硅橡膠是指主鏈由(you)硅(gui)(gui)(gui)和(he)氧(yang)原子交(jiao)替構成，硅(gui)(gui)(gui)原子上通常(chang)連(lian)有(you)兩個(ge)有(you)機基(ji)(ji)團的(de)(de)(de)橡(xiang)膠(jiao)。普通的(de)(de)(de)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)主要由(you)含(han)甲基(ji)(ji)和(he)少量(liang)乙(yi)烯基(ji)(ji)的(de)(de)(de)硅(gui)(gui)(gui)氧(yang)鏈節組成。苯基(ji)(ji)的(de)(de)(de)引(yin)入(ru)可(ke)(ke)提高(gao)(gao)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)耐(nai)高(gao)(gao)、低(di)溫性(xing)(xing)能，三氟丙基(ji)(ji)及氰(qing)基(ji)(ji)的(de)(de)(de)引(yin)入(ru)則可(ke)(ke)提高(gao)(gao)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)耐(nai)溫及耐(nai)油性(xing)(xing)能。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)耐(nai)低(di)溫性(xing)(xing)能良好，一般在-55℃下仍能工(gong)作(zuo)。引(yin)入(ru)苯基(ji)(ji)后，可(ke)(ke)達-73℃。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)耐(nai)熱(re)性(xing)(xing)能也很突出(chu)，在180℃下可(ke)(ke)長(chang)(chang)期工(gong)作(zuo)，稍高(gao)(gao)于200℃也能承(cheng)受數(shu)周或(huo)更長(chang)(chang)時間仍有(you)彈性(xing)(xing)，瞬(shun)時可(ke)(ke)耐(nai)300℃以上的(de)(de)(de)高(gao)(gao)溫。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)透(tou)氣(qi)性(xing)(xing)好，氧(yang)氣(qi)透(tou)過率(lv)在合成聚(ju)合物(wu)中是較高(gao)(gao)的(de)(de)(de)。此外(wai)，硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)還具有(you)生理惰性(xing)(xing)、不會導致凝血(xue)的(de)(de)(de)突出(chu)特性(xing)(xing)，因(yin)此在醫用領(ling)域應用廣泛。

主要品種

硅(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)分類的方法(fa)很多，通常按(an)(an)固化(hua)前(qian)的形態分為(wei)固體硅(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)和液體硅(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)；按(an)(an)硫化(hua)溫度分為(wei)室溫硫化(hua)硅(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)，高溫硫化(hua)硅(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)；按(an)(an)所用(yong)單體的不(bu)同(tong)(tong)，可(ke)(ke)分為(wei)甲基(ji)乙烯基(ji)硅(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)，甲基(ji)苯基(ji)乙烯基(ji)硅(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)、氟硅(gui)(gui)，腈硅(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)等；按(an)(an)性能和用(yong)途的不(bu)同(tong)(tong)又可(ke)(ke)分為(wei)通用(yong)型、超(chao)(chao)耐(nai)低溫型、超(chao)(chao)耐(nai)高溫型、高強力型、耐(nai)油型、醫用(yong)型等等。

發展史

硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)早(zao)期是(shi)由美(mei)國(guo)(guo)(guo)以三氯化鐵為(wei)催化劑(ji)合成的(de)(de)。1945年，硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)產(chan)(chan)品問世。1948年，采用高(gao)比表面積的(de)(de)氣相法(fa)白炭黑補強(qiang)的(de)(de)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)研制成功(gong)，使硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)性能躍升到實用階段，奠定了現(xian)代硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)生(sheng)產(chan)(chan)技術的(de)(de)基(ji)礎。從二甲基(ji)二氯硅(gui)(gui)烷(wan)合成開始生(sheng)產(chan)(chan)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)國(guo)(guo)(guo)家(jia)有美(mei)國(guo)(guo)(guo)。俄羅(luo)斯、德(de)國(guo)(guo)(guo)、日本、韓國(guo)(guo)(guo)和中國(guo)(guo)(guo)等。中國(guo)(guo)(guo)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)工業化研究(jiu)始于1957年，多家(jia)研究(jiu)所和企業陸續(xu)開發出各種硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)。到2003年底，中國(guo)(guo)(guo)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)生(sheng)產(chan)(chan)能力為(wei)135千噸，其中高(gao)溫(wen)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)100千噸。

高溫硫化硅橡膠

高(gao)(gao)溫(wen)硫(liu)化(hua)硅橡膠(jiao)是指聚硅氧(yang)烷(wan)變(bian)成(cheng)彈性體的(de)過(guo)程(cheng)是經過(guo)高(gao)(gao)溫(wen)（110-170℃）硫(liu)化(hua)成(cheng)型(xing)的(de)。它主(zhu)要(yao)以(yi)高(gao)(gao)分子量(liang)的(de)聚甲基乙烯基硅氧(yang)烷(wan)為生膠(jiao)，混(hun)入補強(qiang)填料、硫(liu)化(hua)劑(ji)等，在加(jia)熱加(jia)壓下(xia)硫(liu)化(hua)成(cheng)彈性體。硅橡膠(jiao)的(de)補強(qiang)主(zhu)要(yao)是各(ge)種(zhong)類型(xing)的(de)白炭黑(hei)，可(ke)使硫(liu)化(hua)膠(jiao)的(de)強(qiang)度(du)增加(jia)數十(shi)倍。有時為了降低成(cheng)本或改善膠(jiao)料性能及賦予硫(liu)化(hua)膠(jiao)各(ge)種(zhong)特殊(shu)的(de)性能，也加(jia)入相應的(de)各(ge)種(zhong)添加(jia)劑(ji)。硫(liu)化(hua)劑(ji)是各(ge)種(zhong)有機過(guo)氧(yang)化(hua)物或加(jia)成(cheng)反(fan)應催(cui)化(hua)劑(ji)。

加工成(cheng)型方法如圖(tu)所示。一(yi)次硫(liu)(liu)化(hua)(hua)的(de)(de)目的(de)(de)是進行(xing)(xing)高分子鏈的(de)(de)交聯(lian)反應；二次硫(liu)(liu)化(hua)(hua)的(de)(de)目的(de)(de)是進行(xing)(xing)補充交聯(lian)、驅除硫(liu)(liu)化(hua)(hua)劑分解產物和其他揮(hui)發(fa)性化(hua)(hua)合物以(yi)穩定硫(liu)(liu)化(hua)(hua)膠的(de)(de)各項性能。常用(yong)的(de)(de)設備(bei)有開放式煉膠機(ji)、捏合機(ji)及真(zhen)空密煉機(ji)。

主要性能

（1）高(gao)溫(wen)(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)。硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)顯(xian)著的(de)(de)(de)特征是高(gao)溫(wen)(wen)(wen)穩定性(xing)(xing)(xing)(xing)，雖(sui)然(ran)常(chang)溫(wen)(wen)(wen)下硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)強度(du)(du)僅是天然(ran)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)或(huo)某(mou)些合(he)成橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)一(yi)半，但(dan)在200℃以上的(de)(de)(de)高(gao)溫(wen)(wen)(wen)環境下，硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)仍能(neng)保持一(yi)定的(de)(de)(de)柔韌(ren)性(xing)(xing)(xing)(xing)、回彈(dan)性(xing)(xing)(xing)(xing)和(he)表面硬度(du)(du)，且(qie)力學性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)無明(ming)顯(xian)變(bian)化(hua)。（2）低溫(wen)(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)玻璃化(hua)溫(wen)(wen)(wen)度(du)(du)一(yi)般為-70~-50℃，特殊配方(fang)可達(da)-100℃，表明(ming)其(qi)(qi)低溫(wen)(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)優(you)異(yi)。這對(dui)航空、宇(yu)航工業的(de)(de)(de)意義重大。（3）耐(nai)(nai)候性(xing)(xing)(xing)(xing)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)中Si-O-Si鍵(jian)對(dui)氧(yang)、臭氧(yang)及紫外線等十分(fen)穩定，在不(bu)加(jia)(jia)任何添(tian)加(jia)(jia)劑的(de)(de)(de)情(qing)況下，就具(ju)(ju)(ju)有(you)(you)優(you)良的(de)(de)(de)耐(nai)(nai)候性(xing)(xing)(xing)(xing)。（4）電氣性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)。硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)具(ju)(ju)(ju)有(you)(you)優(you)異(yi)的(de)(de)(de)絕緣性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)，耐(nai)(nai)電暈(yun)性(xing)(xing)(xing)(xing)和(he)耐(nai)(nai)電弧(hu)性(xing)(xing)(xing)(xing)也非(fei)常(chang)好。（5）物(wu)理(li)機(ji)械(xie)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)。硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)常(chang)溫(wen)(wen)(wen)下的(de)(de)(de)物(wu)理(li)機(ji)械(xie)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)比通(tong)用(yong)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)差，但(dan)在150℃的(de)(de)(de)高(gao)溫(wen)(wen)(wen)和(he)-50℃的(de)(de)(de)低溫(wen)(wen)(wen)下，其(qi)(qi)物(wu)理(li)機(ji)械(xie)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)優(you)于通(tong)用(yong)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)。（6）耐(nai)(nai)油及化(hua)學試劑性(xing)(xing)(xing)(xing)。普通(tong)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)具(ju)(ju)(ju)有(you)(you)中等的(de)(de)(de)耐(nai)(nai)油、耐(nai)(nai)溶劑性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)。（7）氣體透(tou)過性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)。室(shi)溫(wen)(wen)(wen)下硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)對(dui)空氣、氮、氧(yang)、二氧(yang)化(hua)碳等氣體的(de)(de)(de)透(tou)氣性(xing)(xing)(xing)(xing)比天然(ran)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)高(gao)出(chu)30-50倍。（8）生(sheng)理(li)惰性(xing)(xing)(xing)(xing)。硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)無毒，無味，無嗅(xiu)，與人體組(zu)織(zhi)(zhi)不(bu)粘連，具(ju)(ju)(ju)有(you)(you)抗凝血作用(yong)，對(dui)肌體組(zu)織(zhi)(zhi)的(de)(de)(de)反應性(xing)(xing)(xing)(xing)非(fei)常(chang)少。特別適合(he)作為醫用(yong)材料。

硅橡膠的用量

據(ju)中國(guo)汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)工業協會統計，2012年(nian)(nian)，汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)產銷分別(bie)達到1927.18萬輛和1930.64萬輛，同比分別(bie)增(zeng)長4.63%和4.33%，汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)工業硅橡膠的(de)(de)(de)(de)(de)用(yong)量(liang)約達2.0萬t。根據(ju)觀研(yan)天下的(de)(de)(de)(de)(de)新研(yan)究，增(zeng)加有機硅材(cai)料(liao)在汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)零(ling)部(bu)件方面(mian)的(de)(de)(de)(de)(de)用(yong)量(liang)，可(ke)以大(da)幅度提(ti)高(gao)汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)的(de)(de)(de)(de)(de)安(an)全性(xing)能(neng)，因(yin)此，汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)產量(liang)和單(dan)車(che)(che)(che)(che)用(yong)量(liang)水平的(de)(de)(de)(de)(de)提(ti)高(gao)都將(jiang)(jiang)(jiang)推動汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)工業對硅橡膠需求的(de)(de)(de)(de)(de)增(zeng)加。國(guo)家鼓勵自(zi)主(zhu)(zhu)品牌(pai)的(de)(de)(de)(de)(de)汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)發(fa)展，關(guan)鍵(jian)汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)零(ling)部(bu)件實(shi)現自(zi)主(zhu)(zhu)化，《2012年(nian)(nian)度黨政(zheng)機關(guan)公務用(yong)車(che)(che)(che)(che)選用(yong)車(che)(che)(che)(che)型目(mu)錄（征求意見稿）》為(wei)(wei)自(zi)主(zhu)(zhu)品牌(pai)擴大(da)在政(zheng)府(fu)采購(gou)(gou)的(de)(de)(de)(de)(de)市場(chang)份額，為(wei)(wei)改變目(mu)前國(guo)內政(zheng)府(fu)采購(gou)(gou)以合資品牌(pai)產品為(wei)(wei)主(zhu)(zhu)的(de)(de)(de)(de)(de)局面(mian)提(ti)供了保障。促進自(zi)主(zhu)(zhu)品牌(pai)發(fa)展，國(guo)產汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)業的(de)(de)(de)(de)(de)繁榮將(jiang)(jiang)(jiang)為(wei)(wei)汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)膠的(de)(de)(de)(de)(de)應用(yong)提(ti)供有力保障。預測(ce)未來(lai)3年(nian)(nian)，我國(guo)室溫硫化硅橡膠在汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)行(xing)業將(jiang)(jiang)(jiang)以年(nian)(nian)均20%增(zeng)長。

此外，硅(gui)(gui)橡(xiang)膠是重要的(de)(de)(de)(de)非石油基(ji)(ji)(ji)合(he)成橡(xiang)膠，約占非石油基(ji)(ji)(ji)合(he)成橡(xiang)膠消(xiao)費量(liang)的(de)(de)(de)(de)98%。但因為(wei)石油價(jia)格的(de)(de)(de)(de)大幅上漲，同時(shi)我國在(zai)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠的(de)(de)(de)(de)關鍵原料有(you)機(ji)(ji)硅(gui)(gui)單體(ti)的(de)(de)(de)(de)生(sheng)產技(ji)術方(fang)面取得(de)突破，有(you)機(ji)(ji)硅(gui)(gui)單體(ti)的(de)(de)(de)(de)生(sheng)產技(ji)術在(zai)2005年前被(bei)幾家跨國公(gong)司壟(long)斷，但目前我國已發展成為(wei)全球(qiu)有(you)機(ji)(ji)硅(gui)(gui)單體(ti)第1大國，這2個方(fang)面原因使硅(gui)(gui)橡(xiang)膠的(de)(de)(de)(de)價(jia)格從2011年起(qi)開始低于石油基(ji)(ji)(ji)合(he)成橡(xiang)膠，僅(jin)約為(wei)大宗石油基(ji)(ji)(ji)橡(xiang)膠的(de)(de)(de)(de)80%～90%，成為(wei)廉價(jia)的(de)(de)(de)(de)合(he)成橡(xiang)膠，并開始大規模替代石油基(ji)(ji)(ji)合(he)成橡(xiang)膠。這將(jiang)(jiang)極大拓(tuo)展有(you)機(ji)(ji)硅(gui)(gui)產業的(de)(de)(de)(de)市場空間，同時(shi)將(jiang)(jiang)帶動硅(gui)(gui)油、硅(gui)(gui)烷偶聯(lian)劑和硅(gui)(gui)樹(shu)脂等其他有(you)機(ji)(ji)硅(gui)(gui)產品的(de)(de)(de)(de)消(xiao)費。