硅橡膠是指主鏈由硅(gui)(gui)和氧原(yuan)子(zi)交替(ti)構(gou)成，硅(gui)(gui)原(yuan)子(zi)上通(tong)常連有兩個(ge)有機基(ji)(ji)(ji)團的(de)(de)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)。普通(tong)的(de)(de)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)主要(yao)由含甲基(ji)(ji)(ji)和少(shao)量乙烯(xi)基(ji)(ji)(ji)的(de)(de)硅(gui)(gui)氧鏈節組(zu)成。苯(ben)基(ji)(ji)(ji)的(de)(de)引入可(ke)(ke)提高硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)耐(nai)高、低(di)溫(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)能，三氟(fu)丙基(ji)(ji)(ji)及氰(qing)基(ji)(ji)(ji)的(de)(de)引入則可(ke)(ke)提高硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)耐(nai)溫(wen)(wen)及耐(nai)油性(xing)(xing)(xing)能。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)耐(nai)低(di)溫(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)能良好，一般在(zai)-55℃下仍(reng)能工作。引入苯(ben)基(ji)(ji)(ji)后(hou)，可(ke)(ke)達(da)-73℃。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)耐(nai)熱性(xing)(xing)(xing)能也很(hen)突出，在(zai)180℃下可(ke)(ke)長期工作，稍高于200℃也能承受數周或更長時間(jian)仍(reng)有彈性(xing)(xing)(xing)，瞬(shun)時可(ke)(ke)耐(nai)300℃以上的(de)(de)高溫(wen)(wen)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)透(tou)氣性(xing)(xing)(xing)好，氧氣透(tou)過率在(zai)合成聚合物(wu)中是較(jiao)高的(de)(de)。此外，硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)還具(ju)有生理惰性(xing)(xing)(xing)、不會(hui)導致凝血的(de)(de)突出特性(xing)(xing)(xing)，因此在(zai)醫用領域應(ying)用廣(guang)泛。

主要品種

硅(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)分(fen)類(lei)的(de)(de)方法很多，通(tong)(tong)常按固(gu)化(hua)前的(de)(de)形態分(fen)為固(gu)體硅(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)和液體硅(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)；按硫化(hua)溫度分(fen)為室溫硫化(hua)硅(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)，高溫硫化(hua)硅(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)；按所(suo)用單體的(de)(de)不同，可(ke)分(fen)為甲(jia)基(ji)(ji)乙烯(xi)基(ji)(ji)硅(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)，甲(jia)基(ji)(ji)苯基(ji)(ji)乙烯(xi)基(ji)(ji)硅(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)、氟(fu)硅(gui)(gui)(gui)，腈硅(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)等(deng)；按性能和用途的(de)(de)不同又可(ke)分(fen)為通(tong)(tong)用型(xing)、超(chao)耐低溫型(xing)、超(chao)耐高溫型(xing)、高強力(li)型(xing)、耐油型(xing)、醫用型(xing)等(deng)等(deng)。

發展史

硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)早(zao)期(qi)是由美國(guo)(guo)以三氯化鐵(tie)為(wei)催(cui)化劑合成的。1945年，硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)產品問世。1948年，采用高比表(biao)面積的氣相法白炭黑補強的硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)研(yan)制成功(gong)，使硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的性能(neng)躍升到實(shi)用階段(duan)，奠定了現代硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)生產技術的基(ji)礎。從二甲基(ji)二氯硅(gui)(gui)烷(wan)合成開(kai)始生產硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的國(guo)(guo)家(jia)有美國(guo)(guo)。俄羅(luo)斯、德國(guo)(guo)、日(ri)本(ben)、韓國(guo)(guo)和(he)中(zhong)國(guo)(guo)等。中(zhong)國(guo)(guo)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的工業(ye)化研(yan)究始于1957年，多家(jia)研(yan)究所(suo)和(he)企(qi)業(ye)陸續開(kai)發出各種硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)。到2003年底，中(zhong)國(guo)(guo)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)生產能(neng)力為(wei)135千噸(dun)，其中(zhong)高溫膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)100千噸(dun)。

高溫硫化硅橡膠

高溫(wen)(wen)硫(liu)(liu)(liu)化(hua)(hua)硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)是(shi)(shi)指聚硅(gui)氧(yang)烷(wan)變成(cheng)彈性體的(de)過(guo)程(cheng)是(shi)(shi)經過(guo)高溫(wen)(wen)（110-170℃）硫(liu)(liu)(liu)化(hua)(hua)成(cheng)型的(de)。它(ta)主要(yao)以高分子量的(de)聚甲基(ji)乙烯基(ji)硅(gui)氧(yang)烷(wan)為生(sheng)膠(jiao)(jiao)，混(hun)入(ru)補(bu)強填料、硫(liu)(liu)(liu)化(hua)(hua)劑(ji)(ji)等(deng)，在加熱加壓下硫(liu)(liu)(liu)化(hua)(hua)成(cheng)彈性體。硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)的(de)補(bu)強主要(yao)是(shi)(shi)各(ge)種(zhong)類(lei)型的(de)白(bai)炭(tan)黑，可(ke)使(shi)硫(liu)(liu)(liu)化(hua)(hua)膠(jiao)(jiao)的(de)強度增(zeng)加數十(shi)倍。有時(shi)為了(le)降低成(cheng)本或改(gai)善膠(jiao)(jiao)料性能及賦(fu)予硫(liu)(liu)(liu)化(hua)(hua)膠(jiao)(jiao)各(ge)種(zhong)特(te)殊的(de)性能，也加入(ru)相應的(de)各(ge)種(zhong)添加劑(ji)(ji)。硫(liu)(liu)(liu)化(hua)(hua)劑(ji)(ji)是(shi)(shi)各(ge)種(zhong)有機(ji)過(guo)氧(yang)化(hua)(hua)物或加成(cheng)反應催化(hua)(hua)劑(ji)(ji)。

加工成型方法如圖所示(shi)。一次硫(liu)化(hua)的目的是進行高分子鏈的交聯反應；二次硫(liu)化(hua)的目的是進行補充交聯、驅除硫(liu)化(hua)劑分解(jie)產物(wu)和其他揮發性化(hua)合物(wu)以穩(wen)定硫(liu)化(hua)膠的各項性能。常用(yong)的設備有(you)開放式(shi)煉(lian)膠機(ji)(ji)、捏合機(ji)(ji)及真(zhen)空(kong)密(mi)煉(lian)機(ji)(ji)。

主要性能

（1）高(gao)溫(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)顯(xian)著的(de)(de)(de)特(te)征(zheng)是高(gao)溫(wen)穩(wen)定(ding)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)，雖然常溫(wen)下硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)強度(du)僅是天然橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)或某些合成橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)一(yi)半(ban)，但在200℃以(yi)上的(de)(de)(de)高(gao)溫(wen)環境下，硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)仍能(neng)保持一(yi)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(he)(he)表面硬度(du)，且力學性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)無明顯(xian)變化(hua)。（2）低溫(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)玻璃化(hua)溫(wen)度(du)一(yi)般為-70~-50℃，特(te)殊配方(fang)可達-100℃，表明其(qi)低溫(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)優(you)異。這對(dui)航空、宇航工業(ye)的(de)(de)(de)意(yi)義重大。（3）耐(nai)候性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)中(zhong)Si-O-Si鍵對(dui)氧、臭(chou)氧及紫外線等(deng)十分(fen)穩(wen)定(ding)，在不加(jia)任(ren)何添加(jia)劑(ji)的(de)(de)(de)情況下，就具(ju)有(you)(you)優(you)良的(de)(de)(de)耐(nai)候性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)。（4）電(dian)氣性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)具(ju)有(you)(you)優(you)異的(de)(de)(de)絕緣(yuan)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)，耐(nai)電(dian)暈(yun)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)和(he)(he)耐(nai)電(dian)弧性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)也非常好。（5）物(wu)理(li)機(ji)械性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)常溫(wen)下的(de)(de)(de)物(wu)理(li)機(ji)械性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)比(bi)通(tong)用橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)差，但在150℃的(de)(de)(de)高(gao)溫(wen)和(he)(he)-50℃的(de)(de)(de)低溫(wen)下，其(qi)物(wu)理(li)機(ji)械性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)優(you)于通(tong)用橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)。（6）耐(nai)油及化(hua)學試(shi)劑(ji)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)。普通(tong)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)具(ju)有(you)(you)中(zhong)等(deng)的(de)(de)(de)耐(nai)油、耐(nai)溶劑(ji)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)。（7）氣體(ti)(ti)透(tou)過性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)。室溫(wen)下硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)對(dui)空氣、氮、氧、二氧化(hua)碳等(deng)氣體(ti)(ti)的(de)(de)(de)透(tou)氣性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)比(bi)天然橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)高(gao)出(chu)30-50倍。（8）生理(li)惰性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)無毒(du)，無味(wei)，無嗅，與人(ren)體(ti)(ti)組織不粘(zhan)連，具(ju)有(you)(you)抗(kang)凝血作用，對(dui)肌體(ti)(ti)組織的(de)(de)(de)反(fan)應性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)非常少。特(te)別(bie)適合作為醫用材料(liao)。

硅橡膠的用量

據(ju)中國(guo)(guo)汽(qi)車(che)(che)工(gong)業協會統(tong)計，2012年，汽(qi)車(che)(che)產銷分別(bie)(bie)達到1927.18萬輛和1930.64萬輛，同比分別(bie)(bie)增(zeng)長4.63%和4.33%，汽(qi)車(che)(che)工(gong)業硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)用(yong)量約達2.0萬t。根據(ju)觀研天下(xia)的(de)新研究(jiu)，增(zeng)加有機硅(gui)(gui)材料在汽(qi)車(che)(che)零部件(jian)方(fang)面(mian)的(de)用(yong)量，可以(yi)大幅度提高(gao)汽(qi)車(che)(che)的(de)安全性能(neng)，因此，汽(qi)車(che)(che)產量和單車(che)(che)用(yong)量水平的(de)提高(gao)都將(jiang)推(tui)動(dong)汽(qi)車(che)(che)工(gong)業對(dui)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)需求(qiu)的(de)增(zeng)加。國(guo)(guo)家鼓勵自主(zhu)品(pin)(pin)牌(pai)的(de)汽(qi)車(che)(che)發展(zhan)，關(guan)鍵汽(qi)車(che)(che)零部件(jian)實現自主(zhu)化(hua)，《2012年度黨(dang)政機關(guan)公務用(yong)車(che)(che)選用(yong)車(che)(che)型目錄（征求(qiu)意見稿）》為(wei)(wei)自主(zhu)品(pin)(pin)牌(pai)擴大在政府采(cai)購的(de)市場(chang)份額，為(wei)(wei)改變目前(qian)國(guo)(guo)內政府采(cai)購以(yi)合(he)資品(pin)(pin)牌(pai)產品(pin)(pin)為(wei)(wei)主(zhu)的(de)局面(mian)提供(gong)了保障(zhang)(zhang)。促進自主(zhu)品(pin)(pin)牌(pai)發展(zhan)，國(guo)(guo)產汽(qi)車(che)(che)業的(de)繁榮將(jiang)為(wei)(wei)汽(qi)車(che)(che)膠(jiao)(jiao)的(de)應用(yong)提供(gong)有力(li)保障(zhang)(zhang)。預測未(wei)來3年，我(wo)國(guo)(guo)室溫硫化(hua)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)在汽(qi)車(che)(che)行業將(jiang)以(yi)年均20%增(zeng)長。

此外，硅(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)是重要(yao)的(de)(de)(de)(de)非(fei)石(shi)油(you)基(ji)合(he)成(cheng)(cheng)(cheng)(cheng)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)，約占非(fei)石(shi)油(you)基(ji)合(he)成(cheng)(cheng)(cheng)(cheng)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)消費量的(de)(de)(de)(de)98%。但(dan)因為石(shi)油(you)價(jia)格的(de)(de)(de)(de)大幅上漲(zhang)，同時(shi)我國(guo)在(zai)硅(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)關鍵(jian)原料有(you)機(ji)(ji)硅(gui)(gui)(gui)單(dan)體的(de)(de)(de)(de)生產技術方面(mian)(mian)取得突破，有(you)機(ji)(ji)硅(gui)(gui)(gui)單(dan)體的(de)(de)(de)(de)生產技術在(zai)2005年前(qian)被幾家跨國(guo)公司壟(long)斷，但(dan)目前(qian)我國(guo)已發展(zhan)成(cheng)(cheng)(cheng)(cheng)為全球有(you)機(ji)(ji)硅(gui)(gui)(gui)單(dan)體第1大國(guo)，這2個方面(mian)(mian)原因使硅(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)價(jia)格從2011年起開(kai)始低于石(shi)油(you)基(ji)合(he)成(cheng)(cheng)(cheng)(cheng)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)，僅(jin)約為大宗石(shi)油(you)基(ji)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)80%～90%，成(cheng)(cheng)(cheng)(cheng)為廉價(jia)的(de)(de)(de)(de)合(he)成(cheng)(cheng)(cheng)(cheng)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)，并開(kai)始大規模(mo)替代(dai)石(shi)油(you)基(ji)合(he)成(cheng)(cheng)(cheng)(cheng)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)。這將(jiang)極大拓展(zhan)有(you)機(ji)(ji)硅(gui)(gui)(gui)產業的(de)(de)(de)(de)市場空間，同時(shi)將(jiang)帶動硅(gui)(gui)(gui)油(you)、硅(gui)(gui)(gui)烷(wan)偶聯(lian)劑和硅(gui)(gui)(gui)樹脂等其他有(you)機(ji)(ji)硅(gui)(gui)(gui)產品的(de)(de)(de)(de)消費。