硅橡膠是(shi)指(zhi)主鏈由硅(gui)(gui)(gui)和氧原子交(jiao)替構(gou)成，硅(gui)(gui)(gui)原子上通常連有兩個(ge)有機基(ji)(ji)團的(de)(de)(de)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠。普通的(de)(de)(de)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠主要由含甲基(ji)(ji)和少(shao)量乙烯基(ji)(ji)的(de)(de)(de)硅(gui)(gui)(gui)氧鏈節組(zu)成。苯(ben)基(ji)(ji)的(de)(de)(de)引入(ru)可(ke)提(ti)高(gao)(gao)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠的(de)(de)(de)耐(nai)(nai)高(gao)(gao)、低(di)溫(wen)性(xing)(xing)(xing)能(neng)，三氟丙基(ji)(ji)及氰基(ji)(ji)的(de)(de)(de)引入(ru)則可(ke)提(ti)高(gao)(gao)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠的(de)(de)(de)耐(nai)(nai)溫(wen)及耐(nai)(nai)油性(xing)(xing)(xing)能(neng)。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠耐(nai)(nai)低(di)溫(wen)性(xing)(xing)(xing)能(neng)良好，一(yi)般在(zai)-55℃下仍能(neng)工(gong)(gong)作(zuo)。引入(ru)苯(ben)基(ji)(ji)后，可(ke)達(da)-73℃。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠的(de)(de)(de)耐(nai)(nai)熱性(xing)(xing)(xing)能(neng)也很突出，在(zai)180℃下可(ke)長期工(gong)(gong)作(zuo)，稍高(gao)(gao)于200℃也能(neng)承受數(shu)周或更長時間(jian)仍有彈性(xing)(xing)(xing)，瞬時可(ke)耐(nai)(nai)300℃以上的(de)(de)(de)高(gao)(gao)溫(wen)。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠的(de)(de)(de)透(tou)氣性(xing)(xing)(xing)好，氧氣透(tou)過(guo)率在(zai)合成聚合物中是(shi)較高(gao)(gao)的(de)(de)(de)。此外，硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠還(huan)具有生理惰性(xing)(xing)(xing)、不會導致凝(ning)血(xue)的(de)(de)(de)突出特性(xing)(xing)(xing)，因此在(zai)醫用領(ling)域應用廣泛。

主要品種

硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)分類(lei)的(de)方法很多，通常按固化(hua)(hua)(hua)前的(de)形態分為(wei)固體硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)和液體硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)；按硫化(hua)(hua)(hua)溫(wen)度分為(wei)室溫(wen)硫化(hua)(hua)(hua)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)，高溫(wen)硫化(hua)(hua)(hua)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)；按所用單體的(de)不(bu)同(tong)，可(ke)分為(wei)甲(jia)基(ji)(ji)(ji)乙烯基(ji)(ji)(ji)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)，甲(jia)基(ji)(ji)(ji)苯基(ji)(ji)(ji)乙烯基(ji)(ji)(ji)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)、氟(fu)硅(gui)(gui)(gui)，腈(jing)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)等；按性(xing)能和用途的(de)不(bu)同(tong)又可(ke)分為(wei)通用型(xing)、超(chao)耐(nai)低溫(wen)型(xing)、超(chao)耐(nai)高溫(wen)型(xing)、高強(qiang)力型(xing)、耐(nai)油型(xing)、醫用型(xing)等等。

發展史

硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)早期是(shi)由美(mei)國(guo)(guo)以(yi)三(san)氯(lv)化鐵為催化劑合(he)(he)成(cheng)的(de)(de)。1945年(nian)(nian)，硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)產(chan)品問世。1948年(nian)(nian)，采用(yong)高比(bi)表面積的(de)(de)氣相法(fa)白炭黑補強的(de)(de)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)研制成(cheng)功，使硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)的(de)(de)性能(neng)躍升到實用(yong)階段，奠定了現(xian)代硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)生(sheng)產(chan)技(ji)術的(de)(de)基礎。從二甲基二氯(lv)硅(gui)(gui)(gui)烷合(he)(he)成(cheng)開(kai)始生(sheng)產(chan)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)的(de)(de)國(guo)(guo)家(jia)(jia)有美(mei)國(guo)(guo)。俄羅斯、德(de)國(guo)(guo)、日本(ben)、韓國(guo)(guo)和中國(guo)(guo)等。中國(guo)(guo)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)的(de)(de)工(gong)業(ye)(ye)化研究(jiu)始于(yu)1957年(nian)(nian)，多(duo)家(jia)(jia)研究(jiu)所和企業(ye)(ye)陸續開(kai)發(fa)出各種硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)。到2003年(nian)(nian)底，中國(guo)(guo)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)生(sheng)產(chan)能(neng)力為135千噸，其中高溫膠(jiao)100千噸。

高溫硫化硅橡膠

高(gao)(gao)溫(wen)硫(liu)化(hua)(hua)(hua)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)是(shi)指聚硅(gui)(gui)氧(yang)(yang)烷變成(cheng)彈性體的(de)(de)(de)(de)過程是(shi)經(jing)過高(gao)(gao)溫(wen)（110-170℃）硫(liu)化(hua)(hua)(hua)成(cheng)型(xing)的(de)(de)(de)(de)。它主(zhu)要以高(gao)(gao)分(fen)子量的(de)(de)(de)(de)聚甲基乙烯基硅(gui)(gui)氧(yang)(yang)烷為(wei)生(sheng)膠(jiao)(jiao)，混入(ru)補強(qiang)填料、硫(liu)化(hua)(hua)(hua)劑(ji)(ji)等，在加熱加壓下(xia)硫(liu)化(hua)(hua)(hua)成(cheng)彈性體。硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)補強(qiang)主(zhu)要是(shi)各(ge)種類型(xing)的(de)(de)(de)(de)白炭黑，可使硫(liu)化(hua)(hua)(hua)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)強(qiang)度增加數十倍。有(you)時(shi)為(wei)了(le)降低成(cheng)本或改善膠(jiao)(jiao)料性能(neng)及賦予硫(liu)化(hua)(hua)(hua)膠(jiao)(jiao)各(ge)種特殊(shu)的(de)(de)(de)(de)性能(neng)，也加入(ru)相應的(de)(de)(de)(de)各(ge)種添加劑(ji)(ji)。硫(liu)化(hua)(hua)(hua)劑(ji)(ji)是(shi)各(ge)種有(you)機過氧(yang)(yang)化(hua)(hua)(hua)物或加成(cheng)反(fan)應催化(hua)(hua)(hua)劑(ji)(ji)。

加工成型方(fang)法如圖所示。一次(ci)硫(liu)化的目的是進(jin)行(xing)高分子鏈的交聯反應；二次(ci)硫(liu)化的目的是進(jin)行(xing)補(bu)充交聯、驅除硫(liu)化劑分解產(chan)物(wu)和(he)其他揮發性化合(he)物(wu)以穩定硫(liu)化膠的各項性能。常用的設備有開放式煉膠機(ji)(ji)(ji)、捏合(he)機(ji)(ji)(ji)及真空密煉機(ji)(ji)(ji)。

主要性能

（1）高(gao)(gao)溫(wen)性(xing)(xing)能(neng)(neng)。硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)顯著的(de)特征是(shi)高(gao)(gao)溫(wen)穩定性(xing)(xing)，雖然(ran)常溫(wen)下(xia)(xia)硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)強度僅是(shi)天然(ran)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)或某(mou)些合成橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)一半，但在200℃以上的(de)高(gao)(gao)溫(wen)環境(jing)下(xia)(xia)，硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)仍能(neng)(neng)保持一定的(de)柔韌性(xing)(xing)、回(hui)彈性(xing)(xing)和(he)表面硬度，且(qie)力學性(xing)(xing)能(neng)(neng)無(wu)明顯變(bian)化。（2）低(di)溫(wen)性(xing)(xing)能(neng)(neng)硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)玻璃化溫(wen)度一般為(wei)-70~-50℃，特殊配(pei)方(fang)可(ke)達(da)-100℃，表明其低(di)溫(wen)性(xing)(xing)能(neng)(neng)優(you)異。這(zhe)對航空(kong)、宇航工業(ye)的(de)意義重大。（3）耐(nai)候性(xing)(xing)硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)中Si-O-Si鍵對氧、臭氧及(ji)紫外線等十分穩定，在不(bu)加(jia)任何添加(jia)劑的(de)情況下(xia)(xia)，就具有優(you)良(liang)的(de)耐(nai)候性(xing)(xing)。（4）電(dian)氣性(xing)(xing)能(neng)(neng)。硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)具有優(you)異的(de)絕緣性(xing)(xing)能(neng)(neng)，耐(nai)電(dian)暈性(xing)(xing)和(he)耐(nai)電(dian)弧性(xing)(xing)也(ye)非常好。（5）物(wu)理(li)(li)(li)機(ji)械(xie)性(xing)(xing)能(neng)(neng)。硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)常溫(wen)下(xia)(xia)的(de)物(wu)理(li)(li)(li)機(ji)械(xie)性(xing)(xing)能(neng)(neng)比通(tong)(tong)用(yong)(yong)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)差，但在150℃的(de)高(gao)(gao)溫(wen)和(he)-50℃的(de)低(di)溫(wen)下(xia)(xia)，其物(wu)理(li)(li)(li)機(ji)械(xie)性(xing)(xing)能(neng)(neng)優(you)于(yu)通(tong)(tong)用(yong)(yong)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)。（6）耐(nai)油(you)(you)及(ji)化學試(shi)劑性(xing)(xing)。普(pu)通(tong)(tong)硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)具有中等的(de)耐(nai)油(you)(you)、耐(nai)溶劑性(xing)(xing)能(neng)(neng)。（7）氣體透過性(xing)(xing)能(neng)(neng)。室溫(wen)下(xia)(xia)硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)對空(kong)氣、氮、氧、二氧化碳等氣體的(de)透氣性(xing)(xing)比天然(ran)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)高(gao)(gao)出(chu)30-50倍(bei)。（8）生(sheng)理(li)(li)(li)惰性(xing)(xing)。硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)無(wu)毒，無(wu)味，無(wu)嗅，與人體組織不(bu)粘連，具有抗凝血作用(yong)(yong)，對肌體組織的(de)反應性(xing)(xing)非常少。特別適合作為(wei)醫用(yong)(yong)材料。

硅橡膠的用量

據(ju)中(zhong)國汽(qi)(qi)車(che)工(gong)業(ye)協(xie)會統計，2012年(nian)，汽(qi)(qi)車(che)產銷分別達到1927.18萬(wan)輛(liang)和(he)1930.64萬(wan)輛(liang)，同比(bi)分別增長4.63%和(he)4.33%，汽(qi)(qi)車(che)工(gong)業(ye)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠的用量(liang)(liang)約達2.0萬(wan)t。根據(ju)觀研天(tian)下的新研究，增加有機硅(gui)(gui)(gui)材料(liao)在汽(qi)(qi)車(che)零部件(jian)方面的用量(liang)(liang)，可以(yi)大幅(fu)度提(ti)高汽(qi)(qi)車(che)的安全性能，因此，汽(qi)(qi)車(che)產量(liang)(liang)和(he)單車(che)用量(liang)(liang)水平的提(ti)高都將推動汽(qi)(qi)車(che)工(gong)業(ye)對硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠需求(qiu)的增加。國家鼓(gu)勵自主品牌(pai)的汽(qi)(qi)車(che)發展，關鍵汽(qi)(qi)車(che)零部件(jian)實現自主化，《2012年(nian)度黨政(zheng)(zheng)機關公務用車(che)選用車(che)型目(mu)錄（征求(qiu)意見稿）》為(wei)自主品牌(pai)擴大在政(zheng)(zheng)府(fu)采購(gou)的市(shi)場份額，為(wei)改變目(mu)前(qian)國內政(zheng)(zheng)府(fu)采購(gou)以(yi)合(he)資品牌(pai)產品為(wei)主的局(ju)面提(ti)供了保障(zhang)。促進自主品牌(pai)發展，國產汽(qi)(qi)車(che)業(ye)的繁榮(rong)將為(wei)汽(qi)(qi)車(che)膠的應用提(ti)供有力(li)保障(zhang)。預(yu)測未來3年(nian)，我(wo)國室(shi)溫硫化硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠在汽(qi)(qi)車(che)行業(ye)將以(yi)年(nian)均20%增長。

此外，硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)是(shi)重要的(de)(de)非石油(you)(you)(you)基(ji)合(he)成(cheng)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)，約(yue)占非石油(you)(you)(you)基(ji)合(he)成(cheng)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)消費量的(de)(de)98%。但(dan)因為(wei)(wei)石油(you)(you)(you)價格(ge)(ge)的(de)(de)大幅上漲，同時(shi)我(wo)國在硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)關鍵原料有(you)機(ji)硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)單(dan)體的(de)(de)生(sheng)產技(ji)術(shu)方面取得突破，有(you)機(ji)硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)單(dan)體的(de)(de)生(sheng)產技(ji)術(shu)在2005年(nian)前(qian)被幾家跨國公司壟斷，但(dan)目(mu)前(qian)我(wo)國已發展成(cheng)為(wei)(wei)全球有(you)機(ji)硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)單(dan)體第1大國，這2個方面原因使硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)價格(ge)(ge)從(cong)2011年(nian)起(qi)開(kai)(kai)始低于石油(you)(you)(you)基(ji)合(he)成(cheng)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)，僅約(yue)為(wei)(wei)大宗石油(you)(you)(you)基(ji)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)80%～90%，成(cheng)為(wei)(wei)廉價的(de)(de)合(he)成(cheng)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)，并開(kai)(kai)始大規模替代(dai)石油(you)(you)(you)基(ji)合(he)成(cheng)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)。這將(jiang)極大拓(tuo)展有(you)機(ji)硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)產業的(de)(de)市場空間(jian)，同時(shi)將(jiang)帶動硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)油(you)(you)(you)、硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)烷偶聯劑和(he)硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)樹脂等其他有(you)機(ji)硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)產品的(de)(de)消費。