硅橡膠是(shi)指主(zhu)鏈由硅(gui)(gui)和(he)氧原(yuan)子(zi)交替(ti)構(gou)成(cheng)，硅(gui)(gui)原(yuan)子(zi)上(shang)通(tong)常連有兩個有機基(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)團的(de)(de)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)。普(pu)通(tong)的(de)(de)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)主(zhu)要由含甲基(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)和(he)少量乙烯基(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)的(de)(de)硅(gui)(gui)氧鏈節組成(cheng)。苯(ben)基(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)的(de)(de)引入(ru)可(ke)(ke)提(ti)高(gao)(gao)(gao)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)耐高(gao)(gao)(gao)、低溫(wen)性(xing)(xing)(xing)能(neng)，三氟丙基(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)及氰(qing)基(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)的(de)(de)引入(ru)則可(ke)(ke)提(ti)高(gao)(gao)(gao)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)耐溫(wen)及耐油性(xing)(xing)(xing)能(neng)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)耐低溫(wen)性(xing)(xing)(xing)能(neng)良好，一般在-55℃下仍能(neng)工(gong)作。引入(ru)苯(ben)基(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)后，可(ke)(ke)達-73℃。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)耐熱性(xing)(xing)(xing)能(neng)也(ye)很突出，在180℃下可(ke)(ke)長期工(gong)作，稍高(gao)(gao)(gao)于200℃也(ye)能(neng)承受(shou)數周或更長時(shi)(shi)間(jian)仍有彈性(xing)(xing)(xing)，瞬時(shi)(shi)可(ke)(ke)耐300℃以(yi)上(shang)的(de)(de)高(gao)(gao)(gao)溫(wen)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)透(tou)氣(qi)性(xing)(xing)(xing)好，氧氣(qi)透(tou)過率在合成(cheng)聚合物(wu)中是(shi)較高(gao)(gao)(gao)的(de)(de)。此外，硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)還具有生理惰性(xing)(xing)(xing)、不會導致凝血的(de)(de)突出特性(xing)(xing)(xing)，因此在醫用(yong)領域(yu)應用(yong)廣泛。

主要品種

硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)分(fen)類的(de)(de)方法很(hen)多(duo)，通常按(an)(an)固(gu)化(hua)前的(de)(de)形態分(fen)為(wei)固(gu)體(ti)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)和(he)液體(ti)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)；按(an)(an)硫(liu)(liu)化(hua)溫(wen)度分(fen)為(wei)室(shi)溫(wen)硫(liu)(liu)化(hua)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)，高溫(wen)硫(liu)(liu)化(hua)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)；按(an)(an)所(suo)用單體(ti)的(de)(de)不(bu)同，可分(fen)為(wei)甲(jia)基(ji)(ji)乙烯基(ji)(ji)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)，甲(jia)基(ji)(ji)苯基(ji)(ji)乙烯基(ji)(ji)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(an)(an)性能和(he)用途(tu)的(de)(de)不(bu)同又可分(fen)為(wei)通用型(xing)、超耐低(di)溫(wen)型(xing)、超耐高溫(wen)型(xing)、高強力(li)型(xing)、耐油型(xing)、醫用型(xing)等等。

發展史

硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)早期(qi)是由美(mei)國(guo)(guo)以三氯化(hua)鐵為(wei)催化(hua)劑合成的(de)。1945年，硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)產(chan)品問世。1948年，采用高比表面積(ji)的(de)氣相法白炭黑補強的(de)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)研制(zhi)成功(gong)，使硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)性(xing)能躍升到(dao)(dao)實用階段，奠定了(le)現(xian)代硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)生(sheng)產(chan)技術的(de)基(ji)(ji)礎。從二甲基(ji)(ji)二氯硅(gui)(gui)(gui)烷合成開始(shi)生(sheng)產(chan)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)國(guo)(guo)家(jia)有(you)美(mei)國(guo)(guo)。俄羅斯(si)、德國(guo)(guo)、日本、韓國(guo)(guo)和中國(guo)(guo)等。中國(guo)(guo)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)工業化(hua)研究(jiu)(jiu)始(shi)于(yu)1957年，多家(jia)研究(jiu)(jiu)所和企(qi)業陸續開發出各種硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)。到(dao)(dao)2003年底，中國(guo)(guo)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)生(sheng)產(chan)能力為(wei)135千噸(dun)，其中高溫膠(jiao)100千噸(dun)。

高溫硫化硅橡膠

高(gao)溫硫(liu)化(hua)(hua)(hua)硅(gui)橡(xiang)膠是指聚(ju)硅(gui)氧(yang)(yang)烷變成(cheng)(cheng)彈性(xing)(xing)體的(de)過(guo)程是經過(guo)高(gao)溫（110-170℃）硫(liu)化(hua)(hua)(hua)成(cheng)(cheng)型(xing)的(de)。它主(zhu)要以高(gao)分子量的(de)聚(ju)甲基(ji)(ji)乙烯基(ji)(ji)硅(gui)氧(yang)(yang)烷為生膠，混入(ru)補強(qiang)填(tian)料、硫(liu)化(hua)(hua)(hua)劑等，在(zai)加(jia)熱加(jia)壓下(xia)硫(liu)化(hua)(hua)(hua)成(cheng)(cheng)彈性(xing)(xing)體。硅(gui)橡(xiang)膠的(de)補強(qiang)主(zhu)要是各(ge)種類型(xing)的(de)白炭黑，可使硫(liu)化(hua)(hua)(hua)膠的(de)強(qiang)度增加(jia)數(shu)十(shi)倍。有時(shi)為了降(jiang)低成(cheng)(cheng)本(ben)或改善(shan)膠料性(xing)(xing)能(neng)及賦予硫(liu)化(hua)(hua)(hua)膠各(ge)種特(te)殊的(de)性(xing)(xing)能(neng)，也加(jia)入(ru)相應的(de)各(ge)種添加(jia)劑。硫(liu)化(hua)(hua)(hua)劑是各(ge)種有機(ji)過(guo)氧(yang)(yang)化(hua)(hua)(hua)物(wu)或加(jia)成(cheng)(cheng)反應催(cui)化(hua)(hua)(hua)劑。

加工成型方法如圖所示。一(yi)次硫化(hua)的目(mu)的是進行高分子鏈的交聯反應；二次硫化(hua)的目(mu)的是進行補充交聯、驅除硫化(hua)劑分解(jie)產(chan)物(wu)和其他(ta)揮(hui)發性(xing)化(hua)合物(wu)以(yi)穩定(ding)硫化(hua)膠的各項性(xing)能。常用的設備有開放式煉(lian)膠機、捏合機及真空(kong)密(mi)煉(lian)機。

主要性能

（1）高(gao)溫(wen)(wen)(wen)(wen)(wen)性(xing)(xing)能(neng)。硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)顯著的(de)(de)(de)特征(zheng)是(shi)高(gao)溫(wen)(wen)(wen)(wen)(wen)穩定(ding)(ding)性(xing)(xing)，雖然常溫(wen)(wen)(wen)(wen)(wen)下(xia)(xia)(xia)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)強度(du)僅是(shi)天然橡(xiang)膠(jiao)(jiao)或某些合成橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)一半(ban)，但在(zai)200℃以(yi)上的(de)(de)(de)高(gao)溫(wen)(wen)(wen)(wen)(wen)環境下(xia)(xia)(xia)，硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)仍能(neng)保持一定(ding)(ding)的(de)(de)(de)柔韌性(xing)(xing)、回彈性(xing)(xing)和表面硬度(du)，且力學性(xing)(xing)能(neng)無(wu)明顯變化。（2）低溫(wen)(wen)(wen)(wen)(wen)性(xing)(xing)能(neng)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)玻璃化溫(wen)(wen)(wen)(wen)(wen)度(du)一般為-70~-50℃，特殊配方可達-100℃，表明其低溫(wen)(wen)(wen)(wen)(wen)性(xing)(xing)能(neng)優(you)異(yi)。這對(dui)航(hang)空、宇航(hang)工(gong)業的(de)(de)(de)意義重(zhong)大。（3）耐候性(xing)(xing)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)中Si-O-Si鍵對(dui)氧(yang)、臭氧(yang)及紫外線等十分穩定(ding)(ding)，在(zai)不(bu)(bu)加任何(he)添加劑的(de)(de)(de)情況(kuang)下(xia)(xia)(xia)，就具(ju)(ju)有(you)優(you)良的(de)(de)(de)耐候性(xing)(xing)。（4）電氣(qi)性(xing)(xing)能(neng)。硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)具(ju)(ju)有(you)優(you)異(yi)的(de)(de)(de)絕緣性(xing)(xing)能(neng)，耐電暈性(xing)(xing)和耐電弧性(xing)(xing)也非常好。（5）物理機械性(xing)(xing)能(neng)。硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)常溫(wen)(wen)(wen)(wen)(wen)下(xia)(xia)(xia)的(de)(de)(de)物理機械性(xing)(xing)能(neng)比通用(yong)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)差(cha)，但在(zai)150℃的(de)(de)(de)高(gao)溫(wen)(wen)(wen)(wen)(wen)和-50℃的(de)(de)(de)低溫(wen)(wen)(wen)(wen)(wen)下(xia)(xia)(xia)，其物理機械性(xing)(xing)能(neng)優(you)于通用(yong)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)。（6）耐油及化學試劑性(xing)(xing)。普通硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)具(ju)(ju)有(you)中等的(de)(de)(de)耐油、耐溶劑性(xing)(xing)能(neng)。（7）氣(qi)體(ti)(ti)(ti)透(tou)過性(xing)(xing)能(neng)。室溫(wen)(wen)(wen)(wen)(wen)下(xia)(xia)(xia)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)對(dui)空氣(qi)、氮、氧(yang)、二氧(yang)化碳等氣(qi)體(ti)(ti)(ti)的(de)(de)(de)透(tou)氣(qi)性(xing)(xing)比天然橡(xiang)膠(jiao)(jiao)高(gao)出30-50倍(bei)。（8）生理惰性(xing)(xing)。硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)無(wu)毒(du)，無(wu)味，無(wu)嗅，與人體(ti)(ti)(ti)組織不(bu)(bu)粘連(lian)，具(ju)(ju)有(you)抗凝血作(zuo)用(yong)，對(dui)肌體(ti)(ti)(ti)組織的(de)(de)(de)反應性(xing)(xing)非常少。特別適合作(zuo)為醫用(yong)材(cai)料。

硅橡膠的用量

據中國(guo)汽車(che)(che)工業(ye)(ye)協會統計，2012年(nian)(nian)，汽車(che)(che)產(chan)(chan)銷分別達到1927.18萬輛和(he)1930.64萬輛，同比分別增(zeng)(zeng)長4.63%和(he)4.33%，汽車(che)(che)工業(ye)(ye)硅橡膠的(de)(de)用量(liang)(liang)約達2.0萬t。根據觀研(yan)天下的(de)(de)新研(yan)究(jiu)，增(zeng)(zeng)加(jia)有機硅材料在汽車(che)(che)零部(bu)件(jian)方面的(de)(de)用量(liang)(liang)，可以大幅度提高(gao)汽車(che)(che)的(de)(de)安全性(xing)能，因此，汽車(che)(che)產(chan)(chan)量(liang)(liang)和(he)單車(che)(che)用量(liang)(liang)水平的(de)(de)提高(gao)都將(jiang)推動汽車(che)(che)工業(ye)(ye)對硅橡膠需求(qiu)的(de)(de)增(zeng)(zeng)加(jia)。國(guo)家鼓勵自主(zhu)品(pin)(pin)牌的(de)(de)汽車(che)(che)發(fa)展，關鍵汽車(che)(che)零部(bu)件(jian)實現自主(zhu)化，《2012年(nian)(nian)度黨政(zheng)機關公務用車(che)(che)選(xuan)用車(che)(che)型目(mu)錄(lu)（征求(qiu)意見稿）》為(wei)自主(zhu)品(pin)(pin)牌擴大在政(zheng)府采(cai)購的(de)(de)市場(chang)份額(e)，為(wei)改變目(mu)前國(guo)內政(zheng)府采(cai)購以合資品(pin)(pin)牌產(chan)(chan)品(pin)(pin)為(wei)主(zhu)的(de)(de)局(ju)面提供了保障。促進自主(zhu)品(pin)(pin)牌發(fa)展，國(guo)產(chan)(chan)汽車(che)(che)業(ye)(ye)的(de)(de)繁榮將(jiang)為(wei)汽車(che)(che)膠的(de)(de)應用提供有力保障。預測未來3年(nian)(nian)，我國(guo)室溫硫(liu)化硅橡膠在汽車(che)(che)行業(ye)(ye)將(jiang)以年(nian)(nian)均20%增(zeng)(zeng)長。

此外，硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠是重要的(de)(de)(de)(de)(de)非石(shi)油(you)(you)基合成橡(xiang)(xiang)膠，約占非石(shi)油(you)(you)基合成橡(xiang)(xiang)膠消(xiao)費量(liang)的(de)(de)(de)(de)(de)98%。但(dan)因為石(shi)油(you)(you)價(jia)格的(de)(de)(de)(de)(de)大(da)幅上(shang)漲，同時(shi)我國(guo)(guo)(guo)在硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠的(de)(de)(de)(de)(de)關鍵原(yuan)(yuan)料有(you)機硅(gui)(gui)(gui)單體的(de)(de)(de)(de)(de)生(sheng)產技(ji)術方(fang)面(mian)取得突(tu)破，有(you)機硅(gui)(gui)(gui)單體的(de)(de)(de)(de)(de)生(sheng)產技(ji)術在2005年前(qian)被幾家(jia)跨國(guo)(guo)(guo)公司壟斷，但(dan)目前(qian)我國(guo)(guo)(guo)已發(fa)展成為全球有(you)機硅(gui)(gui)(gui)單體第1大(da)國(guo)(guo)(guo)，這2個方(fang)面(mian)原(yuan)(yuan)因使硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠的(de)(de)(de)(de)(de)價(jia)格從(cong)2011年起開(kai)始低于(yu)石(shi)油(you)(you)基合成橡(xiang)(xiang)膠，僅約為大(da)宗石(shi)油(you)(you)基橡(xiang)(xiang)膠的(de)(de)(de)(de)(de)80%～90%，成為廉價(jia)的(de)(de)(de)(de)(de)合成橡(xiang)(xiang)膠，并開(kai)始大(da)規模替代石(shi)油(you)(you)基合成橡(xiang)(xiang)膠。這將(jiang)極(ji)大(da)拓(tuo)展有(you)機硅(gui)(gui)(gui)產業的(de)(de)(de)(de)(de)市(shi)場空間(jian)，同時(shi)將(jiang)帶動硅(gui)(gui)(gui)油(you)(you)、硅(gui)(gui)(gui)烷偶(ou)聯劑(ji)和硅(gui)(gui)(gui)樹脂等其他(ta)有(you)機硅(gui)(gui)(gui)產品(pin)的(de)(de)(de)(de)(de)消(xiao)費。