硅橡膠是(shi)指主鏈由硅(gui)(gui)和(he)氧(yang)(yang)原(yuan)子交替構成，硅(gui)(gui)原(yuan)子上通(tong)常連(lian)有(you)兩(liang)個有(you)機基(ji)(ji)(ji)團的(de)(de)(de)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)。普(pu)通(tong)的(de)(de)(de)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)主要由含甲基(ji)(ji)(ji)和(he)少量乙烯基(ji)(ji)(ji)的(de)(de)(de)硅(gui)(gui)氧(yang)(yang)鏈節組成。苯基(ji)(ji)(ji)的(de)(de)(de)引入(ru)可(ke)提高(gao)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)耐(nai)高(gao)、低溫(wen)(wen)性(xing)能，三氟丙基(ji)(ji)(ji)及氰(qing)基(ji)(ji)(ji)的(de)(de)(de)引入(ru)則(ze)可(ke)提高(gao)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)耐(nai)溫(wen)(wen)及耐(nai)油性(xing)能。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)耐(nai)低溫(wen)(wen)性(xing)能良好(hao)，一般(ban)在-55℃下仍(reng)能工作。引入(ru)苯基(ji)(ji)(ji)后，可(ke)達-73℃。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)耐(nai)熱性(xing)能也很突出(chu)，在180℃下可(ke)長(chang)期工作，稍高(gao)于200℃也能承(cheng)受(shou)數周或更長(chang)時間仍(reng)有(you)彈性(xing)，瞬(shun)時可(ke)耐(nai)300℃以(yi)上的(de)(de)(de)高(gao)溫(wen)(wen)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)透(tou)氣(qi)性(xing)好(hao)，氧(yang)(yang)氣(qi)透(tou)過率在合成聚合物中是(shi)較(jiao)高(gao)的(de)(de)(de)。此外，硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)還(huan)具有(you)生理惰性(xing)、不會導致凝(ning)血的(de)(de)(de)突出(chu)特性(xing)，因此在醫用(yong)領域應用(yong)廣(guang)泛(fan)。

主要品種

硅(gui)(gui)橡(xiang)膠分(fen)(fen)(fen)類的方法很多，通常按(an)固(gu)化(hua)前的形態(tai)分(fen)(fen)(fen)為(wei)固(gu)體(ti)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠和液(ye)體(ti)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠；按(an)硫化(hua)溫(wen)度分(fen)(fen)(fen)為(wei)室溫(wen)硫化(hua)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠，高溫(wen)硫化(hua)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠；按(an)所用(yong)單體(ti)的不(bu)同，可分(fen)(fen)(fen)為(wei)甲基(ji)乙(yi)烯基(ji)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠，甲基(ji)苯基(ji)乙(yi)烯基(ji)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠、氟硅(gui)(gui)，腈(jing)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠等(deng)；按(an)性能和用(yong)途的不(bu)同又可分(fen)(fen)(fen)為(wei)通用(yong)型(xing)、超(chao)(chao)耐(nai)(nai)低溫(wen)型(xing)、超(chao)(chao)耐(nai)(nai)高溫(wen)型(xing)、高強力型(xing)、耐(nai)(nai)油型(xing)、醫用(yong)型(xing)等(deng)等(deng)。

發展史

硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)早期是由美國(guo)(guo)(guo)以(yi)三氯(lv)化鐵為(wei)催化劑(ji)合成的(de)(de)。1945年，硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)產品問(wen)世(shi)。1948年，采用高比(bi)表面積的(de)(de)氣相法白炭黑補強的(de)(de)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)研制成功(gong)，使硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)性能躍升到實用階(jie)段，奠(dian)定了現代硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)生(sheng)產技術的(de)(de)基礎(chu)。從二甲基二氯(lv)硅(gui)(gui)烷合成開始(shi)生(sheng)產硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)國(guo)(guo)(guo)家有美國(guo)(guo)(guo)。俄羅斯、德(de)國(guo)(guo)(guo)、日本、韓國(guo)(guo)(guo)和中(zhong)國(guo)(guo)(guo)等。中(zhong)國(guo)(guo)(guo)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)工業化研究始(shi)于1957年，多(duo)家研究所(suo)和企(qi)業陸續開發出各種硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)。到2003年底，中(zhong)國(guo)(guo)(guo)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)生(sheng)產能力(li)為(wei)135千(qian)噸(dun)(dun)，其(qi)中(zhong)高溫膠(jiao)(jiao)(jiao)100千(qian)噸(dun)(dun)。

高溫硫化硅橡膠

高(gao)(gao)溫(wen)硫(liu)(liu)(liu)(liu)化(hua)(hua)(hua)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)是(shi)指聚硅(gui)氧(yang)烷變成(cheng)(cheng)(cheng)彈(dan)性(xing)體的(de)(de)過程是(shi)經過高(gao)(gao)溫(wen)（110-170℃）硫(liu)(liu)(liu)(liu)化(hua)(hua)(hua)成(cheng)(cheng)(cheng)型的(de)(de)。它主要以高(gao)(gao)分子(zi)量的(de)(de)聚甲基(ji)乙烯基(ji)硅(gui)氧(yang)烷為生膠(jiao)(jiao)，混入(ru)補強填料(liao)、硫(liu)(liu)(liu)(liu)化(hua)(hua)(hua)劑(ji)等，在加熱加壓下硫(liu)(liu)(liu)(liu)化(hua)(hua)(hua)成(cheng)(cheng)(cheng)彈(dan)性(xing)體。硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)補強主要是(shi)各(ge)種(zhong)(zhong)類(lei)型的(de)(de)白炭(tan)黑，可(ke)使硫(liu)(liu)(liu)(liu)化(hua)(hua)(hua)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)強度增加數十倍。有時為了降(jiang)低成(cheng)(cheng)(cheng)本或改善膠(jiao)(jiao)料(liao)性(xing)能及賦予硫(liu)(liu)(liu)(liu)化(hua)(hua)(hua)膠(jiao)(jiao)各(ge)種(zhong)(zhong)特殊的(de)(de)性(xing)能，也加入(ru)相應(ying)的(de)(de)各(ge)種(zhong)(zhong)添加劑(ji)。硫(liu)(liu)(liu)(liu)化(hua)(hua)(hua)劑(ji)是(shi)各(ge)種(zhong)(zhong)有機過氧(yang)化(hua)(hua)(hua)物或加成(cheng)(cheng)(cheng)反應(ying)催化(hua)(hua)(hua)劑(ji)。

加工(gong)成(cheng)型方法(fa)如圖所示。一(yi)次硫化(hua)的(de)(de)目的(de)(de)是(shi)(shi)進(jin)行高(gao)分(fen)子鏈的(de)(de)交(jiao)聯反(fan)應；二次硫化(hua)的(de)(de)目的(de)(de)是(shi)(shi)進(jin)行補充(chong)交(jiao)聯、驅除硫化(hua)劑分(fen)解產(chan)物(wu)和(he)其(qi)他揮發性化(hua)合物(wu)以(yi)穩定硫化(hua)膠的(de)(de)各項性能。常(chang)用(yong)的(de)(de)設備有開(kai)放式煉膠機、捏合機及真空密煉機。

主要性能

（1）高溫(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)顯著的(de)特征是高溫(wen)(wen)穩定(ding)(ding)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)，雖(sui)然常(chang)(chang)溫(wen)(wen)下(xia)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)強度僅是天然橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)或某些合(he)成橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)一半(ban)，但在200℃以上(shang)的(de)高溫(wen)(wen)環境下(xia)，硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)仍能(neng)(neng)(neng)(neng)保(bao)持一定(ding)(ding)的(de)柔(rou)韌(ren)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)、回(hui)彈性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)和(he)(he)表面硬(ying)度，且力(li)學性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)無(wu)明顯變(bian)化(hua)(hua)。（2）低(di)溫(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)玻璃化(hua)(hua)溫(wen)(wen)度一般為-70~-50℃，特殊配方可(ke)達-100℃，表明其(qi)(qi)低(di)溫(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)優異(yi)。這對(dui)航空、宇航工業(ye)的(de)意(yi)義重大。（3）耐(nai)候性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)中Si-O-Si鍵對(dui)氧(yang)、臭氧(yang)及紫外線等(deng)(deng)十分穩定(ding)(ding)，在不(bu)(bu)加任(ren)何(he)添加劑的(de)情(qing)況下(xia)，就具(ju)有(you)優良的(de)耐(nai)候性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)。（4）電(dian)(dian)氣(qi)(qi)(qi)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)具(ju)有(you)優異(yi)的(de)絕緣性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)，耐(nai)電(dian)(dian)暈性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)和(he)(he)耐(nai)電(dian)(dian)弧性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)也非常(chang)(chang)好。（5）物(wu)(wu)理(li)機械(xie)(xie)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)常(chang)(chang)溫(wen)(wen)下(xia)的(de)物(wu)(wu)理(li)機械(xie)(xie)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)比通(tong)用(yong)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)差(cha)，但在150℃的(de)高溫(wen)(wen)和(he)(he)-50℃的(de)低(di)溫(wen)(wen)下(xia)，其(qi)(qi)物(wu)(wu)理(li)機械(xie)(xie)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)優于通(tong)用(yong)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)。（6）耐(nai)油及化(hua)(hua)學試劑性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)。普(pu)通(tong)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)具(ju)有(you)中等(deng)(deng)的(de)耐(nai)油、耐(nai)溶劑性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)。（7）氣(qi)(qi)(qi)體(ti)(ti)透(tou)過性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)。室溫(wen)(wen)下(xia)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)對(dui)空氣(qi)(qi)(qi)、氮、氧(yang)、二(er)氧(yang)化(hua)(hua)碳等(deng)(deng)氣(qi)(qi)(qi)體(ti)(ti)的(de)透(tou)氣(qi)(qi)(qi)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)比天然橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)高出30-50倍。（8）生理(li)惰性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)無(wu)毒，無(wu)味，無(wu)嗅，與人體(ti)(ti)組(zu)織不(bu)(bu)粘連，具(ju)有(you)抗凝血(xue)作用(yong)，對(dui)肌體(ti)(ti)組(zu)織的(de)反應性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)非常(chang)(chang)少。特別適合(he)作為醫(yi)用(yong)材料。

硅橡膠的用量

據(ju)中國(guo)(guo)汽(qi)(qi)車(che)工(gong)業(ye)(ye)協(xie)會(hui)統計，2012年(nian)(nian)，汽(qi)(qi)車(che)產(chan)(chan)銷分別達到1927.18萬(wan)輛(liang)和(he)1930.64萬(wan)輛(liang)，同比分別增長(chang)4.63%和(he)4.33%，汽(qi)(qi)車(che)工(gong)業(ye)(ye)硅橡(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)用量(liang)約達2.0萬(wan)t。根據(ju)觀研(yan)天(tian)下的(de)(de)(de)(de)(de)(de)新研(yan)究，增加(jia)有機硅材料在汽(qi)(qi)車(che)零部件(jian)方(fang)面的(de)(de)(de)(de)(de)(de)用量(liang)，可以大幅(fu)度提高(gao)汽(qi)(qi)車(che)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)安全性能，因此，汽(qi)(qi)車(che)產(chan)(chan)量(liang)和(he)單車(che)用量(liang)水(shui)平的(de)(de)(de)(de)(de)(de)提高(gao)都將推動汽(qi)(qi)車(che)工(gong)業(ye)(ye)對硅橡(xiang)膠(jiao)需(xu)求的(de)(de)(de)(de)(de)(de)增加(jia)。國(guo)(guo)家鼓(gu)勵自(zi)(zi)主(zhu)(zhu)品(pin)牌(pai)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)汽(qi)(qi)車(che)發(fa)展，關(guan)鍵汽(qi)(qi)車(che)零部件(jian)實(shi)現自(zi)(zi)主(zhu)(zhu)化(hua)，《2012年(nian)(nian)度黨(dang)政(zheng)機關(guan)公務(wu)用車(che)選(xuan)用車(che)型目(mu)錄（征求意見(jian)稿）》為(wei)自(zi)(zi)主(zhu)(zhu)品(pin)牌(pai)擴大在政(zheng)府采購的(de)(de)(de)(de)(de)(de)市場份額(e)，為(wei)改變(bian)目(mu)前(qian)國(guo)(guo)內(nei)政(zheng)府采購以合資品(pin)牌(pai)產(chan)(chan)品(pin)為(wei)主(zhu)(zhu)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)局面提供了保(bao)障。促進自(zi)(zi)主(zhu)(zhu)品(pin)牌(pai)發(fa)展，國(guo)(guo)產(chan)(chan)汽(qi)(qi)車(che)業(ye)(ye)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)繁榮將為(wei)汽(qi)(qi)車(che)膠(jiao)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)應用提供有力保(bao)障。預測未來(lai)3年(nian)(nian)，我國(guo)(guo)室溫(wen)硫化(hua)硅橡(xiang)膠(jiao)在汽(qi)(qi)車(che)行業(ye)(ye)將以年(nian)(nian)均20%增長(chang)。

此外，硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)是重要的(de)(de)(de)非石油(you)基合(he)成橡(xiang)(xiang)膠(jiao)，約占非石油(you)基合(he)成橡(xiang)(xiang)膠(jiao)消費量的(de)(de)(de)98%。但因為(wei)(wei)(wei)石油(you)價(jia)(jia)(jia)格的(de)(de)(de)大(da)(da)幅(fu)上漲，同(tong)時我國在(zai)(zai)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)關鍵原料有機(ji)硅(gui)單體的(de)(de)(de)生(sheng)產(chan)技(ji)術方(fang)面取得突破，有機(ji)硅(gui)單體的(de)(de)(de)生(sheng)產(chan)技(ji)術在(zai)(zai)2005年(nian)前(qian)被幾家跨(kua)國公(gong)司壟斷，但目前(qian)我國已發展成為(wei)(wei)(wei)全球有機(ji)硅(gui)單體第1大(da)(da)國，這(zhe)(zhe)2個方(fang)面原因使硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)價(jia)(jia)(jia)格從(cong)2011年(nian)起開始低(di)于石油(you)基合(he)成橡(xiang)(xiang)膠(jiao)，僅約為(wei)(wei)(wei)大(da)(da)宗(zong)石油(you)基橡(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)80%～90%，成為(wei)(wei)(wei)廉價(jia)(jia)(jia)的(de)(de)(de)合(he)成橡(xiang)(xiang)膠(jiao)，并開始大(da)(da)規模(mo)替(ti)代石油(you)基合(he)成橡(xiang)(xiang)膠(jiao)。這(zhe)(zhe)將極大(da)(da)拓展有機(ji)硅(gui)產(chan)業的(de)(de)(de)市場空間，同(tong)時將帶動硅(gui)油(you)、硅(gui)烷偶(ou)聯劑和硅(gui)樹脂等(deng)其他有機(ji)硅(gui)產(chan)品的(de)(de)(de)消費。