硅橡膠是指主鏈由(you)(you)硅(gui)和氧(yang)原子交替構成(cheng)(cheng)，硅(gui)原子上通常連有(you)兩個有(you)機(ji)基團的(de)(de)(de)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)。普(pu)通的(de)(de)(de)硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)主要由(you)(you)含甲(jia)基和少量(liang)乙烯基的(de)(de)(de)硅(gui)氧(yang)鏈節(jie)組成(cheng)(cheng)。苯基的(de)(de)(de)引入(ru)(ru)可(ke)(ke)提高(gao)硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)耐(nai)(nai)高(gao)、低溫性(xing)(xing)能(neng)，三氟丙(bing)基及氰基的(de)(de)(de)引入(ru)(ru)則可(ke)(ke)提高(gao)硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)耐(nai)(nai)溫及耐(nai)(nai)油性(xing)(xing)能(neng)。硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)耐(nai)(nai)低溫性(xing)(xing)能(neng)良好，一般在-55℃下仍(reng)(reng)能(neng)工作(zuo)。引入(ru)(ru)苯基后，可(ke)(ke)達-73℃。硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)耐(nai)(nai)熱性(xing)(xing)能(neng)也很突(tu)出，在180℃下可(ke)(ke)長期工作(zuo)，稍高(gao)于200℃也能(neng)承受(shou)數周或更長時間仍(reng)(reng)有(you)彈性(xing)(xing)，瞬時可(ke)(ke)耐(nai)(nai)300℃以上的(de)(de)(de)高(gao)溫。硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)透氣性(xing)(xing)好，氧(yang)氣透過率(lv)在合(he)成(cheng)(cheng)聚合(he)物(wu)中是較高(gao)的(de)(de)(de)。此(ci)外，硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)還具有(you)生理(li)惰性(xing)(xing)、不會導致(zhi)凝血的(de)(de)(de)突(tu)出特性(xing)(xing)，因此(ci)在醫用領域應(ying)用廣泛(fan)。

主要品種

硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)分類(lei)的(de)(de)方(fang)法很多，通(tong)常按固化(hua)(hua)前的(de)(de)形(xing)態(tai)分為(wei)固體(ti)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)和液(ye)體(ti)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)；按硫(liu)化(hua)(hua)溫度分為(wei)室溫硫(liu)化(hua)(hua)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)，高(gao)溫硫(liu)化(hua)(hua)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)；按所用單體(ti)的(de)(de)不(bu)(bu)同(tong)，可分為(wei)甲(jia)基(ji)乙(yi)烯基(ji)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)，甲(jia)基(ji)苯(ben)基(ji)乙(yi)烯基(ji)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)、氟硅(gui)，腈硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)等；按性能和用途的(de)(de)不(bu)(bu)同(tong)又可分為(wei)通(tong)用型(xing)、超耐(nai)(nai)低溫型(xing)、超耐(nai)(nai)高(gao)溫型(xing)、高(gao)強力型(xing)、耐(nai)(nai)油型(xing)、醫用型(xing)等等。

發展史

硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)早期是由美國(guo)以三氯(lv)化鐵為催化劑合成的(de)。1945年，硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)產(chan)品問世(shi)。1948年，采用高(gao)比表面積的(de)氣相法(fa)白炭黑(hei)補強(qiang)的(de)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)研(yan)制成功，使硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)性能躍升到(dao)實用階段，奠(dian)定了現代硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)生(sheng)產(chan)技術的(de)基(ji)礎。從二(er)甲基(ji)二(er)氯(lv)硅(gui)(gui)烷合成開始生(sheng)產(chan)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)國(guo)家(jia)有美國(guo)。俄羅斯(si)、德(de)國(guo)、日本(ben)、韓國(guo)和(he)中(zhong)國(guo)等。中(zhong)國(guo)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)工(gong)業化研(yan)究始于1957年，多家(jia)研(yan)究所和(he)企業陸續開發出(chu)各(ge)種硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)。到(dao)2003年底，中(zhong)國(guo)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)生(sheng)產(chan)能力為135千(qian)噸(dun)，其中(zhong)高(gao)溫(wen)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)100千(qian)噸(dun)。

高溫硫化硅橡膠

高溫(wen)硫(liu)化(hua)(hua)硅橡膠(jiao)是(shi)指(zhi)聚(ju)硅氧(yang)烷變成彈(dan)性體(ti)的(de)過程(cheng)是(shi)經過高溫(wen)（110-170℃）硫(liu)化(hua)(hua)成型的(de)。它主要以高分子量的(de)聚(ju)甲基(ji)乙烯基(ji)硅氧(yang)烷為生膠(jiao)，混入(ru)補強填料(liao)、硫(liu)化(hua)(hua)劑(ji)等，在加(jia)熱(re)加(jia)壓下硫(liu)化(hua)(hua)成彈(dan)性體(ti)。硅橡膠(jiao)的(de)補強主要是(shi)各(ge)種類型的(de)白炭(tan)黑，可使硫(liu)化(hua)(hua)膠(jiao)的(de)強度增加(jia)數(shu)十(shi)倍(bei)。有(you)時為了(le)降低成本或(huo)改善膠(jiao)料(liao)性能(neng)及賦予硫(liu)化(hua)(hua)膠(jiao)各(ge)種特(te)殊的(de)性能(neng)，也(ye)加(jia)入(ru)相應(ying)的(de)各(ge)種添(tian)加(jia)劑(ji)。硫(liu)化(hua)(hua)劑(ji)是(shi)各(ge)種有(you)機過氧(yang)化(hua)(hua)物或(huo)加(jia)成反(fan)應(ying)催化(hua)(hua)劑(ji)。

加工成(cheng)型方法如圖所示(shi)。一次(ci)硫化的(de)(de)目的(de)(de)是進行高分(fen)子鏈的(de)(de)交(jiao)聯(lian)反應；二次(ci)硫化的(de)(de)目的(de)(de)是進行補充交(jiao)聯(lian)、驅除硫化劑分(fen)解產(chan)物和其他揮發性化合(he)(he)物以穩定硫化膠(jiao)的(de)(de)各項性能。常用的(de)(de)設備有開放式煉膠(jiao)機(ji)、捏(nie)合(he)(he)機(ji)及真空密煉機(ji)。

主要性能

（1）高溫(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)顯(xian)(xian)著的(de)(de)(de)(de)特(te)征是高溫(wen)(wen)穩(wen)定性(xing)(xing)(xing)，雖然(ran)(ran)常溫(wen)(wen)下(xia)(xia)硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)強度僅(jin)是天然(ran)(ran)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)或(huo)某些合成橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)一(yi)半(ban)，但在200℃以上(shang)的(de)(de)(de)(de)高溫(wen)(wen)環境(jing)下(xia)(xia)，硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)仍能(neng)(neng)保持一(yi)定的(de)(de)(de)(de)柔韌性(xing)(xing)(xing)、回彈性(xing)(xing)(xing)和表面(mian)硬度，且力學(xue)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)無明顯(xian)(xian)變化(hua)。（2）低溫(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)玻璃(li)化(hua)溫(wen)(wen)度一(yi)般為(wei)(wei)-70~-50℃，特(te)殊配方可達(da)-100℃，表明其低溫(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)優異。這對(dui)(dui)航(hang)空、宇(yu)航(hang)工(gong)業的(de)(de)(de)(de)意(yi)義重大。（3）耐(nai)(nai)候(hou)(hou)性(xing)(xing)(xing)硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)中(zhong)Si-O-Si鍵對(dui)(dui)氧、臭氧及紫外線等(deng)十分穩(wen)定，在不(bu)加(jia)任何添加(jia)劑(ji)的(de)(de)(de)(de)情況下(xia)(xia)，就具(ju)有(you)(you)優良的(de)(de)(de)(de)耐(nai)(nai)候(hou)(hou)性(xing)(xing)(xing)。（4）電(dian)氣性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)具(ju)有(you)(you)優異的(de)(de)(de)(de)絕(jue)緣性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)，耐(nai)(nai)電(dian)暈性(xing)(xing)(xing)和耐(nai)(nai)電(dian)弧性(xing)(xing)(xing)也(ye)非(fei)常好。（5）物(wu)理(li)機械性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)常溫(wen)(wen)下(xia)(xia)的(de)(de)(de)(de)物(wu)理(li)機械性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)比通(tong)用(yong)(yong)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)差，但在150℃的(de)(de)(de)(de)高溫(wen)(wen)和-50℃的(de)(de)(de)(de)低溫(wen)(wen)下(xia)(xia)，其物(wu)理(li)機械性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)優于通(tong)用(yong)(yong)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)。（6）耐(nai)(nai)油及化(hua)學(xue)試劑(ji)性(xing)(xing)(xing)。普通(tong)硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)具(ju)有(you)(you)中(zhong)等(deng)的(de)(de)(de)(de)耐(nai)(nai)油、耐(nai)(nai)溶劑(ji)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。（7）氣體透過性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。室溫(wen)(wen)下(xia)(xia)硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)對(dui)(dui)空氣、氮、氧、二氧化(hua)碳(tan)等(deng)氣體的(de)(de)(de)(de)透氣性(xing)(xing)(xing)比天然(ran)(ran)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)高出30-50倍。（8）生理(li)惰性(xing)(xing)(xing)。硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)無毒(du)，無味，無嗅，與人體組(zu)織不(bu)粘連，具(ju)有(you)(you)抗凝血作(zuo)用(yong)(yong)，對(dui)(dui)肌體組(zu)織的(de)(de)(de)(de)反應性(xing)(xing)(xing)非(fei)常少。特(te)別適(shi)合作(zuo)為(wei)(wei)醫(yi)用(yong)(yong)材(cai)料。

硅橡膠的用量

據(ju)中國(guo)(guo)汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)工(gong)業(ye)協會統計(ji)，2012年(nian)(nian)，汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)產銷分別達到1927.18萬(wan)輛和1930.64萬(wan)輛，同比分別增長4.63%和4.33%，汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)工(gong)業(ye)硅橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)用量(liang)約達2.0萬(wan)t。根據(ju)觀(guan)研(yan)天(tian)下的(de)(de)新(xin)研(yan)究，增加有機硅材(cai)料在汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)零部件方面的(de)(de)用量(liang)，可以(yi)(yi)大幅度提(ti)高(gao)汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)的(de)(de)安全性(xing)能，因(yin)此，汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)產量(liang)和單(dan)車(che)(che)(che)(che)用量(liang)水平的(de)(de)提(ti)高(gao)都將(jiang)推(tui)動(dong)汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)工(gong)業(ye)對硅橡(xiang)膠(jiao)(jiao)需(xu)求的(de)(de)增加。國(guo)(guo)家鼓勵自主品(pin)牌(pai)的(de)(de)汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)發(fa)展(zhan)，關鍵汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)零部件實現(xian)自主化，《2012年(nian)(nian)度黨政(zheng)機關公務用車(che)(che)(che)(che)選用車(che)(che)(che)(che)型目(mu)錄（征求意見(jian)稿）》為(wei)(wei)自主品(pin)牌(pai)擴大在政(zheng)府采(cai)購的(de)(de)市(shi)場份額，為(wei)(wei)改變目(mu)前國(guo)(guo)內(nei)政(zheng)府采(cai)購以(yi)(yi)合資品(pin)牌(pai)產品(pin)為(wei)(wei)主的(de)(de)局面提(ti)供了保(bao)(bao)障。促進(jin)自主品(pin)牌(pai)發(fa)展(zhan)，國(guo)(guo)產汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)業(ye)的(de)(de)繁榮將(jiang)為(wei)(wei)汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)應用提(ti)供有力保(bao)(bao)障。預測未來3年(nian)(nian)，我國(guo)(guo)室溫硫化硅橡(xiang)膠(jiao)(jiao)在汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)行業(ye)將(jiang)以(yi)(yi)年(nian)(nian)均(jun)20%增長。

此(ci)外，硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)是重要的(de)(de)(de)非石(shi)油(you)基合(he)(he)(he)成(cheng)(cheng)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)，約占非石(shi)油(you)基合(he)(he)(he)成(cheng)(cheng)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)消費量的(de)(de)(de)98%。但因(yin)為石(shi)油(you)價(jia)格的(de)(de)(de)大(da)(da)幅上漲，同時我(wo)(wo)國在硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)關鍵原料有機(ji)硅(gui)單(dan)體的(de)(de)(de)生產技(ji)術方(fang)面取得(de)突破，有機(ji)硅(gui)單(dan)體的(de)(de)(de)生產技(ji)術在2005年前被(bei)幾家跨(kua)國公司壟斷，但目前我(wo)(wo)國已發展成(cheng)(cheng)為全球有機(ji)硅(gui)單(dan)體第1大(da)(da)國，這2個方(fang)面原因(yin)使硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)價(jia)格從(cong)2011年起開始(shi)低于(yu)石(shi)油(you)基合(he)(he)(he)成(cheng)(cheng)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)，僅約為大(da)(da)宗石(shi)油(you)基橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)80%～90%，成(cheng)(cheng)為廉價(jia)的(de)(de)(de)合(he)(he)(he)成(cheng)(cheng)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)，并開始(shi)大(da)(da)規模替(ti)代(dai)石(shi)油(you)基合(he)(he)(he)成(cheng)(cheng)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)。這將(jiang)極大(da)(da)拓展有機(ji)硅(gui)產業的(de)(de)(de)市場(chang)空間，同時將(jiang)帶動硅(gui)油(you)、硅(gui)烷偶聯劑和(he)硅(gui)樹(shu)脂等其(qi)他有機(ji)硅(gui)產品的(de)(de)(de)消費。