硅橡膠是(shi)指主鏈由硅(gui)和(he)氧(yang)原子交(jiao)替構成，硅(gui)原子上(shang)通常連(lian)有(you)(you)兩個有(you)(you)機基(ji)(ji)團的(de)(de)(de)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)。普通的(de)(de)(de)硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)主要由含甲基(ji)(ji)和(he)少量(liang)乙烯基(ji)(ji)的(de)(de)(de)硅(gui)氧(yang)鏈節組成。苯(ben)基(ji)(ji)的(de)(de)(de)引(yin)入可(ke)提高(gao)硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)耐高(gao)、低(di)溫(wen)(wen)性(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)，三氟丙基(ji)(ji)及(ji)氰基(ji)(ji)的(de)(de)(de)引(yin)入則可(ke)提高(gao)硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)耐溫(wen)(wen)及(ji)耐油性(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)耐低(di)溫(wen)(wen)性(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)良好，一般在(zai)-55℃下仍(reng)能(neng)(neng)(neng)工(gong)作(zuo)(zuo)。引(yin)入苯(ben)基(ji)(ji)后，可(ke)達-73℃。硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)耐熱性(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)也(ye)很(hen)突(tu)出，在(zai)180℃下可(ke)長期工(gong)作(zuo)(zuo)，稍高(gao)于200℃也(ye)能(neng)(neng)(neng)承受數周或(huo)更長時間仍(reng)有(you)(you)彈性(xing)(xing)，瞬時可(ke)耐300℃以上(shang)的(de)(de)(de)高(gao)溫(wen)(wen)。硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)透氣(qi)性(xing)(xing)好，氧(yang)氣(qi)透過率在(zai)合成聚合物(wu)中(zhong)是(shi)較高(gao)的(de)(de)(de)。此外，硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)還具有(you)(you)生理惰(duo)性(xing)(xing)、不會導致(zhi)凝血的(de)(de)(de)突(tu)出特性(xing)(xing)，因此在(zai)醫用領(ling)域應用廣泛。

主要品種

硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)分(fen)類的(de)方法很多(duo)，通(tong)常按(an)固化(hua)前的(de)形態分(fen)為(wei)(wei)固體硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)和液體硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)；按(an)硫(liu)化(hua)溫(wen)度分(fen)為(wei)(wei)室溫(wen)硫(liu)化(hua)硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)，高溫(wen)硫(liu)化(hua)硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)；按(an)所用單體的(de)不同，可分(fen)為(wei)(wei)甲基(ji)(ji)乙烯(xi)基(ji)(ji)硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)，甲基(ji)(ji)苯基(ji)(ji)乙烯(xi)基(ji)(ji)硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)、氟硅(gui)(gui)(gui)(gui)，腈硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)等(deng)；按(an)性能和用途的(de)不同又可分(fen)為(wei)(wei)通(tong)用型、超(chao)耐(nai)低溫(wen)型、超(chao)耐(nai)高溫(wen)型、高強(qiang)力型、耐(nai)油(you)型、醫用型等(deng)等(deng)。

發展史

硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)早期是由美(mei)國(guo)以(yi)三(san)氯(lv)化鐵為(wei)催化劑合成(cheng)的(de)。1945年(nian)，硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)產品問(wen)世。1948年(nian)，采用高比表面積的(de)氣相法白炭黑補強(qiang)的(de)硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)研制成(cheng)功，使(shi)硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)性能躍升到實用階段，奠定了現(xian)代硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)生產技術的(de)基礎(chu)。從二甲基二氯(lv)硅(gui)(gui)(gui)(gui)烷合成(cheng)開(kai)始生產硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)國(guo)家有(you)美(mei)國(guo)。俄羅(luo)斯、德(de)國(guo)、日本、韓國(guo)和中(zhong)國(guo)等。中(zhong)國(guo)硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)工(gong)業化研究始于1957年(nian)，多家研究所和企業陸續開(kai)發出各種硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)。到2003年(nian)底，中(zhong)國(guo)硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)生產能力為(wei)135千(qian)噸(dun)，其中(zhong)高溫膠(jiao)(jiao)(jiao)100千(qian)噸(dun)。

高溫硫化硅橡膠

高(gao)溫硫(liu)化(hua)(hua)硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)是指聚硅(gui)氧烷(wan)變(bian)成彈性(xing)體的過(guo)程是經過(guo)高(gao)溫（110-170℃）硫(liu)化(hua)(hua)成型的。它主要(yao)以高(gao)分子量(liang)的聚甲基乙烯基硅(gui)氧烷(wan)為生膠(jiao)(jiao)，混入補強填料、硫(liu)化(hua)(hua)劑(ji)(ji)等，在加(jia)(jia)(jia)(jia)熱加(jia)(jia)(jia)(jia)壓下硫(liu)化(hua)(hua)成彈性(xing)體。硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)的補強主要(yao)是各(ge)(ge)種(zhong)(zhong)類型的白炭黑，可(ke)使硫(liu)化(hua)(hua)膠(jiao)(jiao)的強度增加(jia)(jia)(jia)(jia)數(shu)十(shi)倍。有時為了(le)降低成本(ben)或改善膠(jiao)(jiao)料性(xing)能(neng)及賦(fu)予(yu)硫(liu)化(hua)(hua)膠(jiao)(jiao)各(ge)(ge)種(zhong)(zhong)特殊(shu)的性(xing)能(neng)，也加(jia)(jia)(jia)(jia)入相(xiang)應的各(ge)(ge)種(zhong)(zhong)添(tian)加(jia)(jia)(jia)(jia)劑(ji)(ji)。硫(liu)化(hua)(hua)劑(ji)(ji)是各(ge)(ge)種(zhong)(zhong)有機過(guo)氧化(hua)(hua)物或加(jia)(jia)(jia)(jia)成反應催(cui)化(hua)(hua)劑(ji)(ji)。

加工成型方法(fa)如圖(tu)所示(shi)。一次(ci)硫化(hua)(hua)的(de)(de)目的(de)(de)是進(jin)行(xing)高分子鏈的(de)(de)交聯反應(ying)；二次(ci)硫化(hua)(hua)的(de)(de)目的(de)(de)是進(jin)行(xing)補充(chong)交聯、驅除硫化(hua)(hua)劑分解產(chan)物(wu)和其他揮(hui)發(fa)性化(hua)(hua)合(he)物(wu)以穩定硫化(hua)(hua)膠的(de)(de)各項(xiang)性能。常(chang)用的(de)(de)設備有(you)開放式煉膠機、捏(nie)合(he)機及真空密煉機。

主要性能

（1）高溫(wen)性(xing)能(neng)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)顯著的(de)(de)(de)(de)特征是高溫(wen)穩定(ding)性(xing)，雖然常(chang)溫(wen)下(xia)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)強(qiang)度僅是天然橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)或某(mou)些(xie)合成橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)一(yi)半，但在200℃以上(shang)的(de)(de)(de)(de)高溫(wen)環(huan)境下(xia)，硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)仍(reng)能(neng)保持一(yi)定(ding)的(de)(de)(de)(de)柔韌(ren)性(xing)、回(hui)彈性(xing)和(he)表面硬度，且力學性(xing)能(neng)無(wu)明顯變化(hua)。（2）低(di)溫(wen)性(xing)能(neng)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)玻璃(li)化(hua)溫(wen)度一(yi)般為-70~-50℃，特殊配方可達-100℃，表明其(qi)低(di)溫(wen)性(xing)能(neng)優異(yi)。這對(dui)(dui)航(hang)空、宇航(hang)工業的(de)(de)(de)(de)意義重大。（3）耐(nai)候性(xing)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)中(zhong)Si-O-Si鍵對(dui)(dui)氧(yang)、臭氧(yang)及紫外線等十分(fen)穩定(ding)，在不加(jia)任何添加(jia)劑的(de)(de)(de)(de)情況下(xia)，就(jiu)具(ju)(ju)有(you)優良的(de)(de)(de)(de)耐(nai)候性(xing)。（4）電氣性(xing)能(neng)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)具(ju)(ju)有(you)優異(yi)的(de)(de)(de)(de)絕緣(yuan)性(xing)能(neng)，耐(nai)電暈性(xing)和(he)耐(nai)電弧性(xing)也非(fei)常(chang)好。（5）物(wu)理(li)機械性(xing)能(neng)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)常(chang)溫(wen)下(xia)的(de)(de)(de)(de)物(wu)理(li)機械性(xing)能(neng)比通用橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)差，但在150℃的(de)(de)(de)(de)高溫(wen)和(he)-50℃的(de)(de)(de)(de)低(di)溫(wen)下(xia)，其(qi)物(wu)理(li)機械性(xing)能(neng)優于通用橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)。（6）耐(nai)油(you)及化(hua)學試劑性(xing)。普(pu)通硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)具(ju)(ju)有(you)中(zhong)等的(de)(de)(de)(de)耐(nai)油(you)、耐(nai)溶劑性(xing)能(neng)。（7）氣體(ti)(ti)透過(guo)性(xing)能(neng)。室溫(wen)下(xia)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)對(dui)(dui)空氣、氮、氧(yang)、二氧(yang)化(hua)碳等氣體(ti)(ti)的(de)(de)(de)(de)透氣性(xing)比天然橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)高出(chu)30-50倍(bei)。（8）生(sheng)理(li)惰性(xing)。硅(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)織不粘連，具(ju)(ju)有(you)抗凝(ning)血(xue)作用，對(dui)(dui)肌體(ti)(ti)組(zu)織的(de)(de)(de)(de)反應(ying)性(xing)非(fei)常(chang)少。特別適合作為醫(yi)用材(cai)料(liao)。

硅橡膠的用量

據中國(guo)汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)工業(ye)(ye)(ye)協會統(tong)計(ji)，2012年(nian)(nian)，汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)產銷(xiao)分別達(da)(da)到1927.18萬輛和(he)1930.64萬輛，同比分別增長4.63%和(he)4.33%，汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)工業(ye)(ye)(ye)硅橡膠(jiao)的(de)(de)(de)(de)(de)用(yong)(yong)量(liang)約(yue)達(da)(da)2.0萬t。根據觀研天下的(de)(de)(de)(de)(de)新研究(jiu)，增加有機硅材料在(zai)汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)零部件方(fang)面的(de)(de)(de)(de)(de)用(yong)(yong)量(liang)，可(ke)以大幅(fu)度提(ti)高汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)的(de)(de)(de)(de)(de)安全性能，因此，汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)產量(liang)和(he)單車(che)(che)(che)用(yong)(yong)量(liang)水平的(de)(de)(de)(de)(de)提(ti)高都(dou)將(jiang)推動汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)工業(ye)(ye)(ye)對(dui)硅橡膠(jiao)需求的(de)(de)(de)(de)(de)增加。國(guo)家(jia)鼓(gu)勵自主品(pin)(pin)牌(pai)的(de)(de)(de)(de)(de)汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)發(fa)展(zhan)，關鍵(jian)汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)零部件實現自主化(hua)，《2012年(nian)(nian)度黨(dang)政(zheng)機關公務用(yong)(yong)車(che)(che)(che)選用(yong)(yong)車(che)(che)(che)型目錄（征求意見稿）》為自主品(pin)(pin)牌(pai)擴大在(zai)政(zheng)府采(cai)購(gou)的(de)(de)(de)(de)(de)市場份額，為改變目前國(guo)內(nei)政(zheng)府采(cai)購(gou)以合資品(pin)(pin)牌(pai)產品(pin)(pin)為主的(de)(de)(de)(de)(de)局面提(ti)供了保障。促進自主品(pin)(pin)牌(pai)發(fa)展(zhan)，國(guo)產汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)業(ye)(ye)(ye)的(de)(de)(de)(de)(de)繁榮(rong)將(jiang)為汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)膠(jiao)的(de)(de)(de)(de)(de)應用(yong)(yong)提(ti)供有力保障。預測未來3年(nian)(nian)，我(wo)國(guo)室溫硫(liu)化(hua)硅橡膠(jiao)在(zai)汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)行業(ye)(ye)(ye)將(jiang)以年(nian)(nian)均20%增長。

此外(wai)，硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)是重要的非石(shi)(shi)油(you)基(ji)(ji)合成(cheng)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)，約占非石(shi)(shi)油(you)基(ji)(ji)合成(cheng)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)消(xiao)(xiao)費(fei)量的98%。但(dan)因為(wei)(wei)石(shi)(shi)油(you)價格的大(da)(da)幅(fu)上(shang)漲(zhang)，同時我國在硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的關鍵原料有機(ji)(ji)硅(gui)(gui)(gui)(gui)單體(ti)(ti)(ti)的生產(chan)(chan)技(ji)術方(fang)面取得(de)突破，有機(ji)(ji)硅(gui)(gui)(gui)(gui)單體(ti)(ti)(ti)的生產(chan)(chan)技(ji)術在2005年前被幾家(jia)跨國公司壟斷，但(dan)目前我國已(yi)發展(zhan)成(cheng)為(wei)(wei)全球有機(ji)(ji)硅(gui)(gui)(gui)(gui)單體(ti)(ti)(ti)第1大(da)(da)國，這2個(ge)方(fang)面原因使硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的價格從2011年起(qi)開始低于石(shi)(shi)油(you)基(ji)(ji)合成(cheng)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)，僅約為(wei)(wei)大(da)(da)宗石(shi)(shi)油(you)基(ji)(ji)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的80%～90%，成(cheng)為(wei)(wei)廉價的合成(cheng)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)，并開始大(da)(da)規模替代石(shi)(shi)油(you)基(ji)(ji)合成(cheng)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)。這將極大(da)(da)拓展(zhan)有機(ji)(ji)硅(gui)(gui)(gui)(gui)產(chan)(chan)業(ye)的市場空間，同時將帶動硅(gui)(gui)(gui)(gui)油(you)、硅(gui)(gui)(gui)(gui)烷偶聯劑和硅(gui)(gui)(gui)(gui)樹脂(zhi)等其他(ta)有機(ji)(ji)硅(gui)(gui)(gui)(gui)產(chan)(chan)品的消(xiao)(xiao)費(fei)。