硅橡膠是(shi)指主鏈由(you)硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)和氧(yang)(yang)原(yuan)子交替構成，硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)原(yuan)子上通常連(lian)有兩個有機基(ji)(ji)(ji)團的橡(xiang)膠(jiao)。普(pu)通的硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)主要由(you)含甲基(ji)(ji)(ji)和少量乙烯(xi)基(ji)(ji)(ji)的硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)氧(yang)(yang)鏈節組成。苯(ben)基(ji)(ji)(ji)的引入(ru)可提(ti)高硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)的耐(nai)高、低(di)溫(wen)性(xing)能(neng)，三氟丙基(ji)(ji)(ji)及氰基(ji)(ji)(ji)的引入(ru)則可提(ti)高硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)的耐(nai)溫(wen)及耐(nai)油性(xing)能(neng)。硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)耐(nai)低(di)溫(wen)性(xing)能(neng)良好，一般在-55℃下(xia)仍能(neng)工作(zuo)。引入(ru)苯(ben)基(ji)(ji)(ji)后，可達-73℃。硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)的耐(nai)熱性(xing)能(neng)也很突(tu)(tu)出(chu)，在180℃下(xia)可長期工作(zuo)，稍高于(yu)200℃也能(neng)承受數(shu)周(zhou)或更長時間仍有彈性(xing)，瞬時可耐(nai)300℃以(yi)上的高溫(wen)。硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)的透(tou)氣(qi)性(xing)好，氧(yang)(yang)氣(qi)透(tou)過率在合成聚合物(wu)中是(shi)較高的。此(ci)外，硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)還具有生理惰性(xing)、不會導(dao)致凝(ning)血的突(tu)(tu)出(chu)特性(xing)，因此(ci)在醫(yi)用領域(yu)應用廣泛。

主要品種

硅(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)分(fen)(fen)類的方法(fa)很多，通常按(an)(an)固化前的形態(tai)分(fen)(fen)為(wei)固體(ti)硅(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)和(he)液體(ti)硅(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)；按(an)(an)硫(liu)化溫(wen)度(du)分(fen)(fen)為(wei)室溫(wen)硫(liu)化硅(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)，高(gao)溫(wen)硫(liu)化硅(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)；按(an)(an)所用單體(ti)的不同，可(ke)分(fen)(fen)為(wei)甲基(ji)(ji)乙(yi)烯(xi)基(ji)(ji)硅(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)，甲基(ji)(ji)苯(ben)基(ji)(ji)乙(yi)烯(xi)基(ji)(ji)硅(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)、氟硅(gui)(gui)(gui)，腈(jing)硅(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)等(deng)(deng)；按(an)(an)性能和(he)用途的不同又可(ke)分(fen)(fen)為(wei)通用型(xing)、超耐低溫(wen)型(xing)、超耐高(gao)溫(wen)型(xing)、高(gao)強力型(xing)、耐油型(xing)、醫用型(xing)等(deng)(deng)等(deng)(deng)。

發展史

硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)早期是由美(mei)國(guo)以三氯(lv)化鐵為(wei)催化劑(ji)合(he)成(cheng)的(de)(de)(de)。1945年，硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)產(chan)品問世。1948年，采用高比表面積的(de)(de)(de)氣相法白(bai)炭(tan)黑補強(qiang)的(de)(de)(de)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)研制成(cheng)功，使硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)性能(neng)躍升到實用階段，奠定了現代硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)生產(chan)技術的(de)(de)(de)基礎(chu)。從(cong)二(er)甲(jia)基二(er)氯(lv)硅(gui)(gui)烷合(he)成(cheng)開始生產(chan)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)國(guo)家有美(mei)國(guo)。俄羅斯、德國(guo)、日本、韓國(guo)和中國(guo)等。中國(guo)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)工業化研究始于1957年，多家研究所和企業陸續開發(fa)出各種(zhong)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)。到2003年底(di)，中國(guo)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)生產(chan)能(neng)力為(wei)135千噸，其中高溫膠(jiao)(jiao)100千噸。

高溫硫化硅橡膠

高溫(wen)硫(liu)(liu)(liu)化(hua)(hua)硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)是指聚硅(gui)氧(yang)(yang)烷變成(cheng)彈(dan)性體的(de)(de)過程是經過高溫(wen)（110-170℃）硫(liu)(liu)(liu)化(hua)(hua)成(cheng)型的(de)(de)。它主要(yao)以高分子量的(de)(de)聚甲基(ji)乙烯基(ji)硅(gui)氧(yang)(yang)烷為(wei)生膠(jiao)(jiao)，混入補強填料(liao)、硫(liu)(liu)(liu)化(hua)(hua)劑等(deng)，在加(jia)(jia)熱加(jia)(jia)壓下硫(liu)(liu)(liu)化(hua)(hua)成(cheng)彈(dan)性體。硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)的(de)(de)補強主要(yao)是各(ge)種類型的(de)(de)白(bai)炭黑，可使硫(liu)(liu)(liu)化(hua)(hua)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)強度(du)增加(jia)(jia)數(shu)十(shi)倍。有時為(wei)了降低成(cheng)本或(huo)(huo)改(gai)善膠(jiao)(jiao)料(liao)性能及賦予(yu)硫(liu)(liu)(liu)化(hua)(hua)膠(jiao)(jiao)各(ge)種特(te)殊的(de)(de)性能，也加(jia)(jia)入相應(ying)的(de)(de)各(ge)種添加(jia)(jia)劑。硫(liu)(liu)(liu)化(hua)(hua)劑是各(ge)種有機過氧(yang)(yang)化(hua)(hua)物或(huo)(huo)加(jia)(jia)成(cheng)反應(ying)催化(hua)(hua)劑。

加工成型(xing)方法如圖(tu)所示。一次硫化(hua)(hua)的(de)(de)(de)目(mu)的(de)(de)(de)是進行高分子鏈的(de)(de)(de)交聯(lian)反應；二次硫化(hua)(hua)的(de)(de)(de)目(mu)的(de)(de)(de)是進行補充交聯(lian)、驅除硫化(hua)(hua)劑分解(jie)產物(wu)和其(qi)他揮(hui)發(fa)性化(hua)(hua)合物(wu)以穩定硫化(hua)(hua)膠(jiao)的(de)(de)(de)各(ge)項性能(neng)。常用的(de)(de)(de)設備有開放式煉膠(jiao)機(ji)(ji)、捏合機(ji)(ji)及(ji)真(zhen)空密煉機(ji)(ji)。

主要性能

（1）高(gao)溫(wen)(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能。硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)顯著的(de)(de)(de)(de)(de)特征(zheng)是高(gao)溫(wen)(wen)(wen)穩定(ding)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)，雖然常(chang)溫(wen)(wen)(wen)下硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)(de)強度僅是天然橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)或某些合成(cheng)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)(de)一(yi)半(ban)，但(dan)(dan)在200℃以上的(de)(de)(de)(de)(de)高(gao)溫(wen)(wen)(wen)環(huan)境下，硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)仍(reng)能保持一(yi)定(ding)的(de)(de)(de)(de)(de)柔韌性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)、回(hui)彈性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)和(he)表面硬度，且力學性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能無(wu)(wu)明顯變化(hua)。（2）低(di)(di)溫(wen)(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)(de)玻璃化(hua)溫(wen)(wen)(wen)度一(yi)般為(wei)-70~-50℃，特殊(shu)配(pei)方可(ke)達-100℃，表明其(qi)低(di)(di)溫(wen)(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能優(you)異。這對(dui)航空(kong)、宇航工業的(de)(de)(de)(de)(de)意義(yi)重大(da)。（3）耐候性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)中Si-O-Si鍵(jian)對(dui)氧(yang)、臭(chou)氧(yang)及紫外線等十分穩定(ding)，在不加任何添加劑(ji)的(de)(de)(de)(de)(de)情況下，就(jiu)具(ju)有(you)優(you)良的(de)(de)(de)(de)(de)耐候性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)。（4）電氣(qi)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能。硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)具(ju)有(you)優(you)異的(de)(de)(de)(de)(de)絕緣性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能，耐電暈性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)和(he)耐電弧性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)也非(fei)(fei)常(chang)好。（5）物理(li)(li)機械(xie)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能。硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)常(chang)溫(wen)(wen)(wen)下的(de)(de)(de)(de)(de)物理(li)(li)機械(xie)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能比(bi)通(tong)用橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)差，但(dan)(dan)在150℃的(de)(de)(de)(de)(de)高(gao)溫(wen)(wen)(wen)和(he)-50℃的(de)(de)(de)(de)(de)低(di)(di)溫(wen)(wen)(wen)下，其(qi)物理(li)(li)機械(xie)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能優(you)于通(tong)用橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)。（6）耐油(you)及化(hua)學試劑(ji)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)。普通(tong)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)具(ju)有(you)中等的(de)(de)(de)(de)(de)耐油(you)、耐溶劑(ji)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能。（7）氣(qi)體(ti)(ti)透(tou)過性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能。室溫(wen)(wen)(wen)下硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)對(dui)空(kong)氣(qi)、氮、氧(yang)、二(er)氧(yang)化(hua)碳等氣(qi)體(ti)(ti)的(de)(de)(de)(de)(de)透(tou)氣(qi)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)比(bi)天然橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)高(gao)出30-50倍(bei)。（8）生理(li)(li)惰(duo)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)。硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)無(wu)(wu)毒，無(wu)(wu)味(wei)，無(wu)(wu)嗅，與人體(ti)(ti)組(zu)織不粘(zhan)連，具(ju)有(you)抗凝血作用，對(dui)肌體(ti)(ti)組(zu)織的(de)(de)(de)(de)(de)反應性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)非(fei)(fei)常(chang)少。特別適合作為(wei)醫(yi)用材料。

硅橡膠的用量

據中(zhong)國(guo)汽(qi)(qi)車(che)(che)工業(ye)(ye)協會統計，2012年(nian)，汽(qi)(qi)車(che)(che)產銷分別達到1927.18萬輛和1930.64萬輛，同比分別增長(chang)4.63%和4.33%，汽(qi)(qi)車(che)(che)工業(ye)(ye)硅(gui)橡膠(jiao)的(de)(de)(de)用(yong)(yong)量約達2.0萬t。根(gen)據觀研(yan)(yan)天下的(de)(de)(de)新(xin)研(yan)(yan)究，增加有機(ji)硅(gui)材料在汽(qi)(qi)車(che)(che)零部件方面的(de)(de)(de)用(yong)(yong)量，可以(yi)大幅(fu)度提高(gao)汽(qi)(qi)車(che)(che)的(de)(de)(de)安全性(xing)能，因此(ci)，汽(qi)(qi)車(che)(che)產量和單車(che)(che)用(yong)(yong)量水平的(de)(de)(de)提高(gao)都將推動(dong)汽(qi)(qi)車(che)(che)工業(ye)(ye)對(dui)硅(gui)橡膠(jiao)需求的(de)(de)(de)增加。國(guo)家(jia)鼓(gu)勵(li)自主(zhu)品牌(pai)的(de)(de)(de)汽(qi)(qi)車(che)(che)發(fa)展(zhan)，關(guan)鍵汽(qi)(qi)車(che)(che)零部件實現自主(zhu)化，《2012年(nian)度黨政(zheng)(zheng)機(ji)關(guan)公(gong)務(wu)用(yong)(yong)車(che)(che)選用(yong)(yong)車(che)(che)型目錄(lu)（征求意見稿）》為(wei)(wei)自主(zhu)品牌(pai)擴大在政(zheng)(zheng)府采購的(de)(de)(de)市場份額，為(wei)(wei)改(gai)變目前國(guo)內政(zheng)(zheng)府采購以(yi)合資(zi)品牌(pai)產品為(wei)(wei)主(zhu)的(de)(de)(de)局(ju)面提供了保(bao)障。促進(jin)自主(zhu)品牌(pai)發(fa)展(zhan)，國(guo)產汽(qi)(qi)車(che)(che)業(ye)(ye)的(de)(de)(de)繁榮將為(wei)(wei)汽(qi)(qi)車(che)(che)膠(jiao)的(de)(de)(de)應用(yong)(yong)提供有力保(bao)障。預測未來3年(nian)，我國(guo)室溫(wen)硫化硅(gui)橡膠(jiao)在汽(qi)(qi)車(che)(che)行業(ye)(ye)將以(yi)年(nian)均20%增長(chang)。

此外，硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)是重要(yao)的(de)(de)非石油(you)(you)基合(he)成(cheng)(cheng)(cheng)橡(xiang)膠(jiao)，約(yue)占非石油(you)(you)基合(he)成(cheng)(cheng)(cheng)橡(xiang)膠(jiao)消費(fei)(fei)量(liang)的(de)(de)98%。但因為(wei)石油(you)(you)價(jia)格的(de)(de)大(da)幅上漲，同(tong)時我國(guo)在硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)的(de)(de)關鍵原(yuan)料有(you)(you)機(ji)(ji)(ji)硅(gui)(gui)單(dan)體的(de)(de)生產技術(shu)方(fang)(fang)面(mian)取得突破(po)，有(you)(you)機(ji)(ji)(ji)硅(gui)(gui)單(dan)體的(de)(de)生產技術(shu)在2005年(nian)前被幾家跨國(guo)公司(si)壟斷，但目前我國(guo)已發展成(cheng)(cheng)(cheng)為(wei)全球有(you)(you)機(ji)(ji)(ji)硅(gui)(gui)單(dan)體第(di)1大(da)國(guo)，這2個方(fang)(fang)面(mian)原(yuan)因使(shi)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)的(de)(de)價(jia)格從2011年(nian)起(qi)開(kai)始低于石油(you)(you)基合(he)成(cheng)(cheng)(cheng)橡(xiang)膠(jiao)，僅約(yue)為(wei)大(da)宗石油(you)(you)基橡(xiang)膠(jiao)的(de)(de)80%～90%，成(cheng)(cheng)(cheng)為(wei)廉價(jia)的(de)(de)合(he)成(cheng)(cheng)(cheng)橡(xiang)膠(jiao)，并開(kai)始大(da)規模替代石油(you)(you)基合(he)成(cheng)(cheng)(cheng)橡(xiang)膠(jiao)。這將極大(da)拓展有(you)(you)機(ji)(ji)(ji)硅(gui)(gui)產業的(de)(de)市場空(kong)間(jian)，同(tong)時將帶動硅(gui)(gui)油(you)(you)、硅(gui)(gui)烷偶(ou)聯劑和硅(gui)(gui)樹脂等其他有(you)(you)機(ji)(ji)(ji)硅(gui)(gui)產品的(de)(de)消費(fei)(fei)。