硅橡膠是指主(zhu)鏈由(you)硅(gui)(gui)和氧原子(zi)交替(ti)構成(cheng)，硅(gui)(gui)原子(zi)上通(tong)常連有兩(liang)個有機基(ji)團(tuan)的(de)(de)(de)(de)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)。普通(tong)的(de)(de)(de)(de)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)主(zhu)要由(you)含甲基(ji)和少(shao)量(liang)乙(yi)烯基(ji)的(de)(de)(de)(de)硅(gui)(gui)氧鏈節(jie)組成(cheng)。苯基(ji)的(de)(de)(de)(de)引(yin)入(ru)可提高(gao)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)耐(nai)(nai)(nai)高(gao)、低溫性(xing)(xing)能(neng)(neng)，三(san)氟(fu)丙基(ji)及(ji)氰基(ji)的(de)(de)(de)(de)引(yin)入(ru)則可提高(gao)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)耐(nai)(nai)(nai)溫及(ji)耐(nai)(nai)(nai)油性(xing)(xing)能(neng)(neng)。硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)耐(nai)(nai)(nai)低溫性(xing)(xing)能(neng)(neng)良好，一般在(zai)-55℃下仍能(neng)(neng)工作。引(yin)入(ru)苯基(ji)后，可達-73℃。硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)耐(nai)(nai)(nai)熱性(xing)(xing)能(neng)(neng)也很突出(chu)，在(zai)180℃下可長期工作，稍(shao)高(gao)于200℃也能(neng)(neng)承受數周或更長時(shi)間仍有彈性(xing)(xing)，瞬時(shi)可耐(nai)(nai)(nai)300℃以上的(de)(de)(de)(de)高(gao)溫。硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)透(tou)氣性(xing)(xing)好，氧氣透(tou)過率在(zai)合(he)成(cheng)聚合(he)物(wu)中是較高(gao)的(de)(de)(de)(de)。此(ci)(ci)外(wai)，硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)還具有生理惰性(xing)(xing)、不會(hui)導致凝血的(de)(de)(de)(de)突出(chu)特性(xing)(xing)，因此(ci)(ci)在(zai)醫用領域應用廣泛。

主要品種

硅(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)分(fen)類的(de)方法很多，通常按(an)(an)固化(hua)(hua)前(qian)的(de)形態分(fen)為固體硅(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)和(he)液(ye)體硅(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)；按(an)(an)硫化(hua)(hua)溫(wen)度分(fen)為室(shi)溫(wen)硫化(hua)(hua)硅(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)，高溫(wen)硫化(hua)(hua)硅(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)；按(an)(an)所用(yong)單體的(de)不同，可分(fen)為甲基(ji)乙烯基(ji)硅(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)，甲基(ji)苯基(ji)乙烯基(ji)硅(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)、氟(fu)硅(gui)(gui)(gui)，腈硅(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)等(deng)(deng)；按(an)(an)性能和(he)用(yong)途的(de)不同又可分(fen)為通用(yong)型、超(chao)耐(nai)低(di)溫(wen)型、超(chao)耐(nai)高溫(wen)型、高強力型、耐(nai)油型、醫(yi)用(yong)型等(deng)(deng)等(deng)(deng)。

發展史

硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)早期是由(you)美國(guo)以三氯(lv)化鐵為催化劑合成(cheng)的(de)。1945年(nian)，硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)產品問(wen)世。1948年(nian)，采用高(gao)比表面(mian)積的(de)氣相(xiang)法白炭黑(hei)補強的(de)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)研制成(cheng)功，使硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)的(de)性(xing)能(neng)躍升到實用階段，奠(dian)定(ding)了現代硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)生(sheng)產技術的(de)基(ji)礎。從二甲基(ji)二氯(lv)硅(gui)(gui)烷合成(cheng)開始生(sheng)產硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)的(de)國(guo)家有美國(guo)。俄羅斯、德國(guo)、日本、韓國(guo)和中國(guo)等。中國(guo)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)的(de)工業(ye)(ye)化研究始于1957年(nian)，多家研究所和企業(ye)(ye)陸續(xu)開發出各(ge)種硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)。到2003年(nian)底(di)，中國(guo)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)生(sheng)產能(neng)力為135千噸，其中高(gao)溫膠(jiao)100千噸。

高溫硫化硅橡膠

高(gao)(gao)(gao)溫硫(liu)(liu)(liu)化(hua)硅(gui)(gui)橡膠是(shi)(shi)指聚(ju)硅(gui)(gui)氧(yang)烷(wan)變成(cheng)(cheng)彈性體(ti)的(de)(de)過程是(shi)(shi)經(jing)過高(gao)(gao)(gao)溫（110-170℃）硫(liu)(liu)(liu)化(hua)成(cheng)(cheng)型(xing)的(de)(de)。它主要以高(gao)(gao)(gao)分子量的(de)(de)聚(ju)甲基乙(yi)烯基硅(gui)(gui)氧(yang)烷(wan)為生膠，混(hun)入補(bu)強填料、硫(liu)(liu)(liu)化(hua)劑等，在加(jia)(jia)(jia)熱加(jia)(jia)(jia)壓下(xia)硫(liu)(liu)(liu)化(hua)成(cheng)(cheng)彈性體(ti)。硅(gui)(gui)橡膠的(de)(de)補(bu)強主要是(shi)(shi)各(ge)種類型(xing)的(de)(de)白炭黑，可使硫(liu)(liu)(liu)化(hua)膠的(de)(de)強度增加(jia)(jia)(jia)數(shu)十倍(bei)。有時為了降低成(cheng)(cheng)本(ben)或改善膠料性能及賦予硫(liu)(liu)(liu)化(hua)膠各(ge)種特(te)殊的(de)(de)性能，也加(jia)(jia)(jia)入相應的(de)(de)各(ge)種添加(jia)(jia)(jia)劑。硫(liu)(liu)(liu)化(hua)劑是(shi)(shi)各(ge)種有機過氧(yang)化(hua)物或加(jia)(jia)(jia)成(cheng)(cheng)反(fan)應催化(hua)劑。

加(jia)工成(cheng)型方法如圖所示。一次(ci)硫化(hua)(hua)的目的是進(jin)行(xing)高分子鏈的交聯反應；二次(ci)硫化(hua)(hua)的目的是進(jin)行(xing)補充交聯、驅除硫化(hua)(hua)劑分解產物和其(qi)他(ta)揮(hui)發性化(hua)(hua)合物以穩(wen)定硫化(hua)(hua)膠的各項性能。常用的設備有開放(fang)式煉膠機、捏合機及(ji)真空密煉機。

主要性能

（1）高(gao)溫性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)。硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)顯(xian)著的(de)(de)(de)特(te)征是高(gao)溫穩定(ding)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)，雖然(ran)(ran)常(chang)溫下硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)強度(du)(du)僅是天(tian)然(ran)(ran)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)或某些合(he)成橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)一半，但在200℃以上的(de)(de)(de)高(gao)溫環境下，硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)仍能(neng)保持一定(ding)的(de)(de)(de)柔韌性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)、回(hui)彈性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)和(he)表面硬度(du)(du)，且力學性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)無(wu)(wu)明顯(xian)變化。（2）低溫性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)玻璃(li)化溫度(du)(du)一般為-70~-50℃，特(te)殊配方可達(da)-100℃，表明其低溫性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)優(you)(you)異(yi)。這對航空(kong)(kong)、宇航工業的(de)(de)(de)意義重大。（3）耐(nai)(nai)(nai)(nai)候性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)中(zhong)Si-O-Si鍵(jian)對氧(yang)、臭氧(yang)及紫(zi)外(wai)線(xian)等十分穩定(ding)，在不加任何添(tian)加劑(ji)的(de)(de)(de)情(qing)況下，就(jiu)具有(you)優(you)(you)良的(de)(de)(de)耐(nai)(nai)(nai)(nai)候性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)。（4）電(dian)氣(qi)(qi)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)。硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)具有(you)優(you)(you)異(yi)的(de)(de)(de)絕(jue)緣性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)，耐(nai)(nai)(nai)(nai)電(dian)暈(yun)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)和(he)耐(nai)(nai)(nai)(nai)電(dian)弧性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)也非常(chang)好。（5）物(wu)理機(ji)(ji)(ji)械(xie)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)。硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)常(chang)溫下的(de)(de)(de)物(wu)理機(ji)(ji)(ji)械(xie)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)比(bi)通(tong)用(yong)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)差，但在150℃的(de)(de)(de)高(gao)溫和(he)-50℃的(de)(de)(de)低溫下，其物(wu)理機(ji)(ji)(ji)械(xie)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)優(you)(you)于(yu)通(tong)用(yong)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)。（6）耐(nai)(nai)(nai)(nai)油(you)(you)及化學試劑(ji)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)。普(pu)通(tong)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)具有(you)中(zhong)等的(de)(de)(de)耐(nai)(nai)(nai)(nai)油(you)(you)、耐(nai)(nai)(nai)(nai)溶(rong)劑(ji)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)。（7）氣(qi)(qi)體透過性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)。室溫下硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)對空(kong)(kong)氣(qi)(qi)、氮、氧(yang)、二(er)氧(yang)化碳等氣(qi)(qi)體的(de)(de)(de)透氣(qi)(qi)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)比(bi)天(tian)然(ran)(ran)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)高(gao)出30-50倍。（8）生理惰性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)。硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)無(wu)(wu)毒，無(wu)(wu)味，無(wu)(wu)嗅，與人(ren)體組(zu)織(zhi)不粘連，具有(you)抗凝血作用(yong)，對肌體組(zu)織(zhi)的(de)(de)(de)反(fan)應性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)非常(chang)少。特(te)別適合(he)作為醫用(yong)材料(liao)。

硅橡膠的用量

據中國(guo)汽(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)工業(ye)(ye)協(xie)會統計(ji)，2012年(nian)，汽(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)產(chan)銷分別達(da)到(dao)1927.18萬輛(liang)和1930.64萬輛(liang)，同比分別增(zeng)(zeng)長4.63%和4.33%，汽(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)工業(ye)(ye)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)用(yong)量約達(da)2.0萬t。根據觀研天下的(de)(de)(de)新研究(jiu)，增(zeng)(zeng)加(jia)有機(ji)硅(gui)材料(liao)在汽(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)零(ling)部件方面的(de)(de)(de)用(yong)量，可以大幅度提(ti)(ti)高(gao)汽(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)的(de)(de)(de)安(an)全性能，因(yin)此，汽(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)產(chan)量和單車(che)(che)用(yong)量水平(ping)的(de)(de)(de)提(ti)(ti)高(gao)都(dou)將(jiang)推動汽(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)工業(ye)(ye)對硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)需求(qiu)的(de)(de)(de)增(zeng)(zeng)加(jia)。國(guo)家(jia)鼓(gu)勵自(zi)主品(pin)(pin)牌(pai)的(de)(de)(de)汽(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)發(fa)展，關(guan)鍵汽(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)零(ling)部件實現自(zi)主化，《2012年(nian)度黨政機(ji)關(guan)公務用(yong)車(che)(che)選(xuan)用(yong)車(che)(che)型目(mu)錄（征求(qiu)意見稿）》為(wei)自(zi)主品(pin)(pin)牌(pai)擴(kuo)大在政府采購的(de)(de)(de)市場份(fen)額，為(wei)改(gai)變目(mu)前國(guo)內(nei)政府采購以合(he)資品(pin)(pin)牌(pai)產(chan)品(pin)(pin)為(wei)主的(de)(de)(de)局面提(ti)(ti)供(gong)了保障。促進自(zi)主品(pin)(pin)牌(pai)發(fa)展，國(guo)產(chan)汽(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)業(ye)(ye)的(de)(de)(de)繁榮將(jiang)為(wei)汽(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)膠(jiao)的(de)(de)(de)應用(yong)提(ti)(ti)供(gong)有力(li)保障。預測未來3年(nian)，我(wo)國(guo)室溫(wen)硫化硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)在汽(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)行(xing)業(ye)(ye)將(jiang)以年(nian)均(jun)20%增(zeng)(zeng)長。

此外，硅(gui)(gui)橡膠(jiao)是重要的(de)非(fei)石(shi)油(you)基合(he)成(cheng)(cheng)橡膠(jiao)，約占非(fei)石(shi)油(you)基合(he)成(cheng)(cheng)橡膠(jiao)消費量的(de)98%。但(dan)因為石(shi)油(you)價格的(de)大(da)幅上漲，同時我(wo)國(guo)在硅(gui)(gui)橡膠(jiao)的(de)關鍵原料有機(ji)(ji)硅(gui)(gui)單體(ti)的(de)生產技術(shu)方面取(qu)得突破，有機(ji)(ji)硅(gui)(gui)單體(ti)的(de)生產技術(shu)在2005年(nian)前(qian)(qian)被(bei)幾家跨國(guo)公司壟斷(duan)，但(dan)目前(qian)(qian)我(wo)國(guo)已發展成(cheng)(cheng)為全球有機(ji)(ji)硅(gui)(gui)單體(ti)第(di)1大(da)國(guo)，這(zhe)2個方面原因使(shi)硅(gui)(gui)橡膠(jiao)的(de)價格從2011年(nian)起開(kai)始低(di)于石(shi)油(you)基合(he)成(cheng)(cheng)橡膠(jiao)，僅(jin)約為大(da)宗(zong)石(shi)油(you)基橡膠(jiao)的(de)80%～90%，成(cheng)(cheng)為廉(lian)價的(de)合(he)成(cheng)(cheng)橡膠(jiao)，并開(kai)始大(da)規(gui)模(mo)替代石(shi)油(you)基合(he)成(cheng)(cheng)橡膠(jiao)。這(zhe)將(jiang)極大(da)拓(tuo)展有機(ji)(ji)硅(gui)(gui)產業的(de)市場空間，同時將(jiang)帶(dai)動硅(gui)(gui)油(you)、硅(gui)(gui)烷偶聯(lian)劑和(he)硅(gui)(gui)樹脂(zhi)等其他有機(ji)(ji)硅(gui)(gui)產品(pin)的(de)消費。