硅橡膠是指主(zhu)鏈由硅(gui)(gui)和氧(yang)原子交替構成(cheng)，硅(gui)(gui)原子上通常連(lian)有(you)兩個有(you)機基(ji)(ji)團的(de)(de)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)。普通的(de)(de)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)主(zhu)要由含甲(jia)基(ji)(ji)和少量乙烯基(ji)(ji)的(de)(de)硅(gui)(gui)氧(yang)鏈節組成(cheng)。苯(ben)基(ji)(ji)的(de)(de)引入可提高(gao)(gao)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)耐(nai)(nai)高(gao)(gao)、低溫性(xing)能，三氟丙基(ji)(ji)及氰基(ji)(ji)的(de)(de)引入則(ze)可提高(gao)(gao)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)耐(nai)(nai)溫及耐(nai)(nai)油性(xing)能。硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)耐(nai)(nai)低溫性(xing)能良(liang)好，一般在-55℃下(xia)仍能工作(zuo)(zuo)。引入苯(ben)基(ji)(ji)后，可達-73℃。硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)耐(nai)(nai)熱性(xing)能也(ye)很(hen)突(tu)出，在180℃下(xia)可長(chang)期工作(zuo)(zuo)，稍高(gao)(gao)于200℃也(ye)能承(cheng)受數周或更(geng)長(chang)時(shi)間仍有(you)彈性(xing)，瞬時(shi)可耐(nai)(nai)300℃以上的(de)(de)高(gao)(gao)溫。硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)透氣性(xing)好，氧(yang)氣透過率在合成(cheng)聚(ju)合物中是較高(gao)(gao)的(de)(de)。此外，硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)還(huan)具(ju)有(you)生理惰(duo)性(xing)、不會導致凝血的(de)(de)突(tu)出特(te)性(xing)，因此在醫(yi)用(yong)領域應(ying)用(yong)廣泛。

主要品種

硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)分類的方法很(hen)多，通常按(an)固化(hua)前的形態(tai)分為固體硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)和液體硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)；按(an)硫化(hua)溫(wen)(wen)度分為室(shi)溫(wen)(wen)硫化(hua)硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)，高(gao)溫(wen)(wen)硫化(hua)硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)；按(an)所(suo)用(yong)單體的不同(tong)，可分為甲基乙(yi)烯基硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)，甲基苯基乙(yi)烯基硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)、氟(fu)硅(gui)(gui)(gui)(gui)，腈硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)等(deng)；按(an)性能和用(yong)途(tu)的不同(tong)又可分為通用(yong)型(xing)、超耐低(di)溫(wen)(wen)型(xing)、超耐高(gao)溫(wen)(wen)型(xing)、高(gao)強力型(xing)、耐油型(xing)、醫(yi)用(yong)型(xing)等(deng)等(deng)。

發展史

硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)早期是由美國(guo)(guo)以三(san)氯化鐵為(wei)催化劑合成(cheng)的。1945年(nian)，硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)產品問世。1948年(nian)，采用高比表面積的氣(qi)相法白(bai)炭黑(hei)補強的硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)研制成(cheng)功，使(shi)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的性能躍升(sheng)到實用階段，奠定(ding)了現(xian)代硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)生產技(ji)術(shu)的基礎。從二甲基二氯硅(gui)(gui)(gui)烷合成(cheng)開始生產硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的國(guo)(guo)家有美國(guo)(guo)。俄羅斯、德國(guo)(guo)、日本、韓國(guo)(guo)和中(zhong)(zhong)國(guo)(guo)等(deng)。中(zhong)(zhong)國(guo)(guo)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的工業化研究始于1957年(nian)，多家研究所和企業陸(lu)續開發出各種硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)。到2003年(nian)底，中(zhong)(zhong)國(guo)(guo)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)生產能力為(wei)135千噸(dun)(dun)，其中(zhong)(zhong)高溫膠(jiao)(jiao)100千噸(dun)(dun)。

高溫硫化硅橡膠

高溫(wen)硫化(hua)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)是(shi)指聚(ju)硅(gui)氧(yang)烷(wan)變成彈性體(ti)(ti)的(de)過程是(shi)經過高溫(wen)（110-170℃）硫化(hua)成型的(de)。它主(zhu)要以高分子量的(de)聚(ju)甲基(ji)乙烯(xi)基(ji)硅(gui)氧(yang)烷(wan)為生膠(jiao)，混(hun)入(ru)補強填料(liao)、硫化(hua)劑(ji)(ji)等，在加(jia)熱加(jia)壓下硫化(hua)成彈性體(ti)(ti)。硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)的(de)補強主(zhu)要是(shi)各(ge)(ge)種(zhong)類型的(de)白炭(tan)黑，可使硫化(hua)膠(jiao)的(de)強度增加(jia)數十倍。有時為了降低(di)成本或改善膠(jiao)料(liao)性能及(ji)賦(fu)予硫化(hua)膠(jiao)各(ge)(ge)種(zhong)特殊(shu)的(de)性能，也加(jia)入(ru)相應(ying)的(de)各(ge)(ge)種(zhong)添加(jia)劑(ji)(ji)。硫化(hua)劑(ji)(ji)是(shi)各(ge)(ge)種(zhong)有機(ji)過氧(yang)化(hua)物或加(jia)成反應(ying)催化(hua)劑(ji)(ji)。

加工(gong)成(cheng)型(xing)方法如圖(tu)所(suo)示。一次硫化的(de)(de)(de)目的(de)(de)(de)是(shi)進(jin)行高分子鏈的(de)(de)(de)交(jiao)聯(lian)反(fan)應；二次硫化的(de)(de)(de)目的(de)(de)(de)是(shi)進(jin)行補充交(jiao)聯(lian)、驅(qu)除硫化劑分解產物和其他揮(hui)發(fa)性(xing)化合(he)物以穩定硫化膠的(de)(de)(de)各(ge)項性(xing)能。常(chang)用(yong)的(de)(de)(de)設備有開放式煉(lian)膠機(ji)、捏(nie)合(he)機(ji)及(ji)真空密(mi)煉(lian)機(ji)。

主要性能

（1）高溫(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)顯著(zhu)的(de)(de)(de)(de)(de)特征是高溫(wen)穩定(ding)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)，雖然(ran)常(chang)溫(wen)下(xia)(xia)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)(de)(de)強度(du)僅是天然(ran)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)或(huo)某些合成(cheng)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)(de)(de)一(yi)半，但(dan)在(zai)200℃以上(shang)的(de)(de)(de)(de)(de)高溫(wen)環境下(xia)(xia)，硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)仍能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)保持一(yi)定(ding)的(de)(de)(de)(de)(de)柔(rou)韌(ren)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)、回彈性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)和表面硬(ying)度(du)，且力(li)學性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)無明(ming)(ming)顯變(bian)化(hua)。（2）低(di)溫(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)(de)(de)玻璃化(hua)溫(wen)度(du)一(yi)般(ban)為-70~-50℃，特殊配方可達-100℃，表明(ming)(ming)其(qi)低(di)溫(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)優異(yi)。這對(dui)(dui)航空、宇(yu)航工業的(de)(de)(de)(de)(de)意義重大。（3）耐(nai)候性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)中(zhong)Si-O-Si鍵對(dui)(dui)氧、臭氧及(ji)紫(zi)外線等十分穩定(ding)，在(zai)不加任何添(tian)加劑的(de)(de)(de)(de)(de)情況下(xia)(xia)，就具(ju)有優良的(de)(de)(de)(de)(de)耐(nai)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)(neng)(neng)(neng)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)具(ju)有優異(yi)的(de)(de)(de)(de)(de)絕(jue)緣(yuan)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)，耐(nai)電(dian)暈(yun)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)和耐(nai)電(dian)弧性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)也非常(chang)好。（5）物理(li)(li)(li)機械(xie)(xie)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)常(chang)溫(wen)下(xia)(xia)的(de)(de)(de)(de)(de)物理(li)(li)(li)機械(xie)(xie)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)比通(tong)用(yong)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)差，但(dan)在(zai)150℃的(de)(de)(de)(de)(de)高溫(wen)和-50℃的(de)(de)(de)(de)(de)低(di)溫(wen)下(xia)(xia)，其(qi)物理(li)(li)(li)機械(xie)(xie)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)優于通(tong)用(yong)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)。（6）耐(nai)油(you)及(ji)化(hua)學試劑性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)。普通(tong)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)具(ju)有中(zhong)等的(de)(de)(de)(de)(de)耐(nai)油(you)、耐(nai)溶(rong)劑性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)。（7）氣(qi)(qi)體(ti)(ti)透(tou)過性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)。室溫(wen)下(xia)(xia)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)對(dui)(dui)空氣(qi)(qi)、氮、氧、二氧化(hua)碳等氣(qi)(qi)體(ti)(ti)的(de)(de)(de)(de)(de)透(tou)氣(qi)(qi)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)比天然(ran)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)高出30-50倍。（8）生(sheng)理(li)(li)(li)惰性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)無毒，無味，無嗅，與人體(ti)(ti)組織不粘連(lian)，具(ju)有抗凝血作(zuo)用(yong)，對(dui)(dui)肌體(ti)(ti)組織的(de)(de)(de)(de)(de)反應性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)非常(chang)少。特別(bie)適(shi)合作(zuo)為醫用(yong)材料。

硅橡膠的用量

據(ju)中國汽(qi)(qi)車(che)(che)工(gong)業(ye)(ye)協會(hui)統計(ji)，2012年，汽(qi)(qi)車(che)(che)產(chan)銷分別(bie)達到1927.18萬(wan)輛和(he)1930.64萬(wan)輛，同比分別(bie)增(zeng)(zeng)長(chang)4.63%和(he)4.33%，汽(qi)(qi)車(che)(che)工(gong)業(ye)(ye)硅橡膠的(de)(de)(de)用(yong)(yong)(yong)量(liang)約(yue)達2.0萬(wan)t。根據(ju)觀(guan)研(yan)天下的(de)(de)(de)新研(yan)究，增(zeng)(zeng)加(jia)有機(ji)硅材料在汽(qi)(qi)車(che)(che)零(ling)部件(jian)方面(mian)的(de)(de)(de)用(yong)(yong)(yong)量(liang)，可以大幅度(du)提高(gao)汽(qi)(qi)車(che)(che)的(de)(de)(de)安(an)全(quan)性(xing)能，因(yin)此(ci)，汽(qi)(qi)車(che)(che)產(chan)量(liang)和(he)單車(che)(che)用(yong)(yong)(yong)量(liang)水平(ping)的(de)(de)(de)提高(gao)都(dou)將推動(dong)汽(qi)(qi)車(che)(che)工(gong)業(ye)(ye)對(dui)硅橡膠需求的(de)(de)(de)增(zeng)(zeng)加(jia)。國家鼓勵自主(zhu)(zhu)品牌的(de)(de)(de)汽(qi)(qi)車(che)(che)發展(zhan)，關(guan)鍵汽(qi)(qi)車(che)(che)零(ling)部件(jian)實(shi)現自主(zhu)(zhu)化，《2012年度(du)黨政(zheng)機(ji)關(guan)公務用(yong)(yong)(yong)車(che)(che)選用(yong)(yong)(yong)車(che)(che)型(xing)目錄（征(zheng)求意見稿）》為自主(zhu)(zhu)品牌擴大在政(zheng)府采購的(de)(de)(de)市場份額，為改變目前國內政(zheng)府采購以合資品牌產(chan)品為主(zhu)(zhu)的(de)(de)(de)局(ju)面(mian)提供了保障(zhang)。促(cu)進(jin)自主(zhu)(zhu)品牌發展(zhan)，國產(chan)汽(qi)(qi)車(che)(che)業(ye)(ye)的(de)(de)(de)繁榮(rong)將為汽(qi)(qi)車(che)(che)膠的(de)(de)(de)應用(yong)(yong)(yong)提供有力保障(zhang)。預測未來3年，我國室溫硫化硅橡膠在汽(qi)(qi)車(che)(che)行業(ye)(ye)將以年均20%增(zeng)(zeng)長(chang)。

此(ci)外，硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)是重要(yao)的(de)(de)(de)非石(shi)油(you)基(ji)(ji)合成(cheng)(cheng)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)，約(yue)占(zhan)非石(shi)油(you)基(ji)(ji)合成(cheng)(cheng)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)消(xiao)費(fei)量(liang)的(de)(de)(de)98%。但因(yin)為石(shi)油(you)價格的(de)(de)(de)大(da)(da)(da)幅上漲，同(tong)時我國(guo)(guo)在(zai)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)關鍵(jian)原料有機硅(gui)(gui)(gui)單(dan)(dan)體(ti)的(de)(de)(de)生(sheng)(sheng)產技術方(fang)面(mian)取得突(tu)破，有機硅(gui)(gui)(gui)單(dan)(dan)體(ti)的(de)(de)(de)生(sheng)(sheng)產技術在(zai)2005年前被幾(ji)家跨國(guo)(guo)公(gong)司壟斷，但目前我國(guo)(guo)已發(fa)展成(cheng)(cheng)為全球有機硅(gui)(gui)(gui)單(dan)(dan)體(ti)第(di)1大(da)(da)(da)國(guo)(guo)，這(zhe)2個(ge)方(fang)面(mian)原因(yin)使硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)價格從2011年起(qi)開始(shi)低于石(shi)油(you)基(ji)(ji)合成(cheng)(cheng)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)，僅約(yue)為大(da)(da)(da)宗石(shi)油(you)基(ji)(ji)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)80%～90%，成(cheng)(cheng)為廉(lian)價的(de)(de)(de)合成(cheng)(cheng)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)，并開始(shi)大(da)(da)(da)規模(mo)替(ti)代(dai)石(shi)油(you)基(ji)(ji)合成(cheng)(cheng)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)。這(zhe)將極大(da)(da)(da)拓展有機硅(gui)(gui)(gui)產業的(de)(de)(de)市場空間，同(tong)時將帶動硅(gui)(gui)(gui)油(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)產品的(de)(de)(de)消(xiao)費(fei)。