硅橡膠是指主(zhu)鏈由(you)硅(gui)(gui)(gui)和(he)氧(yang)原子交替(ti)構成，硅(gui)(gui)(gui)原子上通常連有兩個有機(ji)基(ji)團的(de)(de)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)。普通的(de)(de)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)主(zhu)要(yao)由(you)含甲基(ji)和(he)少(shao)量乙烯基(ji)的(de)(de)硅(gui)(gui)(gui)氧(yang)鏈節組成。苯(ben)基(ji)的(de)(de)引入(ru)可提(ti)高(gao)(gao)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)耐(nai)高(gao)(gao)、低(di)溫(wen)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)，三氟丙基(ji)及氰基(ji)的(de)(de)引入(ru)則(ze)可提(ti)高(gao)(gao)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)耐(nai)溫(wen)及耐(nai)油性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)耐(nai)低(di)溫(wen)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)良好，一(yi)般在(zai)(zai)-55℃下仍能(neng)(neng)工(gong)作。引入(ru)苯(ben)基(ji)后，可達-73℃。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)耐(nai)熱性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)也(ye)很突出，在(zai)(zai)180℃下可長期(qi)工(gong)作，稍高(gao)(gao)于200℃也(ye)能(neng)(neng)承受數周或(huo)更長時間仍有彈性(xing)(xing)(xing)，瞬時可耐(nai)300℃以上的(de)(de)高(gao)(gao)溫(wen)。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)透(tou)氣(qi)性(xing)(xing)(xing)好，氧(yang)氣(qi)透(tou)過率在(zai)(zai)合成聚合物中是較高(gao)(gao)的(de)(de)。此外(wai)，硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)還具有生理惰性(xing)(xing)(xing)、不會導致(zhi)凝血的(de)(de)突出特性(xing)(xing)(xing)，因此在(zai)(zai)醫用(yong)領(ling)域應用(yong)廣泛。

主要品種

硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)分(fen)類(lei)的(de)(de)方法很多，通常按(an)固化(hua)前的(de)(de)形態分(fen)為固體硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)和液體硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)；按(an)硫化(hua)溫(wen)度分(fen)為室溫(wen)硫化(hua)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)，高溫(wen)硫化(hua)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)；按(an)所(suo)用(yong)單(dan)體的(de)(de)不同，可(ke)分(fen)為甲基(ji)乙烯(xi)基(ji)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)，甲基(ji)苯基(ji)乙烯(xi)基(ji)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)、氟硅(gui)，腈硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)等(deng)；按(an)性能和用(yong)途(tu)的(de)(de)不同又可(ke)分(fen)為通用(yong)型(xing)(xing)(xing)、超耐低溫(wen)型(xing)(xing)(xing)、超耐高溫(wen)型(xing)(xing)(xing)、高強力型(xing)(xing)(xing)、耐油(you)型(xing)(xing)(xing)、醫用(yong)型(xing)(xing)(xing)等(deng)等(deng)。

發展史

硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)早(zao)期是由美(mei)(mei)國(guo)(guo)以三(san)氯(lv)化鐵為催化劑合成(cheng)的(de)(de)。1945年(nian)，硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)產(chan)品問世。1948年(nian)，采用(yong)高比(bi)表(biao)面積的(de)(de)氣相法白(bai)炭(tan)黑補強的(de)(de)硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)研制成(cheng)功，使硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)性能(neng)躍升(sheng)到(dao)(dao)實用(yong)階段，奠(dian)定了現代硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)生產(chan)技術的(de)(de)基(ji)礎。從(cong)二(er)甲(jia)基(ji)二(er)氯(lv)硅(gui)(gui)(gui)(gui)烷合成(cheng)開始(shi)生產(chan)硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)國(guo)(guo)家有美(mei)(mei)國(guo)(guo)。俄羅斯、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)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)工業(ye)化研究始(shi)于1957年(nian)，多家研究所和企業(ye)陸續開發出(chu)各種硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)。到(dao)(dao)2003年(nian)底，中(zhong)國(guo)(guo)硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)生產(chan)能(neng)力為135千(qian)噸，其中(zhong)高溫膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)100千(qian)噸。

高溫硫化硅橡膠

高(gao)溫硫(liu)(liu)(liu)(liu)化(hua)(hua)(hua)硅橡(xiang)膠(jiao)是指聚(ju)硅氧(yang)烷(wan)變(bian)成(cheng)彈性體(ti)的(de)(de)過程是經過高(gao)溫（110-170℃）硫(liu)(liu)(liu)(liu)化(hua)(hua)(hua)成(cheng)型的(de)(de)。它(ta)主(zhu)要以(yi)高(gao)分(fen)子量的(de)(de)聚(ju)甲基(ji)乙烯基(ji)硅氧(yang)烷(wan)為生(sheng)膠(jiao)，混入(ru)補強(qiang)(qiang)填料、硫(liu)(liu)(liu)(liu)化(hua)(hua)(hua)劑等，在加熱加壓(ya)下硫(liu)(liu)(liu)(liu)化(hua)(hua)(hua)成(cheng)彈性體(ti)。硅橡(xiang)膠(jiao)的(de)(de)補強(qiang)(qiang)主(zhu)要是各(ge)種(zhong)類型的(de)(de)白炭黑，可使硫(liu)(liu)(liu)(liu)化(hua)(hua)(hua)膠(jiao)的(de)(de)強(qiang)(qiang)度(du)增加數十倍。有(you)時(shi)為了(le)降低(di)成(cheng)本或改(gai)善(shan)膠(jiao)料性能及(ji)賦予(yu)硫(liu)(liu)(liu)(liu)化(hua)(hua)(hua)膠(jiao)各(ge)種(zhong)特殊的(de)(de)性能，也加入(ru)相應(ying)的(de)(de)各(ge)種(zhong)添(tian)加劑。硫(liu)(liu)(liu)(liu)化(hua)(hua)(hua)劑是各(ge)種(zhong)有(you)機過氧(yang)化(hua)(hua)(hua)物或加成(cheng)反應(ying)催(cui)化(hua)(hua)(hua)劑。

加(jia)工成型方法如(ru)圖所示。一次硫(liu)化(hua)的目(mu)的是進(jin)行(xing)高分(fen)子鏈的交聯(lian)反應；二(er)次硫(liu)化(hua)的目(mu)的是進(jin)行(xing)補充交聯(lian)、驅除硫(liu)化(hua)劑分(fen)解(jie)產(chan)物和其他(ta)揮發(fa)性化(hua)合(he)物以穩定硫(liu)化(hua)膠的各項(xiang)性能。常(chang)用的設備有開放式煉(lian)膠機(ji)、捏合(he)機(ji)及(ji)真空密煉(lian)機(ji)。

主要性能

（1）高(gao)溫(wen)(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)顯著的(de)(de)特征是高(gao)溫(wen)(wen)(wen)穩定(ding)性(xing)(xing)(xing)，雖然(ran)常(chang)溫(wen)(wen)(wen)下(xia)(xia)(xia)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)強度(du)僅(jin)是天然(ran)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)或某些(xie)合(he)成橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)一半，但在(zai)200℃以(yi)上的(de)(de)高(gao)溫(wen)(wen)(wen)環境下(xia)(xia)(xia)，硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)仍能(neng)(neng)(neng)保持一定(ding)的(de)(de)柔韌性(xing)(xing)(xing)、回彈(dan)性(xing)(xing)(xing)和(he)表面硬(ying)度(du)，且(qie)力學性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)無明顯變化(hua)。（2）低溫(wen)(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)玻璃(li)化(hua)溫(wen)(wen)(wen)度(du)一般為-70~-50℃，特殊配方可達-100℃，表明其低溫(wen)(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)優異。這(zhe)對(dui)航空(kong)、宇(yu)航工業的(de)(de)意義重(zhong)大。（3）耐候(hou)性(xing)(xing)(xing)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)中Si-O-Si鍵對(dui)氧、臭氧及紫外線等十分穩定(ding)，在(zai)不加(jia)任何(he)添加(jia)劑(ji)的(de)(de)情(qing)況下(xia)(xia)(xia)，就具(ju)有(you)優良的(de)(de)耐候(hou)性(xing)(xing)(xing)。（4）電(dian)氣(qi)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)具(ju)有(you)優異的(de)(de)絕緣(yuan)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)，耐電(dian)暈性(xing)(xing)(xing)和(he)耐電(dian)弧性(xing)(xing)(xing)也非(fei)常(chang)好。（5）物(wu)理機(ji)(ji)械(xie)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)常(chang)溫(wen)(wen)(wen)下(xia)(xia)(xia)的(de)(de)物(wu)理機(ji)(ji)械(xie)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)比通(tong)用(yong)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)差，但在(zai)150℃的(de)(de)高(gao)溫(wen)(wen)(wen)和(he)-50℃的(de)(de)低溫(wen)(wen)(wen)下(xia)(xia)(xia)，其物(wu)理機(ji)(ji)械(xie)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)優于通(tong)用(yong)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)。（6）耐油(you)及化(hua)學試劑(ji)性(xing)(xing)(xing)。普通(tong)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)具(ju)有(you)中等的(de)(de)耐油(you)、耐溶劑(ji)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。（7）氣(qi)體透過性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。室溫(wen)(wen)(wen)下(xia)(xia)(xia)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)對(dui)空(kong)氣(qi)、氮、氧、二(er)氧化(hua)碳等氣(qi)體的(de)(de)透氣(qi)性(xing)(xing)(xing)比天然(ran)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)高(gao)出30-50倍。（8）生(sheng)理惰(duo)性(xing)(xing)(xing)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)無毒，無味(wei)，無嗅(xiu)，與人體組(zu)織不粘連，具(ju)有(you)抗凝血(xue)作用(yong)，對(dui)肌體組(zu)織的(de)(de)反應(ying)性(xing)(xing)(xing)非(fei)常(chang)少。特別適合(he)作為醫用(yong)材料。

硅橡膠的用量

據(ju)中國(guo)汽(qi)(qi)(qi)車(che)工業協會(hui)統計，2012年(nian)(nian)，汽(qi)(qi)(qi)車(che)產(chan)銷分別(bie)達到1927.18萬(wan)輛和1930.64萬(wan)輛，同比分別(bie)增長(chang)4.63%和4.33%，汽(qi)(qi)(qi)車(che)工業硅橡(xiang)(xiang)膠的(de)(de)(de)用(yong)量(liang)約達2.0萬(wan)t。根(gen)據(ju)觀(guan)研天下的(de)(de)(de)新研究，增加有(you)機硅材料在(zai)汽(qi)(qi)(qi)車(che)零部件方面(mian)(mian)的(de)(de)(de)用(yong)量(liang)，可以(yi)(yi)大(da)幅度提(ti)高汽(qi)(qi)(qi)車(che)的(de)(de)(de)安全(quan)性能(neng)，因(yin)此，汽(qi)(qi)(qi)車(che)產(chan)量(liang)和單車(che)用(yong)量(liang)水平的(de)(de)(de)提(ti)高都將(jiang)推動汽(qi)(qi)(qi)車(che)工業對硅橡(xiang)(xiang)膠需求(qiu)的(de)(de)(de)增加。國(guo)家鼓勵自主(zhu)(zhu)(zhu)品(pin)(pin)牌(pai)的(de)(de)(de)汽(qi)(qi)(qi)車(che)發(fa)展，關鍵汽(qi)(qi)(qi)車(che)零部件實現(xian)自主(zhu)(zhu)(zhu)化(hua)，《2012年(nian)(nian)度黨政機關公務用(yong)車(che)選(xuan)用(yong)車(che)型目錄（征求(qiu)意見稿）》為(wei)自主(zhu)(zhu)(zhu)品(pin)(pin)牌(pai)擴大(da)在(zai)政府采購(gou)的(de)(de)(de)市(shi)場份額(e)，為(wei)改變目前國(guo)內(nei)政府采購(gou)以(yi)(yi)合資品(pin)(pin)牌(pai)產(chan)品(pin)(pin)為(wei)主(zhu)(zhu)(zhu)的(de)(de)(de)局面(mian)(mian)提(ti)供了保(bao)(bao)障(zhang)(zhang)。促進自主(zhu)(zhu)(zhu)品(pin)(pin)牌(pai)發(fa)展，國(guo)產(chan)汽(qi)(qi)(qi)車(che)業的(de)(de)(de)繁榮將(jiang)為(wei)汽(qi)(qi)(qi)車(che)膠的(de)(de)(de)應(ying)用(yong)提(ti)供有(you)力保(bao)(bao)障(zhang)(zhang)。預測未來3年(nian)(nian)，我國(guo)室溫硫化(hua)硅橡(xiang)(xiang)膠在(zai)汽(qi)(qi)(qi)車(che)行業將(jiang)以(yi)(yi)年(nian)(nian)均20%增長(chang)。

此外，硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)是重要的(de)非石(shi)油基合(he)(he)成(cheng)(cheng)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)，約占非石(shi)油基合(he)(he)成(cheng)(cheng)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)消費量的(de)98%。但(dan)因為(wei)石(shi)油價格(ge)的(de)大(da)幅上漲，同(tong)時(shi)(shi)我國在(zai)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)關鍵原料有機硅(gui)(gui)(gui)單(dan)體(ti)的(de)生(sheng)產(chan)技(ji)術方(fang)(fang)面取得突破，有機硅(gui)(gui)(gui)單(dan)體(ti)的(de)生(sheng)產(chan)技(ji)術在(zai)2005年(nian)前被幾(ji)家跨國公(gong)司壟(long)斷，但(dan)目前我國已發展成(cheng)(cheng)為(wei)全球有機硅(gui)(gui)(gui)單(dan)體(ti)第1大(da)國，這2個方(fang)(fang)面原因使硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)價格(ge)從(cong)2011年(nian)起(qi)開始低于石(shi)油基合(he)(he)成(cheng)(cheng)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)，僅約為(wei)大(da)宗石(shi)油基橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)80%～90%，成(cheng)(cheng)為(wei)廉(lian)價的(de)合(he)(he)成(cheng)(cheng)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)，并(bing)開始大(da)規模替代(dai)石(shi)油基合(he)(he)成(cheng)(cheng)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)。這將極大(da)拓展有機硅(gui)(gui)(gui)產(chan)業(ye)的(de)市場空間，同(tong)時(shi)(shi)將帶動硅(gui)(gui)(gui)油、硅(gui)(gui)(gui)烷偶聯劑和硅(gui)(gui)(gui)樹脂等(deng)其他有機硅(gui)(gui)(gui)產(chan)品的(de)消費。