硅橡膠是(shi)指(zhi)主(zhu)(zhu)鏈由(you)硅(gui)(gui)(gui)和(he)氧原(yuan)子交替構成(cheng)，硅(gui)(gui)(gui)原(yuan)子上通常連(lian)有(you)兩個有(you)機基(ji)(ji)團的(de)(de)(de)(de)(de)橡(xiang)膠(jiao)。普通的(de)(de)(de)(de)(de)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)主(zhu)(zhu)要由(you)含甲基(ji)(ji)和(he)少(shao)量乙(yi)烯基(ji)(ji)的(de)(de)(de)(de)(de)硅(gui)(gui)(gui)氧鏈節組(zu)成(cheng)。苯基(ji)(ji)的(de)(de)(de)(de)(de)引(yin)入(ru)可(ke)(ke)(ke)提高(gao)(gao)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)(de)(de)耐高(gao)(gao)、低(di)溫性(xing)能(neng)(neng)，三氟丙基(ji)(ji)及(ji)氰基(ji)(ji)的(de)(de)(de)(de)(de)引(yin)入(ru)則(ze)可(ke)(ke)(ke)提高(gao)(gao)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)(de)(de)耐溫及(ji)耐油性(xing)能(neng)(neng)。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)耐低(di)溫性(xing)能(neng)(neng)良好，一般在-55℃下仍能(neng)(neng)工作。引(yin)入(ru)苯基(ji)(ji)后(hou)，可(ke)(ke)(ke)達-73℃。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)(de)(de)耐熱性(xing)能(neng)(neng)也很突(tu)出(chu)，在180℃下可(ke)(ke)(ke)長期工作，稍高(gao)(gao)于(yu)200℃也能(neng)(neng)承受數周或更長時間(jian)仍有(you)彈性(xing)，瞬時可(ke)(ke)(ke)耐300℃以(yi)上的(de)(de)(de)(de)(de)高(gao)(gao)溫。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)(de)(de)透氣性(xing)好，氧氣透過率在合成(cheng)聚合物(wu)中是(shi)較高(gao)(gao)的(de)(de)(de)(de)(de)。此外，硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)還(huan)具有(you)生理惰性(xing)、不(bu)會(hui)導(dao)致(zhi)凝血的(de)(de)(de)(de)(de)突(tu)出(chu)特性(xing)，因此在醫用領域應用廣泛。

主要品種

硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)分類的(de)方法很多，通常按(an)固化(hua)前的(de)形態(tai)分為固體(ti)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)和液體(ti)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)；按(an)硫化(hua)溫(wen)(wen)度分為室溫(wen)(wen)硫化(hua)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)，高(gao)溫(wen)(wen)硫化(hua)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)；按(an)所用單體(ti)的(de)不(bu)同，可(ke)分為甲(jia)基(ji)(ji)乙(yi)烯基(ji)(ji)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)，甲(jia)基(ji)(ji)苯(ben)基(ji)(ji)乙(yi)烯基(ji)(ji)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)、氟硅(gui)，腈硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)等(deng)(deng)；按(an)性能和用途的(de)不(bu)同又可(ke)分為通用型(xing)、超(chao)耐(nai)低溫(wen)(wen)型(xing)、超(chao)耐(nai)高(gao)溫(wen)(wen)型(xing)、高(gao)強力型(xing)、耐(nai)油型(xing)、醫用型(xing)等(deng)(deng)等(deng)(deng)。

發展史

硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)早期是由美(mei)(mei)國(guo)以(yi)三(san)氯(lv)化鐵(tie)為催化劑合(he)成的(de)(de)。1945年(nian)(nian)，硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)產(chan)品(pin)問世(shi)。1948年(nian)(nian)，采用(yong)高比表(biao)面(mian)積的(de)(de)氣(qi)相法白(bai)炭黑補強的(de)(de)硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)研制成功，使(shi)硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)的(de)(de)性能躍升到(dao)實用(yong)階段(duan)，奠定了現代硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)生(sheng)產(chan)技術的(de)(de)基(ji)礎。從二甲基(ji)二氯(lv)硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)烷(wan)合(he)成開始生(sheng)產(chan)硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)的(de)(de)國(guo)家(jia)有美(mei)(mei)國(guo)。俄羅斯、德(de)國(guo)、日(ri)本、韓國(guo)和(he)中國(guo)等(deng)。中國(guo)硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)的(de)(de)工業(ye)(ye)化研究(jiu)始于1957年(nian)(nian)，多(duo)家(jia)研究(jiu)所和(he)企業(ye)(ye)陸續開發出各種硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)。到(dao)2003年(nian)(nian)底，中國(guo)硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)生(sheng)產(chan)能力為135千噸，其中高溫膠(jiao)(jiao)100千噸。

高溫硫化硅橡膠

高(gao)溫(wen)(wen)硫(liu)化(hua)硅橡膠是(shi)指(zhi)聚硅氧(yang)烷變成(cheng)(cheng)彈性體的(de)過(guo)程是(shi)經過(guo)高(gao)溫(wen)(wen)（110-170℃）硫(liu)化(hua)成(cheng)(cheng)型(xing)(xing)的(de)。它主(zhu)(zhu)要以高(gao)分子量的(de)聚甲基乙烯基硅氧(yang)烷為生膠，混入補強(qiang)(qiang)(qiang)填料、硫(liu)化(hua)劑(ji)等(deng)，在加熱(re)加壓下硫(liu)化(hua)成(cheng)(cheng)彈性體。硅橡膠的(de)補強(qiang)(qiang)(qiang)主(zhu)(zhu)要是(shi)各種(zhong)(zhong)類型(xing)(xing)的(de)白(bai)炭黑，可使硫(liu)化(hua)膠的(de)強(qiang)(qiang)(qiang)度增加數十倍。有(you)時為了(le)降低成(cheng)(cheng)本或改善膠料性能(neng)及賦予(yu)硫(liu)化(hua)膠各種(zhong)(zhong)特殊的(de)性能(neng)，也加入相應的(de)各種(zhong)(zhong)添加劑(ji)。硫(liu)化(hua)劑(ji)是(shi)各種(zhong)(zhong)有(you)機過(guo)氧(yang)化(hua)物或加成(cheng)(cheng)反應催(cui)化(hua)劑(ji)。

加工成型(xing)方法如圖所示(shi)。一次硫(liu)化(hua)(hua)的(de)(de)目的(de)(de)是(shi)進行高分子鏈(lian)的(de)(de)交聯反(fan)應；二次硫(liu)化(hua)(hua)的(de)(de)目的(de)(de)是(shi)進行補充交聯、驅(qu)除硫(liu)化(hua)(hua)劑分解產物和其(qi)他揮(hui)發性(xing)化(hua)(hua)合物以穩定硫(liu)化(hua)(hua)膠的(de)(de)各項性(xing)能。常用(yong)的(de)(de)設(she)備有開(kai)放(fang)式(shi)煉膠機(ji)、捏合機(ji)及真(zhen)空密煉機(ji)。

主要性能

（1）高(gao)(gao)溫性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)顯著的(de)(de)(de)(de)特征是高(gao)(gao)溫穩定(ding)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)，雖(sui)然(ran)(ran)常(chang)溫下(xia)(xia)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)強度(du)(du)僅是天然(ran)(ran)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)或(huo)某些合成橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)一(yi)半，但(dan)在200℃以上的(de)(de)(de)(de)高(gao)(gao)溫環境(jing)下(xia)(xia)，硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)仍能(neng)(neng)保持一(yi)定(ding)的(de)(de)(de)(de)柔(rou)韌性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)、回彈性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)和表面硬度(du)(du)，且力學性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)無明顯變化(hua)。（2）低溫性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)玻璃化(hua)溫度(du)(du)一(yi)般為-70~-50℃，特殊配方可達(da)-100℃，表明其低溫性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)優(you)異。這對(dui)航(hang)空(kong)、宇航(hang)工業的(de)(de)(de)(de)意義重大。（3）耐候性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)中Si-O-Si鍵(jian)對(dui)氧(yang)(yang)(yang)、臭氧(yang)(yang)(yang)及(ji)紫外線等(deng)(deng)十分穩定(ding)，在不(bu)加(jia)任(ren)何添加(jia)劑的(de)(de)(de)(de)情況(kuang)下(xia)(xia)，就具(ju)有優(you)良(liang)的(de)(de)(de)(de)耐候性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)。（4）電(dian)氣(qi)(qi)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)具(ju)有優(you)異的(de)(de)(de)(de)絕緣性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)，耐電(dian)暈性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)和耐電(dian)弧性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)也非常(chang)好。（5）物理(li)機(ji)械性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)常(chang)溫下(xia)(xia)的(de)(de)(de)(de)物理(li)機(ji)械性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)比通用橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)差，但(dan)在150℃的(de)(de)(de)(de)高(gao)(gao)溫和-50℃的(de)(de)(de)(de)低溫下(xia)(xia)，其物理(li)機(ji)械性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)優(you)于通用橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)。（6）耐油(you)及(ji)化(hua)學試劑性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)。普(pu)通硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)具(ju)有中等(deng)(deng)的(de)(de)(de)(de)耐油(you)、耐溶(rong)劑性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。（7）氣(qi)(qi)體(ti)透(tou)過性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。室溫下(xia)(xia)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)對(dui)空(kong)氣(qi)(qi)、氮、氧(yang)(yang)(yang)、二氧(yang)(yang)(yang)化(hua)碳等(deng)(deng)氣(qi)(qi)體(ti)的(de)(de)(de)(de)透(tou)氣(qi)(qi)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)比天然(ran)(ran)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)高(gao)(gao)出30-50倍。（8）生理(li)惰性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)無毒，無味(wei)，無嗅，與人體(ti)組織不(bu)粘連，具(ju)有抗(kang)凝血作用，對(dui)肌體(ti)組織的(de)(de)(de)(de)反應性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)非常(chang)少。特別適合作為醫用材料。

硅橡膠的用量

據中國(guo)汽(qi)車(che)(che)工業協會(hui)統計，2012年，汽(qi)車(che)(che)產(chan)銷(xiao)分別達到(dao)1927.18萬輛和(he)1930.64萬輛，同比分別增(zeng)(zeng)長(chang)4.63%和(he)4.33%，汽(qi)車(che)(che)工業硅橡(xiang)膠(jiao)的(de)用量(liang)約達2.0萬t。根(gen)據觀研(yan)天(tian)下的(de)新研(yan)究，增(zeng)(zeng)加有機硅材料在(zai)汽(qi)車(che)(che)零部件方面的(de)用量(liang)，可以(yi)大幅度提(ti)高汽(qi)車(che)(che)的(de)安全性能，因此，汽(qi)車(che)(che)產(chan)量(liang)和(he)單車(che)(che)用量(liang)水平的(de)提(ti)高都將推動汽(qi)車(che)(che)工業對硅橡(xiang)膠(jiao)需求(qiu)的(de)增(zeng)(zeng)加。國(guo)家鼓勵自(zi)(zi)主品(pin)(pin)牌(pai)的(de)汽(qi)車(che)(che)發(fa)展(zhan)，關鍵汽(qi)車(che)(che)零部件實現(xian)自(zi)(zi)主化，《2012年度黨政機關公務用車(che)(che)選用車(che)(che)型目(mu)(mu)錄（征(zheng)求(qiu)意見稿）》為自(zi)(zi)主品(pin)(pin)牌(pai)擴大在(zai)政府(fu)采(cai)購的(de)市場份額，為改變(bian)目(mu)(mu)前(qian)國(guo)內政府(fu)采(cai)購以(yi)合資品(pin)(pin)牌(pai)產(chan)品(pin)(pin)為主的(de)局面提(ti)供(gong)了保障(zhang)。促(cu)進(jin)自(zi)(zi)主品(pin)(pin)牌(pai)發(fa)展(zhan)，國(guo)產(chan)汽(qi)車(che)(che)業的(de)繁榮將為汽(qi)車(che)(che)膠(jiao)的(de)應用提(ti)供(gong)有力保障(zhang)。預(yu)測未來3年，我國(guo)室溫硫(liu)化硅橡(xiang)膠(jiao)在(zai)汽(qi)車(che)(che)行業將以(yi)年均20%增(zeng)(zeng)長(chang)。

此外(wai)，硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)是重要的(de)非石(shi)油基(ji)(ji)(ji)合(he)(he)(he)成(cheng)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)，約(yue)占非石(shi)油基(ji)(ji)(ji)合(he)(he)(he)成(cheng)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)消(xiao)費量的(de)98%。但因(yin)為石(shi)油價格的(de)大(da)幅上漲(zhang)，同時我國在(zai)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)關鍵(jian)原(yuan)料有(you)機硅(gui)(gui)單體(ti)的(de)生產(chan)技術方面(mian)取得突破，有(you)機硅(gui)(gui)單體(ti)的(de)生產(chan)技術在(zai)2005年前(qian)被(bei)幾家跨(kua)國公司壟(long)斷，但目前(qian)我國已(yi)發(fa)展成(cheng)為全球(qiu)有(you)機硅(gui)(gui)單體(ti)第1大(da)國，這2個方面(mian)原(yuan)因(yin)使硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)價格從2011年起開始低于石(shi)油基(ji)(ji)(ji)合(he)(he)(he)成(cheng)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)，僅約(yue)為大(da)宗(zong)石(shi)油基(ji)(ji)(ji)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)80%～90%，成(cheng)為廉(lian)價的(de)合(he)(he)(he)成(cheng)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)，并開始大(da)規模替代石(shi)油基(ji)(ji)(ji)合(he)(he)(he)成(cheng)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)。這將(jiang)極大(da)拓展有(you)機硅(gui)(gui)產(chan)業的(de)市場空間，同時將(jiang)帶動硅(gui)(gui)油、硅(gui)(gui)烷偶聯劑和(he)硅(gui)(gui)樹脂等其他有(you)機硅(gui)(gui)產(chan)品的(de)消(xiao)費。