硅橡膠是指主鏈由硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)和氧原子交替構成(cheng)(cheng)，硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)原子上通(tong)常連有(you)兩(liang)個有(you)機基(ji)團的橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)。普通(tong)的硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)主要由含甲基(ji)和少量乙烯基(ji)的硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)氧鏈節組(zu)成(cheng)(cheng)。苯基(ji)的引(yin)入可提高(gao)(gao)硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的耐(nai)(nai)(nai)高(gao)(gao)、低溫(wen)(wen)性(xing)能，三氟丙(bing)基(ji)及氰(qing)基(ji)的引(yin)入則可提高(gao)(gao)硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的耐(nai)(nai)(nai)溫(wen)(wen)及耐(nai)(nai)(nai)油性(xing)能。硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)耐(nai)(nai)(nai)低溫(wen)(wen)性(xing)能良好，一般在-55℃下(xia)仍能工(gong)作(zuo)。引(yin)入苯基(ji)后，可達-73℃。硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的耐(nai)(nai)(nai)熱(re)性(xing)能也很(hen)突出(chu)，在180℃下(xia)可長期工(gong)作(zuo)，稍(shao)高(gao)(gao)于(yu)200℃也能承(cheng)受數周或(huo)更(geng)長時間仍有(you)彈性(xing)，瞬時可耐(nai)(nai)(nai)300℃以上的高(gao)(gao)溫(wen)(wen)。硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的透(tou)氣性(xing)好，氧氣透(tou)過率在合成(cheng)(cheng)聚合物中是較(jiao)高(gao)(gao)的。此外，硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)還具有(you)生理惰性(xing)、不會導致凝(ning)血的突出(chu)特(te)性(xing)，因此在醫用(yong)領(ling)域(yu)應用(yong)廣泛。

主要品種

硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)分(fen)類的(de)方法很多，通常按(an)(an)固(gu)化前的(de)形(xing)態(tai)分(fen)為(wei)固(gu)體(ti)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)和液體(ti)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)；按(an)(an)硫化溫(wen)度(du)分(fen)為(wei)室溫(wen)硫化硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)，高溫(wen)硫化硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)；按(an)(an)所(suo)用(yong)單體(ti)的(de)不(bu)同(tong)，可(ke)分(fen)為(wei)甲(jia)基(ji)乙烯基(ji)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)，甲(jia)基(ji)苯基(ji)乙烯基(ji)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)、氟(fu)硅(gui)(gui)(gui)，腈硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)等(deng)；按(an)(an)性(xing)能和用(yong)途的(de)不(bu)同(tong)又可(ke)分(fen)為(wei)通用(yong)型(xing)、超(chao)耐(nai)低溫(wen)型(xing)、超(chao)耐(nai)高溫(wen)型(xing)、高強力型(xing)、耐(nai)油型(xing)、醫用(yong)型(xing)等(deng)等(deng)。

發展史

硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)早期是(shi)由美國(guo)(guo)以三氯(lv)化(hua)(hua)鐵為催(cui)化(hua)(hua)劑合成(cheng)的(de)。1945年，硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)產(chan)(chan)品(pin)問世。1948年，采用(yong)高比表面積(ji)的(de)氣相法白炭黑補強的(de)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)研(yan)制成(cheng)功，使硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)性能躍升到實(shi)用(yong)階段(duan)，奠(dian)定了(le)現代硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)生(sheng)產(chan)(chan)技術(shu)的(de)基礎。從(cong)二甲(jia)基二氯(lv)硅(gui)(gui)(gui)烷合成(cheng)開始生(sheng)產(chan)(chan)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)國(guo)(guo)家(jia)有(you)美國(guo)(guo)。俄羅斯、德國(guo)(guo)、日(ri)本、韓國(guo)(guo)和(he)(he)中國(guo)(guo)等(deng)。中國(guo)(guo)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)工業化(hua)(hua)研(yan)究始于1957年，多家(jia)研(yan)究所和(he)(he)企業陸續開發出(chu)各種硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)。到2003年底，中國(guo)(guo)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)生(sheng)產(chan)(chan)能力為135千噸，其中高溫膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)100千噸。

高溫硫化硅橡膠

高溫硫(liu)化(hua)硅(gui)橡(xiang)膠是指(zhi)聚硅(gui)氧(yang)烷變成(cheng)彈性(xing)(xing)體(ti)的(de)(de)(de)(de)過(guo)(guo)程是經過(guo)(guo)高溫（110-170℃）硫(liu)化(hua)成(cheng)型(xing)的(de)(de)(de)(de)。它主(zhu)要以高分子量的(de)(de)(de)(de)聚甲基乙(yi)烯基硅(gui)氧(yang)烷為(wei)生膠，混(hun)入補強(qiang)(qiang)(qiang)填料、硫(liu)化(hua)劑(ji)等，在加熱加壓(ya)下硫(liu)化(hua)成(cheng)彈性(xing)(xing)體(ti)。硅(gui)橡(xiang)膠的(de)(de)(de)(de)補強(qiang)(qiang)(qiang)主(zhu)要是各(ge)(ge)種(zhong)類型(xing)的(de)(de)(de)(de)白炭黑，可使硫(liu)化(hua)膠的(de)(de)(de)(de)強(qiang)(qiang)(qiang)度增加數十(shi)倍。有時為(wei)了降低成(cheng)本(ben)或改善膠料性(xing)(xing)能(neng)及賦予硫(liu)化(hua)膠各(ge)(ge)種(zhong)特(te)殊的(de)(de)(de)(de)性(xing)(xing)能(neng)，也(ye)加入相應(ying)的(de)(de)(de)(de)各(ge)(ge)種(zhong)添加劑(ji)。硫(liu)化(hua)劑(ji)是各(ge)(ge)種(zhong)有機過(guo)(guo)氧(yang)化(hua)物或加成(cheng)反應(ying)催(cui)化(hua)劑(ji)。

加(jia)工成型方(fang)法如(ru)圖所示。一次(ci)硫(liu)化(hua)(hua)的(de)(de)目的(de)(de)是進行(xing)高分子鏈的(de)(de)交聯反應；二次(ci)硫(liu)化(hua)(hua)的(de)(de)目的(de)(de)是進行(xing)補充交聯、驅除(chu)硫(liu)化(hua)(hua)劑分解產物(wu)(wu)和(he)其他揮發(fa)性化(hua)(hua)合(he)物(wu)(wu)以穩定硫(liu)化(hua)(hua)膠(jiao)的(de)(de)各項性能。常用(yong)的(de)(de)設(she)備有開放式煉膠(jiao)機(ji)、捏合(he)機(ji)及(ji)真空(kong)密煉機(ji)。

主要性能

（1）高(gao)(gao)溫(wen)(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)。硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)顯著的(de)(de)(de)(de)特(te)征是高(gao)(gao)溫(wen)(wen)(wen)穩定(ding)性(xing)(xing)(xing)(xing)，雖然(ran)常(chang)溫(wen)(wen)(wen)下硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)強度(du)僅是天然(ran)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)或某些合成橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)一(yi)半，但在200℃以(yi)上的(de)(de)(de)(de)高(gao)(gao)溫(wen)(wen)(wen)環境(jing)下，硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)仍能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)保持(chi)一(yi)定(ding)的(de)(de)(de)(de)柔韌性(xing)(xing)(xing)(xing)、回彈性(xing)(xing)(xing)(xing)和(he)表(biao)面硬(ying)度(du)，且力(li)學性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)無(wu)明顯變化(hua)(hua)。（2）低溫(wen)(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)玻璃(li)化(hua)(hua)溫(wen)(wen)(wen)度(du)一(yi)般為(wei)-70~-50℃，特(te)殊配方可(ke)達(da)-100℃，表(biao)明其低溫(wen)(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)優異(yi)。這對航空(kong)、宇航工業的(de)(de)(de)(de)意義重大。（3）耐候性(xing)(xing)(xing)(xing)硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)中(zhong)Si-O-Si鍵(jian)對氧、臭氧及紫(zi)外線等(deng)十分穩定(ding)，在不加(jia)任何添加(jia)劑的(de)(de)(de)(de)情(qing)況下，就(jiu)具(ju)(ju)有優良的(de)(de)(de)(de)耐候性(xing)(xing)(xing)(xing)。（4）電氣(qi)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)。硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)具(ju)(ju)有優異(yi)的(de)(de)(de)(de)絕緣性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)，耐電暈(yun)性(xing)(xing)(xing)(xing)和(he)耐電弧(hu)性(xing)(xing)(xing)(xing)也(ye)非(fei)常(chang)好(hao)。（5）物(wu)理機(ji)(ji)(ji)械性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)。硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)常(chang)溫(wen)(wen)(wen)下的(de)(de)(de)(de)物(wu)理機(ji)(ji)(ji)械性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)比通用(yong)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)差，但在150℃的(de)(de)(de)(de)高(gao)(gao)溫(wen)(wen)(wen)和(he)-50℃的(de)(de)(de)(de)低溫(wen)(wen)(wen)下，其物(wu)理機(ji)(ji)(ji)械性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)優于通用(yong)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)。（6）耐油(you)及化(hua)(hua)學試劑性(xing)(xing)(xing)(xing)。普通硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)具(ju)(ju)有中(zhong)等(deng)的(de)(de)(de)(de)耐油(you)、耐溶劑性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)。（7）氣(qi)體透過性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)。室溫(wen)(wen)(wen)下硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)對空(kong)氣(qi)、氮、氧、二(er)氧化(hua)(hua)碳等(deng)氣(qi)體的(de)(de)(de)(de)透氣(qi)性(xing)(xing)(xing)(xing)比天然(ran)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)高(gao)(gao)出30-50倍(bei)。（8）生理惰(duo)性(xing)(xing)(xing)(xing)。硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)無(wu)毒，無(wu)味，無(wu)嗅，與人體組織(zhi)不粘(zhan)連，具(ju)(ju)有抗凝血(xue)作用(yong)，對肌體組織(zhi)的(de)(de)(de)(de)反應性(xing)(xing)(xing)(xing)非(fei)常(chang)少。特(te)別適(shi)合作為(wei)醫用(yong)材料。

硅橡膠的用量

據中國汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)工(gong)業(ye)協會統計，2012年，汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)產銷(xiao)分別達到1927.18萬(wan)輛和1930.64萬(wan)輛，同比(bi)分別增(zeng)長4.63%和4.33%，汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)工(gong)業(ye)硅(gui)橡膠(jiao)的(de)用(yong)量(liang)約(yue)達2.0萬(wan)t。根(gen)據觀研(yan)天下(xia)的(de)新研(yan)究(jiu)，增(zeng)加有機硅(gui)材(cai)料在(zai)(zai)汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)零(ling)部(bu)(bu)件方面的(de)用(yong)量(liang)，可以(yi)(yi)(yi)大幅度(du)提(ti)(ti)高汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)的(de)安(an)全(quan)性能，因此，汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)產量(liang)和單(dan)車(che)(che)(che)(che)用(yong)量(liang)水平的(de)提(ti)(ti)高都(dou)將推動(dong)汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)工(gong)業(ye)對硅(gui)橡膠(jiao)需(xu)求的(de)增(zeng)加。國家鼓勵自(zi)主(zhu)品(pin)牌的(de)汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)發展，關鍵汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)零(ling)部(bu)(bu)件實(shi)現自(zi)主(zhu)化，《2012年度(du)黨政(zheng)機關公(gong)務(wu)用(yong)車(che)(che)(che)(che)選用(yong)車(che)(che)(che)(che)型(xing)目錄（征求意見稿）》為自(zi)主(zhu)品(pin)牌擴大在(zai)(zai)政(zheng)府采(cai)購(gou)的(de)市(shi)場份(fen)額，為改(gai)變(bian)目前(qian)國內政(zheng)府采(cai)購(gou)以(yi)(yi)(yi)合資品(pin)牌產品(pin)為主(zhu)的(de)局面提(ti)(ti)供(gong)了(le)保障。促進自(zi)主(zhu)品(pin)牌發展，國產汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)業(ye)的(de)繁榮將為汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)膠(jiao)的(de)應用(yong)提(ti)(ti)供(gong)有力保障。預測(ce)未(wei)來3年，我國室溫硫化硅(gui)橡膠(jiao)在(zai)(zai)汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)行業(ye)將以(yi)(yi)(yi)年均20%增(zeng)長。

此(ci)外，硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)是(shi)重(zhong)要(yao)的非石(shi)(shi)油(you)(you)(you)基合成(cheng)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)，約(yue)占非石(shi)(shi)油(you)(you)(you)基合成(cheng)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)消費量的98%。但因為(wei)石(shi)(shi)油(you)(you)(you)價格的大幅上漲，同(tong)時我國(guo)在(zai)(zai)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的關(guan)鍵(jian)原料有機硅(gui)單體(ti)的生(sheng)產(chan)技術(shu)(shu)方面取得(de)突破，有機硅(gui)單體(ti)的生(sheng)產(chan)技術(shu)(shu)在(zai)(zai)2005年(nian)(nian)前(qian)被幾家跨國(guo)公司壟斷，但目前(qian)我國(guo)已發(fa)展(zhan)成(cheng)為(wei)全球有機硅(gui)單體(ti)第1大國(guo)，這2個方面原因使(shi)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的價格從(cong)2011年(nian)(nian)起開始低于石(shi)(shi)油(you)(you)(you)基合成(cheng)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)，僅(jin)約(yue)為(wei)大宗石(shi)(shi)油(you)(you)(you)基橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的80%～90%，成(cheng)為(wei)廉價的合成(cheng)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)，并開始大規模(mo)替代石(shi)(shi)油(you)(you)(you)基合成(cheng)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)。這將(jiang)極大拓(tuo)展(zhan)有機硅(gui)產(chan)業的市(shi)場空間，同(tong)時將(jiang)帶(dai)動硅(gui)油(you)(you)(you)、硅(gui)烷偶(ou)聯劑和硅(gui)樹脂等(deng)其他有機硅(gui)產(chan)品的消費。