硅橡膠是指主鏈由(you)硅(gui)(gui)(gui)(gui)和(he)氧原子(zi)交替構成(cheng)(cheng)，硅(gui)(gui)(gui)(gui)原子(zi)上通常連有(you)兩(liang)個有(you)機(ji)基團的(de)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)。普通的(de)硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)主要由(you)含(han)甲基和(he)少量乙烯(xi)基的(de)硅(gui)(gui)(gui)(gui)氧鏈節(jie)組成(cheng)(cheng)。苯基的(de)引入可(ke)提高硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)耐(nai)(nai)(nai)高、低溫(wen)(wen)性(xing)(xing)能，三氟丙(bing)基及氰基的(de)引入則可(ke)提高硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)耐(nai)(nai)(nai)溫(wen)(wen)及耐(nai)(nai)(nai)油(you)性(xing)(xing)能。硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)耐(nai)(nai)(nai)低溫(wen)(wen)性(xing)(xing)能良好(hao)(hao)，一般在-55℃下(xia)仍(reng)能工作(zuo)。引入苯基后，可(ke)達(da)-73℃。硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)耐(nai)(nai)(nai)熱性(xing)(xing)能也很突出(chu)，在180℃下(xia)可(ke)長期工作(zuo)，稍高于200℃也能承受(shou)數周或(huo)更長時間仍(reng)有(you)彈性(xing)(xing)，瞬(shun)時可(ke)耐(nai)(nai)(nai)300℃以上的(de)高溫(wen)(wen)。硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)透氣性(xing)(xing)好(hao)(hao)，氧氣透過(guo)率(lv)在合成(cheng)(cheng)聚(ju)合物(wu)中(zhong)是較高的(de)。此外，硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)還具有(you)生理惰性(xing)(xing)、不會導致凝血的(de)突出(chu)特性(xing)(xing)，因此在醫用領域應用廣泛。

主要品種

硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)分(fen)(fen)(fen)類的(de)(de)方(fang)法很多，通常按固化(hua)前的(de)(de)形態(tai)分(fen)(fen)(fen)為固體(ti)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)和液體(ti)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)；按硫(liu)(liu)化(hua)溫度分(fen)(fen)(fen)為室(shi)溫硫(liu)(liu)化(hua)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)，高溫硫(liu)(liu)化(hua)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)；按所用單(dan)體(ti)的(de)(de)不同(tong)(tong)，可分(fen)(fen)(fen)為甲基(ji)乙烯(xi)基(ji)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)，甲基(ji)苯基(ji)乙烯(xi)基(ji)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)、氟硅(gui)(gui)(gui)，腈硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)等(deng)；按性能和用途的(de)(de)不同(tong)(tong)又可分(fen)(fen)(fen)為通用型(xing)、超(chao)耐低(di)溫型(xing)、超(chao)耐高溫型(xing)、高強力型(xing)、耐油型(xing)、醫用型(xing)等(deng)等(deng)。

發展史

硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)早期(qi)是由美國(guo)(guo)以三(san)氯化(hua)鐵為催(cui)化(hua)劑(ji)合成的(de)。1945年(nian)，硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)產品問世。1948年(nian)，采(cai)用高比表面積的(de)氣相法白炭黑(hei)補強(qiang)的(de)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)研(yan)制成功，使硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)性能(neng)躍升到實(shi)用階(jie)段(duan)，奠定了現代硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)生(sheng)產技術的(de)基礎。從(cong)二甲基二氯硅(gui)(gui)烷(wan)合成開始生(sheng)產硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)國(guo)(guo)家(jia)(jia)有美國(guo)(guo)。俄羅斯、德(de)國(guo)(guo)、日本、韓國(guo)(guo)和中(zhong)(zhong)國(guo)(guo)等。中(zhong)(zhong)國(guo)(guo)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)工業(ye)化(hua)研(yan)究(jiu)始于1957年(nian)，多家(jia)(jia)研(yan)究(jiu)所(suo)和企業(ye)陸續開發出各(ge)種硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)。到2003年(nian)底，中(zhong)(zhong)國(guo)(guo)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)生(sheng)產能(neng)力為135千噸(dun)，其中(zhong)(zhong)高溫膠(jiao)(jiao)100千噸(dun)。

高溫硫化硅橡膠

高溫(wen)(wen)硫(liu)化(hua)硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)是(shi)(shi)指聚(ju)硅(gui)氧烷變成彈性體(ti)(ti)的(de)(de)過程是(shi)(shi)經過高溫(wen)(wen)（110-170℃）硫(liu)化(hua)成型的(de)(de)。它主(zhu)要(yao)以(yi)高分子量(liang)的(de)(de)聚(ju)甲(jia)基乙(yi)烯(xi)基硅(gui)氧烷為生膠(jiao)(jiao)，混入補強填料(liao)、硫(liu)化(hua)劑等，在加熱加壓(ya)下硫(liu)化(hua)成彈性體(ti)(ti)。硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)的(de)(de)補強主(zhu)要(yao)是(shi)(shi)各(ge)(ge)種(zhong)(zhong)類型的(de)(de)白(bai)炭(tan)黑，可使硫(liu)化(hua)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)強度增加數十(shi)倍。有時為了降低成本或改善(shan)膠(jiao)(jiao)料(liao)性能及賦予硫(liu)化(hua)膠(jiao)(jiao)各(ge)(ge)種(zhong)(zhong)特殊(shu)的(de)(de)性能，也加入相應(ying)(ying)的(de)(de)各(ge)(ge)種(zhong)(zhong)添加劑。硫(liu)化(hua)劑是(shi)(shi)各(ge)(ge)種(zhong)(zhong)有機過氧化(hua)物(wu)或加成反(fan)應(ying)(ying)催化(hua)劑。

加工成型方法如圖所示。一次(ci)硫(liu)化(hua)的目(mu)的是進行(xing)高分子鏈的交聯反應；二(er)次(ci)硫(liu)化(hua)的目(mu)的是進行(xing)補充交聯、驅(qu)除(chu)硫(liu)化(hua)劑分解產(chan)物和其他揮(hui)發性(xing)化(hua)合物以穩定硫(liu)化(hua)膠的各項性(xing)能。常(chang)用的設備有開(kai)放式(shi)煉膠機(ji)、捏合機(ji)及(ji)真空密(mi)煉機(ji)。

主要性能

（1）高溫(wen)(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)。硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)顯著的(de)(de)特(te)(te)征是(shi)高溫(wen)(wen)(wen)穩(wen)定(ding)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)，雖然常(chang)溫(wen)(wen)(wen)下(xia)(xia)(xia)(xia)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)強度僅(jin)是(shi)天(tian)然橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)或某些(xie)合成橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)一(yi)半，但在200℃以上的(de)(de)高溫(wen)(wen)(wen)環境(jing)下(xia)(xia)(xia)(xia)，硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)仍能(neng)保持(chi)一(yi)定(ding)的(de)(de)柔韌性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)、回(hui)彈性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)和表面硬(ying)度，且(qie)力(li)學性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)無(wu)明顯變(bian)化(hua)。（2）低溫(wen)(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)玻璃(li)化(hua)溫(wen)(wen)(wen)度一(yi)般為(wei)(wei)-70~-50℃，特(te)(te)殊配方可達-100℃，表明其(qi)低溫(wen)(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)優異。這對(dui)(dui)航空、宇航工業的(de)(de)意義重大(da)。（3）耐(nai)候性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)中Si-O-Si鍵對(dui)(dui)氧(yang)、臭氧(yang)及紫外線等十分穩(wen)定(ding)，在不(bu)加任何(he)添加劑(ji)的(de)(de)情況(kuang)下(xia)(xia)(xia)(xia)，就具(ju)有(you)優良的(de)(de)耐(nai)候性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)。（4）電(dian)氣(qi)(qi)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)。硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)具(ju)有(you)優異的(de)(de)絕緣性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)，耐(nai)電(dian)暈性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)和耐(nai)電(dian)弧性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)也非(fei)常(chang)好。（5）物理機(ji)械性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)。硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)常(chang)溫(wen)(wen)(wen)下(xia)(xia)(xia)(xia)的(de)(de)物理機(ji)械性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)比通用(yong)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)差，但在150℃的(de)(de)高溫(wen)(wen)(wen)和-50℃的(de)(de)低溫(wen)(wen)(wen)下(xia)(xia)(xia)(xia)，其(qi)物理機(ji)械性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)優于通用(yong)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)。（6）耐(nai)油(you)及化(hua)學試劑(ji)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)。普通硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)具(ju)有(you)中等的(de)(de)耐(nai)油(you)、耐(nai)溶(rong)劑(ji)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)。（7）氣(qi)(qi)體透過(guo)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)。室溫(wen)(wen)(wen)下(xia)(xia)(xia)(xia)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)對(dui)(dui)空氣(qi)(qi)、氮、氧(yang)、二氧(yang)化(hua)碳等氣(qi)(qi)體的(de)(de)透氣(qi)(qi)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)比天(tian)然橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)高出(chu)30-50倍。（8）生理惰性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)。硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)無(wu)毒，無(wu)味，無(wu)嗅，與人(ren)體組(zu)織不(bu)粘(zhan)連，具(ju)有(you)抗凝血作(zuo)用(yong)，對(dui)(dui)肌體組(zu)織的(de)(de)反應(ying)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)非(fei)常(chang)少。特(te)(te)別適(shi)合作(zuo)為(wei)(wei)醫用(yong)材料。

硅橡膠的用量

據中國(guo)(guo)(guo)汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)工(gong)(gong)業(ye)協會統計(ji)，2012年，汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)產(chan)銷分別(bie)達(da)到1927.18萬輛(liang)和(he)1930.64萬輛(liang)，同比分別(bie)增(zeng)長4.63%和(he)4.33%，汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)工(gong)(gong)業(ye)硅橡膠(jiao)(jiao)的(de)(de)用(yong)(yong)量(liang)(liang)約達(da)2.0萬t。根(gen)據觀研天下(xia)的(de)(de)新研究，增(zeng)加有(you)機硅材料在(zai)汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)零(ling)部件(jian)方面的(de)(de)用(yong)(yong)量(liang)(liang)，可以(yi)大(da)幅(fu)度(du)提高汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)的(de)(de)安全性能，因此，汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)產(chan)量(liang)(liang)和(he)單車(che)(che)(che)用(yong)(yong)量(liang)(liang)水平的(de)(de)提高都(dou)將(jiang)推動(dong)汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)工(gong)(gong)業(ye)對硅橡膠(jiao)(jiao)需求的(de)(de)增(zeng)加。國(guo)(guo)(guo)家鼓勵自主(zhu)品(pin)(pin)牌(pai)的(de)(de)汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)發展，關鍵汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)零(ling)部件(jian)實現自主(zhu)化(hua)，《2012年度(du)黨政(zheng)機關公務用(yong)(yong)車(che)(che)(che)選用(yong)(yong)車(che)(che)(che)型目(mu)錄（征求意見稿）》為(wei)(wei)自主(zhu)品(pin)(pin)牌(pai)擴大(da)在(zai)政(zheng)府采(cai)購(gou)的(de)(de)市場份額，為(wei)(wei)改變目(mu)前國(guo)(guo)(guo)內政(zheng)府采(cai)購(gou)以(yi)合資(zi)品(pin)(pin)牌(pai)產(chan)品(pin)(pin)為(wei)(wei)主(zhu)的(de)(de)局面提供了保障(zhang)。促進自主(zhu)品(pin)(pin)牌(pai)發展，國(guo)(guo)(guo)產(chan)汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)業(ye)的(de)(de)繁(fan)榮將(jiang)為(wei)(wei)汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)應用(yong)(yong)提供有(you)力保障(zhang)。預測未來(lai)3年，我國(guo)(guo)(guo)室溫(wen)硫化(hua)硅橡膠(jiao)(jiao)在(zai)汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)行業(ye)將(jiang)以(yi)年均20%增(zeng)長。

此外，硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)是重要的(de)非石油(you)(you)基合(he)(he)成(cheng)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)，約(yue)占非石油(you)(you)基合(he)(he)成(cheng)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)消費量(liang)的(de)98%。但因為(wei)石油(you)(you)價(jia)(jia)格的(de)大(da)幅(fu)上漲，同時我國(guo)(guo)在(zai)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)關鍵原料有機硅(gui)(gui)(gui)單體(ti)的(de)生產(chan)技術(shu)方(fang)面取(qu)得突破(po)，有機硅(gui)(gui)(gui)單體(ti)的(de)生產(chan)技術(shu)在(zai)2005年前(qian)被幾家跨國(guo)(guo)公司壟斷，但目前(qian)我國(guo)(guo)已發展成(cheng)為(wei)全(quan)球(qiu)有機硅(gui)(gui)(gui)單體(ti)第(di)1大(da)國(guo)(guo)，這2個方(fang)面原因使(shi)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)價(jia)(jia)格從2011年起(qi)開始低于(yu)石油(you)(you)基合(he)(he)成(cheng)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)，僅約(yue)為(wei)大(da)宗石油(you)(you)基橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)80%～90%，成(cheng)為(wei)廉價(jia)(jia)的(de)合(he)(he)成(cheng)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)，并(bing)開始大(da)規模替(ti)代(dai)石油(you)(you)基合(he)(he)成(cheng)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)。這將極大(da)拓展有機硅(gui)(gui)(gui)產(chan)業的(de)市(shi)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)樹脂等其他有機硅(gui)(gui)(gui)產(chan)品的(de)消費。