硅橡膠是指主鏈(lian)由(you)硅(gui)(gui)(gui)(gui)和氧原子交替(ti)構成(cheng)，硅(gui)(gui)(gui)(gui)原子上(shang)(shang)通常連有(you)兩個有(you)機基團的(de)(de)(de)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)。普(pu)通的(de)(de)(de)硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)主要(yao)由(you)含甲基和少量乙烯基的(de)(de)(de)硅(gui)(gui)(gui)(gui)氧鏈(lian)節組(zu)成(cheng)。苯(ben)基的(de)(de)(de)引入可(ke)提高硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)耐(nai)(nai)高、低溫性(xing)能(neng)，三氟丙基及氰基的(de)(de)(de)引入則可(ke)提高硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)耐(nai)(nai)溫及耐(nai)(nai)油(you)性(xing)能(neng)。硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)耐(nai)(nai)低溫性(xing)能(neng)良好，一般在(zai)-55℃下仍能(neng)工作。引入苯(ben)基后，可(ke)達-73℃。硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)耐(nai)(nai)熱性(xing)能(neng)也(ye)很突出，在(zai)180℃下可(ke)長期工作，稍高于200℃也(ye)能(neng)承受數(shu)周或更長時(shi)(shi)間仍有(you)彈性(xing)，瞬時(shi)(shi)可(ke)耐(nai)(nai)300℃以上(shang)(shang)的(de)(de)(de)高溫。硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)透氣(qi)性(xing)好，氧氣(qi)透過率在(zai)合成(cheng)聚合物中是較高的(de)(de)(de)。此外(wai)，硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)還具有(you)生理惰性(xing)、不會導致(zhi)凝(ning)血的(de)(de)(de)突出特(te)性(xing)，因此在(zai)醫用(yong)領域應用(yong)廣泛。

主要品種

硅(gui)(gui)橡膠(jiao)分(fen)類的(de)方法(fa)很多，通(tong)常按(an)固(gu)(gu)化前的(de)形態(tai)分(fen)為固(gu)(gu)體(ti)硅(gui)(gui)橡膠(jiao)和(he)液(ye)體(ti)硅(gui)(gui)橡膠(jiao)；按(an)硫化溫(wen)(wen)度(du)分(fen)為室溫(wen)(wen)硫化硅(gui)(gui)橡膠(jiao)，高(gao)溫(wen)(wen)硫化硅(gui)(gui)橡膠(jiao)；按(an)所(suo)用單體(ti)的(de)不同(tong)，可分(fen)為甲基乙(yi)烯基硅(gui)(gui)橡膠(jiao)，甲基苯(ben)基乙(yi)烯基硅(gui)(gui)橡膠(jiao)、氟硅(gui)(gui)，腈硅(gui)(gui)橡膠(jiao)等(deng)；按(an)性能(neng)和(he)用途(tu)的(de)不同(tong)又可分(fen)為通(tong)用型(xing)、超(chao)耐低溫(wen)(wen)型(xing)、超(chao)耐高(gao)溫(wen)(wen)型(xing)、高(gao)強(qiang)力型(xing)、耐油(you)型(xing)、醫(yi)用型(xing)等(deng)等(deng)。

發展史

硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)早期是由美(mei)國(guo)(guo)以(yi)三氯化鐵(tie)為催化劑合成(cheng)的(de)(de)。1945年(nian)(nian)，硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)產(chan)(chan)品問世(shi)。1948年(nian)(nian)，采用高比表面積的(de)(de)氣(qi)相法白(bai)炭黑(hei)補強的(de)(de)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)研制(zhi)成(cheng)功(gong)，使(shi)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)性(xing)能躍升到實用階(jie)段，奠定(ding)了現代硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)生(sheng)產(chan)(chan)技(ji)術的(de)(de)基礎(chu)。從(cong)二甲基二氯硅(gui)(gui)(gui)烷(wan)合成(cheng)開(kai)始生(sheng)產(chan)(chan)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)國(guo)(guo)家有美(mei)國(guo)(guo)。俄羅(luo)斯、德國(guo)(guo)、日本、韓國(guo)(guo)和中(zhong)國(guo)(guo)等。中(zhong)國(guo)(guo)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)工業化研究(jiu)(jiu)始于(yu)1957年(nian)(nian)，多家研究(jiu)(jiu)所和企業陸續開(kai)發出(chu)各種硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)。到2003年(nian)(nian)底，中(zhong)國(guo)(guo)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)生(sheng)產(chan)(chan)能力為135千噸(dun)，其中(zhong)高溫膠(jiao)(jiao)(jiao)100千噸(dun)。

高溫硫化硅橡膠

高(gao)溫(wen)硫(liu)(liu)化(hua)(hua)(hua)(hua)硅(gui)橡膠(jiao)是(shi)指聚(ju)(ju)硅(gui)氧(yang)(yang)烷變成(cheng)(cheng)彈性(xing)(xing)體的過程(cheng)是(shi)經過高(gao)溫(wen)（110-170℃）硫(liu)(liu)化(hua)(hua)(hua)(hua)成(cheng)(cheng)型(xing)的。它(ta)主(zhu)要以高(gao)分(fen)子量(liang)的聚(ju)(ju)甲基乙烯(xi)基硅(gui)氧(yang)(yang)烷為(wei)生膠(jiao)，混入補(bu)強(qiang)填料、硫(liu)(liu)化(hua)(hua)(hua)(hua)劑(ji)(ji)等，在(zai)加(jia)(jia)(jia)熱加(jia)(jia)(jia)壓下硫(liu)(liu)化(hua)(hua)(hua)(hua)成(cheng)(cheng)彈性(xing)(xing)體。硅(gui)橡膠(jiao)的補(bu)強(qiang)主(zhu)要是(shi)各(ge)(ge)種(zhong)(zhong)類型(xing)的白炭(tan)黑，可使(shi)硫(liu)(liu)化(hua)(hua)(hua)(hua)膠(jiao)的強(qiang)度(du)增(zeng)加(jia)(jia)(jia)數十倍。有(you)時(shi)為(wei)了(le)降(jiang)低成(cheng)(cheng)本或改善(shan)膠(jiao)料性(xing)(xing)能及賦予硫(liu)(liu)化(hua)(hua)(hua)(hua)膠(jiao)各(ge)(ge)種(zhong)(zhong)特殊的性(xing)(xing)能，也加(jia)(jia)(jia)入相應的各(ge)(ge)種(zhong)(zhong)添加(jia)(jia)(jia)劑(ji)(ji)。硫(liu)(liu)化(hua)(hua)(hua)(hua)劑(ji)(ji)是(shi)各(ge)(ge)種(zhong)(zhong)有(you)機過氧(yang)(yang)化(hua)(hua)(hua)(hua)物(wu)或加(jia)(jia)(jia)成(cheng)(cheng)反應催化(hua)(hua)(hua)(hua)劑(ji)(ji)。

加(jia)工成型方法如圖所示。一次(ci)硫(liu)化的目的是(shi)進行(xing)高分(fen)子鏈的交(jiao)聯反(fan)應；二次(ci)硫(liu)化的目的是(shi)進行(xing)補充交(jiao)聯、驅除硫(liu)化劑(ji)分(fen)解產物(wu)和其他揮發性化合物(wu)以穩定(ding)硫(liu)化膠的各(ge)項性能。常用的設備有(you)開(kai)放式煉膠機(ji)、捏合機(ji)及真空密煉機(ji)。

主要性能

（1）高(gao)溫(wen)(wen)(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)能(neng)。硅橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)顯著的(de)(de)(de)(de)特征是(shi)高(gao)溫(wen)(wen)(wen)(wen)穩(wen)定性(xing)(xing)(xing)，雖然常溫(wen)(wen)(wen)(wen)下(xia)硅橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)強度(du)僅(jin)是(shi)天(tian)然橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)或某些合(he)成(cheng)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)一半，但在200℃以上的(de)(de)(de)(de)高(gao)溫(wen)(wen)(wen)(wen)環境下(xia)，硅橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)仍能(neng)保持一定的(de)(de)(de)(de)柔(rou)韌性(xing)(xing)(xing)、回彈性(xing)(xing)(xing)和表面硬度(du)，且力學性(xing)(xing)(xing)能(neng)無(wu)(wu)明顯變(bian)化(hua)。（2）低溫(wen)(wen)(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)能(neng)硅橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)玻璃(li)化(hua)溫(wen)(wen)(wen)(wen)度(du)一般為-70~-50℃，特殊配方可達-100℃，表明其(qi)低溫(wen)(wen)(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)能(neng)優異。這(zhe)對(dui)(dui)航空、宇航工業的(de)(de)(de)(de)意義重大(da)。（3）耐(nai)候性(xing)(xing)(xing)硅橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)中Si-O-Si鍵對(dui)(dui)氧(yang)(yang)、臭氧(yang)(yang)及紫外(wai)線(xian)等十分(fen)穩(wen)定，在不(bu)(bu)加(jia)任(ren)何添(tian)加(jia)劑(ji)的(de)(de)(de)(de)情況下(xia)，就具(ju)(ju)有(you)優良(liang)的(de)(de)(de)(de)耐(nai)候性(xing)(xing)(xing)。（4）電氣性(xing)(xing)(xing)能(neng)。硅橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)具(ju)(ju)有(you)優異的(de)(de)(de)(de)絕緣性(xing)(xing)(xing)能(neng)，耐(nai)電暈性(xing)(xing)(xing)和耐(nai)電弧性(xing)(xing)(xing)也非常好。（5）物理(li)機(ji)械(xie)性(xing)(xing)(xing)能(neng)。硅橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)常溫(wen)(wen)(wen)(wen)下(xia)的(de)(de)(de)(de)物理(li)機(ji)械(xie)性(xing)(xing)(xing)能(neng)比通用橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)差，但在150℃的(de)(de)(de)(de)高(gao)溫(wen)(wen)(wen)(wen)和-50℃的(de)(de)(de)(de)低溫(wen)(wen)(wen)(wen)下(xia)，其(qi)物理(li)機(ji)械(xie)性(xing)(xing)(xing)能(neng)優于通用橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)。（6）耐(nai)油及化(hua)學試(shi)劑(ji)性(xing)(xing)(xing)。普通硅橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)具(ju)(ju)有(you)中等的(de)(de)(de)(de)耐(nai)油、耐(nai)溶劑(ji)性(xing)(xing)(xing)能(neng)。（7）氣體(ti)(ti)透(tou)過性(xing)(xing)(xing)能(neng)。室溫(wen)(wen)(wen)(wen)下(xia)硅橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)對(dui)(dui)空氣、氮、氧(yang)(yang)、二氧(yang)(yang)化(hua)碳等氣體(ti)(ti)的(de)(de)(de)(de)透(tou)氣性(xing)(xing)(xing)比天(tian)然橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)高(gao)出30-50倍。（8）生理(li)惰(duo)性(xing)(xing)(xing)。硅橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)無(wu)(wu)毒(du)，無(wu)(wu)味(wei)，無(wu)(wu)嗅(xiu)，與人體(ti)(ti)組(zu)織不(bu)(bu)粘連，具(ju)(ju)有(you)抗凝(ning)血作用，對(dui)(dui)肌體(ti)(ti)組(zu)織的(de)(de)(de)(de)反應性(xing)(xing)(xing)非常少。特別適合(he)作為醫用材料。

硅橡膠的用量

據中國(guo)(guo)汽(qi)車(che)(che)(che)(che)工(gong)業協(xie)會統(tong)計(ji)，2012年(nian)(nian)，汽(qi)車(che)(che)(che)(che)產銷分別(bie)達到(dao)1927.18萬輛(liang)和(he)1930.64萬輛(liang)，同比分別(bie)增長4.63%和(he)4.33%，汽(qi)車(che)(che)(che)(che)工(gong)業硅橡膠(jiao)(jiao)的(de)(de)用(yong)量(liang)約達2.0萬t。根據觀研天下的(de)(de)新研究，增加有機(ji)(ji)硅材(cai)料在(zai)汽(qi)車(che)(che)(che)(che)零部(bu)(bu)件方(fang)面(mian)的(de)(de)用(yong)量(liang)，可以大幅度提(ti)高(gao)汽(qi)車(che)(che)(che)(che)的(de)(de)安全性(xing)能，因(yin)此，汽(qi)車(che)(che)(che)(che)產量(liang)和(he)單車(che)(che)(che)(che)用(yong)量(liang)水平的(de)(de)提(ti)高(gao)都將推動汽(qi)車(che)(che)(che)(che)工(gong)業對硅橡膠(jiao)(jiao)需(xu)求的(de)(de)增加。國(guo)(guo)家鼓勵自(zi)主(zhu)品(pin)(pin)牌(pai)(pai)的(de)(de)汽(qi)車(che)(che)(che)(che)發展，關鍵汽(qi)車(che)(che)(che)(che)零部(bu)(bu)件實現自(zi)主(zhu)化，《2012年(nian)(nian)度黨政機(ji)(ji)關公務用(yong)車(che)(che)(che)(che)選(xuan)用(yong)車(che)(che)(che)(che)型目(mu)錄（征求意見稿）》為自(zi)主(zhu)品(pin)(pin)牌(pai)(pai)擴大在(zai)政府采購的(de)(de)市場份額，為改變目(mu)前國(guo)(guo)內政府采購以合資品(pin)(pin)牌(pai)(pai)產品(pin)(pin)為主(zhu)的(de)(de)局(ju)面(mian)提(ti)供(gong)了保(bao)障。促進自(zi)主(zhu)品(pin)(pin)牌(pai)(pai)發展，國(guo)(guo)產汽(qi)車(che)(che)(che)(che)業的(de)(de)繁榮將為汽(qi)車(che)(che)(che)(che)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)應用(yong)提(ti)供(gong)有力保(bao)障。預測(ce)未(wei)來3年(nian)(nian)，我國(guo)(guo)室溫硫化硅橡膠(jiao)(jiao)在(zai)汽(qi)車(che)(che)(che)(che)行業將以年(nian)(nian)均20%增長。

此外(wai)，硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)是重(zhong)要(yao)的(de)(de)(de)非(fei)石(shi)油(you)基(ji)合成(cheng)(cheng)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)，約占非(fei)石(shi)油(you)基(ji)合成(cheng)(cheng)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)消費量(liang)的(de)(de)(de)98%。但(dan)因(yin)為石(shi)油(you)價格的(de)(de)(de)大(da)(da)幅上漲(zhang)，同(tong)時(shi)我(wo)國在硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)關鍵原(yuan)(yuan)料(liao)有(you)機硅(gui)單體(ti)(ti)的(de)(de)(de)生產技(ji)術方(fang)(fang)面取(qu)得突破，有(you)機硅(gui)單體(ti)(ti)的(de)(de)(de)生產技(ji)術在2005年前被幾(ji)家跨國公(gong)司壟斷，但(dan)目(mu)前我(wo)國已發展成(cheng)(cheng)為全(quan)球有(you)機硅(gui)單體(ti)(ti)第1大(da)(da)國，這2個方(fang)(fang)面原(yuan)(yuan)因(yin)使硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)價格從2011年起(qi)開始低于石(shi)油(you)基(ji)合成(cheng)(cheng)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)，僅約為大(da)(da)宗石(shi)油(you)基(ji)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)80%～90%，成(cheng)(cheng)為廉(lian)價的(de)(de)(de)合成(cheng)(cheng)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)，并開始大(da)(da)規模替代石(shi)油(you)基(ji)合成(cheng)(cheng)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)。這將極大(da)(da)拓展有(you)機硅(gui)產業的(de)(de)(de)市場空間，同(tong)時(shi)將帶(dai)動硅(gui)油(you)、硅(gui)烷偶聯劑和硅(gui)樹脂等其(qi)他有(you)機硅(gui)產品的(de)(de)(de)消費。