si-O-Si鍵對(dui)氧、臭氧及(ji)紫外線等十分穩定，在(zai)不(bu)(bu)加(jia)任何(he)添加(jia)劑的(de)(de)(de)(de)情(qing)況下，就具有優(you)良的(de)(de)(de)(de)耐(nai)(nai)候性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)。（4）電氣(qi)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能。硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)具有優(you)異(yi)的(de)(de)(de)(de)絕緣(yuan)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能，耐(nai)(nai)電暈性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)和耐(nai)(nai)電弧性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)也非常好。（5）物(wu)理機(ji)械(xie)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能。硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)常溫(wen)(wen)(wen)下的(de)(de)(de)(de)物(wu)理機(ji)械(xie)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能比通(tong)(tong)用(yong)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)差，但在(zai)150℃的(de)(de)(de)(de)高(gao)溫(wen)(wen)(wen)和-50℃的(de)(de)(de)(de)低(di)溫(wen)(wen)(wen)下，其物(wu)理機(ji)械(xie)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能優(you)于(yu)通(tong)(tong)用(yong)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)。（6）耐(nai)(nai)油(you)及(ji)化學試劑性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)。普通(tong)(tong)硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)具有中(zhong)等的(de)(de)(de)(de)耐(nai)(nai)油(you)、耐(nai)(nai)溶劑性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能。（7）氣(qi)體透(tou)過性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能。室溫(wen)(wen)(wen)下硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)對(dui)空氣(qi)、氮(dan)、氧、二氧化碳(tan)等氣(qi)體的(de)(de)(de)(de)透(tou)氣(qi)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)比天(tian)(tian)然橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)高(gao)出(chu)30-50倍。（8）生理惰(duo)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)。硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)無(wu)毒，無(wu)味，無(wu)嗅(xiu)，與(yu)人體組織不(bu)(bu)粘連，具有抗凝血作用(yong)，對(dui)肌(ji)體組織的(de)(de)(de)(de)反應(ying)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)非常少。特(te)別(bie)適合作為醫用(yong)材料(liao)。

硅橡膠的用量

據中國(guo)(guo)汽(qi)車(che)工(gong)業協(xie)會統計，2012年(nian)，汽(qi)車(che)產銷分別達到(dao)1927.18萬輛(liang)和1930.64萬輛(liang)，同比分別增(zeng)長4.63%和4.33%，汽(qi)車(che)工(gong)業硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)的(de)(de)用(yong)量(liang)約達2.0萬t。根據觀研天下的(de)(de)新(xin)研究(jiu)，增(zeng)加(jia)有機硅(gui)(gui)材(cai)料在(zai)汽(qi)車(che)零部(bu)件方面的(de)(de)用(yong)量(liang)，可以(yi)大幅度(du)提高汽(qi)車(che)的(de)(de)安全性能，因此，汽(qi)車(che)產量(liang)和單車(che)用(yong)量(liang)水(shui)平的(de)(de)提高都將推動汽(qi)車(che)工(gong)業對硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)需求的(de)(de)增(zeng)加(jia)。國(guo)(guo)家鼓勵自主品(pin)(pin)牌(pai)(pai)的(de)(de)汽(qi)車(che)發(fa)展(zhan)，關(guan)鍵汽(qi)車(che)零部(bu)件實(shi)現自主化，《2012年(nian)度(du)黨(dang)政機關(guan)公務用(yong)車(che)選用(yong)車(che)型目錄(lu)（征求意(yi)見稿）》為(wei)(wei)自主品(pin)(pin)牌(pai)(pai)擴大在(zai)政府(fu)采(cai)購(gou)的(de)(de)市場(chang)份(fen)額，為(wei)(wei)改變(bian)目前國(guo)(guo)內政府(fu)采(cai)購(gou)以(yi)合資品(pin)(pin)牌(pai)(pai)產品(pin)(pin)為(wei)(wei)主的(de)(de)局面提供了(le)保障(zhang)。促進自主品(pin)(pin)牌(pai)(pai)發(fa)展(zhan)，國(guo)(guo)產汽(qi)車(che)業的(de)(de)繁榮將為(wei)(wei)汽(qi)車(che)膠(jiao)的(de)(de)應(ying)用(yong)提供有力(li)保障(zhang)。預測未來3年(nian)，我(wo)國(guo)(guo)室(shi)溫硫化硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)在(zai)汽(qi)車(che)行業將以(yi)年(nian)均(jun)20%增(zeng)長。

此外，硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)是重要(yao)的(de)(de)非石油(you)基(ji)合(he)成(cheng)橡(xiang)膠(jiao)，約(yue)占非石油(you)基(ji)合(he)成(cheng)橡(xiang)膠(jiao)消(xiao)費(fei)(fei)量的(de)(de)98%。但(dan)因為(wei)(wei)石油(you)價(jia)格(ge)的(de)(de)大(da)幅上漲，同(tong)時我國(guo)在硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)的(de)(de)關鍵原(yuan)料有機(ji)(ji)硅(gui)單體(ti)的(de)(de)生產技(ji)術(shu)(shu)方面(mian)取得突(tu)破，有機(ji)(ji)硅(gui)單體(ti)的(de)(de)生產技(ji)術(shu)(shu)在2005年(nian)前被幾家跨國(guo)公(gong)司壟斷，但(dan)目前我國(guo)已(yi)發(fa)展成(cheng)為(wei)(wei)全(quan)球(qiu)有機(ji)(ji)硅(gui)單體(ti)第1大(da)國(guo)，這2個方面(mian)原(yuan)因使(shi)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)的(de)(de)價(jia)格(ge)從2011年(nian)起開始低于石油(you)基(ji)合(he)成(cheng)橡(xiang)膠(jiao)，僅約(yue)為(wei)(wei)大(da)宗石油(you)基(ji)橡(xiang)膠(jiao)的(de)(de)80%～90%，成(cheng)為(wei)(wei)廉價(jia)的(de)(de)合(he)成(cheng)橡(xiang)膠(jiao)，并開始大(da)規模替代石油(you)基(ji)合(he)成(cheng)橡(xiang)膠(jiao)。這將(jiang)極(ji)大(da)拓展有機(ji)(ji)硅(gui)產業的(de)(de)市場空間，同(tong)時將(jiang)帶動硅(gui)油(you)、硅(gui)烷偶聯(lian)劑和硅(gui)樹脂等其他有機(ji)(ji)硅(gui)產品的(de)(de)消(xiao)費(fei)(fei)。