硅橡膠是指主(zhu)鏈由(you)硅(gui)和(he)氧(yang)原(yuan)子交替(ti)構成(cheng)，硅(gui)原(yuan)子上(shang)通(tong)常連有(you)兩個有(you)機基團的(de)(de)(de)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)。普通(tong)的(de)(de)(de)硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)主(zhu)要(yao)由(you)含甲基和(he)少量乙(yi)烯基的(de)(de)(de)硅(gui)氧(yang)鏈節組成(cheng)。苯(ben)基的(de)(de)(de)引入(ru)(ru)可(ke)(ke)提高(gao)硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)耐高(gao)、低溫(wen)(wen)性(xing)(xing)能(neng)，三(san)氟丙基及氰基的(de)(de)(de)引入(ru)(ru)則可(ke)(ke)提高(gao)硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)耐溫(wen)(wen)及耐油性(xing)(xing)能(neng)。硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)耐低溫(wen)(wen)性(xing)(xing)能(neng)良好，一般在(zai)(zai)-55℃下(xia)仍能(neng)工(gong)作(zuo)。引入(ru)(ru)苯(ben)基后(hou)，可(ke)(ke)達(da)-73℃。硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)耐熱(re)性(xing)(xing)能(neng)也很突出，在(zai)(zai)180℃下(xia)可(ke)(ke)長期工(gong)作(zuo)，稍高(gao)于(yu)200℃也能(neng)承受數周或更(geng)長時(shi)間仍有(you)彈性(xing)(xing)，瞬時(shi)可(ke)(ke)耐300℃以上(shang)的(de)(de)(de)高(gao)溫(wen)(wen)。硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)透氣性(xing)(xing)好，氧(yang)氣透過率在(zai)(zai)合(he)成(cheng)聚(ju)合(he)物(wu)中是較高(gao)的(de)(de)(de)。此(ci)外，硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)還具有(you)生理惰性(xing)(xing)、不會導致凝血的(de)(de)(de)突出特(te)性(xing)(xing)，因此(ci)在(zai)(zai)醫(yi)用(yong)領域應用(yong)廣泛。

主要品種

硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)分(fen)(fen)類的方法很多，通常按固化前的形態(tai)分(fen)(fen)為(wei)(wei)固體(ti)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)和液體(ti)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)；按硫化溫(wen)度分(fen)(fen)為(wei)(wei)室溫(wen)硫化硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)，高溫(wen)硫化硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)；按所用(yong)(yong)單(dan)體(ti)的不(bu)同，可分(fen)(fen)為(wei)(wei)甲基乙烯基硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)，甲基苯(ben)基乙烯基硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)、氟硅(gui)(gui)(gui)，腈硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)等；按性能和用(yong)(yong)途的不(bu)同又(you)可分(fen)(fen)為(wei)(wei)通用(yong)(yong)型(xing)(xing)(xing)、超耐低(di)溫(wen)型(xing)(xing)(xing)、超耐高溫(wen)型(xing)(xing)(xing)、高強力(li)型(xing)(xing)(xing)、耐油型(xing)(xing)(xing)、醫用(yong)(yong)型(xing)(xing)(xing)等等。

發展史

硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)早期是(shi)由美國(guo)(guo)(guo)(guo)以三氯(lv)化鐵為催化劑合成的(de)(de)(de)。1945年(nian)，硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)產品(pin)問世。1948年(nian)，采用(yong)高比表面積(ji)的(de)(de)(de)氣相法(fa)白(bai)炭(tan)黑補(bu)強的(de)(de)(de)硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)研制成功(gong)，使硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)性(xing)能躍升到實(shi)用(yong)階段，奠定了現代(dai)硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)生產技術的(de)(de)(de)基礎。從(cong)二(er)甲基二(er)氯(lv)硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)烷合成開始(shi)生產硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)國(guo)(guo)(guo)(guo)家(jia)有美國(guo)(guo)(guo)(guo)。俄羅斯、德國(guo)(guo)(guo)(guo)、日(ri)本、韓國(guo)(guo)(guo)(guo)和中(zhong)國(guo)(guo)(guo)(guo)等。中(zhong)國(guo)(guo)(guo)(guo)硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)工業化研究始(shi)于1957年(nian)，多家(jia)研究所和企業陸(lu)續開發出(chu)各種硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)。到2003年(nian)底，中(zhong)國(guo)(guo)(guo)(guo)硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)生產能力為135千(qian)噸(dun)，其中(zhong)高溫膠(jiao)(jiao)100千(qian)噸(dun)。

高溫硫化硅橡膠

高(gao)溫硫(liu)化(hua)(hua)(hua)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)是(shi)指(zhi)聚(ju)硅(gui)氧(yang)烷變成(cheng)彈性體的(de)過程(cheng)是(shi)經(jing)過高(gao)溫（110-170℃）硫(liu)化(hua)(hua)(hua)成(cheng)型的(de)。它主(zhu)要(yao)以高(gao)分子量的(de)聚(ju)甲基乙(yi)烯基硅(gui)氧(yang)烷為生膠(jiao)(jiao)(jiao)，混入補強(qiang)填料、硫(liu)化(hua)(hua)(hua)劑(ji)等，在加(jia)熱加(jia)壓(ya)下硫(liu)化(hua)(hua)(hua)成(cheng)彈性體。硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)補強(qiang)主(zhu)要(yao)是(shi)各種類型的(de)白炭黑，可使硫(liu)化(hua)(hua)(hua)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)強(qiang)度增加(jia)數十(shi)倍。有(you)時為了降低成(cheng)本或改善膠(jiao)(jiao)(jiao)料性能(neng)及賦(fu)予硫(liu)化(hua)(hua)(hua)膠(jiao)(jiao)(jiao)各種特殊的(de)性能(neng)，也加(jia)入相應(ying)的(de)各種添加(jia)劑(ji)。硫(liu)化(hua)(hua)(hua)劑(ji)是(shi)各種有(you)機過氧(yang)化(hua)(hua)(hua)物或加(jia)成(cheng)反(fan)應(ying)催化(hua)(hua)(hua)劑(ji)。

加(jia)工(gong)成型方法(fa)如圖所示(shi)。一次硫(liu)(liu)化(hua)的(de)目(mu)的(de)是進(jin)(jin)行高分子(zi)鏈的(de)交聯反應；二次硫(liu)(liu)化(hua)的(de)目(mu)的(de)是進(jin)(jin)行補充交聯、驅除硫(liu)(liu)化(hua)劑分解產物和其他揮發性化(hua)合(he)物以穩定硫(liu)(liu)化(hua)膠的(de)各項性能(neng)。常用的(de)設(she)備有開放式煉(lian)膠機、捏合(he)機及(ji)真空密煉(lian)機。

主要性能

（1）高溫(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)。硅(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)顯(xian)著的(de)(de)(de)(de)(de)(de)特(te)征是(shi)高溫(wen)(wen)穩定(ding)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)，雖然常(chang)(chang)溫(wen)(wen)下(xia)硅(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)強度(du)僅是(shi)天然橡膠(jiao)(jiao)或某些合成橡膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)一半，但在(zai)200℃以上的(de)(de)(de)(de)(de)(de)高溫(wen)(wen)環境下(xia)，硅(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)仍能(neng)(neng)(neng)(neng)保持(chi)一定(ding)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)柔韌性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)、回彈性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)和(he)表(biao)面硬度(du)，且力學性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)無明顯(xian)變(bian)化(hua)。（2）低(di)溫(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)硅(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)玻璃化(hua)溫(wen)(wen)度(du)一般為(wei)-70~-50℃，特(te)殊配方可達-100℃，表(biao)明其低(di)溫(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)優(you)異。這對(dui)航空、宇航工業的(de)(de)(de)(de)(de)(de)意義重大。（3）耐(nai)候性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)硅(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)中Si-O-Si鍵(jian)對(dui)氧、臭(chou)氧及(ji)紫(zi)外線(xian)等十分穩定(ding)，在(zai)不加任何添加劑(ji)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)情況下(xia)，就具(ju)有(you)優(you)良的(de)(de)(de)(de)(de)(de)耐(nai)候性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)。（4）電(dian)氣(qi)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)。硅(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)具(ju)有(you)優(you)異的(de)(de)(de)(de)(de)(de)絕(jue)緣性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)，耐(nai)電(dian)暈性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)和(he)耐(nai)電(dian)弧性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)也非常(chang)(chang)好。（5）物理機械(xie)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)。硅(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)常(chang)(chang)溫(wen)(wen)下(xia)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)物理機械(xie)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)比通(tong)用(yong)(yong)橡膠(jiao)(jiao)差，但在(zai)150℃的(de)(de)(de)(de)(de)(de)高溫(wen)(wen)和(he)-50℃的(de)(de)(de)(de)(de)(de)低(di)溫(wen)(wen)下(xia)，其物理機械(xie)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)優(you)于通(tong)用(yong)(yong)橡膠(jiao)(jiao)。（6）耐(nai)油及(ji)化(hua)學試劑(ji)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)。普通(tong)硅(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)具(ju)有(you)中等的(de)(de)(de)(de)(de)(de)耐(nai)油、耐(nai)溶劑(ji)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)。（7）氣(qi)體(ti)透過性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)。室溫(wen)(wen)下(xia)硅(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)對(dui)空氣(qi)、氮、氧、二(er)氧化(hua)碳(tan)等氣(qi)體(ti)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)透氣(qi)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)比天然橡膠(jiao)(jiao)高出30-50倍。（8）生理惰性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)。硅(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)無毒，無味(wei)，無嗅，與人體(ti)組(zu)織(zhi)不粘連，具(ju)有(you)抗凝血作用(yong)(yong)，對(dui)肌體(ti)組(zu)織(zhi)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)反應性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)非常(chang)(chang)少。特(te)別(bie)適合作為(wei)醫用(yong)(yong)材料。

硅橡膠的用量

據中(zhong)國(guo)汽(qi)車(che)(che)工(gong)(gong)業(ye)(ye)協(xie)會統計，2012年，汽(qi)車(che)(che)產銷分別(bie)達到1927.18萬輛和1930.64萬輛，同比(bi)分別(bie)增長4.63%和4.33%，汽(qi)車(che)(che)工(gong)(gong)業(ye)(ye)硅(gui)橡膠(jiao)的(de)(de)用(yong)(yong)(yong)量約達2.0萬t。根據觀研(yan)天下的(de)(de)新研(yan)究，增加有(you)機硅(gui)材料在(zai)汽(qi)車(che)(che)零部(bu)件(jian)方(fang)面的(de)(de)用(yong)(yong)(yong)量，可以大幅度提高汽(qi)車(che)(che)的(de)(de)安全性(xing)能(neng)，因此(ci)，汽(qi)車(che)(che)產量和單車(che)(che)用(yong)(yong)(yong)量水平(ping)的(de)(de)提高都將(jiang)(jiang)推動汽(qi)車(che)(che)工(gong)(gong)業(ye)(ye)對硅(gui)橡膠(jiao)需求(qiu)的(de)(de)增加。國(guo)家(jia)鼓勵自(zi)主品(pin)牌的(de)(de)汽(qi)車(che)(che)發展(zhan)，關鍵汽(qi)車(che)(che)零部(bu)件(jian)實現自(zi)主化，《2012年度黨政機關公務用(yong)(yong)(yong)車(che)(che)選用(yong)(yong)(yong)車(che)(che)型目(mu)錄(lu)（征(zheng)求(qiu)意見稿）》為(wei)(wei)自(zi)主品(pin)牌擴大在(zai)政府采(cai)購的(de)(de)市場份額，為(wei)(wei)改變目(mu)前國(guo)內政府采(cai)購以合資品(pin)牌產品(pin)為(wei)(wei)主的(de)(de)局面提供(gong)了保(bao)障(zhang)。促進自(zi)主品(pin)牌發展(zhan)，國(guo)產汽(qi)車(che)(che)業(ye)(ye)的(de)(de)繁榮(rong)將(jiang)(jiang)為(wei)(wei)汽(qi)車(che)(che)膠(jiao)的(de)(de)應用(yong)(yong)(yong)提供(gong)有(you)力保(bao)障(zhang)。預測未(wei)來3年，我(wo)國(guo)室溫硫化硅(gui)橡膠(jiao)在(zai)汽(qi)車(che)(che)行業(ye)(ye)將(jiang)(jiang)以年均(jun)20%增長。

此外(wai)，硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)是重(zhong)要的(de)(de)非(fei)石油(you)基合(he)成(cheng)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)，約(yue)占非(fei)石油(you)基合(he)成(cheng)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)消(xiao)費量(liang)的(de)(de)98%。但因為(wei)石油(you)價格的(de)(de)大(da)(da)(da)幅上漲，同(tong)時(shi)我國(guo)在(zai)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)關鍵原(yuan)料(liao)有機(ji)(ji)硅(gui)(gui)單(dan)(dan)體(ti)的(de)(de)生產技術方(fang)面取得(de)突破，有機(ji)(ji)硅(gui)(gui)單(dan)(dan)體(ti)的(de)(de)生產技術在(zai)2005年前被幾家跨國(guo)公司壟斷，但目前我國(guo)已發展成(cheng)為(wei)全球(qiu)有機(ji)(ji)硅(gui)(gui)單(dan)(dan)體(ti)第1大(da)(da)(da)國(guo)，這(zhe)(zhe)2個方(fang)面原(yuan)因使硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)價格從2011年起(qi)開(kai)始(shi)(shi)低于(yu)石油(you)基合(he)成(cheng)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)，僅約(yue)為(wei)大(da)(da)(da)宗石油(you)基橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)80%～90%，成(cheng)為(wei)廉價的(de)(de)合(he)成(cheng)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)，并開(kai)始(shi)(shi)大(da)(da)(da)規模替代石油(you)基合(he)成(cheng)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)。這(zhe)(zhe)將(jiang)極大(da)(da)(da)拓展有機(ji)(ji)硅(gui)(gui)產業的(de)(de)市場空間，同(tong)時(shi)將(jiang)帶動硅(gui)(gui)油(you)、硅(gui)(gui)烷偶聯劑(ji)和硅(gui)(gui)樹脂等其他有機(ji)(ji)硅(gui)(gui)產品的(de)(de)消(xiao)費。