硅橡膠是指主鏈由硅(gui)(gui)(gui)(gui)和(he)氧(yang)原子交(jiao)替(ti)構成(cheng)，硅(gui)(gui)(gui)(gui)原子上通(tong)常連有兩個有機(ji)基(ji)團(tuan)的(de)(de)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)。普通(tong)的(de)(de)硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)主要由含(han)甲(jia)基(ji)和(he)少量乙(yi)烯基(ji)的(de)(de)硅(gui)(gui)(gui)(gui)氧(yang)鏈節組成(cheng)。苯基(ji)的(de)(de)引入可(ke)提高(gao)硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)耐(nai)高(gao)、低(di)(di)溫性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)，三(san)氟丙(bing)基(ji)及氰基(ji)的(de)(de)引入則(ze)可(ke)提高(gao)硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)耐(nai)溫及耐(nai)油性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)耐(nai)低(di)(di)溫性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)良(liang)好，一(yi)般在(zai)-55℃下(xia)仍(reng)能(neng)(neng)(neng)工(gong)作。引入苯基(ji)后，可(ke)達-73℃。硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)耐(nai)熱性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)也(ye)很突出，在(zai)180℃下(xia)可(ke)長期工(gong)作，稍(shao)高(gao)于200℃也(ye)能(neng)(neng)(neng)承受數周或更(geng)長時(shi)間仍(reng)有彈性(xing)(xing)(xing)，瞬時(shi)可(ke)耐(nai)300℃以上的(de)(de)高(gao)溫。硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)透(tou)氣性(xing)(xing)(xing)好，氧(yang)氣透(tou)過率在(zai)合(he)成(cheng)聚合(he)物(wu)中是較高(gao)的(de)(de)。此外，硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)還具有生理惰(duo)性(xing)(xing)(xing)、不會導(dao)致(zhi)凝(ning)血的(de)(de)突出特性(xing)(xing)(xing)，因(yin)此在(zai)醫用(yong)領域應用(yong)廣泛。

主要品種

硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)分類(lei)的(de)方法很(hen)多，通(tong)(tong)常按固(gu)化(hua)(hua)前的(de)形態分為(wei)固(gu)體硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)和液體硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)；按硫化(hua)(hua)溫(wen)度(du)分為(wei)室(shi)溫(wen)硫化(hua)(hua)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)，高溫(wen)硫化(hua)(hua)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)；按所用(yong)單體的(de)不(bu)同(tong)，可(ke)分為(wei)甲(jia)基乙烯基硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)，甲(jia)基苯基乙烯基硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)、氟硅(gui)，腈硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)等；按性能和用(yong)途的(de)不(bu)同(tong)又可(ke)分為(wei)通(tong)(tong)用(yong)型(xing)、超耐低溫(wen)型(xing)、超耐高溫(wen)型(xing)、高強力型(xing)、耐油型(xing)、醫用(yong)型(xing)等等。

發展史

硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)早期是由美國(guo)以三氯化(hua)(hua)鐵為催化(hua)(hua)劑合成(cheng)(cheng)的(de)(de)。1945年(nian)(nian)，硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)產(chan)品問世。1948年(nian)(nian)，采(cai)用(yong)高比(bi)表面積的(de)(de)氣相法(fa)白炭黑(hei)補強的(de)(de)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)研(yan)制成(cheng)(cheng)功(gong)，使硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)性能躍升到(dao)實用(yong)階段，奠(dian)定了(le)現代硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)生產(chan)技術的(de)(de)基(ji)礎。從(cong)二甲(jia)基(ji)二氯硅(gui)(gui)烷合成(cheng)(cheng)開始生產(chan)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)國(guo)家有美國(guo)。俄羅斯、德國(guo)、日(ri)本、韓國(guo)和中(zhong)國(guo)等。中(zhong)國(guo)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)工業化(hua)(hua)研(yan)究始于1957年(nian)(nian)，多家研(yan)究所和企業陸續(xu)開發出各種硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)。到(dao)2003年(nian)(nian)底，中(zhong)國(guo)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)生產(chan)能力為135千(qian)噸，其中(zhong)高溫膠(jiao)(jiao)100千(qian)噸。

高溫硫化硅橡膠

高(gao)(gao)溫(wen)硫(liu)(liu)化硅橡(xiang)膠(jiao)是指聚(ju)(ju)硅氧烷變成(cheng)(cheng)彈(dan)性(xing)體(ti)的(de)(de)(de)(de)過程(cheng)是經過高(gao)(gao)溫(wen)（110-170℃）硫(liu)(liu)化成(cheng)(cheng)型的(de)(de)(de)(de)。它主(zhu)要以高(gao)(gao)分子量的(de)(de)(de)(de)聚(ju)(ju)甲基乙烯基硅氧烷為生膠(jiao)，混(hun)入補(bu)強填料(liao)、硫(liu)(liu)化劑等，在加(jia)(jia)熱加(jia)(jia)壓下硫(liu)(liu)化成(cheng)(cheng)彈(dan)性(xing)體(ti)。硅橡(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)(de)補(bu)強主(zhu)要是各種(zhong)類型的(de)(de)(de)(de)白炭黑，可使硫(liu)(liu)化膠(jiao)的(de)(de)(de)(de)強度增加(jia)(jia)數十倍。有時為了降低成(cheng)(cheng)本或改(gai)善(shan)膠(jiao)料(liao)性(xing)能及賦予硫(liu)(liu)化膠(jiao)各種(zhong)特殊的(de)(de)(de)(de)性(xing)能，也加(jia)(jia)入相(xiang)應(ying)的(de)(de)(de)(de)各種(zhong)添(tian)加(jia)(jia)劑。硫(liu)(liu)化劑是各種(zhong)有機過氧化物或加(jia)(jia)成(cheng)(cheng)反應(ying)催化劑。

加工成型方法如圖(tu)所示。一次硫(liu)化的目的是進(jin)行(xing)高分子鏈的交聯反應；二次硫(liu)化的目的是進(jin)行(xing)補充交聯、驅(qu)除(chu)硫(liu)化劑分解產物和其他揮發(fa)性化合(he)物以穩定硫(liu)化膠的各項(xiang)性能。常(chang)用(yong)的設備有開放式煉膠機(ji)、捏(nie)合(he)機(ji)及真(zhen)空密煉機(ji)。

主要性能

（1）高(gao)(gao)溫(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)顯(xian)著的(de)(de)(de)特征是(shi)高(gao)(gao)溫(wen)穩定性(xing)(xing)(xing)(xing)，雖(sui)然常(chang)(chang)溫(wen)下硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)強度僅是(shi)天然橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)或某些(xie)合(he)(he)成橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)一(yi)半，但在(zai)200℃以上的(de)(de)(de)高(gao)(gao)溫(wen)環境下，硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)仍能(neng)(neng)(neng)(neng)保(bao)持一(yi)定的(de)(de)(de)柔韌性(xing)(xing)(xing)(xing)、回彈性(xing)(xing)(xing)(xing)和表面(mian)硬度，且力學性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)無(wu)明顯(xian)變化(hua)(hua)(hua)。（2）低(di)溫(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)玻璃化(hua)(hua)(hua)溫(wen)度一(yi)般為-70~-50℃，特殊(shu)配(pei)方可達-100℃，表明其(qi)低(di)溫(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)優(you)(you)異(yi)。這對(dui)航空、宇航工業的(de)(de)(de)意義重大(da)。（3）耐(nai)候性(xing)(xing)(xing)(xing)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)中Si-O-Si鍵對(dui)氧、臭氧及(ji)(ji)紫外線等(deng)十分穩定，在(zai)不(bu)加(jia)任何添加(jia)劑(ji)的(de)(de)(de)情(qing)況(kuang)下，就具有(you)(you)(you)優(you)(you)良(liang)的(de)(de)(de)耐(nai)候性(xing)(xing)(xing)(xing)。（4）電氣(qi)(qi)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)具有(you)(you)(you)優(you)(you)異(yi)的(de)(de)(de)絕緣性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)，耐(nai)電暈(yun)性(xing)(xing)(xing)(xing)和耐(nai)電弧性(xing)(xing)(xing)(xing)也非常(chang)(chang)好。（5）物理(li)(li)機(ji)械(xie)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)常(chang)(chang)溫(wen)下的(de)(de)(de)物理(li)(li)機(ji)械(xie)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)比(bi)通用(yong)(yong)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)差，但在(zai)150℃的(de)(de)(de)高(gao)(gao)溫(wen)和-50℃的(de)(de)(de)低(di)溫(wen)下，其(qi)物理(li)(li)機(ji)械(xie)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)優(you)(you)于(yu)通用(yong)(yong)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)。（6）耐(nai)油及(ji)(ji)化(hua)(hua)(hua)學試(shi)劑(ji)性(xing)(xing)(xing)(xing)。普(pu)通硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)具有(you)(you)(you)中等(deng)的(de)(de)(de)耐(nai)油、耐(nai)溶劑(ji)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)。（7）氣(qi)(qi)體(ti)透(tou)過(guo)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)。室(shi)溫(wen)下硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)對(dui)空氣(qi)(qi)、氮、氧、二氧化(hua)(hua)(hua)碳等(deng)氣(qi)(qi)體(ti)的(de)(de)(de)透(tou)氣(qi)(qi)性(xing)(xing)(xing)(xing)比(bi)天然橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)高(gao)(gao)出30-50倍(bei)。（8）生理(li)(li)惰性(xing)(xing)(xing)(xing)。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)無(wu)毒，無(wu)味，無(wu)嗅，與(yu)人體(ti)組(zu)織不(bu)粘連，具有(you)(you)(you)抗(kang)凝(ning)血(xue)作用(yong)(yong)，對(dui)肌(ji)體(ti)組(zu)織的(de)(de)(de)反應性(xing)(xing)(xing)(xing)非常(chang)(chang)少。特別適(shi)合(he)(he)作為醫用(yong)(yong)材(cai)料。

硅橡膠的用量

據中國(guo)汽(qi)(qi)車(che)工業(ye)(ye)協會統計，2012年(nian)，汽(qi)(qi)車(che)產(chan)(chan)(chan)銷分(fen)別(bie)達到1927.18萬輛(liang)和1930.64萬輛(liang)，同比分(fen)別(bie)增長4.63%和4.33%，汽(qi)(qi)車(che)工業(ye)(ye)硅(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)的(de)(de)用量約達2.0萬t。根據觀研天(tian)下的(de)(de)新研究，增加有機(ji)硅(gui)(gui)材料在(zai)汽(qi)(qi)車(che)零(ling)部件方面的(de)(de)用量，可以大幅度提(ti)(ti)高汽(qi)(qi)車(che)的(de)(de)安全(quan)性(xing)能，因(yin)此，汽(qi)(qi)車(che)產(chan)(chan)(chan)量和單車(che)用量水平的(de)(de)提(ti)(ti)高都將(jiang)(jiang)推動汽(qi)(qi)車(che)工業(ye)(ye)對硅(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)需求的(de)(de)增加。國(guo)家鼓勵自主品(pin)牌的(de)(de)汽(qi)(qi)車(che)發展，關鍵汽(qi)(qi)車(che)零(ling)部件實現自主化，《2012年(nian)度黨政(zheng)機(ji)關公務用車(che)選用車(che)型目錄（征求意見稿）》為自主品(pin)牌擴大在(zai)政(zheng)府采購的(de)(de)市場份額，為改(gai)變目前國(guo)內政(zheng)府采購以合資品(pin)牌產(chan)(chan)(chan)品(pin)為主的(de)(de)局面提(ti)(ti)供了保(bao)障。促進(jin)自主品(pin)牌發展，國(guo)產(chan)(chan)(chan)汽(qi)(qi)車(che)業(ye)(ye)的(de)(de)繁(fan)榮將(jiang)(jiang)為汽(qi)(qi)車(che)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)應用提(ti)(ti)供有力保(bao)障。預測未(wei)來3年(nian)，我國(guo)室(shi)溫硫化硅(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)在(zai)汽(qi)(qi)車(che)行業(ye)(ye)將(jiang)(jiang)以年(nian)均20%增長。

此(ci)外(wai)，硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)是重要的(de)(de)非(fei)石(shi)(shi)油(you)(you)基(ji)(ji)合(he)成(cheng)(cheng)(cheng)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)，約占非(fei)石(shi)(shi)油(you)(you)基(ji)(ji)合(he)成(cheng)(cheng)(cheng)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)消費量(liang)的(de)(de)98%。但(dan)因為(wei)石(shi)(shi)油(you)(you)價格的(de)(de)大(da)幅上漲(zhang)，同時我國(guo)(guo)在(zai)硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)關鍵原料(liao)有(you)機(ji)硅(gui)單體(ti)(ti)的(de)(de)生(sheng)產技術(shu)方面取得突(tu)破，有(you)機(ji)硅(gui)單體(ti)(ti)的(de)(de)生(sheng)產技術(shu)在(zai)2005年前(qian)被幾家(jia)跨國(guo)(guo)公司壟斷(duan)，但(dan)目前(qian)我國(guo)(guo)已發(fa)展成(cheng)(cheng)(cheng)為(wei)全球有(you)機(ji)硅(gui)單體(ti)(ti)第1大(da)國(guo)(guo)，這(zhe)2個方面原因使硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)價格從2011年起開(kai)始低于石(shi)(shi)油(you)(you)基(ji)(ji)合(he)成(cheng)(cheng)(cheng)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)，僅約為(wei)大(da)宗石(shi)(shi)油(you)(you)基(ji)(ji)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)80%～90%，成(cheng)(cheng)(cheng)為(wei)廉價的(de)(de)合(he)成(cheng)(cheng)(cheng)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)，并(bing)開(kai)始大(da)規模(mo)替代石(shi)(shi)油(you)(you)基(ji)(ji)合(he)成(cheng)(cheng)(cheng)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)。這(zhe)將(jiang)極(ji)大(da)拓展有(you)機(ji)硅(gui)產業(ye)的(de)(de)市場空間，同時將(jiang)帶(dai)動硅(gui)油(you)(you)、硅(gui)烷偶聯劑和硅(gui)樹脂(zhi)等(deng)其他有(you)機(ji)硅(gui)產品的(de)(de)消費。