硅橡膠是(shi)指主鏈(lian)由硅(gui)(gui)(gui)和氧原(yuan)子(zi)交替構成(cheng)(cheng)，硅(gui)(gui)(gui)原(yuan)子(zi)上通常連有兩(liang)個有機基(ji)(ji)團(tuan)的(de)(de)(de)(de)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠。普通的(de)(de)(de)(de)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠主要(yao)由含甲(jia)基(ji)(ji)和少量乙烯基(ji)(ji)的(de)(de)(de)(de)硅(gui)(gui)(gui)氧鏈(lian)節組成(cheng)(cheng)。苯基(ji)(ji)的(de)(de)(de)(de)引(yin)入(ru)可(ke)(ke)提(ti)高(gao)(gao)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠的(de)(de)(de)(de)耐(nai)(nai)高(gao)(gao)、低溫性能(neng)，三(san)氟丙基(ji)(ji)及氰基(ji)(ji)的(de)(de)(de)(de)引(yin)入(ru)則(ze)可(ke)(ke)提(ti)高(gao)(gao)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠的(de)(de)(de)(de)耐(nai)(nai)溫及耐(nai)(nai)油性能(neng)。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠耐(nai)(nai)低溫性能(neng)良好(hao)，一般在(zai)(zai)-55℃下仍能(neng)工(gong)作(zuo)。引(yin)入(ru)苯基(ji)(ji)后，可(ke)(ke)達-73℃。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠的(de)(de)(de)(de)耐(nai)(nai)熱性能(neng)也很突出，在(zai)(zai)180℃下可(ke)(ke)長(chang)期工(gong)作(zuo)，稍高(gao)(gao)于200℃也能(neng)承受數周或更長(chang)時(shi)間(jian)仍有彈性，瞬時(shi)可(ke)(ke)耐(nai)(nai)300℃以上的(de)(de)(de)(de)高(gao)(gao)溫。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠的(de)(de)(de)(de)透氣性好(hao)，氧氣透過率在(zai)(zai)合成(cheng)(cheng)聚合物中是(shi)較高(gao)(gao)的(de)(de)(de)(de)。此(ci)外，硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠還具有生理惰性、不會導(dao)致凝(ning)血的(de)(de)(de)(de)突出特(te)性，因此(ci)在(zai)(zai)醫用領域(yu)應(ying)用廣泛(fan)。

主要品種

硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)分(fen)類的(de)方法很多，通(tong)常按(an)固(gu)化(hua)前的(de)形態分(fen)為(wei)固(gu)體(ti)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)和液(ye)體(ti)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)；按(an)硫化(hua)溫度分(fen)為(wei)室溫硫化(hua)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)，高溫硫化(hua)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)；按(an)所用(yong)單體(ti)的(de)不同，可分(fen)為(wei)甲基(ji)(ji)乙(yi)烯基(ji)(ji)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)，甲基(ji)(ji)苯基(ji)(ji)乙(yi)烯基(ji)(ji)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)、氟(fu)硅(gui)，腈(jing)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)等(deng)；按(an)性能(neng)和用(yong)途的(de)不同又可分(fen)為(wei)通(tong)用(yong)型(xing)(xing)、超耐低溫型(xing)(xing)、超耐高溫型(xing)(xing)、高強力型(xing)(xing)、耐油(you)型(xing)(xing)、醫用(yong)型(xing)(xing)等(deng)等(deng)。

發展史

硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)早期是由美國(guo)(guo)(guo)以三氯化鐵為催化劑(ji)合成的(de)。1945年，硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)產品問(wen)世。1948年，采用(yong)(yong)高(gao)比(bi)表面積的(de)氣相(xiang)法白(bai)炭黑補強(qiang)的(de)硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)研制成功，使(shi)硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)性能躍升到(dao)實(shi)用(yong)(yong)階段，奠定了現(xian)代硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)生產技術的(de)基礎。從(cong)二甲基二氯硅(gui)(gui)(gui)(gui)烷合成開始生產硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)國(guo)(guo)(guo)家有美國(guo)(guo)(guo)。俄羅斯、德國(guo)(guo)(guo)、日本(ben)、韓(han)國(guo)(guo)(guo)和(he)(he)中國(guo)(guo)(guo)等。中國(guo)(guo)(guo)硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)工業(ye)化研究(jiu)始于(yu)1957年，多家研究(jiu)所和(he)(he)企業(ye)陸(lu)續開發出各種硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)。到(dao)2003年底，中國(guo)(guo)(guo)硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)生產能力(li)為135千噸(dun)(dun)，其(qi)中高(gao)溫膠(jiao)(jiao)(jiao)100千噸(dun)(dun)。

高溫硫化硅橡膠

高(gao)溫(wen)(wen)硫(liu)化(hua)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)是指聚(ju)硅(gui)氧烷(wan)變成(cheng)彈性(xing)體(ti)的過程是經過高(gao)溫(wen)(wen)（110-170℃）硫(liu)化(hua)成(cheng)型(xing)的。它(ta)主(zhu)要以高(gao)分子(zi)量的聚(ju)甲基(ji)乙烯(xi)基(ji)硅(gui)氧烷(wan)為生(sheng)膠(jiao)(jiao)，混入(ru)(ru)補強(qiang)填料、硫(liu)化(hua)劑等，在加(jia)熱加(jia)壓下硫(liu)化(hua)成(cheng)彈性(xing)體(ti)。硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的補強(qiang)主(zhu)要是各(ge)種(zhong)類型(xing)的白炭黑(hei)，可使(shi)硫(liu)化(hua)膠(jiao)(jiao)的強(qiang)度增加(jia)數(shu)十倍。有(you)時為了降低成(cheng)本或改善(shan)膠(jiao)(jiao)料性(xing)能(neng)及賦(fu)予硫(liu)化(hua)膠(jiao)(jiao)各(ge)種(zhong)特殊的性(xing)能(neng)，也(ye)加(jia)入(ru)(ru)相應的各(ge)種(zhong)添(tian)加(jia)劑。硫(liu)化(hua)劑是各(ge)種(zhong)有(you)機過氧化(hua)物或加(jia)成(cheng)反應催化(hua)劑。

加工(gong)成(cheng)型方(fang)法如圖所示。一(yi)次(ci)硫(liu)(liu)化(hua)(hua)(hua)的(de)(de)目(mu)(mu)的(de)(de)是進(jin)行高分(fen)子(zi)鏈的(de)(de)交聯(lian)反應(ying)；二次(ci)硫(liu)(liu)化(hua)(hua)(hua)的(de)(de)目(mu)(mu)的(de)(de)是進(jin)行補充交聯(lian)、驅除硫(liu)(liu)化(hua)(hua)(hua)劑分(fen)解產(chan)物和其他揮發性化(hua)(hua)(hua)合(he)物以穩定硫(liu)(liu)化(hua)(hua)(hua)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)機及真空密煉機。

主要性能

（1）高(gao)(gao)溫性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠顯著的(de)(de)(de)(de)(de)特征是(shi)高(gao)(gao)溫穩定(ding)性(xing)(xing)(xing)(xing)，雖然常(chang)(chang)溫下(xia)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠的(de)(de)(de)(de)(de)強(qiang)度(du)僅是(shi)天然橡(xiang)(xiang)膠或某些合成橡(xiang)(xiang)膠的(de)(de)(de)(de)(de)一(yi)半(ban)，但在200℃以上(shang)的(de)(de)(de)(de)(de)高(gao)(gao)溫環境下(xia)，硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠仍能(neng)(neng)(neng)保(bao)持一(yi)定(ding)的(de)(de)(de)(de)(de)柔韌性(xing)(xing)(xing)(xing)、回彈性(xing)(xing)(xing)(xing)和表(biao)面硬度(du)，且力學(xue)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)無明顯變(bian)化。（2）低溫性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠的(de)(de)(de)(de)(de)玻璃化溫度(du)一(yi)般(ban)為-70~-50℃，特殊配方可達-100℃，表(biao)明其(qi)低溫性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)優(you)(you)異。這對(dui)航(hang)空(kong)、宇(yu)航(hang)工業的(de)(de)(de)(de)(de)意義重大。（3）耐(nai)(nai)候性(xing)(xing)(xing)(xing)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠中(zhong)Si-O-Si鍵對(dui)氧、臭氧及(ji)紫外線等十(shi)分(fen)穩定(ding)，在不(bu)加任(ren)何添加劑的(de)(de)(de)(de)(de)情況下(xia)，就具(ju)(ju)有優(you)(you)良的(de)(de)(de)(de)(de)耐(nai)(nai)候性(xing)(xing)(xing)(xing)。（4）電氣性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠具(ju)(ju)有優(you)(you)異的(de)(de)(de)(de)(de)絕緣(yuan)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)，耐(nai)(nai)電暈(yun)性(xing)(xing)(xing)(xing)和耐(nai)(nai)電弧性(xing)(xing)(xing)(xing)也非(fei)常(chang)(chang)好。（5）物(wu)理(li)機(ji)(ji)械性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠常(chang)(chang)溫下(xia)的(de)(de)(de)(de)(de)物(wu)理(li)機(ji)(ji)械性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)比通(tong)用橡(xiang)(xiang)膠差，但在150℃的(de)(de)(de)(de)(de)高(gao)(gao)溫和-50℃的(de)(de)(de)(de)(de)低溫下(xia)，其(qi)物(wu)理(li)機(ji)(ji)械性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)優(you)(you)于通(tong)用橡(xiang)(xiang)膠。（6）耐(nai)(nai)油及(ji)化學(xue)試劑性(xing)(xing)(xing)(xing)。普通(tong)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠具(ju)(ju)有中(zhong)等的(de)(de)(de)(de)(de)耐(nai)(nai)油、耐(nai)(nai)溶劑性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。（7）氣體(ti)透(tou)過性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。室(shi)溫下(xia)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠對(dui)空(kong)氣、氮(dan)、氧、二氧化碳等氣體(ti)的(de)(de)(de)(de)(de)透(tou)氣性(xing)(xing)(xing)(xing)比天然橡(xiang)(xiang)膠高(gao)(gao)出30-50倍。（8）生理(li)惰(duo)性(xing)(xing)(xing)(xing)。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠無毒，無味，無嗅，與人體(ti)組織(zhi)(zhi)不(bu)粘連(lian)，具(ju)(ju)有抗凝血作用，對(dui)肌體(ti)組織(zhi)(zhi)的(de)(de)(de)(de)(de)反(fan)應性(xing)(xing)(xing)(xing)非(fei)常(chang)(chang)少。特別適合作為醫用材料。

硅橡膠的用量

據(ju)中國汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)(che)工(gong)業協會統計，2012年(nian)，汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)(che)產(chan)銷(xiao)分別(bie)達到1927.18萬輛和(he)1930.64萬輛，同(tong)比分別(bie)增(zeng)長(chang)4.63%和(he)4.33%，汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)(che)工(gong)業硅(gui)(gui)橡膠(jiao)的(de)用量(liang)約達2.0萬t。根據(ju)觀(guan)研(yan)天下的(de)新研(yan)究(jiu)，增(zeng)加有機硅(gui)(gui)材(cai)料在汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)(che)零部(bu)件(jian)方(fang)面的(de)用量(liang)，可以(yi)大幅度提(ti)高汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)(che)的(de)安(an)全性能(neng)，因此，汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)(che)產(chan)量(liang)和(he)單車(che)(che)(che)(che)(che)用量(liang)水平的(de)提(ti)高都將推動汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)(che)工(gong)業對硅(gui)(gui)橡膠(jiao)需求(qiu)的(de)增(zeng)加。國家鼓勵(li)自主(zhu)品(pin)牌(pai)的(de)汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)(che)發展，關鍵汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)(che)零部(bu)件(jian)實現(xian)自主(zhu)化(hua)，《2012年(nian)度黨政機關公務用車(che)(che)(che)(che)(che)選用車(che)(che)(che)(che)(che)型目錄(lu)（征求(qiu)意見(jian)稿）》為(wei)(wei)自主(zhu)品(pin)牌(pai)擴大在政府采購的(de)市場(chang)份(fen)額，為(wei)(wei)改變目前國內政府采購以(yi)合資(zi)品(pin)牌(pai)產(chan)品(pin)為(wei)(wei)主(zhu)的(de)局面提(ti)供了保障。促進自主(zhu)品(pin)牌(pai)發展，國產(chan)汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)(che)業的(de)繁榮將為(wei)(wei)汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)(che)膠(jiao)的(de)應(ying)用提(ti)供有力保障。預(yu)測未(wei)來3年(nian)，我國室溫硫(liu)化(hua)硅(gui)(gui)橡膠(jiao)在汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)(che)行業將以(yi)年(nian)均20%增(zeng)長(chang)。

此外，硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)是重要的(de)非(fei)石油(you)(you)(you)(you)基(ji)合(he)成橡(xiang)膠(jiao)，約占非(fei)石油(you)(you)(you)(you)基(ji)合(he)成橡(xiang)膠(jiao)消費量的(de)98%。但因為石油(you)(you)(you)(you)價格的(de)大幅上漲，同時我(wo)國(guo)在(zai)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)的(de)關鍵原料有(you)機(ji)(ji)硅(gui)單(dan)體(ti)的(de)生(sheng)產(chan)技術(shu)方面取得突破，有(you)機(ji)(ji)硅(gui)單(dan)體(ti)的(de)生(sheng)產(chan)技術(shu)在(zai)2005年前(qian)被(bei)幾家(jia)跨國(guo)公司壟斷，但目前(qian)我(wo)國(guo)已發(fa)展成為全球有(you)機(ji)(ji)硅(gui)單(dan)體(ti)第1大國(guo)，這2個方面原因使硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)的(de)價格從2011年起開(kai)始低于石油(you)(you)(you)(you)基(ji)合(he)成橡(xiang)膠(jiao)，僅約為大宗石油(you)(you)(you)(you)基(ji)橡(xiang)膠(jiao)的(de)80%～90%，成為廉(lian)價的(de)合(he)成橡(xiang)膠(jiao)，并開(kai)始大規模替代石油(you)(you)(you)(you)基(ji)合(he)成橡(xiang)膠(jiao)。這將極大拓展有(you)機(ji)(ji)硅(gui)產(chan)業的(de)市場空間，同時將帶動(dong)硅(gui)油(you)(you)(you)(you)、硅(gui)烷偶聯劑和硅(gui)樹脂(zhi)等(deng)其他有(you)機(ji)(ji)硅(gui)產(chan)品的(de)消費。