硅橡膠是指(zhi)主(zhu)鏈由硅(gui)(gui)和(he)氧(yang)原子(zi)交替(ti)構(gou)成(cheng)，硅(gui)(gui)原子(zi)上通常連(lian)有(you)兩個有(you)機基(ji)(ji)(ji)團的(de)(de)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)。普通的(de)(de)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)主(zhu)要由含甲(jia)基(ji)(ji)(ji)和(he)少量(liang)乙烯基(ji)(ji)(ji)的(de)(de)硅(gui)(gui)氧(yang)鏈節(jie)組(zu)成(cheng)。苯(ben)基(ji)(ji)(ji)的(de)(de)引(yin)入可(ke)(ke)提高硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)耐(nai)(nai)高、低溫(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)，三氟丙基(ji)(ji)(ji)及氰(qing)基(ji)(ji)(ji)的(de)(de)引(yin)入則可(ke)(ke)提高硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)耐(nai)(nai)溫(wen)及耐(nai)(nai)油性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)耐(nai)(nai)低溫(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)良好，一(yi)般在-55℃下(xia)仍(reng)能(neng)(neng)工(gong)作(zuo)。引(yin)入苯(ben)基(ji)(ji)(ji)后(hou)，可(ke)(ke)達-73℃。硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)耐(nai)(nai)熱(re)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)也(ye)很突(tu)出(chu)，在180℃下(xia)可(ke)(ke)長期工(gong)作(zuo)，稍高于200℃也(ye)能(neng)(neng)承受數周(zhou)或(huo)更長時間(jian)仍(reng)有(you)彈性(xing)(xing)(xing)(xing)，瞬時可(ke)(ke)耐(nai)(nai)300℃以上的(de)(de)高溫(wen)。硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)透(tou)(tou)氣(qi)性(xing)(xing)(xing)(xing)好，氧(yang)氣(qi)透(tou)(tou)過率在合成(cheng)聚合物中是較高的(de)(de)。此外(wai)，硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)還具有(you)生理惰性(xing)(xing)(xing)(xing)、不(bu)會導致凝(ning)血(xue)的(de)(de)突(tu)出(chu)特(te)性(xing)(xing)(xing)(xing)，因(yin)此在醫(yi)用領域(yu)應用廣泛。

主要品種

硅橡(xiang)膠分(fen)類(lei)的(de)方法很(hen)多(duo)，通(tong)常按(an)(an)固化前的(de)形態分(fen)為(wei)(wei)固體硅橡(xiang)膠和液體硅橡(xiang)膠；按(an)(an)硫化溫(wen)(wen)(wen)度分(fen)為(wei)(wei)室溫(wen)(wen)(wen)硫化硅橡(xiang)膠，高(gao)溫(wen)(wen)(wen)硫化硅橡(xiang)膠；按(an)(an)所用(yong)單體的(de)不同，可(ke)分(fen)為(wei)(wei)甲基乙(yi)烯基硅橡(xiang)膠，甲基苯(ben)基乙(yi)烯基硅橡(xiang)膠、氟硅，腈硅橡(xiang)膠等(deng)；按(an)(an)性(xing)能和用(yong)途的(de)不同又可(ke)分(fen)為(wei)(wei)通(tong)用(yong)型(xing)、超耐(nai)低(di)溫(wen)(wen)(wen)型(xing)、超耐(nai)高(gao)溫(wen)(wen)(wen)型(xing)、高(gao)強力(li)型(xing)、耐(nai)油型(xing)、醫用(yong)型(xing)等(deng)等(deng)。

發展史

硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)早期(qi)是由(you)美國(guo)(guo)以三氯化(hua)鐵(tie)為催化(hua)劑合(he)成(cheng)的。1945年，硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)產(chan)品(pin)問世。1948年，采用高比表(biao)面積的氣相法白(bai)炭黑補(bu)強的硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)研(yan)制成(cheng)功，使硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的性(xing)能躍升(sheng)到(dao)實用階(jie)段，奠定(ding)了(le)現(xian)代(dai)硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)生產(chan)技術(shu)的基礎。從二甲基二氯硅(gui)(gui)(gui)(gui)烷合(he)成(cheng)開(kai)(kai)始生產(chan)硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的國(guo)(guo)家(jia)有(you)美國(guo)(guo)。俄羅斯、德國(guo)(guo)、日本(ben)、韓國(guo)(guo)和(he)中(zhong)國(guo)(guo)等。中(zhong)國(guo)(guo)硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的工業化(hua)研(yan)究始于(yu)1957年，多家(jia)研(yan)究所和(he)企業陸續開(kai)(kai)發出各種硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)。到(dao)2003年底，中(zhong)國(guo)(guo)硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)生產(chan)能力為135千噸，其中(zhong)高溫(wen)膠(jiao)(jiao)100千噸。

高溫硫化硅橡膠

高(gao)溫(wen)(wen)硫(liu)化(hua)(hua)硅(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)是(shi)指聚硅(gui)(gui)氧(yang)烷變成(cheng)彈性(xing)(xing)體的過(guo)程是(shi)經過(guo)高(gao)溫(wen)(wen)（110-170℃）硫(liu)化(hua)(hua)成(cheng)型(xing)(xing)的。它主(zhu)要(yao)以高(gao)分子量(liang)的聚甲(jia)基(ji)乙烯基(ji)硅(gui)(gui)氧(yang)烷為生膠(jiao)(jiao)(jiao)，混入(ru)補強填料(liao)、硫(liu)化(hua)(hua)劑等，在加熱加壓下硫(liu)化(hua)(hua)成(cheng)彈性(xing)(xing)體。硅(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)的補強主(zhu)要(yao)是(shi)各(ge)種類型(xing)(xing)的白(bai)炭黑，可(ke)使硫(liu)化(hua)(hua)膠(jiao)(jiao)(jiao)的強度增加數十倍(bei)。有時為了降低成(cheng)本或(huo)改善膠(jiao)(jiao)(jiao)料(liao)性(xing)(xing)能及賦(fu)予(yu)硫(liu)化(hua)(hua)膠(jiao)(jiao)(jiao)各(ge)種特殊的性(xing)(xing)能，也加入(ru)相應(ying)的各(ge)種添加劑。硫(liu)化(hua)(hua)劑是(shi)各(ge)種有機過(guo)氧(yang)化(hua)(hua)物或(huo)加成(cheng)反應(ying)催化(hua)(hua)劑。

加工成(cheng)型方法如圖所(suo)示。一次硫(liu)化的(de)(de)(de)目(mu)的(de)(de)(de)是進行(xing)高(gao)分子鏈的(de)(de)(de)交(jiao)聯反應；二次硫(liu)化的(de)(de)(de)目(mu)的(de)(de)(de)是進行(xing)補(bu)充交(jiao)聯、驅(qu)除硫(liu)化劑分解(jie)產物(wu)和其他(ta)揮發性化合物(wu)以穩定硫(liu)化膠的(de)(de)(de)各(ge)項(xiang)性能。常用的(de)(de)(de)設備有開放式煉(lian)膠機(ji)(ji)、捏合機(ji)(ji)及(ji)真空密煉(lian)機(ji)(ji)。

主要性能

（1）高(gao)溫(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能。硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)顯(xian)著(zhu)的(de)(de)特征是(shi)高(gao)溫(wen)穩(wen)定(ding)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)，雖(sui)然常溫(wen)下(xia)硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)強度(du)僅是(shi)天然橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)或某(mou)些合(he)成橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)一(yi)(yi)半，但在(zai)200℃以上的(de)(de)高(gao)溫(wen)環(huan)境下(xia)，硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)仍能保持一(yi)(yi)定(ding)的(de)(de)柔韌性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)、回彈(dan)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)和表(biao)面硬度(du)，且力學性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能無明(ming)顯(xian)變化(hua)。（2）低溫(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)玻(bo)璃化(hua)溫(wen)度(du)一(yi)(yi)般為-70~-50℃，特殊配方可(ke)達-100℃，表(biao)明(ming)其低溫(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能優(you)(you)異。這對航空(kong)、宇航工業的(de)(de)意義重大。（3）耐(nai)候(hou)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)中Si-O-Si鍵對氧(yang)、臭氧(yang)及紫外(wai)線(xian)等(deng)(deng)十分穩(wen)定(ding)，在(zai)不加任何添加劑(ji)的(de)(de)情況(kuang)下(xia)，就具(ju)有優(you)(you)良(liang)的(de)(de)耐(nai)候(hou)性(xing)(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)(xing)能。硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)具(ju)有優(you)(you)異的(de)(de)絕緣(yuan)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能，耐(nai)電(dian)暈性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)和耐(nai)電(dian)弧性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)也非(fei)(fei)常好。（5）物(wu)理(li)機(ji)械性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能。硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)常溫(wen)下(xia)的(de)(de)物(wu)理(li)機(ji)械性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能比(bi)通用橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)差，但在(zai)150℃的(de)(de)高(gao)溫(wen)和-50℃的(de)(de)低溫(wen)下(xia)，其物(wu)理(li)機(ji)械性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能優(you)(you)于通用橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)。（6）耐(nai)油(you)及化(hua)學試劑(ji)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)。普通硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)具(ju)有中等(deng)(deng)的(de)(de)耐(nai)油(you)、耐(nai)溶(rong)劑(ji)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能。（7）氣(qi)(qi)體(ti)透(tou)(tou)過性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能。室溫(wen)下(xia)硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)對空(kong)氣(qi)(qi)、氮、氧(yang)、二氧(yang)化(hua)碳等(deng)(deng)氣(qi)(qi)體(ti)的(de)(de)透(tou)(tou)氣(qi)(qi)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)比(bi)天然橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)高(gao)出30-50倍。（8）生理(li)惰(duo)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)。硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)無毒，無味(wei)，無嗅(xiu)，與(yu)人體(ti)組織不粘連(lian)，具(ju)有抗凝血作(zuo)用，對肌(ji)體(ti)組織的(de)(de)反(fan)應性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)非(fei)(fei)常少。特別適(shi)合(he)作(zuo)為醫用材料。

硅橡膠的用量

據(ju)中國(guo)汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)工業協會統(tong)計，2012年(nian)(nian)(nian)，汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)產(chan)銷分(fen)別達到1927.18萬輛(liang)和1930.64萬輛(liang)，同(tong)比分(fen)別增長4.63%和4.33%，汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)工業硅橡膠的用量(liang)約達2.0萬t。根據(ju)觀研天(tian)下(xia)的新研究，增加有機硅材料在(zai)汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)零(ling)部件方(fang)面的用量(liang)，可以(yi)大幅度提(ti)高(gao)汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)的安全性能，因此(ci)，汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)產(chan)量(liang)和單車(che)(che)(che)(che)用量(liang)水平的提(ti)高(gao)都將(jiang)推動汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)工業對硅橡膠需求的增加。國(guo)家鼓(gu)勵自主(zhu)(zhu)品(pin)牌的汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)發展，關鍵汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)零(ling)部件實現自主(zhu)(zhu)化，《2012年(nian)(nian)(nian)度黨(dang)政機關公務用車(che)(che)(che)(che)選用車(che)(che)(che)(che)型目錄（征(zheng)求意(yi)見(jian)稿）》為(wei)自主(zhu)(zhu)品(pin)牌擴大在(zai)政府采購(gou)的市(shi)場份額，為(wei)改變(bian)目前國(guo)內政府采購(gou)以(yi)合(he)資品(pin)牌產(chan)品(pin)為(wei)主(zhu)(zhu)的局面提(ti)供(gong)了(le)保障(zhang)。促進自主(zhu)(zhu)品(pin)牌發展，國(guo)產(chan)汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)業的繁榮將(jiang)為(wei)汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)膠的應用提(ti)供(gong)有力保障(zhang)。預測(ce)未(wei)來3年(nian)(nian)(nian)，我國(guo)室溫硫化硅橡膠在(zai)汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)行業將(jiang)以(yi)年(nian)(nian)(nian)均20%增長。

此外(wai)，硅(gui)橡膠(jiao)是重(zhong)要的(de)(de)(de)非石油(you)(you)基(ji)合(he)成(cheng)橡膠(jiao)，約占(zhan)非石油(you)(you)基(ji)合(he)成(cheng)橡膠(jiao)消(xiao)費量的(de)(de)(de)98%。但因為石油(you)(you)價格的(de)(de)(de)大(da)幅上漲，同時我(wo)國在(zai)硅(gui)橡膠(jiao)的(de)(de)(de)關(guan)鍵(jian)原料有機硅(gui)單(dan)體的(de)(de)(de)生產技術方面(mian)(mian)取(qu)得突破，有機硅(gui)單(dan)體的(de)(de)(de)生產技術在(zai)2005年(nian)前(qian)被幾家跨(kua)國公司壟斷，但目前(qian)我(wo)國已發(fa)展成(cheng)為全球有機硅(gui)單(dan)體第1大(da)國，這(zhe)2個方面(mian)(mian)原因使硅(gui)橡膠(jiao)的(de)(de)(de)價格從2011年(nian)起開始(shi)低于石油(you)(you)基(ji)合(he)成(cheng)橡膠(jiao)，僅(jin)約為大(da)宗(zong)石油(you)(you)基(ji)橡膠(jiao)的(de)(de)(de)80%～90%，成(cheng)為廉(lian)價的(de)(de)(de)合(he)成(cheng)橡膠(jiao)，并開始(shi)大(da)規模替代石油(you)(you)基(ji)合(he)成(cheng)橡膠(jiao)。這(zhe)將(jiang)極大(da)拓展有機硅(gui)產業的(de)(de)(de)市場空(kong)間(jian)，同時將(jiang)帶動硅(gui)油(you)(you)、硅(gui)烷偶聯劑和硅(gui)樹(shu)脂等其他有機硅(gui)產品的(de)(de)(de)消(xiao)費。