硅橡膠是(shi)指主(zhu)(zhu)鏈由硅(gui)(gui)和(he)(he)氧原(yuan)子交(jiao)替構成(cheng)(cheng)，硅(gui)(gui)原(yuan)子上(shang)通(tong)常連有(you)兩個有(you)機基(ji)(ji)(ji)(ji)團的(de)橡膠。普(pu)通(tong)的(de)硅(gui)(gui)橡膠主(zhu)(zhu)要由含(han)甲基(ji)(ji)(ji)(ji)和(he)(he)少量乙烯基(ji)(ji)(ji)(ji)的(de)硅(gui)(gui)氧鏈節組成(cheng)(cheng)。苯基(ji)(ji)(ji)(ji)的(de)引入(ru)可(ke)(ke)提(ti)(ti)高(gao)(gao)(gao)硅(gui)(gui)橡膠的(de)耐高(gao)(gao)(gao)、低溫(wen)性(xing)(xing)(xing)能(neng)，三(san)氟丙基(ji)(ji)(ji)(ji)及氰基(ji)(ji)(ji)(ji)的(de)引入(ru)則可(ke)(ke)提(ti)(ti)高(gao)(gao)(gao)硅(gui)(gui)橡膠的(de)耐溫(wen)及耐油性(xing)(xing)(xing)能(neng)。硅(gui)(gui)橡膠耐低溫(wen)性(xing)(xing)(xing)能(neng)良好(hao)，一(yi)般在-55℃下(xia)仍能(neng)工作。引入(ru)苯基(ji)(ji)(ji)(ji)后，可(ke)(ke)達-73℃。硅(gui)(gui)橡膠的(de)耐熱性(xing)(xing)(xing)能(neng)也(ye)很突(tu)出(chu)，在180℃下(xia)可(ke)(ke)長(chang)期工作，稍(shao)高(gao)(gao)(gao)于200℃也(ye)能(neng)承受數(shu)周或更長(chang)時(shi)間仍有(you)彈性(xing)(xing)(xing)，瞬時(shi)可(ke)(ke)耐300℃以(yi)上(shang)的(de)高(gao)(gao)(gao)溫(wen)。硅(gui)(gui)橡膠的(de)透氣性(xing)(xing)(xing)好(hao)，氧氣透過率在合成(cheng)(cheng)聚(ju)合物中是(shi)較高(gao)(gao)(gao)的(de)。此外，硅(gui)(gui)橡膠還具有(you)生理惰性(xing)(xing)(xing)、不會導致凝血的(de)突(tu)出(chu)特性(xing)(xing)(xing)，因此在醫用領域應用廣(guang)泛。

主要品種

硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)分類的方法(fa)很多，通常按固(gu)化(hua)(hua)前的形態分為(wei)(wei)固(gu)體(ti)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)和(he)液體(ti)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)；按硫(liu)化(hua)(hua)溫度分為(wei)(wei)室溫硫(liu)化(hua)(hua)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)，高(gao)溫硫(liu)化(hua)(hua)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)；按所(suo)用(yong)單體(ti)的不同(tong)，可分為(wei)(wei)甲基(ji)乙(yi)烯基(ji)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)，甲基(ji)苯(ben)基(ji)乙(yi)烯基(ji)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)、氟硅(gui)，腈硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)等(deng)；按性(xing)能(neng)和(he)用(yong)途(tu)的不同(tong)又可分為(wei)(wei)通用(yong)型(xing)、超(chao)耐低(di)溫型(xing)、超(chao)耐高(gao)溫型(xing)、高(gao)強力型(xing)、耐油型(xing)、醫用(yong)型(xing)等(deng)等(deng)。

發展史

硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)早期(qi)是由美國(guo)(guo)(guo)以(yi)三氯(lv)化(hua)鐵為催化(hua)劑合成(cheng)的(de)(de)。1945年，硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)產(chan)(chan)品問世。1948年，采用(yong)高比(bi)表面積的(de)(de)氣(qi)相法白炭黑補強的(de)(de)硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)研制成(cheng)功，使硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)性能(neng)躍升到實用(yong)階段(duan)，奠定了現(xian)代(dai)硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)生產(chan)(chan)技術的(de)(de)基(ji)(ji)礎(chu)。從二甲基(ji)(ji)二氯(lv)硅(gui)(gui)(gui)(gui)烷合成(cheng)開始(shi)生產(chan)(chan)硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)國(guo)(guo)(guo)家有美國(guo)(guo)(guo)。俄羅斯、德國(guo)(guo)(guo)、日本、韓國(guo)(guo)(guo)和中(zhong)(zhong)國(guo)(guo)(guo)等。中(zhong)(zhong)國(guo)(guo)(guo)硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)工業化(hua)研究始(shi)于1957年，多家研究所和企(qi)業陸續(xu)開發出各種硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)。到2003年底，中(zhong)(zhong)國(guo)(guo)(guo)硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)生產(chan)(chan)能(neng)力為135千噸，其中(zhong)(zhong)高溫膠(jiao)(jiao)100千噸。

高溫硫化硅橡膠

高溫(wen)硫(liu)(liu)(liu)化(hua)(hua)(hua)硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)是(shi)指聚(ju)硅(gui)氧(yang)烷(wan)變成(cheng)(cheng)(cheng)彈性(xing)(xing)(xing)體的(de)(de)(de)過(guo)程是(shi)經過(guo)高溫(wen)（110-170℃）硫(liu)(liu)(liu)化(hua)(hua)(hua)成(cheng)(cheng)(cheng)型(xing)的(de)(de)(de)。它主(zhu)要以高分子量的(de)(de)(de)聚(ju)甲基(ji)乙烯基(ji)硅(gui)氧(yang)烷(wan)為生膠(jiao)(jiao)(jiao)，混入(ru)補強填(tian)料(liao)、硫(liu)(liu)(liu)化(hua)(hua)(hua)劑等，在加(jia)熱加(jia)壓下(xia)硫(liu)(liu)(liu)化(hua)(hua)(hua)成(cheng)(cheng)(cheng)彈性(xing)(xing)(xing)體。硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)補強主(zhu)要是(shi)各(ge)種類(lei)型(xing)的(de)(de)(de)白(bai)炭黑(hei)，可使硫(liu)(liu)(liu)化(hua)(hua)(hua)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)強度增加(jia)數十倍。有時為了降低成(cheng)(cheng)(cheng)本或(huo)改(gai)善膠(jiao)(jiao)(jiao)料(liao)性(xing)(xing)(xing)能及賦(fu)予硫(liu)(liu)(liu)化(hua)(hua)(hua)膠(jiao)(jiao)(jiao)各(ge)種特(te)殊的(de)(de)(de)性(xing)(xing)(xing)能，也(ye)加(jia)入(ru)相應的(de)(de)(de)各(ge)種添加(jia)劑。硫(liu)(liu)(liu)化(hua)(hua)(hua)劑是(shi)各(ge)種有機過(guo)氧(yang)化(hua)(hua)(hua)物或(huo)加(jia)成(cheng)(cheng)(cheng)反應催化(hua)(hua)(hua)劑。

加工(gong)成型方法如圖所(suo)示。一(yi)次硫化的(de)(de)目的(de)(de)是(shi)進(jin)行(xing)高分子鏈(lian)的(de)(de)交聯反應；二(er)次硫化的(de)(de)目的(de)(de)是(shi)進(jin)行(xing)補充交聯、驅除硫化劑分解產(chan)物和其(qi)他揮發性(xing)化合(he)物以(yi)穩定硫化膠的(de)(de)各項(xiang)性(xing)能。常用的(de)(de)設備有開放式煉膠機(ji)、捏合(he)機(ji)及真(zhen)空密煉機(ji)。

主要性能

（1）高(gao)(gao)溫(wen)(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)顯著的(de)(de)(de)(de)(de)特征是高(gao)(gao)溫(wen)(wen)(wen)穩(wen)定性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)，雖然(ran)常(chang)(chang)溫(wen)(wen)(wen)下(xia)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)(de)(de)強度僅是天然(ran)橡(xiang)膠(jiao)或(huo)某些合成橡(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)(de)(de)一(yi)半(ban)，但在200℃以上的(de)(de)(de)(de)(de)高(gao)(gao)溫(wen)(wen)(wen)環境下(xia)，硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)仍能(neng)(neng)保(bao)持一(yi)定的(de)(de)(de)(de)(de)柔韌性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)、回(hui)彈(dan)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)和表面(mian)硬度，且力(li)學性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)無明顯變化(hua)(hua)。（2）低(di)(di)溫(wen)(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)(de)(de)玻璃化(hua)(hua)溫(wen)(wen)(wen)度一(yi)般為-70~-50℃，特殊(shu)配方可達-100℃，表明其低(di)(di)溫(wen)(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)優(you)(you)(you)異。這對航(hang)空(kong)、宇航(hang)工業的(de)(de)(de)(de)(de)意義重大。（3）耐候(hou)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)中(zhong)Si-O-Si鍵對氧、臭氧及紫(zi)外線等十(shi)分穩(wen)定，在不加任何添加劑的(de)(de)(de)(de)(de)情況(kuang)下(xia)，就具(ju)(ju)有(you)優(you)(you)(you)良的(de)(de)(de)(de)(de)耐候(hou)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)。（4）電(dian)氣性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)具(ju)(ju)有(you)優(you)(you)(you)異的(de)(de)(de)(de)(de)絕緣性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)，耐電(dian)暈性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)和耐電(dian)弧性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)也非(fei)常(chang)(chang)好。（5）物理機械性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)常(chang)(chang)溫(wen)(wen)(wen)下(xia)的(de)(de)(de)(de)(de)物理機械性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)比通用(yong)(yong)橡(xiang)膠(jiao)差，但在150℃的(de)(de)(de)(de)(de)高(gao)(gao)溫(wen)(wen)(wen)和-50℃的(de)(de)(de)(de)(de)低(di)(di)溫(wen)(wen)(wen)下(xia)，其物理機械性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)優(you)(you)(you)于通用(yong)(yong)橡(xiang)膠(jiao)。（6）耐油及化(hua)(hua)學試劑性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)。普通硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)具(ju)(ju)有(you)中(zhong)等的(de)(de)(de)(de)(de)耐油、耐溶(rong)劑性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。（7）氣體透過性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。室溫(wen)(wen)(wen)下(xia)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)對空(kong)氣、氮、氧、二氧化(hua)(hua)碳等氣體的(de)(de)(de)(de)(de)透氣性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)比天然(ran)橡(xiang)膠(jiao)高(gao)(gao)出(chu)30-50倍。（8）生理惰性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)無毒，無味，無嗅，與人體組織(zhi)不粘連，具(ju)(ju)有(you)抗凝血作(zuo)用(yong)(yong)，對肌體組織(zhi)的(de)(de)(de)(de)(de)反應性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)非(fei)常(chang)(chang)少。特別適合作(zuo)為醫用(yong)(yong)材料。

硅橡膠的用量

據中(zhong)國汽(qi)(qi)車工業(ye)(ye)(ye)協會(hui)統計(ji)，2012年，汽(qi)(qi)車產(chan)(chan)銷分別(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)車工業(ye)(ye)(ye)硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)的(de)(de)用(yong)(yong)量(liang)約達2.0萬t。根據觀(guan)研(yan)天下的(de)(de)新研(yan)究，增(zeng)加有(you)機硅(gui)材料在(zai)汽(qi)(qi)車零部件方面(mian)的(de)(de)用(yong)(yong)量(liang)，可(ke)以大(da)幅度提(ti)高汽(qi)(qi)車的(de)(de)安全性能，因(yin)此，汽(qi)(qi)車產(chan)(chan)量(liang)和(he)單車用(yong)(yong)量(liang)水(shui)平的(de)(de)提(ti)高都將推動汽(qi)(qi)車工業(ye)(ye)(ye)對(dui)硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)需求(qiu)(qiu)的(de)(de)增(zeng)加。國家鼓勵(li)自(zi)(zi)主(zhu)品牌(pai)的(de)(de)汽(qi)(qi)車發展，關鍵(jian)汽(qi)(qi)車零部件實現自(zi)(zi)主(zhu)化(hua)，《2012年度黨政機關公(gong)務用(yong)(yong)車選(xuan)用(yong)(yong)車型目(mu)錄（征求(qiu)(qiu)意見稿）》為(wei)自(zi)(zi)主(zhu)品牌(pai)擴大(da)在(zai)政府采購的(de)(de)市場份額(e)，為(wei)改變目(mu)前國內政府采購以合資(zi)品牌(pai)產(chan)(chan)品為(wei)主(zhu)的(de)(de)局(ju)面(mian)提(ti)供了保障。促(cu)進自(zi)(zi)主(zhu)品牌(pai)發展，國產(chan)(chan)汽(qi)(qi)車業(ye)(ye)(ye)的(de)(de)繁榮將為(wei)汽(qi)(qi)車膠(jiao)(jiao)的(de)(de)應用(yong)(yong)提(ti)供有(you)力保障。預測未來(lai)3年，我國室(shi)溫硫化(hua)硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)在(zai)汽(qi)(qi)車行(xing)業(ye)(ye)(ye)將以年均20%增(zeng)長(chang)。

此外，硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)是重(zhong)要的(de)(de)(de)(de)(de)非石(shi)油(you)(you)(you)基(ji)合成(cheng)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)，約占非石(shi)油(you)(you)(you)基(ji)合成(cheng)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)消費(fei)量(liang)的(de)(de)(de)(de)(de)98%。但(dan)因為石(shi)油(you)(you)(you)價格的(de)(de)(de)(de)(de)大幅上漲，同(tong)時我國(guo)在(zai)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)(de)關鍵原料(liao)有(you)機硅(gui)(gui)(gui)單體的(de)(de)(de)(de)(de)生(sheng)產(chan)技術(shu)方(fang)面(mian)取(qu)得(de)突破，有(you)機硅(gui)(gui)(gui)單體的(de)(de)(de)(de)(de)生(sheng)產(chan)技術(shu)在(zai)2005年前被幾(ji)家跨國(guo)公(gong)司壟斷(duan)，但(dan)目前我國(guo)已發(fa)展成(cheng)為全球(qiu)有(you)機硅(gui)(gui)(gui)單體第1大國(guo)，這(zhe)2個(ge)方(fang)面(mian)原因使硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)(de)價格從2011年起開始低于石(shi)油(you)(you)(you)基(ji)合成(cheng)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)，僅約為大宗石(shi)油(you)(you)(you)基(ji)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)(de)80%～90%，成(cheng)為廉價的(de)(de)(de)(de)(de)合成(cheng)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)，并開始大規模替代石(shi)油(you)(you)(you)基(ji)合成(cheng)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)。這(zhe)將極(ji)大拓展有(you)機硅(gui)(gui)(gui)產(chan)業的(de)(de)(de)(de)(de)市場(chang)空(kong)間，同(tong)時將帶動硅(gui)(gui)(gui)油(you)(you)(you)、硅(gui)(gui)(gui)烷偶聯劑和硅(gui)(gui)(gui)樹脂等其他有(you)機硅(gui)(gui)(gui)產(chan)品的(de)(de)(de)(de)(de)消費(fei)。