硅橡膠是(shi)指主鏈由硅(gui)和氧(yang)原子交替構成，硅(gui)原子上通常連有(you)兩個(ge)有(you)機基團的(de)(de)(de)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)。普通的(de)(de)(de)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)主要由含甲基和少量乙烯基的(de)(de)(de)硅(gui)氧(yang)鏈節(jie)組成。苯(ben)基的(de)(de)(de)引入可(ke)提高(gao)(gao)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)耐(nai)(nai)高(gao)(gao)、低(di)溫(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)，三(san)氟丙基及(ji)氰基的(de)(de)(de)引入則(ze)可(ke)提高(gao)(gao)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)耐(nai)(nai)溫(wen)(wen)及(ji)耐(nai)(nai)油(you)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)耐(nai)(nai)低(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)基后，可(ke)達-73℃。硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)耐(nai)(nai)熱性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)也很突(tu)出，在180℃下可(ke)長(chang)期(qi)工作，稍高(gao)(gao)于200℃也能(neng)(neng)承受數(shu)周或更長(chang)時間仍有(you)彈性(xing)(xing)(xing)(xing)，瞬時可(ke)耐(nai)(nai)300℃以上的(de)(de)(de)高(gao)(gao)溫(wen)(wen)。硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)透氣性(xing)(xing)(xing)(xing)好，氧(yang)氣透過(guo)率(lv)在合成聚合物中是(shi)較高(gao)(gao)的(de)(de)(de)。此外，硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)還具有(you)生理惰性(xing)(xing)(xing)(xing)、不(bu)會導致凝血的(de)(de)(de)突(tu)出特性(xing)(xing)(xing)(xing)，因(yin)此在醫用(yong)領域應用(yong)廣泛。

主要品種

硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)分(fen)類(lei)的(de)方法很多，通(tong)常(chang)按(an)固化前(qian)的(de)形態分(fen)為固體硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)和液(ye)體硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)；按(an)硫(liu)化溫度分(fen)為室溫硫(liu)化硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)，高溫硫(liu)化硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)；按(an)所用單體的(de)不同，可(ke)分(fen)為甲基(ji)乙(yi)烯基(ji)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)，甲基(ji)苯基(ji)乙(yi)烯基(ji)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)、氟硅(gui)，腈硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)等(deng)；按(an)性(xing)能和用途的(de)不同又可(ke)分(fen)為通(tong)用型、超耐(nai)(nai)低溫型、超耐(nai)(nai)高溫型、高強力(li)型、耐(nai)(nai)油型、醫用型等(deng)等(deng)。

發展史

硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)早期是由美(mei)國以三氯化(hua)鐵為催化(hua)劑合(he)成(cheng)的(de)(de)。1945年，硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)產品問世(shi)。1948年，采用高比表面積(ji)的(de)(de)氣相法白(bai)炭黑補強的(de)(de)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)研制成(cheng)功，使硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)性(xing)能(neng)躍(yue)升到(dao)實(shi)用階段，奠(dian)定了現代硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)生產技(ji)術的(de)(de)基礎(chu)。從二甲基二氯硅(gui)(gui)烷合(he)成(cheng)開始生產硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)國家有美(mei)國。俄(e)羅斯、德國、日(ri)本、韓國和中(zhong)國等。中(zhong)國硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)工(gong)業(ye)化(hua)研究(jiu)始于1957年，多家研究(jiu)所和企業(ye)陸續開發(fa)出各(ge)種硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)。到(dao)2003年底，中(zhong)國硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)生產能(neng)力為135千(qian)噸(dun)，其中(zhong)高溫膠(jiao)(jiao)100千(qian)噸(dun)。

高溫硫化硅橡膠

高溫(wen)硫化(hua)硅(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)是(shi)(shi)指聚(ju)硅(gui)(gui)氧(yang)烷(wan)變成(cheng)(cheng)彈性體(ti)的(de)(de)(de)(de)(de)過(guo)(guo)程是(shi)(shi)經過(guo)(guo)高溫(wen)（110-170℃）硫化(hua)成(cheng)(cheng)型(xing)的(de)(de)(de)(de)(de)。它(ta)主要以(yi)高分子量(liang)的(de)(de)(de)(de)(de)聚(ju)甲(jia)基乙(yi)烯基硅(gui)(gui)氧(yang)烷(wan)為生膠(jiao)(jiao)，混(hun)入補(bu)強(qiang)填料(liao)(liao)、硫化(hua)劑(ji)(ji)等，在加(jia)熱加(jia)壓下硫化(hua)成(cheng)(cheng)彈性體(ti)。硅(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)(de)補(bu)強(qiang)主要是(shi)(shi)各種(zhong)(zhong)類型(xing)的(de)(de)(de)(de)(de)白(bai)炭黑，可使硫化(hua)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)(de)強(qiang)度增加(jia)數十倍。有(you)時為了降(jiang)低成(cheng)(cheng)本或改善(shan)膠(jiao)(jiao)料(liao)(liao)性能及(ji)賦予硫化(hua)膠(jiao)(jiao)各種(zhong)(zhong)特殊的(de)(de)(de)(de)(de)性能，也加(jia)入相應(ying)的(de)(de)(de)(de)(de)各種(zhong)(zhong)添加(jia)劑(ji)(ji)。硫化(hua)劑(ji)(ji)是(shi)(shi)各種(zhong)(zhong)有(you)機過(guo)(guo)氧(yang)化(hua)物或加(jia)成(cheng)(cheng)反應(ying)催化(hua)劑(ji)(ji)。

加工成型方(fang)法如圖所示。一次硫化(hua)的(de)目(mu)的(de)是進行高分子(zi)鏈(lian)的(de)交(jiao)(jiao)聯反應；二次硫化(hua)的(de)目(mu)的(de)是進行補充(chong)交(jiao)(jiao)聯、驅(qu)除硫化(hua)劑分解(jie)產物和其他揮發性化(hua)合物以穩定(ding)硫化(hua)膠的(de)各項性能。常用的(de)設備有開放式煉(lian)(lian)膠機(ji)、捏合機(ji)及真空密(mi)煉(lian)(lian)機(ji)。

主要性能

（1）高溫(wen)(wen)(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)顯(xian)著的(de)(de)(de)(de)(de)特(te)征是高溫(wen)(wen)(wen)(wen)穩定(ding)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)，雖(sui)然(ran)常溫(wen)(wen)(wen)(wen)下硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)(de)強度僅(jin)是天(tian)然(ran)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)或(huo)某(mou)些合成橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)(de)一(yi)半，但(dan)在(zai)200℃以上的(de)(de)(de)(de)(de)高溫(wen)(wen)(wen)(wen)環境下，硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)仍能(neng)(neng)(neng)保持一(yi)定(ding)的(de)(de)(de)(de)(de)柔韌性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)、回彈性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)和表面硬度，且力學性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)無(wu)明顯(xian)變化(hua)。（2）低溫(wen)(wen)(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)(de)玻璃化(hua)溫(wen)(wen)(wen)(wen)度一(yi)般為-70~-50℃，特(te)殊配方(fang)可(ke)達(da)-100℃，表明其低溫(wen)(wen)(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)優(you)異(yi)。這對(dui)航空(kong)、宇航工業(ye)的(de)(de)(de)(de)(de)意(yi)義重大。（3）耐候性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)中Si-O-Si鍵對(dui)氧(yang)、臭氧(yang)及紫外線(xian)等十分(fen)穩定(ding)，在(zai)不(bu)加任何添加劑(ji)的(de)(de)(de)(de)(de)情(qing)況(kuang)下，就具有優(you)良的(de)(de)(de)(de)(de)耐候性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)。（4）電氣(qi)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)具有優(you)異(yi)的(de)(de)(de)(de)(de)絕緣(yuan)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)，耐電暈性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)和耐電弧性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)也非常好。（5）物(wu)理(li)機(ji)械性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)常溫(wen)(wen)(wen)(wen)下的(de)(de)(de)(de)(de)物(wu)理(li)機(ji)械性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)比通用(yong)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)差，但(dan)在(zai)150℃的(de)(de)(de)(de)(de)高溫(wen)(wen)(wen)(wen)和-50℃的(de)(de)(de)(de)(de)低溫(wen)(wen)(wen)(wen)下，其物(wu)理(li)機(ji)械性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)優(you)于通用(yong)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)。（6）耐油(you)及化(hua)學試劑(ji)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)。普通硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)具有中等的(de)(de)(de)(de)(de)耐油(you)、耐溶劑(ji)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。（7）氣(qi)體透(tou)過性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。室(shi)溫(wen)(wen)(wen)(wen)下硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)對(dui)空(kong)氣(qi)、氮、氧(yang)、二(er)氧(yang)化(hua)碳等氣(qi)體的(de)(de)(de)(de)(de)透(tou)氣(qi)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)比天(tian)然(ran)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)高出30-50倍(bei)。（8）生理(li)惰性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)無(wu)毒，無(wu)味，無(wu)嗅，與人(ren)體組織不(bu)粘連，具有抗凝血作(zuo)用(yong)，對(dui)肌體組織的(de)(de)(de)(de)(de)反應(ying)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)非常少。特(te)別適(shi)合作(zuo)為醫用(yong)材(cai)料(liao)。

硅橡膠的用量

據中(zhong)國汽(qi)(qi)(qi)(qi)車工業(ye)(ye)協會統計，2012年(nian)，汽(qi)(qi)(qi)(qi)車產銷分(fen)別達(da)到1927.18萬輛和(he)1930.64萬輛，同比分(fen)別增(zeng)長4.63%和(he)4.33%，汽(qi)(qi)(qi)(qi)車工業(ye)(ye)硅橡膠(jiao)的(de)(de)(de)用(yong)(yong)量(liang)約達(da)2.0萬t。根據觀研(yan)天下的(de)(de)(de)新研(yan)究，增(zeng)加有(you)機(ji)硅材料在(zai)汽(qi)(qi)(qi)(qi)車零部(bu)件(jian)方(fang)面(mian)(mian)的(de)(de)(de)用(yong)(yong)量(liang)，可以大(da)幅度提高(gao)汽(qi)(qi)(qi)(qi)車的(de)(de)(de)安(an)全性(xing)能，因此，汽(qi)(qi)(qi)(qi)車產量(liang)和(he)單車用(yong)(yong)量(liang)水平的(de)(de)(de)提高(gao)都將(jiang)(jiang)推動(dong)汽(qi)(qi)(qi)(qi)車工業(ye)(ye)對硅橡膠(jiao)需求(qiu)的(de)(de)(de)增(zeng)加。國家(jia)鼓勵自(zi)(zi)主品(pin)牌(pai)(pai)(pai)的(de)(de)(de)汽(qi)(qi)(qi)(qi)車發展，關鍵汽(qi)(qi)(qi)(qi)車零部(bu)件(jian)實現自(zi)(zi)主化，《2012年(nian)度黨政(zheng)機(ji)關公(gong)務用(yong)(yong)車選用(yong)(yong)車型目錄（征求(qiu)意見稿）》為自(zi)(zi)主品(pin)牌(pai)(pai)(pai)擴(kuo)大(da)在(zai)政(zheng)府(fu)采(cai)(cai)購(gou)的(de)(de)(de)市場份(fen)額，為改(gai)變目前國內(nei)政(zheng)府(fu)采(cai)(cai)購(gou)以合資品(pin)牌(pai)(pai)(pai)產品(pin)為主的(de)(de)(de)局(ju)面(mian)(mian)提供(gong)了(le)保(bao)障。促進自(zi)(zi)主品(pin)牌(pai)(pai)(pai)發展，國產汽(qi)(qi)(qi)(qi)車業(ye)(ye)的(de)(de)(de)繁(fan)榮將(jiang)(jiang)為汽(qi)(qi)(qi)(qi)車膠(jiao)的(de)(de)(de)應用(yong)(yong)提供(gong)有(you)力(li)保(bao)障。預(yu)測未來(lai)3年(nian)，我國室溫硫化硅橡膠(jiao)在(zai)汽(qi)(qi)(qi)(qi)車行業(ye)(ye)將(jiang)(jiang)以年(nian)均(jun)20%增(zeng)長。

此外，硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)是重要的(de)非石(shi)(shi)油(you)(you)基(ji)合成(cheng)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)，約占(zhan)非石(shi)(shi)油(you)(you)基(ji)合成(cheng)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)消費(fei)量的(de)98%。但因為石(shi)(shi)油(you)(you)價格的(de)大幅上漲，同時我國(guo)在(zai)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)關鍵原料有機(ji)(ji)硅(gui)(gui)(gui)單體的(de)生產技(ji)術方面取得(de)突破，有機(ji)(ji)硅(gui)(gui)(gui)單體的(de)生產技(ji)術在(zai)2005年前被幾家跨國(guo)公司壟斷，但目前我國(guo)已(yi)發展成(cheng)為全球有機(ji)(ji)硅(gui)(gui)(gui)單體第1大國(guo)，這2個方面原因使硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)價格從2011年起開(kai)始(shi)低于石(shi)(shi)油(you)(you)基(ji)合成(cheng)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)，僅約為大宗石(shi)(shi)油(you)(you)基(ji)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)80%～90%，成(cheng)為廉價的(de)合成(cheng)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)，并開(kai)始(shi)大規(gui)模替代石(shi)(shi)油(you)(you)基(ji)合成(cheng)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)。這將極大拓展有機(ji)(ji)硅(gui)(gui)(gui)產業的(de)市場空間，同時將帶動硅(gui)(gui)(gui)油(you)(you)、硅(gui)(gui)(gui)烷偶(ou)聯(lian)劑和硅(gui)(gui)(gui)樹脂等其他有機(ji)(ji)硅(gui)(gui)(gui)產品的(de)消費(fei)。