硅橡膠是(shi)指主鏈(lian)由硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)和氧原子(zi)交替構成(cheng)，硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)原子(zi)上通常(chang)連有兩個有機基(ji)(ji)團的(de)(de)橡膠(jiao)(jiao)。普通的(de)(de)硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)主要(yao)由含甲(jia)基(ji)(ji)和少量乙烯基(ji)(ji)的(de)(de)硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)氧鏈(lian)節組成(cheng)。苯基(ji)(ji)的(de)(de)引入(ru)可(ke)提高(gao)(gao)(gao)硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)的(de)(de)耐高(gao)(gao)(gao)、低(di)溫性(xing)能(neng)，三氟(fu)丙基(ji)(ji)及(ji)氰(qing)基(ji)(ji)的(de)(de)引入(ru)則可(ke)提高(gao)(gao)(gao)硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)的(de)(de)耐溫及(ji)耐油性(xing)能(neng)。硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)耐低(di)溫性(xing)能(neng)良(liang)好，一(yi)般(ban)在-55℃下(xia)仍能(neng)工作(zuo)。引入(ru)苯基(ji)(ji)后，可(ke)達-73℃。硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)的(de)(de)耐熱性(xing)能(neng)也(ye)很突出，在180℃下(xia)可(ke)長期工作(zuo)，稍高(gao)(gao)(gao)于200℃也(ye)能(neng)承受數(shu)周或(huo)更長時間仍有彈性(xing)，瞬時可(ke)耐300℃以上的(de)(de)高(gao)(gao)(gao)溫。硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)的(de)(de)透氣性(xing)好，氧氣透過(guo)率在合成(cheng)聚合物(wu)中是(shi)較高(gao)(gao)(gao)的(de)(de)。此外，硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)還具有生理惰性(xing)、不(bu)會導致凝血(xue)的(de)(de)突出特性(xing)，因此在醫用領域應(ying)用廣泛。

主要品種

硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)分類的(de)方法很(hen)多，通常(chang)按固(gu)化前的(de)形態(tai)分為(wei)(wei)(wei)固(gu)體硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)和液(ye)體硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)；按硫(liu)(liu)化溫度分為(wei)(wei)(wei)室溫硫(liu)(liu)化硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)，高(gao)(gao)(gao)溫硫(liu)(liu)化硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)；按所用(yong)(yong)單(dan)體的(de)不(bu)同，可分為(wei)(wei)(wei)甲基(ji)(ji)乙烯基(ji)(ji)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)，甲基(ji)(ji)苯基(ji)(ji)乙烯基(ji)(ji)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)、氟硅(gui)(gui)(gui)，腈硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)等；按性能和用(yong)(yong)途(tu)的(de)不(bu)同又可分為(wei)(wei)(wei)通用(yong)(yong)型、超耐(nai)低溫型、超耐(nai)高(gao)(gao)(gao)溫型、高(gao)(gao)(gao)強力型、耐(nai)油型、醫用(yong)(yong)型等等。

發展史

硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)早期(qi)是由美(mei)國(guo)(guo)(guo)(guo)以三氯化(hua)(hua)鐵為催化(hua)(hua)劑(ji)合成的。1945年(nian)，硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)產品問(wen)世。1948年(nian)，采(cai)用高(gao)(gao)比表面(mian)積的氣相法(fa)白炭黑補強的硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)研(yan)制成功，使硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的性能(neng)躍(yue)升到實用階段，奠定了現代硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)生(sheng)產技術的基(ji)礎。從二甲(jia)基(ji)二氯硅(gui)(gui)(gui)(gui)烷合成開始生(sheng)產硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的國(guo)(guo)(guo)(guo)家(jia)有美(mei)國(guo)(guo)(guo)(guo)。俄羅斯、德國(guo)(guo)(guo)(guo)、日本(ben)、韓國(guo)(guo)(guo)(guo)和中(zhong)(zhong)(zhong)國(guo)(guo)(guo)(guo)等。中(zhong)(zhong)(zhong)國(guo)(guo)(guo)(guo)硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的工業化(hua)(hua)研(yan)究始于1957年(nian)，多家(jia)研(yan)究所和企業陸續開發出各種硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)。到2003年(nian)底(di)，中(zhong)(zhong)(zhong)國(guo)(guo)(guo)(guo)硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)生(sheng)產能(neng)力為135千噸，其中(zhong)(zhong)(zhong)高(gao)(gao)溫膠(jiao)(jiao)(jiao)100千噸。

高溫硫化硅橡膠

高(gao)(gao)溫(wen)硫化(hua)(hua)(hua)硅(gui)橡膠(jiao)是指聚(ju)硅(gui)氧(yang)(yang)烷(wan)(wan)變成(cheng)彈性體的(de)過(guo)程是經過(guo)高(gao)(gao)溫(wen)（110-170℃）硫化(hua)(hua)(hua)成(cheng)型的(de)。它(ta)主(zhu)要(yao)以高(gao)(gao)分子(zi)量的(de)聚(ju)甲基乙(yi)烯基硅(gui)氧(yang)(yang)烷(wan)(wan)為(wei)(wei)生膠(jiao)，混入補強填料、硫化(hua)(hua)(hua)劑等，在加(jia)熱(re)加(jia)壓(ya)下硫化(hua)(hua)(hua)成(cheng)彈性體。硅(gui)橡膠(jiao)的(de)補強主(zhu)要(yao)是各(ge)種類型的(de)白炭黑，可使硫化(hua)(hua)(hua)膠(jiao)的(de)強度增(zeng)加(jia)數(shu)十(shi)倍。有時為(wei)(wei)了降(jiang)低成(cheng)本或改善膠(jiao)料性能及賦予硫化(hua)(hua)(hua)膠(jiao)各(ge)種特殊的(de)性能，也(ye)加(jia)入相(xiang)應的(de)各(ge)種添加(jia)劑。硫化(hua)(hua)(hua)劑是各(ge)種有機過(guo)氧(yang)(yang)化(hua)(hua)(hua)物或加(jia)成(cheng)反應催化(hua)(hua)(hua)劑。

加工(gong)成型(xing)方法(fa)如圖所示。一(yi)次硫化(hua)(hua)的目(mu)的是(shi)進行高(gao)分子鏈的交聯反應(ying)；二次硫化(hua)(hua)的目(mu)的是(shi)進行補充(chong)交聯、驅(qu)除硫化(hua)(hua)劑分解產物(wu)(wu)和其他揮(hui)發性(xing)化(hua)(hua)合物(wu)(wu)以穩定硫化(hua)(hua)膠的各(ge)項性(xing)能。常用的設備有開放式煉膠機、捏合機及真空密煉機。

主要性能

（1）高溫(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)。硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)顯(xian)著的(de)(de)(de)(de)(de)(de)特(te)征是(shi)高溫(wen)穩(wen)定性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)，雖(sui)然常(chang)溫(wen)下硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)強度(du)僅(jin)是(shi)天(tian)然橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)或(huo)某些合(he)成橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)一半(ban)，但(dan)在200℃以上的(de)(de)(de)(de)(de)(de)高溫(wen)環境下，硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)仍能(neng)(neng)(neng)(neng)保持一定的(de)(de)(de)(de)(de)(de)柔韌性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)、回彈性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)和(he)表面硬度(du)，且力學性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)無(wu)明顯(xian)變化(hua)(hua)。（2）低溫(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)玻璃(li)化(hua)(hua)溫(wen)度(du)一般為(wei)-70~-50℃，特(te)殊配方可(ke)達-100℃，表明其(qi)低溫(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)優異(yi)。這對(dui)航空(kong)、宇航工業的(de)(de)(de)(de)(de)(de)意義(yi)重大。（3）耐候(hou)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)中Si-O-Si鍵對(dui)氧、臭氧及(ji)紫外線等十(shi)分穩(wen)定，在不(bu)加(jia)任何添加(jia)劑的(de)(de)(de)(de)(de)(de)情況下，就具(ju)有優良的(de)(de)(de)(de)(de)(de)耐候(hou)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)。（4）電(dian)氣(qi)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)。硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)具(ju)有優異(yi)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)絕(jue)緣性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)，耐電(dian)暈(yun)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)和(he)耐電(dian)弧性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)也非常(chang)好。（5）物(wu)理機械(xie)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)。硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)常(chang)溫(wen)下的(de)(de)(de)(de)(de)(de)物(wu)理機械(xie)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)比通(tong)用橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)差，但(dan)在150℃的(de)(de)(de)(de)(de)(de)高溫(wen)和(he)-50℃的(de)(de)(de)(de)(de)(de)低溫(wen)下，其(qi)物(wu)理機械(xie)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)優于通(tong)用橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)。（6）耐油及(ji)化(hua)(hua)學試劑性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)。普(pu)通(tong)硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)具(ju)有中等的(de)(de)(de)(de)(de)(de)耐油、耐溶劑性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)。（7）氣(qi)體透(tou)過性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)。室溫(wen)下硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)對(dui)空(kong)氣(qi)、氮、氧、二氧化(hua)(hua)碳等氣(qi)體的(de)(de)(de)(de)(de)(de)透(tou)氣(qi)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)比天(tian)然橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)高出30-50倍。（8）生(sheng)理惰性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)。硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)無(wu)毒，無(wu)味，無(wu)嗅(xiu)，與人體組織不(bu)粘連，具(ju)有抗凝(ning)血作(zuo)用，對(dui)肌(ji)體組織的(de)(de)(de)(de)(de)(de)反應(ying)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)非常(chang)少。特(te)別適合(he)作(zuo)為(wei)醫用材(cai)料。

硅橡膠的用量

據(ju)中(zhong)國汽車(che)(che)(che)工業(ye)協會統計，2012年，汽車(che)(che)(che)產銷分(fen)別達(da)到1927.18萬輛和(he)(he)1930.64萬輛，同比分(fen)別增長4.63%和(he)(he)4.33%，汽車(che)(che)(che)工業(ye)硅(gui)橡膠(jiao)的(de)(de)(de)(de)用量約達(da)2.0萬t。根據(ju)觀研天下的(de)(de)(de)(de)新(xin)研究(jiu)，增加有(you)機(ji)硅(gui)材料在(zai)汽車(che)(che)(che)零(ling)部(bu)件方(fang)面(mian)(mian)的(de)(de)(de)(de)用量，可以大幅度提高(gao)汽車(che)(che)(che)的(de)(de)(de)(de)安全性能，因此，汽車(che)(che)(che)產量和(he)(he)單車(che)(che)(che)用量水平的(de)(de)(de)(de)提高(gao)都將(jiang)推動汽車(che)(che)(che)工業(ye)對硅(gui)橡膠(jiao)需求的(de)(de)(de)(de)增加。國家鼓(gu)勵自主(zhu)(zhu)品牌的(de)(de)(de)(de)汽車(che)(che)(che)發(fa)展，關(guan)(guan)鍵汽車(che)(che)(che)零(ling)部(bu)件實現自主(zhu)(zhu)化，《2012年度黨政機(ji)關(guan)(guan)公務(wu)用車(che)(che)(che)選(xuan)用車(che)(che)(che)型目(mu)錄（征求意(yi)見稿）》為(wei)自主(zhu)(zhu)品牌擴大在(zai)政府采購的(de)(de)(de)(de)市場份額(e)，為(wei)改(gai)變目(mu)前國內政府采購以合資品牌產品為(wei)主(zhu)(zhu)的(de)(de)(de)(de)局面(mian)(mian)提供了(le)保障。促(cu)進自主(zhu)(zhu)品牌發(fa)展，國產汽車(che)(che)(che)業(ye)的(de)(de)(de)(de)繁榮將(jiang)為(wei)汽車(che)(che)(che)膠(jiao)的(de)(de)(de)(de)應用提供有(you)力保障。預測未來3年，我國室溫硫化硅(gui)橡膠(jiao)在(zai)汽車(che)(che)(che)行(xing)業(ye)將(jiang)以年均20%增長。

此外，硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)是重要的(de)(de)(de)(de)非石(shi)油基(ji)合(he)(he)(he)成(cheng)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)，約占非石(shi)油基(ji)合(he)(he)(he)成(cheng)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)消費量的(de)(de)(de)(de)98%。但因為石(shi)油價(jia)格的(de)(de)(de)(de)大(da)(da)(da)幅上(shang)漲，同時(shi)我國(guo)在硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)關(guan)鍵原料有機(ji)硅(gui)單體(ti)的(de)(de)(de)(de)生產(chan)技術方面(mian)取得突破，有機(ji)硅(gui)單體(ti)的(de)(de)(de)(de)生產(chan)技術在2005年(nian)前被幾家跨國(guo)公司壟斷，但目前我國(guo)已發展成(cheng)為全球(qiu)有機(ji)硅(gui)單體(ti)第(di)1大(da)(da)(da)國(guo)，這2個方面(mian)原因使(shi)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)價(jia)格從2011年(nian)起開始低于石(shi)油基(ji)合(he)(he)(he)成(cheng)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)，僅約為大(da)(da)(da)宗石(shi)油基(ji)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)80%～90%，成(cheng)為廉價(jia)的(de)(de)(de)(de)合(he)(he)(he)成(cheng)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)，并(bing)開始大(da)(da)(da)規模替代石(shi)油基(ji)合(he)(he)(he)成(cheng)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)。這將(jiang)極大(da)(da)(da)拓展有機(ji)硅(gui)產(chan)業的(de)(de)(de)(de)市場空間，同時(shi)將(jiang)帶(dai)動硅(gui)油、硅(gui)烷偶聯劑(ji)和(he)硅(gui)樹脂(zhi)等其(qi)他有機(ji)硅(gui)產(chan)品的(de)(de)(de)(de)消費。