硅橡膠是指主鏈由硅(gui)(gui)(gui)和氧原子交替構成(cheng)，硅(gui)(gui)(gui)原子上通(tong)常連有(you)兩個(ge)有(you)機基(ji)(ji)團的(de)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)。普通(tong)的(de)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)主要由含甲基(ji)(ji)和少量乙烯基(ji)(ji)的(de)硅(gui)(gui)(gui)氧鏈節組成(cheng)。苯基(ji)(ji)的(de)引入(ru)(ru)(ru)可提高硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)耐(nai)高、低溫(wen)性(xing)能(neng)(neng)，三(san)氟(fu)丙基(ji)(ji)及氰(qing)基(ji)(ji)的(de)引入(ru)(ru)(ru)則可提高硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)耐(nai)溫(wen)及耐(nai)油性(xing)能(neng)(neng)。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)耐(nai)低溫(wen)性(xing)能(neng)(neng)良好，一般在(zai)-55℃下仍(reng)能(neng)(neng)工作(zuo)(zuo)。引入(ru)(ru)(ru)苯基(ji)(ji)后(hou)，可達-73℃。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)耐(nai)熱性(xing)能(neng)(neng)也(ye)很突(tu)出，在(zai)180℃下可長期工作(zuo)(zuo)，稍高于200℃也(ye)能(neng)(neng)承受(shou)數周或(huo)更長時間仍(reng)有(you)彈性(xing)，瞬(shun)時可耐(nai)300℃以上的(de)高溫(wen)。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)透氣性(xing)好，氧氣透過率在(zai)合成(cheng)聚合物中是較(jiao)高的(de)。此(ci)外，硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)還具有(you)生理惰性(xing)、不會(hui)導致凝血的(de)突(tu)出特性(xing)，因此(ci)在(zai)醫用(yong)領域應用(yong)廣泛。

主要品種

硅(gui)(gui)(gui)橡膠分(fen)類的方法很多(duo)，通常按固化(hua)(hua)前的形態(tai)分(fen)為固體(ti)(ti)硅(gui)(gui)(gui)橡膠和液體(ti)(ti)硅(gui)(gui)(gui)橡膠；按硫(liu)化(hua)(hua)溫度分(fen)為室溫硫(liu)化(hua)(hua)硅(gui)(gui)(gui)橡膠，高溫硫(liu)化(hua)(hua)硅(gui)(gui)(gui)橡膠；按所(suo)用(yong)(yong)單體(ti)(ti)的不(bu)同，可(ke)分(fen)為甲(jia)基乙烯基硅(gui)(gui)(gui)橡膠，甲(jia)基苯基乙烯基硅(gui)(gui)(gui)橡膠、氟硅(gui)(gui)(gui)，腈硅(gui)(gui)(gui)橡膠等；按性(xing)能和用(yong)(yong)途(tu)的不(bu)同又可(ke)分(fen)為通用(yong)(yong)型(xing)、超耐(nai)低溫型(xing)、超耐(nai)高溫型(xing)、高強力型(xing)、耐(nai)油型(xing)、醫用(yong)(yong)型(xing)等等。

發展史

硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)早期是(shi)由美(mei)國(guo)(guo)以三氯(lv)化(hua)鐵為催化(hua)劑合成(cheng)的(de)(de)(de)。1945年(nian)，硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)產(chan)(chan)品問世。1948年(nian)，采用高比表面積的(de)(de)(de)氣相法白炭黑補強(qiang)的(de)(de)(de)硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)研(yan)制成(cheng)功，使硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)性能(neng)(neng)躍升到實(shi)用階段，奠(dian)定了現代硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)生產(chan)(chan)技術(shu)的(de)(de)(de)基礎。從二甲基二氯(lv)硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)烷合成(cheng)開始(shi)生產(chan)(chan)硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)國(guo)(guo)家有美(mei)國(guo)(guo)。俄羅斯(si)、德國(guo)(guo)、日本、韓國(guo)(guo)和中國(guo)(guo)等。中國(guo)(guo)硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)工(gong)業(ye)(ye)化(hua)研(yan)究始(shi)于1957年(nian)，多家研(yan)究所(suo)和企業(ye)(ye)陸(lu)續開發出各種硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)。到2003年(nian)底，中國(guo)(guo)硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)生產(chan)(chan)能(neng)(neng)力為135千噸(dun)，其中高溫膠(jiao)(jiao)100千噸(dun)。

高溫硫化硅橡膠

高溫硫(liu)(liu)化(hua)(hua)(hua)(hua)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)是(shi)指聚硅(gui)(gui)氧(yang)烷變成彈(dan)性(xing)(xing)體(ti)(ti)的(de)(de)(de)過(guo)程(cheng)是(shi)經(jing)過(guo)高溫（110-170℃）硫(liu)(liu)化(hua)(hua)(hua)(hua)成型(xing)的(de)(de)(de)。它主要以高分子量的(de)(de)(de)聚甲(jia)基乙烯基硅(gui)(gui)氧(yang)烷為(wei)生膠(jiao)，混入補強填料、硫(liu)(liu)化(hua)(hua)(hua)(hua)劑等，在(zai)加(jia)熱加(jia)壓下(xia)硫(liu)(liu)化(hua)(hua)(hua)(hua)成彈(dan)性(xing)(xing)體(ti)(ti)。硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)補強主要是(shi)各種類型(xing)的(de)(de)(de)白(bai)炭黑，可使硫(liu)(liu)化(hua)(hua)(hua)(hua)膠(jiao)的(de)(de)(de)強度增加(jia)數(shu)十倍。有時為(wei)了降(jiang)低成本(ben)或(huo)改(gai)善(shan)膠(jiao)料性(xing)(xing)能及賦(fu)予硫(liu)(liu)化(hua)(hua)(hua)(hua)膠(jiao)各種特殊(shu)的(de)(de)(de)性(xing)(xing)能，也加(jia)入相應的(de)(de)(de)各種添加(jia)劑。硫(liu)(liu)化(hua)(hua)(hua)(hua)劑是(shi)各種有機過(guo)氧(yang)化(hua)(hua)(hua)(hua)物或(huo)加(jia)成反應催化(hua)(hua)(hua)(hua)劑。

加(jia)工成(cheng)型方(fang)法如圖所示。一次硫(liu)化(hua)的(de)目的(de)是進(jin)行高分(fen)子鏈的(de)交(jiao)聯反應；二次硫(liu)化(hua)的(de)目的(de)是進(jin)行補充交(jiao)聯、驅(qu)除硫(liu)化(hua)劑分(fen)解產物和其他揮發性化(hua)合(he)物以穩定硫(liu)化(hua)膠的(de)各項性能。常用的(de)設備有開放式煉膠機(ji)(ji)、捏合(he)機(ji)(ji)及真空密煉機(ji)(ji)。

主要性能

（1）高溫(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)。硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠顯著(zhu)的(de)(de)(de)特征是高溫(wen)(wen)穩(wen)定性(xing)(xing)(xing)，雖然常(chang)溫(wen)(wen)下(xia)硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠的(de)(de)(de)強(qiang)度(du)僅(jin)是天然橡(xiang)(xiang)膠或(huo)某些合成橡(xiang)(xiang)膠的(de)(de)(de)一半，但(dan)(dan)在200℃以上的(de)(de)(de)高溫(wen)(wen)環境下(xia)，硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠仍能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)保(bao)持一定的(de)(de)(de)柔韌性(xing)(xing)(xing)、回彈性(xing)(xing)(xing)和(he)表面硬度(du)，且力學性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)無(wu)(wu)明顯變化(hua)。（2）低(di)溫(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠的(de)(de)(de)玻璃化(hua)溫(wen)(wen)度(du)一般為(wei)-70~-50℃，特殊(shu)配方可達-100℃，表明其低(di)溫(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)優(you)(you)(you)異(yi)(yi)。這對航空、宇航工(gong)業的(de)(de)(de)意義重(zhong)大。（3）耐候(hou)性(xing)(xing)(xing)硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠中Si-O-Si鍵對氧(yang)、臭氧(yang)及(ji)紫外線等十(shi)分(fen)穩(wen)定，在不加任何添加劑(ji)的(de)(de)(de)情(qing)況下(xia)，就具有(you)(you)優(you)(you)(you)良的(de)(de)(de)耐候(hou)性(xing)(xing)(xing)。（4）電氣(qi)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)。硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠具有(you)(you)優(you)(you)(you)異(yi)(yi)的(de)(de)(de)絕緣性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)，耐電暈(yun)性(xing)(xing)(xing)和(he)耐電弧(hu)性(xing)(xing)(xing)也非常(chang)好。（5）物(wu)理(li)(li)機(ji)械(xie)(xie)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)。硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠常(chang)溫(wen)(wen)下(xia)的(de)(de)(de)物(wu)理(li)(li)機(ji)械(xie)(xie)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)比通用(yong)橡(xiang)(xiang)膠差，但(dan)(dan)在150℃的(de)(de)(de)高溫(wen)(wen)和(he)-50℃的(de)(de)(de)低(di)溫(wen)(wen)下(xia)，其物(wu)理(li)(li)機(ji)械(xie)(xie)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)優(you)(you)(you)于通用(yong)橡(xiang)(xiang)膠。（6）耐油及(ji)化(hua)學試劑(ji)性(xing)(xing)(xing)。普通硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠具有(you)(you)中等的(de)(de)(de)耐油、耐溶劑(ji)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)。（7）氣(qi)體透(tou)過性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)。室溫(wen)(wen)下(xia)硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠對空氣(qi)、氮、氧(yang)、二氧(yang)化(hua)碳等氣(qi)體的(de)(de)(de)透(tou)氣(qi)性(xing)(xing)(xing)比天然橡(xiang)(xiang)膠高出30-50倍。（8）生理(li)(li)惰性(xing)(xing)(xing)。硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠無(wu)(wu)毒，無(wu)(wu)味(wei)，無(wu)(wu)嗅，與(yu)人(ren)體組織不粘連，具有(you)(you)抗凝(ning)血作(zuo)(zuo)用(yong)，對肌體組織的(de)(de)(de)反(fan)應(ying)性(xing)(xing)(xing)非常(chang)少。特別適合作(zuo)(zuo)為(wei)醫用(yong)材料。

硅橡膠的用量

據(ju)中國(guo)(guo)汽車(che)(che)(che)工(gong)業協會(hui)統計，2012年，汽車(che)(che)(che)產(chan)銷分別達(da)到1927.18萬輛和(he)1930.64萬輛，同比分別增(zeng)長(chang)4.63%和(he)4.33%，汽車(che)(che)(che)工(gong)業硅(gui)橡膠的(de)(de)用(yong)量(liang)約達(da)2.0萬t。根據(ju)觀研天下的(de)(de)新研究，增(zeng)加有(you)機(ji)硅(gui)材料在(zai)汽車(che)(che)(che)零部件(jian)方面(mian)(mian)的(de)(de)用(yong)量(liang)，可(ke)以大幅度提(ti)(ti)高汽車(che)(che)(che)的(de)(de)安全性能，因此，汽車(che)(che)(che)產(chan)量(liang)和(he)單(dan)車(che)(che)(che)用(yong)量(liang)水平的(de)(de)提(ti)(ti)高都將推動汽車(che)(che)(che)工(gong)業對硅(gui)橡膠需(xu)求的(de)(de)增(zeng)加。國(guo)(guo)家鼓勵自主(zhu)品(pin)牌的(de)(de)汽車(che)(che)(che)發(fa)展(zhan)，關鍵汽車(che)(che)(che)零部件(jian)實現自主(zhu)化，《2012年度黨(dang)政機(ji)關公務用(yong)車(che)(che)(che)選用(yong)車(che)(che)(che)型(xing)目錄（征求意見稿）》為(wei)自主(zhu)品(pin)牌擴大在(zai)政府(fu)采(cai)購的(de)(de)市場份額，為(wei)改變目前國(guo)(guo)內政府(fu)采(cai)購以合資品(pin)牌產(chan)品(pin)為(wei)主(zhu)的(de)(de)局面(mian)(mian)提(ti)(ti)供了(le)保障。促進(jin)自主(zhu)品(pin)牌發(fa)展(zhan)，國(guo)(guo)產(chan)汽車(che)(che)(che)業的(de)(de)繁榮將為(wei)汽車(che)(che)(che)膠的(de)(de)應用(yong)提(ti)(ti)供有(you)力保障。預(yu)測未來(lai)3年，我(wo)國(guo)(guo)室溫硫化硅(gui)橡膠在(zai)汽車(che)(che)(che)行業將以年均20%增(zeng)長(chang)。

此外，硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠是重要的非石油(you)(you)基(ji)(ji)(ji)(ji)合(he)成(cheng)橡(xiang)膠，約占非石油(you)(you)基(ji)(ji)(ji)(ji)合(he)成(cheng)橡(xiang)膠消費(fei)量(liang)的98%。但(dan)因為(wei)石油(you)(you)價(jia)(jia)格的大(da)幅(fu)上(shang)漲，同時我國在硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠的關鍵(jian)原料有機(ji)(ji)硅(gui)(gui)(gui)單(dan)體的生產(chan)(chan)技術方面取得突破，有機(ji)(ji)硅(gui)(gui)(gui)單(dan)體的生產(chan)(chan)技術在2005年前被(bei)幾家跨(kua)國公司壟斷(duan)，但(dan)目前我國已發展(zhan)成(cheng)為(wei)全(quan)球有機(ji)(ji)硅(gui)(gui)(gui)單(dan)體第1大(da)國，這2個(ge)方面原因使硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠的價(jia)(jia)格從2011年起開始低(di)于石油(you)(you)基(ji)(ji)(ji)(ji)合(he)成(cheng)橡(xiang)膠，僅約為(wei)大(da)宗石油(you)(you)基(ji)(ji)(ji)(ji)橡(xiang)膠的80%～90%，成(cheng)為(wei)廉價(jia)(jia)的合(he)成(cheng)橡(xiang)膠，并開始大(da)規模替代(dai)石油(you)(you)基(ji)(ji)(ji)(ji)合(he)成(cheng)橡(xiang)膠。這將極大(da)拓展(zhan)有機(ji)(ji)硅(gui)(gui)(gui)產(chan)(chan)業(ye)的市場空間，同時將帶動硅(gui)(gui)(gui)油(you)(you)、硅(gui)(gui)(gui)烷偶聯劑和硅(gui)(gui)(gui)樹(shu)脂等其他有機(ji)(ji)硅(gui)(gui)(gui)產(chan)(chan)品的消費(fei)。