硅橡膠是指主鏈由硅(gui)(gui)和氧(yang)原(yuan)(yuan)子(zi)交替(ti)構成，硅(gui)(gui)原(yuan)(yuan)子(zi)上(shang)通(tong)(tong)常連有(you)(you)兩個有(you)(you)機(ji)基(ji)團的(de)(de)(de)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)。普通(tong)(tong)的(de)(de)(de)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)主要由含甲(jia)基(ji)和少量乙(yi)烯基(ji)的(de)(de)(de)硅(gui)(gui)氧(yang)鏈節組成。苯基(ji)的(de)(de)(de)引(yin)入可(ke)(ke)提高(gao)(gao)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)耐(nai)高(gao)(gao)、低溫性能(neng)，三氟(fu)丙基(ji)及氰基(ji)的(de)(de)(de)引(yin)入則可(ke)(ke)提高(gao)(gao)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)耐(nai)溫及耐(nai)油性能(neng)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)耐(nai)低溫性能(neng)良好(hao)，一般在(zai)-55℃下仍能(neng)工(gong)作(zuo)。引(yin)入苯基(ji)后，可(ke)(ke)達-73℃。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)耐(nai)熱性能(neng)也很(hen)突出(chu)，在(zai)180℃下可(ke)(ke)長(chang)(chang)期工(gong)作(zuo)，稍高(gao)(gao)于200℃也能(neng)承受數周或(huo)更長(chang)(chang)時(shi)間仍有(you)(you)彈性，瞬時(shi)可(ke)(ke)耐(nai)300℃以上(shang)的(de)(de)(de)高(gao)(gao)溫。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)透氣(qi)性好(hao)，氧(yang)氣(qi)透過(guo)率在(zai)合成聚(ju)合物中是較高(gao)(gao)的(de)(de)(de)。此外，硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)還具(ju)有(you)(you)生理惰性、不會導致凝血的(de)(de)(de)突出(chu)特(te)性，因此在(zai)醫用領(ling)域應用廣泛。

主要品種

硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)分類的(de)方法很(hen)多(duo)，通(tong)常按(an)固(gu)化前的(de)形態(tai)分為(wei)(wei)固(gu)體(ti)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)和液體(ti)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)；按(an)硫(liu)化溫(wen)度(du)分為(wei)(wei)室(shi)溫(wen)硫(liu)化硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)，高(gao)溫(wen)硫(liu)化硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)；按(an)所(suo)用單體(ti)的(de)不同，可(ke)分為(wei)(wei)甲(jia)(jia)基(ji)(ji)乙烯基(ji)(ji)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)，甲(jia)(jia)基(ji)(ji)苯基(ji)(ji)乙烯基(ji)(ji)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)、氟硅(gui)，腈硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)等；按(an)性能(neng)和用途的(de)不同又(you)可(ke)分為(wei)(wei)通(tong)用型(xing)、超耐低溫(wen)型(xing)、超耐高(gao)溫(wen)型(xing)、高(gao)強(qiang)力型(xing)、耐油(you)型(xing)、醫用型(xing)等等。

發展史

硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)早期(qi)是由美國(guo)(guo)(guo)(guo)(guo)以三氯(lv)化鐵為催化劑合(he)成的(de)(de)(de)。1945年(nian)(nian)，硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)產(chan)(chan)(chan)品問世。1948年(nian)(nian)，采用高(gao)比(bi)表面(mian)積的(de)(de)(de)氣相(xiang)法白炭(tan)黑補強的(de)(de)(de)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)研制成功，使硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)性能(neng)躍升到(dao)實用階(jie)段，奠定(ding)了現代硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)生(sheng)(sheng)產(chan)(chan)(chan)技術的(de)(de)(de)基礎(chu)。從二甲基二氯(lv)硅(gui)(gui)(gui)烷合(he)成開始(shi)生(sheng)(sheng)產(chan)(chan)(chan)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)國(guo)(guo)(guo)(guo)(guo)家(jia)有美國(guo)(guo)(guo)(guo)(guo)。俄(e)羅斯、德(de)國(guo)(guo)(guo)(guo)(guo)、日本(ben)、韓(han)國(guo)(guo)(guo)(guo)(guo)和(he)中國(guo)(guo)(guo)(guo)(guo)等。中國(guo)(guo)(guo)(guo)(guo)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)工業化研究始(shi)于1957年(nian)(nian)，多(duo)家(jia)研究所和(he)企業陸續(xu)開發出(chu)各(ge)種硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)。到(dao)2003年(nian)(nian)底，中國(guo)(guo)(guo)(guo)(guo)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)生(sheng)(sheng)產(chan)(chan)(chan)能(neng)力為135千噸(dun)(dun)，其中高(gao)溫膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)100千噸(dun)(dun)。

高溫硫化硅橡膠

高溫(wen)硫(liu)化(hua)(hua)硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)是(shi)(shi)(shi)指聚(ju)硅(gui)氧(yang)烷(wan)變成(cheng)彈性(xing)體(ti)的過程是(shi)(shi)(shi)經(jing)過高溫(wen)（110-170℃）硫(liu)化(hua)(hua)成(cheng)型的。它主(zhu)要以(yi)高分子量的聚(ju)甲基乙(yi)烯基硅(gui)氧(yang)烷(wan)為(wei)生膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)，混入(ru)補(bu)強(qiang)(qiang)填料、硫(liu)化(hua)(hua)劑等，在加(jia)(jia)熱(re)加(jia)(jia)壓下硫(liu)化(hua)(hua)成(cheng)彈性(xing)體(ti)。硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的補(bu)強(qiang)(qiang)主(zhu)要是(shi)(shi)(shi)各種(zhong)類型的白炭黑，可使硫(liu)化(hua)(hua)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的強(qiang)(qiang)度增加(jia)(jia)數十(shi)倍。有(you)時為(wei)了(le)降低成(cheng)本或改(gai)善膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)料性(xing)能及賦予硫(liu)化(hua)(hua)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)各種(zhong)特殊的性(xing)能，也加(jia)(jia)入(ru)相應的各種(zhong)添加(jia)(jia)劑。硫(liu)化(hua)(hua)劑是(shi)(shi)(shi)各種(zhong)有(you)機(ji)過氧(yang)化(hua)(hua)物(wu)或加(jia)(jia)成(cheng)反(fan)應催化(hua)(hua)劑。

加工成(cheng)型方法如圖(tu)所示(shi)。一次硫(liu)化(hua)的(de)(de)(de)目的(de)(de)(de)是(shi)進行高(gao)分子鏈的(de)(de)(de)交聯(lian)反應(ying)；二次硫(liu)化(hua)的(de)(de)(de)目的(de)(de)(de)是(shi)進行補充交聯(lian)、驅除(chu)硫(liu)化(hua)劑分解產物和其他揮發性化(hua)合物以穩(wen)定硫(liu)化(hua)膠的(de)(de)(de)各項性能。常用的(de)(de)(de)設備(bei)有(you)開放式煉膠機、捏合機及(ji)真空密煉機。

主要性能

（1）高(gao)(gao)溫(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)顯著(zhu)的(de)(de)(de)(de)(de)特(te)征是高(gao)(gao)溫(wen)(wen)穩定(ding)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)，雖然(ran)常溫(wen)(wen)下(xia)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)(de)強度僅是天然(ran)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)或某些合成橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)(de)一(yi)(yi)半，但(dan)在200℃以上的(de)(de)(de)(de)(de)高(gao)(gao)溫(wen)(wen)環境下(xia)，硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)仍能(neng)(neng)(neng)(neng)保持(chi)一(yi)(yi)定(ding)的(de)(de)(de)(de)(de)柔韌(ren)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)、回彈性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)和(he)表面硬度，且力(li)學(xue)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)無明顯變(bian)化(hua)。（2）低溫(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)(de)玻(bo)璃化(hua)溫(wen)(wen)度一(yi)(yi)般為(wei)-70~-50℃，特(te)殊配方可(ke)達-100℃，表明其低溫(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)優異(yi)。這對(dui)航空、宇航工業的(de)(de)(de)(de)(de)意義重大。（3）耐候性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)中Si-O-Si鍵對(dui)氧(yang)、臭氧(yang)及(ji)(ji)紫外線等十分(fen)穩定(ding)，在不(bu)加任(ren)何添加劑的(de)(de)(de)(de)(de)情況下(xia)，就具有(you)優良的(de)(de)(de)(de)(de)耐候性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)。（4）電(dian)氣性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)具有(you)優異(yi)的(de)(de)(de)(de)(de)絕緣性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)，耐電(dian)暈(yun)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)和(he)耐電(dian)弧性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)也(ye)非常好。（5）物理機械(xie)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)常溫(wen)(wen)下(xia)的(de)(de)(de)(de)(de)物理機械(xie)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)比通用橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)差，但(dan)在150℃的(de)(de)(de)(de)(de)高(gao)(gao)溫(wen)(wen)和(he)-50℃的(de)(de)(de)(de)(de)低溫(wen)(wen)下(xia)，其物理機械(xie)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)優于(yu)通用橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)。（6）耐油及(ji)(ji)化(hua)學(xue)試劑性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)。普通硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(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)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)。（7）氣體透(tou)(tou)過性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)。室溫(wen)(wen)下(xia)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)對(dui)空氣、氮、氧(yang)、二氧(yang)化(hua)碳等氣體的(de)(de)(de)(de)(de)透(tou)(tou)氣性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)比天然(ran)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)高(gao)(gao)出30-50倍(bei)。（8）生理惰性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)無毒，無味，無嗅，與人體組織不(bu)粘連，具有(you)抗凝血作(zuo)用，對(dui)肌體組織的(de)(de)(de)(de)(de)反應性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)非常少。特(te)別(bie)適(shi)合作(zuo)為(wei)醫(yi)用材料。

硅橡膠的用量

據(ju)中國汽(qi)(qi)(qi)(qi)車工業(ye)協會統計，2012年，汽(qi)(qi)(qi)(qi)車產(chan)(chan)銷分別達到1927.18萬輛(liang)和1930.64萬輛(liang)，同比分別增(zeng)長(chang)4.63%和4.33%，汽(qi)(qi)(qi)(qi)車工業(ye)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)用量約達2.0萬t。根(gen)據(ju)觀研(yan)天下的(de)(de)新(xin)研(yan)究，增(zeng)加(jia)有機硅(gui)(gui)材(cai)料(liao)在(zai)汽(qi)(qi)(qi)(qi)車零(ling)部件(jian)方(fang)面(mian)的(de)(de)用量，可(ke)以(yi)大(da)幅度提(ti)(ti)高(gao)汽(qi)(qi)(qi)(qi)車的(de)(de)安全(quan)性(xing)能，因此，汽(qi)(qi)(qi)(qi)車產(chan)(chan)量和單車用量水平的(de)(de)提(ti)(ti)高(gao)都將推動汽(qi)(qi)(qi)(qi)車工業(ye)對硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)需求(qiu)的(de)(de)增(zeng)加(jia)。國家鼓勵自主(zhu)品(pin)(pin)牌(pai)的(de)(de)汽(qi)(qi)(qi)(qi)車發展(zhan)，關(guan)鍵(jian)汽(qi)(qi)(qi)(qi)車零(ling)部件(jian)實現自主(zhu)化(hua)(hua)，《2012年度黨政(zheng)(zheng)機關(guan)公務用車選用車型目(mu)錄（征求(qiu)意見稿）》為自主(zhu)品(pin)(pin)牌(pai)擴(kuo)大(da)在(zai)政(zheng)(zheng)府(fu)采購的(de)(de)市場(chang)份額，為改變目(mu)前國內政(zheng)(zheng)府(fu)采購以(yi)合資(zi)品(pin)(pin)牌(pai)產(chan)(chan)品(pin)(pin)為主(zhu)的(de)(de)局(ju)面(mian)提(ti)(ti)供了保(bao)障。促進自主(zhu)品(pin)(pin)牌(pai)發展(zhan)，國產(chan)(chan)汽(qi)(qi)(qi)(qi)車業(ye)的(de)(de)繁榮將為汽(qi)(qi)(qi)(qi)車膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)應用提(ti)(ti)供有力保(bao)障。預測未來3年，我國室溫硫化(hua)(hua)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)在(zai)汽(qi)(qi)(qi)(qi)車行業(ye)將以(yi)年均20%增(zeng)長(chang)。

此外，硅(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)是重要的(de)非(fei)石(shi)油基(ji)合(he)成橡膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)，約占非(fei)石(shi)油基(ji)合(he)成橡膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)消費量(liang)的(de)98%。但因為石(shi)油價格的(de)大幅上漲，同(tong)時我國(guo)在(zai)硅(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)關鍵原料有機(ji)硅(gui)(gui)單(dan)體(ti)(ti)的(de)生(sheng)產技術(shu)方面(mian)取得(de)突破，有機(ji)硅(gui)(gui)單(dan)體(ti)(ti)的(de)生(sheng)產技術(shu)在(zai)2005年前被幾(ji)家跨(kua)國(guo)公司壟斷，但目前我國(guo)已(yi)發(fa)展(zhan)成為全球(qiu)有機(ji)硅(gui)(gui)單(dan)體(ti)(ti)第(di)1大國(guo)，這(zhe)2個方面(mian)原因使硅(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)價格從2011年起開始(shi)低于石(shi)油基(ji)合(he)成橡膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)，僅約為大宗石(shi)油基(ji)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)80%～90%，成為廉價的(de)合(he)成橡膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)，并開始(shi)大規模(mo)替代石(shi)油基(ji)合(he)成橡膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)。這(zhe)將極大拓展(zhan)有機(ji)硅(gui)(gui)產業的(de)市場空間，同(tong)時將帶(dai)動(dong)硅(gui)(gui)油、硅(gui)(gui)烷偶聯劑和硅(gui)(gui)樹脂(zhi)等其(qi)他有機(ji)硅(gui)(gui)產品的(de)消費。