硅橡膠是(shi)指主鏈由硅(gui)和氧原子交替構成(cheng)(cheng)，硅(gui)原子上通常連有兩個有機基(ji)團的(de)橡(xiang)(xiang)膠。普通的(de)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠主要由含甲基(ji)和少量乙烯基(ji)的(de)硅(gui)氧鏈節組成(cheng)(cheng)。苯基(ji)的(de)引(yin)(yin)入(ru)可提高(gao)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠的(de)耐高(gao)、低溫性(xing)(xing)能(neng)，三(san)氟(fu)丙基(ji)及(ji)氰基(ji)的(de)引(yin)(yin)入(ru)則可提高(gao)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠的(de)耐溫及(ji)耐油性(xing)(xing)能(neng)。硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠耐低溫性(xing)(xing)能(neng)良(liang)好，一(yi)般在-55℃下(xia)仍(reng)能(neng)工作。引(yin)(yin)入(ru)苯基(ji)后，可達-73℃。硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠的(de)耐熱(re)性(xing)(xing)能(neng)也很(hen)突出，在180℃下(xia)可長(chang)期工作，稍高(gao)于(yu)200℃也能(neng)承受數周或更長(chang)時(shi)(shi)間仍(reng)有彈性(xing)(xing)，瞬時(shi)(shi)可耐300℃以上的(de)高(gao)溫。硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠的(de)透氣性(xing)(xing)好，氧氣透過率(lv)在合(he)成(cheng)(cheng)聚合(he)物中(zhong)是(shi)較高(gao)的(de)。此(ci)外，硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠還具有生(sheng)理惰性(xing)(xing)、不(bu)會導致凝血(xue)的(de)突出特性(xing)(xing)，因此(ci)在醫用(yong)(yong)領域應用(yong)(yong)廣泛(fan)。

主要品種

硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)分類的(de)(de)方法很多，通常按(an)(an)(an)固(gu)化(hua)(hua)(hua)前的(de)(de)形態分為(wei)(wei)固(gu)體(ti)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)和(he)(he)液體(ti)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)；按(an)(an)(an)硫化(hua)(hua)(hua)溫(wen)度(du)分為(wei)(wei)室溫(wen)硫化(hua)(hua)(hua)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)，高溫(wen)硫化(hua)(hua)(hua)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)；按(an)(an)(an)所用(yong)單體(ti)的(de)(de)不同(tong)，可(ke)(ke)分為(wei)(wei)甲基(ji)(ji)乙烯基(ji)(ji)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)，甲基(ji)(ji)苯基(ji)(ji)乙烯基(ji)(ji)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)、氟(fu)硅(gui)，腈(jing)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)等(deng)(deng)；按(an)(an)(an)性能和(he)(he)用(yong)途的(de)(de)不同(tong)又可(ke)(ke)分為(wei)(wei)通用(yong)型(xing)(xing)、超耐低溫(wen)型(xing)(xing)、超耐高溫(wen)型(xing)(xing)、高強力(li)型(xing)(xing)、耐油型(xing)(xing)、醫用(yong)型(xing)(xing)等(deng)(deng)等(deng)(deng)。

發展史

硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)早(zao)期(qi)是由美國(guo)(guo)(guo)以(yi)三氯化(hua)鐵為催化(hua)劑合成的(de)(de)(de)。1945年，硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)產(chan)品問世。1948年，采用(yong)高比表面積的(de)(de)(de)氣相法白炭黑(hei)補強的(de)(de)(de)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)研制成功(gong)，使硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)性能躍升(sheng)到實用(yong)階(jie)段，奠定了現(xian)代硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)生(sheng)產(chan)技(ji)術的(de)(de)(de)基礎。從二甲基二氯硅(gui)(gui)烷合成開始生(sheng)產(chan)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)國(guo)(guo)(guo)家(jia)有美國(guo)(guo)(guo)。俄羅斯、德(de)國(guo)(guo)(guo)、日本、韓(han)國(guo)(guo)(guo)和(he)中(zhong)(zhong)國(guo)(guo)(guo)等。中(zhong)(zhong)國(guo)(guo)(guo)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)工業化(hua)研究始于1957年，多家(jia)研究所和(he)企業陸續開發(fa)出各種硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)。到2003年底，中(zhong)(zhong)國(guo)(guo)(guo)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)生(sheng)產(chan)能力(li)為135千噸，其(qi)中(zhong)(zhong)高溫膠(jiao)100千噸。

高溫硫化硅橡膠

高(gao)(gao)溫硫(liu)化硅(gui)橡(xiang)膠是(shi)(shi)指聚(ju)硅(gui)氧(yang)烷變成彈性體的(de)過(guo)(guo)程是(shi)(shi)經過(guo)(guo)高(gao)(gao)溫（110-170℃）硫(liu)化成型(xing)的(de)。它(ta)主(zhu)要以高(gao)(gao)分子(zi)量的(de)聚(ju)甲基乙烯(xi)基硅(gui)氧(yang)烷為生(sheng)膠，混入補(bu)強(qiang)填料、硫(liu)化劑等，在(zai)加(jia)(jia)熱加(jia)(jia)壓下硫(liu)化成彈性體。硅(gui)橡(xiang)膠的(de)補(bu)強(qiang)主(zhu)要是(shi)(shi)各(ge)種(zhong)類(lei)型(xing)的(de)白炭黑(hei)，可使硫(liu)化膠的(de)強(qiang)度增加(jia)(jia)數(shu)十倍。有時為了(le)降(jiang)低(di)成本或改善膠料性能(neng)及賦(fu)予硫(liu)化膠各(ge)種(zhong)特(te)殊的(de)性能(neng)，也加(jia)(jia)入相應(ying)的(de)各(ge)種(zhong)添加(jia)(jia)劑。硫(liu)化劑是(shi)(shi)各(ge)種(zhong)有機過(guo)(guo)氧(yang)化物(wu)或加(jia)(jia)成反應(ying)催(cui)化劑。

加工成型(xing)方法(fa)如圖所示(shi)。一次(ci)硫(liu)(liu)(liu)化(hua)(hua)(hua)的目的是進(jin)(jin)行(xing)(xing)高(gao)分(fen)(fen)子鏈(lian)的交(jiao)聯反應(ying)；二次(ci)硫(liu)(liu)(liu)化(hua)(hua)(hua)的目的是進(jin)(jin)行(xing)(xing)補(bu)充交(jiao)聯、驅除硫(liu)(liu)(liu)化(hua)(hua)(hua)劑(ji)分(fen)(fen)解產物(wu)和(he)其(qi)他揮(hui)發(fa)性化(hua)(hua)(hua)合物(wu)以(yi)穩定硫(liu)(liu)(liu)化(hua)(hua)(hua)膠(jiao)的各項性能。常(chang)用的設備有(you)開放(fang)式煉膠(jiao)機(ji)、捏合機(ji)及真空(kong)密煉機(ji)。

主要性能

（1）高溫(wen)(wen)(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)顯著的(de)(de)(de)(de)(de)特征是高溫(wen)(wen)(wen)(wen)穩定(ding)性(xing)(xing)(xing)(xing)，雖然(ran)(ran)常溫(wen)(wen)(wen)(wen)下(xia)(xia)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)(de)強度僅是天(tian)然(ran)(ran)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)或某(mou)些(xie)合成橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)(de)一半，但在200℃以上的(de)(de)(de)(de)(de)高溫(wen)(wen)(wen)(wen)環境下(xia)(xia)，硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)仍(reng)能(neng)(neng)保持一定(ding)的(de)(de)(de)(de)(de)柔韌性(xing)(xing)(xing)(xing)、回(hui)彈性(xing)(xing)(xing)(xing)和(he)表面硬度，且(qie)力(li)學性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)無明顯變(bian)化。（2）低溫(wen)(wen)(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)(de)玻璃化溫(wen)(wen)(wen)(wen)度一般為-70~-50℃，特殊配方(fang)可(ke)達(da)-100℃，表明其(qi)低溫(wen)(wen)(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)優(you)異。這對(dui)(dui)航空、宇航工業的(de)(de)(de)(de)(de)意義(yi)重大。（3）耐候性(xing)(xing)(xing)(xing)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)中Si-O-Si鍵對(dui)(dui)氧(yang)、臭(chou)氧(yang)及(ji)紫(zi)外線等十分(fen)穩定(ding)，在不加任何添(tian)加劑的(de)(de)(de)(de)(de)情況下(xia)(xia)，就具有(you)優(you)良的(de)(de)(de)(de)(de)耐候性(xing)(xing)(xing)(xing)。（4）電(dian)氣(qi)(qi)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)具有(you)優(you)異的(de)(de)(de)(de)(de)絕緣性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)，耐電(dian)暈性(xing)(xing)(xing)(xing)和(he)耐電(dian)弧性(xing)(xing)(xing)(xing)也非常好。（5）物(wu)(wu)理(li)(li)機(ji)械性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)常溫(wen)(wen)(wen)(wen)下(xia)(xia)的(de)(de)(de)(de)(de)物(wu)(wu)理(li)(li)機(ji)械性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)比(bi)通(tong)用(yong)(yong)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)差(cha)，但在150℃的(de)(de)(de)(de)(de)高溫(wen)(wen)(wen)(wen)和(he)-50℃的(de)(de)(de)(de)(de)低溫(wen)(wen)(wen)(wen)下(xia)(xia)，其(qi)物(wu)(wu)理(li)(li)機(ji)械性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)優(you)于通(tong)用(yong)(yong)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)。（6）耐油及(ji)化學試劑性(xing)(xing)(xing)(xing)。普(pu)通(tong)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)具有(you)中等的(de)(de)(de)(de)(de)耐油、耐溶(rong)劑性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。（7）氣(qi)(qi)體透過性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。室溫(wen)(wen)(wen)(wen)下(xia)(xia)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)對(dui)(dui)空氣(qi)(qi)、氮、氧(yang)、二(er)氧(yang)化碳等氣(qi)(qi)體的(de)(de)(de)(de)(de)透氣(qi)(qi)性(xing)(xing)(xing)(xing)比(bi)天(tian)然(ran)(ran)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)高出30-50倍。（8）生理(li)(li)惰性(xing)(xing)(xing)(xing)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)無毒(du)，無味，無嗅(xiu)，與人(ren)體組織不粘連(lian)，具有(you)抗(kang)凝血作用(yong)(yong)，對(dui)(dui)肌體組織的(de)(de)(de)(de)(de)反應性(xing)(xing)(xing)(xing)非常少(shao)。特別適合作為醫用(yong)(yong)材料。

硅橡膠的用量

據中國(guo)(guo)(guo)汽車(che)(che)(che)工業協會(hui)統計，2012年，汽車(che)(che)(che)產銷分別達到(dao)1927.18萬輛和(he)1930.64萬輛，同(tong)比(bi)分別增長(chang)4.63%和(he)4.33%，汽車(che)(che)(che)工業硅(gui)橡膠的(de)(de)用(yong)量約達2.0萬t。根據觀研天下的(de)(de)新研究，增加(jia)有機硅(gui)材(cai)料在(zai)汽車(che)(che)(che)零(ling)部(bu)件方(fang)面(mian)的(de)(de)用(yong)量，可以(yi)大幅度提(ti)高汽車(che)(che)(che)的(de)(de)安全性能，因此，汽車(che)(che)(che)產量和(he)單車(che)(che)(che)用(yong)量水平的(de)(de)提(ti)高都將(jiang)推動汽車(che)(che)(che)工業對硅(gui)橡膠需求(qiu)的(de)(de)增加(jia)。國(guo)(guo)(guo)家鼓勵自(zi)(zi)主品(pin)牌(pai)的(de)(de)汽車(che)(che)(che)發展，關鍵汽車(che)(che)(che)零(ling)部(bu)件實現(xian)自(zi)(zi)主化，《2012年度黨政(zheng)機關公務用(yong)車(che)(che)(che)選(xuan)用(yong)車(che)(che)(che)型(xing)目(mu)錄（征求(qiu)意見(jian)稿(gao)）》為自(zi)(zi)主品(pin)牌(pai)擴大在(zai)政(zheng)府采(cai)購的(de)(de)市場份額，為改(gai)變目(mu)前國(guo)(guo)(guo)內政(zheng)府采(cai)購以(yi)合資品(pin)牌(pai)產品(pin)為主的(de)(de)局(ju)面(mian)提(ti)供(gong)了保(bao)障。促進(jin)自(zi)(zi)主品(pin)牌(pai)發展，國(guo)(guo)(guo)產汽車(che)(che)(che)業的(de)(de)繁榮(rong)將(jiang)為汽車(che)(che)(che)膠的(de)(de)應用(yong)提(ti)供(gong)有力保(bao)障。預(yu)測未來3年，我國(guo)(guo)(guo)室溫硫化硅(gui)橡膠在(zai)汽車(che)(che)(che)行業將(jiang)以(yi)年均20%增長(chang)。

此外，硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)是重要的(de)(de)非(fei)石(shi)油(you)(you)基(ji)合(he)(he)成(cheng)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)，約(yue)占非(fei)石(shi)油(you)(you)基(ji)合(he)(he)成(cheng)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)消費(fei)量的(de)(de)98%。但因為(wei)(wei)石(shi)油(you)(you)價(jia)格的(de)(de)大(da)幅上漲，同時我(wo)國(guo)在硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)關(guan)鍵原料有機(ji)(ji)硅(gui)(gui)(gui)單(dan)體(ti)的(de)(de)生(sheng)產(chan)(chan)技術(shu)方面取得突破，有機(ji)(ji)硅(gui)(gui)(gui)單(dan)體(ti)的(de)(de)生(sheng)產(chan)(chan)技術(shu)在2005年(nian)前被幾家跨國(guo)公司壟斷，但目前我(wo)國(guo)已(yi)發展(zhan)成(cheng)為(wei)(wei)全球(qiu)有機(ji)(ji)硅(gui)(gui)(gui)單(dan)體(ti)第1大(da)國(guo)，這(zhe)2個方面原因使硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)價(jia)格從2011年(nian)起開始低于石(shi)油(you)(you)基(ji)合(he)(he)成(cheng)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)，僅約(yue)為(wei)(wei)大(da)宗石(shi)油(you)(you)基(ji)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)80%～90%，成(cheng)為(wei)(wei)廉價(jia)的(de)(de)合(he)(he)成(cheng)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)，并開始大(da)規模替代石(shi)油(you)(you)基(ji)合(he)(he)成(cheng)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)。這(zhe)將極(ji)大(da)拓展(zhan)有機(ji)(ji)硅(gui)(gui)(gui)產(chan)(chan)業的(de)(de)市場空(kong)間，同時將帶(dai)動硅(gui)(gui)(gui)油(you)(you)、硅(gui)(gui)(gui)烷偶聯劑和硅(gui)(gui)(gui)樹脂(zhi)等其他有機(ji)(ji)硅(gui)(gui)(gui)產(chan)(chan)品的(de)(de)消費(fei)。