硅橡膠是指主鏈由硅(gui)(gui)(gui)和氧(yang)原子(zi)交替構(gou)成(cheng)，硅(gui)(gui)(gui)原子(zi)上通(tong)常連有兩(liang)個有機基團的(de)(de)(de)(de)(de)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)。普通(tong)的(de)(de)(de)(de)(de)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)主要(yao)由含甲基和少(shao)量乙(yi)烯基的(de)(de)(de)(de)(de)硅(gui)(gui)(gui)氧(yang)鏈節組成(cheng)。苯基的(de)(de)(de)(de)(de)引入可提高(gao)(gao)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)(de)(de)耐高(gao)(gao)、低溫(wen)性(xing)能(neng)，三氟丙(bing)基及氰基的(de)(de)(de)(de)(de)引入則可提高(gao)(gao)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)(de)(de)耐溫(wen)及耐油性(xing)能(neng)。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)耐低溫(wen)性(xing)能(neng)良(liang)好，一般在-55℃下(xia)仍能(neng)工作。引入苯基后，可達(da)-73℃。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)(de)(de)耐熱(re)性(xing)能(neng)也很突出(chu)，在180℃下(xia)可長期工作，稍(shao)高(gao)(gao)于200℃也能(neng)承受(shou)數(shu)周(zhou)或更長時間(jian)仍有彈性(xing)，瞬時可耐300℃以上的(de)(de)(de)(de)(de)高(gao)(gao)溫(wen)。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)(de)(de)透氣性(xing)好，氧(yang)氣透過率在合成(cheng)聚合物中是較高(gao)(gao)的(de)(de)(de)(de)(de)。此外，硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)還具有生理惰性(xing)、不會導致凝血的(de)(de)(de)(de)(de)突出(chu)特(te)性(xing)，因此在醫(yi)用(yong)領域應用(yong)廣(guang)泛。

主要品種

硅(gui)(gui)橡(xiang)膠分(fen)(fen)類的方法很多，通常按固(gu)化(hua)(hua)前的形態分(fen)(fen)為固(gu)體硅(gui)(gui)橡(xiang)膠和(he)(he)液體硅(gui)(gui)橡(xiang)膠；按硫化(hua)(hua)溫(wen)度分(fen)(fen)為室溫(wen)硫化(hua)(hua)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠，高溫(wen)硫化(hua)(hua)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠；按所(suo)用(yong)單(dan)體的不(bu)同(tong)，可(ke)分(fen)(fen)為甲(jia)基乙烯基硅(gui)(gui)橡(xiang)膠，甲(jia)基苯基乙烯基硅(gui)(gui)橡(xiang)膠、氟硅(gui)(gui)，腈硅(gui)(gui)橡(xiang)膠等；按性能和(he)(he)用(yong)途(tu)的不(bu)同(tong)又可(ke)分(fen)(fen)為通用(yong)型(xing)(xing)、超耐低溫(wen)型(xing)(xing)、超耐高溫(wen)型(xing)(xing)、高強(qiang)力型(xing)(xing)、耐油型(xing)(xing)、醫用(yong)型(xing)(xing)等等。

發展史

硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)早期是由美國(guo)(guo)(guo)以三氯化(hua)鐵為催(cui)化(hua)劑合成(cheng)的。1945年(nian)，硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)產(chan)(chan)(chan)品問(wen)世。1948年(nian)，采(cai)用高(gao)比表面積的氣(qi)相法白炭黑補(bu)強的硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)研制成(cheng)功(gong)，使硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的性能躍升到實用階段，奠定了現代硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)生(sheng)(sheng)產(chan)(chan)(chan)技術的基(ji)礎(chu)。從(cong)二甲(jia)基(ji)二氯硅(gui)(gui)(gui)(gui)烷合成(cheng)開(kai)始(shi)生(sheng)(sheng)產(chan)(chan)(chan)硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的國(guo)(guo)(guo)家有美國(guo)(guo)(guo)。俄羅斯(si)、德國(guo)(guo)(guo)、日(ri)本、韓國(guo)(guo)(guo)和(he)中(zhong)國(guo)(guo)(guo)等(deng)。中(zhong)國(guo)(guo)(guo)硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的工業(ye)化(hua)研究始(shi)于1957年(nian)，多(duo)家研究所和(he)企(qi)業(ye)陸續(xu)開(kai)發(fa)出各種(zhong)硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)。到2003年(nian)底，中(zhong)國(guo)(guo)(guo)硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)生(sheng)(sheng)產(chan)(chan)(chan)能力為135千噸，其(qi)中(zhong)高(gao)溫膠(jiao)(jiao)100千噸。

高溫硫化硅橡膠

高(gao)溫(wen)硫(liu)(liu)(liu)化(hua)(hua)硅(gui)橡膠是(shi)指聚硅(gui)氧烷(wan)變成(cheng)彈(dan)性體的(de)(de)(de)(de)(de)(de)過(guo)程是(shi)經(jing)過(guo)高(gao)溫(wen)（110-170℃）硫(liu)(liu)(liu)化(hua)(hua)成(cheng)型(xing)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)。它主(zhu)要(yao)以高(gao)分子量的(de)(de)(de)(de)(de)(de)聚甲(jia)基(ji)乙烯基(ji)硅(gui)氧烷(wan)為生膠，混(hun)入(ru)補(bu)強(qiang)填料、硫(liu)(liu)(liu)化(hua)(hua)劑(ji)等，在加熱加壓下(xia)硫(liu)(liu)(liu)化(hua)(hua)成(cheng)彈(dan)性體。硅(gui)橡膠的(de)(de)(de)(de)(de)(de)補(bu)強(qiang)主(zhu)要(yao)是(shi)各(ge)種(zhong)類型(xing)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)白炭(tan)黑，可使硫(liu)(liu)(liu)化(hua)(hua)膠的(de)(de)(de)(de)(de)(de)強(qiang)度增加數十倍。有時為了降低成(cheng)本或改善膠料性能及(ji)賦予硫(liu)(liu)(liu)化(hua)(hua)膠各(ge)種(zhong)特殊的(de)(de)(de)(de)(de)(de)性能，也加入(ru)相應(ying)(ying)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)各(ge)種(zhong)添加劑(ji)。硫(liu)(liu)(liu)化(hua)(hua)劑(ji)是(shi)各(ge)種(zhong)有機過(guo)氧化(hua)(hua)物(wu)或加成(cheng)反(fan)應(ying)(ying)催化(hua)(hua)劑(ji)。

加工(gong)成型方法如圖所示。一次硫化(hua)的(de)(de)(de)目的(de)(de)(de)是進(jin)行高分子(zi)鏈的(de)(de)(de)交(jiao)聯(lian)反應；二次硫化(hua)的(de)(de)(de)目的(de)(de)(de)是進(jin)行補充交(jiao)聯(lian)、驅除硫化(hua)劑分解產物(wu)和其他(ta)揮發性化(hua)合物(wu)以穩定硫化(hua)膠的(de)(de)(de)各項性能。常用(yong)的(de)(de)(de)設(she)備有開(kai)放(fang)式煉膠機(ji)、捏合機(ji)及真空(kong)密煉機(ji)。

主要性能

（1）高溫(wen)(wen)(wen)(wen)(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)顯著的(de)(de)(de)(de)特(te)征(zheng)是高溫(wen)(wen)(wen)(wen)(wen)(wen)穩定(ding)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)，雖然常溫(wen)(wen)(wen)(wen)(wen)(wen)下(xia)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)強(qiang)度僅是天(tian)然橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)或某些(xie)合成(cheng)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)一半，但(dan)在200℃以上的(de)(de)(de)(de)高溫(wen)(wen)(wen)(wen)(wen)(wen)環境下(xia)，硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)仍能(neng)(neng)(neng)保持一定(ding)的(de)(de)(de)(de)柔韌性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)、回彈性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)和(he)表面(mian)硬度，且力(li)學(xue)(xue)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)無明(ming)(ming)顯變化(hua)(hua)(hua)(hua)。（2）低(di)(di)溫(wen)(wen)(wen)(wen)(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)玻璃化(hua)(hua)(hua)(hua)溫(wen)(wen)(wen)(wen)(wen)(wen)度一般為-70~-50℃，特(te)殊(shu)配方可達-100℃，表明(ming)(ming)其低(di)(di)溫(wen)(wen)(wen)(wen)(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)優異。這對(dui)(dui)航空、宇(yu)航工業的(de)(de)(de)(de)意義重大。（3）耐(nai)(nai)候性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)中Si-O-Si鍵對(dui)(dui)氧、臭氧及(ji)紫外線(xian)等十分穩定(ding)，在不加任(ren)何添(tian)加劑(ji)的(de)(de)(de)(de)情況(kuang)下(xia)，就具有(you)優良(liang)的(de)(de)(de)(de)耐(nai)(nai)候性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)。（4）電氣性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)具有(you)優異的(de)(de)(de)(de)絕(jue)緣性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)，耐(nai)(nai)電暈性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)和(he)耐(nai)(nai)電弧性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)也非常好(hao)。（5）物理(li)機械(xie)(xie)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)常溫(wen)(wen)(wen)(wen)(wen)(wen)下(xia)的(de)(de)(de)(de)物理(li)機械(xie)(xie)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)比通(tong)用(yong)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)差，但(dan)在150℃的(de)(de)(de)(de)高溫(wen)(wen)(wen)(wen)(wen)(wen)和(he)-50℃的(de)(de)(de)(de)低(di)(di)溫(wen)(wen)(wen)(wen)(wen)(wen)下(xia)，其物理(li)機械(xie)(xie)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)優于通(tong)用(yong)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)。（6）耐(nai)(nai)油及(ji)化(hua)(hua)(hua)(hua)學(xue)(xue)試劑(ji)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)。普(pu)通(tong)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)具有(you)中等的(de)(de)(de)(de)耐(nai)(nai)油、耐(nai)(nai)溶劑(ji)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。（7）氣體(ti)透過性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。室溫(wen)(wen)(wen)(wen)(wen)(wen)下(xia)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)對(dui)(dui)空氣、氮、氧、二氧化(hua)(hua)(hua)(hua)碳等氣體(ti)的(de)(de)(de)(de)透氣性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)比天(tian)然橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)高出30-50倍。（8）生理(li)惰性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)無毒，無味，無嗅，與人體(ti)組(zu)(zu)織(zhi)不粘連(lian)，具有(you)抗(kang)凝血(xue)作用(yong)，對(dui)(dui)肌體(ti)組(zu)(zu)織(zhi)的(de)(de)(de)(de)反(fan)應性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)非常少。特(te)別(bie)適合作為醫用(yong)材料。

硅橡膠的用量

據(ju)中國汽(qi)(qi)車(che)(che)工(gong)業(ye)協會統計(ji)，2012年，汽(qi)(qi)車(che)(che)產(chan)銷分別達到(dao)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(gong)業(ye)硅橡膠(jiao)(jiao)的(de)(de)用量約達2.0萬t。根據(ju)觀研天下的(de)(de)新研究(jiu)，增加有(you)機(ji)硅材料在(zai)汽(qi)(qi)車(che)(che)零部件(jian)方面的(de)(de)用量，可以大幅度(du)提(ti)(ti)高(gao)汽(qi)(qi)車(che)(che)的(de)(de)安(an)全性能，因此，汽(qi)(qi)車(che)(che)產(chan)量和單(dan)車(che)(che)用量水平的(de)(de)提(ti)(ti)高(gao)都將(jiang)推(tui)動汽(qi)(qi)車(che)(che)工(gong)業(ye)對硅橡膠(jiao)(jiao)需求的(de)(de)增加。國家鼓勵自(zi)(zi)主(zhu)品牌的(de)(de)汽(qi)(qi)車(che)(che)發展，關(guan)鍵(jian)汽(qi)(qi)車(che)(che)零部件(jian)實現(xian)自(zi)(zi)主(zhu)化，《2012年度(du)黨政(zheng)機(ji)關(guan)公務(wu)用車(che)(che)選(xuan)用車(che)(che)型目錄(lu)（征求意(yi)見稿）》為(wei)(wei)自(zi)(zi)主(zhu)品牌擴(kuo)大在(zai)政(zheng)府采購的(de)(de)市場(chang)份額(e)，為(wei)(wei)改(gai)變目前(qian)國內(nei)政(zheng)府采購以合資品牌產(chan)品為(wei)(wei)主(zhu)的(de)(de)局面提(ti)(ti)供(gong)了保障。促進自(zi)(zi)主(zhu)品牌發展，國產(chan)汽(qi)(qi)車(che)(che)業(ye)的(de)(de)繁榮將(jiang)為(wei)(wei)汽(qi)(qi)車(che)(che)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)應用提(ti)(ti)供(gong)有(you)力保障。預測未來3年，我國室溫(wen)硫化硅橡膠(jiao)(jiao)在(zai)汽(qi)(qi)車(che)(che)行業(ye)將(jiang)以年均20%增長(chang)。

此(ci)外，硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)是重要的(de)(de)非(fei)石油基合成(cheng)(cheng)(cheng)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)，約占非(fei)石油基合成(cheng)(cheng)(cheng)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)消費(fei)量的(de)(de)98%。但因(yin)為(wei)(wei)(wei)石油價格的(de)(de)大(da)(da)幅上漲(zhang)，同時我(wo)國(guo)(guo)在硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)關鍵(jian)原料(liao)有(you)機(ji)硅(gui)(gui)單(dan)體的(de)(de)生產(chan)(chan)技術(shu)(shu)方(fang)面取(qu)得突破，有(you)機(ji)硅(gui)(gui)單(dan)體的(de)(de)生產(chan)(chan)技術(shu)(shu)在2005年前(qian)被幾(ji)家跨國(guo)(guo)公(gong)司壟斷(duan)，但目前(qian)我(wo)國(guo)(guo)已發展成(cheng)(cheng)(cheng)為(wei)(wei)(wei)全球有(you)機(ji)硅(gui)(gui)單(dan)體第1大(da)(da)國(guo)(guo)，這(zhe)2個方(fang)面原因(yin)使硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)價格從2011年起開始低于石油基合成(cheng)(cheng)(cheng)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)，僅約為(wei)(wei)(wei)大(da)(da)宗(zong)石油基橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)80%～90%，成(cheng)(cheng)(cheng)為(wei)(wei)(wei)廉價的(de)(de)合成(cheng)(cheng)(cheng)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)，并開始大(da)(da)規模替代(dai)石油基合成(cheng)(cheng)(cheng)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)。這(zhe)將極大(da)(da)拓展有(you)機(ji)硅(gui)(gui)產(chan)(chan)業的(de)(de)市場空間(jian)，同時將帶(dai)動(dong)硅(gui)(gui)油、硅(gui)(gui)烷偶聯劑(ji)和硅(gui)(gui)樹脂等其他有(you)機(ji)硅(gui)(gui)產(chan)(chan)品(pin)的(de)(de)消費(fei)。