硅橡膠是(shi)指(zhi)主鏈(lian)由硅(gui)(gui)(gui)和氧原子交替(ti)構(gou)成(cheng)，硅(gui)(gui)(gui)原子上通常連有兩個有機基(ji)(ji)(ji)團的(de)(de)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)。普通的(de)(de)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)主要由含(han)甲(jia)基(ji)(ji)(ji)和少量乙(yi)烯(xi)基(ji)(ji)(ji)的(de)(de)硅(gui)(gui)(gui)氧鏈(lian)節組(zu)成(cheng)。苯(ben)基(ji)(ji)(ji)的(de)(de)引入可(ke)(ke)提(ti)高(gao)(gao)(gao)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)耐(nai)(nai)高(gao)(gao)(gao)、低(di)(di)溫(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)，三氟丙基(ji)(ji)(ji)及氰基(ji)(ji)(ji)的(de)(de)引入則可(ke)(ke)提(ti)高(gao)(gao)(gao)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)耐(nai)(nai)溫(wen)(wen)及耐(nai)(nai)油性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)耐(nai)(nai)低(di)(di)溫(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)良好，一(yi)般在-55℃下仍能(neng)(neng)工作。引入苯(ben)基(ji)(ji)(ji)后，可(ke)(ke)達(da)-73℃。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)耐(nai)(nai)熱性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)也(ye)很突出，在180℃下可(ke)(ke)長期工作，稍(shao)高(gao)(gao)(gao)于200℃也(ye)能(neng)(neng)承受數周或更長時間仍有彈(dan)性(xing)(xing)(xing)(xing)，瞬(shun)時可(ke)(ke)耐(nai)(nai)300℃以(yi)上的(de)(de)高(gao)(gao)(gao)溫(wen)(wen)。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)透(tou)氣性(xing)(xing)(xing)(xing)好，氧氣透(tou)過(guo)率在合成(cheng)聚合物中是(shi)較高(gao)(gao)(gao)的(de)(de)。此(ci)外，硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)還具有生理(li)惰性(xing)(xing)(xing)(xing)、不會導致凝血的(de)(de)突出特性(xing)(xing)(xing)(xing)，因此(ci)在醫用領域(yu)應用廣(guang)泛。

主要品種

硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)分(fen)類的方法(fa)很多，通(tong)常按固化(hua)前的形(xing)態分(fen)為(wei)固體(ti)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)和液體(ti)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)；按硫化(hua)溫(wen)度(du)分(fen)為(wei)室(shi)溫(wen)硫化(hua)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)，高溫(wen)硫化(hua)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)；按所用單體(ti)的不同，可(ke)分(fen)為(wei)甲基(ji)乙烯(xi)基(ji)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)，甲基(ji)苯(ben)基(ji)乙烯(xi)基(ji)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)、氟硅(gui)(gui)，腈硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)等(deng)；按性能(neng)和用途(tu)的不同又可(ke)分(fen)為(wei)通(tong)用型(xing)、超耐低溫(wen)型(xing)、超耐高溫(wen)型(xing)、高強(qiang)力型(xing)、耐油型(xing)、醫用型(xing)等(deng)等(deng)。

發展史

硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)早期是由美(mei)國(guo)(guo)(guo)以(yi)三氯(lv)化鐵為催化劑(ji)合(he)成(cheng)的(de)(de)。1945年，硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)產品問世。1948年，采用(yong)高(gao)比表面(mian)積的(de)(de)氣相法(fa)白(bai)炭(tan)黑補(bu)強的(de)(de)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)研(yan)制成(cheng)功，使(shi)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)性能躍(yue)升到實用(yong)階(jie)段，奠定(ding)了現代硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)生產技術(shu)的(de)(de)基(ji)礎。從二(er)甲(jia)基(ji)二(er)氯(lv)硅(gui)(gui)烷(wan)合(he)成(cheng)開始(shi)生產硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)國(guo)(guo)(guo)家有美(mei)國(guo)(guo)(guo)。俄(e)羅斯、德國(guo)(guo)(guo)、日(ri)本、韓(han)國(guo)(guo)(guo)和中(zhong)國(guo)(guo)(guo)等。中(zhong)國(guo)(guo)(guo)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)工業化研(yan)究始(shi)于1957年，多家研(yan)究所和企業陸續(xu)開發出各(ge)種硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)。到2003年底，中(zhong)國(guo)(guo)(guo)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)生產能力為135千噸，其中(zhong)高(gao)溫膠(jiao)(jiao)(jiao)100千噸。

高溫硫化硅橡膠

高(gao)溫硫(liu)化(hua)硅橡膠(jiao)是(shi)指聚硅氧(yang)烷變(bian)成(cheng)彈(dan)(dan)性(xing)體的(de)(de)(de)(de)過(guo)程是(shi)經過(guo)高(gao)溫（110-170℃）硫(liu)化(hua)成(cheng)型(xing)(xing)的(de)(de)(de)(de)。它主(zhu)要以(yi)高(gao)分子量的(de)(de)(de)(de)聚甲基(ji)乙(yi)烯基(ji)硅氧(yang)烷為生膠(jiao)，混入補強(qiang)填(tian)料(liao)、硫(liu)化(hua)劑(ji)(ji)等(deng)，在加(jia)(jia)(jia)(jia)熱加(jia)(jia)(jia)(jia)壓下硫(liu)化(hua)成(cheng)彈(dan)(dan)性(xing)體。硅橡膠(jiao)的(de)(de)(de)(de)補強(qiang)主(zhu)要是(shi)各(ge)種(zhong)(zhong)類型(xing)(xing)的(de)(de)(de)(de)白炭黑，可(ke)使硫(liu)化(hua)膠(jiao)的(de)(de)(de)(de)強(qiang)度增加(jia)(jia)(jia)(jia)數(shu)十倍。有時為了降低成(cheng)本或改善膠(jiao)料(liao)性(xing)能及(ji)賦予硫(liu)化(hua)膠(jiao)各(ge)種(zhong)(zhong)特殊的(de)(de)(de)(de)性(xing)能，也(ye)加(jia)(jia)(jia)(jia)入相應的(de)(de)(de)(de)各(ge)種(zhong)(zhong)添加(jia)(jia)(jia)(jia)劑(ji)(ji)。硫(liu)化(hua)劑(ji)(ji)是(shi)各(ge)種(zhong)(zhong)有機過(guo)氧(yang)化(hua)物或加(jia)(jia)(jia)(jia)成(cheng)反應催化(hua)劑(ji)(ji)。

加工成型方法(fa)如圖所示(shi)。一(yi)次硫(liu)化的(de)(de)(de)目的(de)(de)(de)是進(jin)行高(gao)分(fen)子鏈(lian)的(de)(de)(de)交(jiao)聯(lian)反應；二次硫(liu)化的(de)(de)(de)目的(de)(de)(de)是進(jin)行補(bu)充交(jiao)聯(lian)、驅除硫(liu)化劑分(fen)解產(chan)物和其他揮發性化合(he)物以(yi)穩定硫(liu)化膠的(de)(de)(de)各項性能。常(chang)用的(de)(de)(de)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)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)顯著的(de)(de)(de)(de)特(te)征是(shi)(shi)高(gao)溫(wen)穩定(ding)性(xing)(xing)(xing)(xing)，雖然(ran)常(chang)溫(wen)下硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)強度僅是(shi)(shi)天然(ran)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)或(huo)某些合(he)成橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)一半，但在(zai)200℃以上的(de)(de)(de)(de)高(gao)溫(wen)環(huan)境下，硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)仍(reng)能(neng)(neng)保持(chi)一定(ding)的(de)(de)(de)(de)柔(rou)韌性(xing)(xing)(xing)(xing)、回彈性(xing)(xing)(xing)(xing)和(he)表面硬度，且力(li)學性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)無(wu)明顯變化(hua)。（2）低(di)(di)溫(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)玻璃化(hua)溫(wen)度一般為(wei)-70~-50℃，特(te)殊配方可達-100℃，表明其低(di)(di)溫(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)優(you)異(yi)。這對(dui)(dui)航(hang)空、宇航(hang)工(gong)業的(de)(de)(de)(de)意(yi)義重大。（3）耐候性(xing)(xing)(xing)(xing)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)中Si-O-Si鍵對(dui)(dui)氧(yang)、臭氧(yang)及紫外線等十分穩定(ding)，在(zai)不加任何添加劑(ji)的(de)(de)(de)(de)情況(kuang)下，就具(ju)有優(you)良的(de)(de)(de)(de)耐候性(xing)(xing)(xing)(xing)。（4）電氣(qi)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)具(ju)有優(you)異(yi)的(de)(de)(de)(de)絕(jue)緣性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)，耐電暈性(xing)(xing)(xing)(xing)和(he)耐電弧性(xing)(xing)(xing)(xing)也非(fei)常(chang)好。（5）物(wu)(wu)理(li)機械(xie)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)常(chang)溫(wen)下的(de)(de)(de)(de)物(wu)(wu)理(li)機械(xie)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)比通(tong)用(yong)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)差，但在(zai)150℃的(de)(de)(de)(de)高(gao)溫(wen)和(he)-50℃的(de)(de)(de)(de)低(di)(di)溫(wen)下，其物(wu)(wu)理(li)機械(xie)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)優(you)于通(tong)用(yong)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)。（6）耐油(you)(you)及化(hua)學試(shi)劑(ji)性(xing)(xing)(xing)(xing)。普通(tong)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)具(ju)有中等的(de)(de)(de)(de)耐油(you)(you)、耐溶劑(ji)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。（7）氣(qi)體(ti)透(tou)(tou)過性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。室(shi)溫(wen)下硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)對(dui)(dui)空氣(qi)、氮、氧(yang)、二氧(yang)化(hua)碳等氣(qi)體(ti)的(de)(de)(de)(de)透(tou)(tou)氣(qi)性(xing)(xing)(xing)(xing)比天然(ran)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)高(gao)出30-50倍。（8）生理(li)惰性(xing)(xing)(xing)(xing)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)無(wu)毒，無(wu)味，無(wu)嗅，與人體(ti)組織不粘連，具(ju)有抗(kang)凝血作用(yong)，對(dui)(dui)肌體(ti)組織的(de)(de)(de)(de)反應性(xing)(xing)(xing)(xing)非(fei)常(chang)少。特(te)別(bie)適合(he)作為(wei)醫用(yong)材(cai)料。

硅橡膠的用量

據(ju)中(zhong)國(guo)汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)工(gong)業(ye)協會統計，2012年，汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)產(chan)銷分別達到(dao)1927.18萬輛和1930.64萬輛，同比(bi)分別增長4.63%和4.33%，汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)工(gong)業(ye)硅(gui)(gui)橡膠(jiao)的用(yong)量(liang)(liang)(liang)(liang)約(yue)達2.0萬t。根據(ju)觀(guan)研(yan)天下的新研(yan)究，增加(jia)有(you)機(ji)硅(gui)(gui)材料在(zai)(zai)汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)零部(bu)(bu)件(jian)(jian)方(fang)面的用(yong)量(liang)(liang)(liang)(liang)，可以(yi)大(da)幅度(du)提高(gao)汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)的安全(quan)性能，因此，汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)產(chan)量(liang)(liang)(liang)(liang)和單(dan)車(che)(che)(che)用(yong)量(liang)(liang)(liang)(liang)水平的提高(gao)都將推動汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)工(gong)業(ye)對硅(gui)(gui)橡膠(jiao)需求(qiu)的增加(jia)。國(guo)家鼓勵(li)自(zi)(zi)主(zhu)(zhu)品牌的汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)發(fa)展，關(guan)鍵汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)零部(bu)(bu)件(jian)(jian)實現自(zi)(zi)主(zhu)(zhu)化，《2012年度(du)黨(dang)政機(ji)關(guan)公務用(yong)車(che)(che)(che)選用(yong)車(che)(che)(che)型目(mu)錄（征(zheng)求(qiu)意見(jian)稿）》為(wei)自(zi)(zi)主(zhu)(zhu)品牌擴大(da)在(zai)(zai)政府(fu)采購的市場份額，為(wei)改變目(mu)前國(guo)內政府(fu)采購以(yi)合資品牌產(chan)品為(wei)主(zhu)(zhu)的局面提供了保(bao)障。促進自(zi)(zi)主(zhu)(zhu)品牌發(fa)展，國(guo)產(chan)汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)業(ye)的繁榮將為(wei)汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)膠(jiao)的應用(yong)提供有(you)力保(bao)障。預測未來3年，我國(guo)室(shi)溫硫(liu)化硅(gui)(gui)橡膠(jiao)在(zai)(zai)汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)行業(ye)將以(yi)年均20%增長。

此外，硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)是(shi)重要的(de)(de)(de)非石(shi)油基(ji)合(he)成(cheng)(cheng)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)，約(yue)占非石(shi)油基(ji)合(he)成(cheng)(cheng)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)消(xiao)費(fei)量(liang)的(de)(de)(de)98%。但因(yin)為(wei)(wei)石(shi)油價(jia)格(ge)的(de)(de)(de)大(da)幅上漲，同時我(wo)國(guo)在(zai)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)關鍵原料有(you)機(ji)(ji)硅(gui)(gui)單體的(de)(de)(de)生產技(ji)術(shu)方(fang)面取得(de)突破，有(you)機(ji)(ji)硅(gui)(gui)單體的(de)(de)(de)生產技(ji)術(shu)在(zai)2005年(nian)前(qian)(qian)被(bei)幾(ji)家(jia)跨國(guo)公(gong)司(si)壟斷(duan)，但目前(qian)(qian)我(wo)國(guo)已發展成(cheng)(cheng)為(wei)(wei)全球有(you)機(ji)(ji)硅(gui)(gui)單體第1大(da)國(guo)，這2個方(fang)面原因(yin)使(shi)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)價(jia)格(ge)從2011年(nian)起開始(shi)低于(yu)石(shi)油基(ji)合(he)成(cheng)(cheng)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)，僅約(yue)為(wei)(wei)大(da)宗石(shi)油基(ji)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)80%～90%，成(cheng)(cheng)為(wei)(wei)廉價(jia)的(de)(de)(de)合(he)成(cheng)(cheng)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)，并開始(shi)大(da)規模替代石(shi)油基(ji)合(he)成(cheng)(cheng)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)。這將(jiang)極(ji)大(da)拓(tuo)展有(you)機(ji)(ji)硅(gui)(gui)產業(ye)的(de)(de)(de)市場空間，同時將(jiang)帶動(dong)硅(gui)(gui)油、硅(gui)(gui)烷(wan)偶聯(lian)劑和硅(gui)(gui)樹脂等其他有(you)機(ji)(ji)硅(gui)(gui)產品的(de)(de)(de)消(xiao)費(fei)。