硅橡膠是(shi)指主鏈由硅和氧(yang)原子交替構成(cheng)，硅原子上通(tong)常連(lian)有兩個有機基(ji)(ji)團的(de)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)。普(pu)通(tong)的(de)硅橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)主要由含甲基(ji)(ji)和少(shao)量(liang)乙烯基(ji)(ji)的(de)硅氧(yang)鏈節(jie)組成(cheng)。苯基(ji)(ji)的(de)引(yin)入(ru)(ru)可(ke)提高(gao)硅橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)耐(nai)(nai)高(gao)、低溫性(xing)(xing)能(neng)，三氟丙基(ji)(ji)及氰基(ji)(ji)的(de)引(yin)入(ru)(ru)則可(ke)提高(gao)硅橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)耐(nai)(nai)溫及耐(nai)(nai)油性(xing)(xing)能(neng)。硅橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)耐(nai)(nai)低溫性(xing)(xing)能(neng)良好，一(yi)般在-55℃下仍能(neng)工(gong)作。引(yin)入(ru)(ru)苯基(ji)(ji)后，可(ke)達-73℃。硅橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)耐(nai)(nai)熱性(xing)(xing)能(neng)也很突出(chu)(chu)，在180℃下可(ke)長期工(gong)作，稍高(gao)于200℃也能(neng)承受數周(zhou)或(huo)更長時(shi)間仍有彈(dan)性(xing)(xing)，瞬時(shi)可(ke)耐(nai)(nai)300℃以(yi)上的(de)高(gao)溫。硅橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)透(tou)氣性(xing)(xing)好，氧(yang)氣透(tou)過率在合成(cheng)聚合物中是(shi)較高(gao)的(de)。此外，硅橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)還具(ju)有生(sheng)理惰性(xing)(xing)、不會導致凝血的(de)突出(chu)(chu)特性(xing)(xing)，因此在醫用(yong)領域(yu)應用(yong)廣泛。

主要品種

硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)分類(lei)的(de)(de)方法很(hen)多，通常按(an)固(gu)化前(qian)的(de)(de)形態分為固(gu)體(ti)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)和液體(ti)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)；按(an)硫(liu)(liu)化溫度分為室溫硫(liu)(liu)化硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)，高(gao)溫硫(liu)(liu)化硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)；按(an)所用單體(ti)的(de)(de)不同，可(ke)(ke)分為甲基乙(yi)烯基硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)，甲基苯基乙(yi)烯基硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)、氟(fu)硅(gui)，腈硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)等；按(an)性(xing)能和用途的(de)(de)不同又可(ke)(ke)分為通用型(xing)、超(chao)耐低溫型(xing)、超(chao)耐高(gao)溫型(xing)、高(gao)強(qiang)力(li)型(xing)、耐油型(xing)、醫用型(xing)等等。

發展史

硅(gui)橡膠(jiao)早期是由美國(guo)(guo)以三氯化鐵為催化劑合成(cheng)(cheng)的(de)。1945年(nian)，硅(gui)橡膠(jiao)產品問世(shi)。1948年(nian)，采(cai)用(yong)高比表面積的(de)氣(qi)相法白炭黑補強的(de)硅(gui)橡膠(jiao)研(yan)制成(cheng)(cheng)功，使(shi)硅(gui)橡膠(jiao)的(de)性能(neng)躍(yue)升到實用(yong)階段，奠定了(le)現代(dai)硅(gui)橡膠(jiao)生(sheng)產技術的(de)基礎。從二甲(jia)基二氯硅(gui)烷合成(cheng)(cheng)開始生(sheng)產硅(gui)橡膠(jiao)的(de)國(guo)(guo)家有美國(guo)(guo)。俄羅斯(si)、德國(guo)(guo)、日本、韓(han)國(guo)(guo)和(he)中(zhong)國(guo)(guo)等。中(zhong)國(guo)(guo)硅(gui)橡膠(jiao)的(de)工業化研(yan)究(jiu)始于1957年(nian)，多(duo)家研(yan)究(jiu)所(suo)和(he)企(qi)業陸續(xu)開發出各種硅(gui)橡膠(jiao)。到2003年(nian)底，中(zhong)國(guo)(guo)硅(gui)橡膠(jiao)生(sheng)產能(neng)力為135千(qian)(qian)噸，其中(zhong)高溫(wen)膠(jiao)100千(qian)(qian)噸。

高溫硫化硅橡膠

高(gao)溫硫(liu)化硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)是(shi)(shi)指聚硅(gui)氧(yang)烷(wan)變(bian)成彈(dan)性體的(de)(de)過(guo)程是(shi)(shi)經過(guo)高(gao)溫（110-170℃）硫(liu)化成型的(de)(de)。它主要以高(gao)分子量的(de)(de)聚甲(jia)基(ji)乙烯基(ji)硅(gui)氧(yang)烷(wan)為生(sheng)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)，混入補強(qiang)(qiang)填料、硫(liu)化劑(ji)等，在加(jia)(jia)熱加(jia)(jia)壓下硫(liu)化成彈(dan)性體。硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)補強(qiang)(qiang)主要是(shi)(shi)各(ge)種(zhong)類(lei)型的(de)(de)白炭黑，可(ke)使(shi)硫(liu)化膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)強(qiang)(qiang)度增加(jia)(jia)數(shu)十(shi)倍。有(you)時(shi)為了降低成本(ben)或改善膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)料性能及賦予硫(liu)化膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)各(ge)種(zhong)特殊的(de)(de)性能，也加(jia)(jia)入相應(ying)的(de)(de)各(ge)種(zhong)添(tian)加(jia)(jia)劑(ji)。硫(liu)化劑(ji)是(shi)(shi)各(ge)種(zhong)有(you)機(ji)過(guo)氧(yang)化物(wu)或加(jia)(jia)成反(fan)應(ying)催化劑(ji)。

加工成型方法如圖(tu)所示。一(yi)次硫(liu)化(hua)的目的是進行高(gao)分(fen)子鏈的交(jiao)聯反(fan)應(ying)；二次硫(liu)化(hua)的目的是進行補充交(jiao)聯、驅除硫(liu)化(hua)劑分(fen)解產物(wu)和其他揮(hui)發性(xing)化(hua)合(he)物(wu)以穩定(ding)硫(liu)化(hua)膠的各項性(xing)能。常用的設備有開放(fang)式(shi)煉(lian)膠機、捏合(he)機及真空(kong)密煉(lian)機。

主要性能

（1）高(gao)溫(wen)(wen)(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)。硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)顯著的(de)(de)(de)(de)特征是高(gao)溫(wen)(wen)(wen)(wen)穩(wen)定性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)，雖(sui)然常(chang)溫(wen)(wen)(wen)(wen)下(xia)(xia)硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)強度(du)僅是天(tian)然橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)或某(mou)些合成(cheng)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)一半，但(dan)在(zai)200℃以上的(de)(de)(de)(de)高(gao)溫(wen)(wen)(wen)(wen)環境(jing)下(xia)(xia)，硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)仍能(neng)保持一定的(de)(de)(de)(de)柔韌性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)、回彈性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)和(he)表面硬度(du)，且力學性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)無(wu)(wu)明顯變化。（2）低溫(wen)(wen)(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)玻(bo)璃(li)化溫(wen)(wen)(wen)(wen)度(du)一般為-70~-50℃，特殊配方可達-100℃，表明其(qi)低溫(wen)(wen)(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)優異。這(zhe)對(dui)航空、宇航工業的(de)(de)(de)(de)意義重(zhong)大(da)。（3）耐(nai)候(hou)(hou)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)中(zhong)(zhong)Si-O-Si鍵對(dui)氧(yang)(yang)、臭(chou)氧(yang)(yang)及紫(zi)外線等十分穩(wen)定，在(zai)不加(jia)任何(he)添加(jia)劑(ji)的(de)(de)(de)(de)情況下(xia)(xia)，就具有(you)優良的(de)(de)(de)(de)耐(nai)候(hou)(hou)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)。（4）電(dian)氣性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)。硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)具有(you)優異的(de)(de)(de)(de)絕緣(yuan)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)，耐(nai)電(dian)暈性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)和(he)耐(nai)電(dian)弧性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)也非常(chang)好(hao)。（5）物理(li)機械(xie)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)。硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)常(chang)溫(wen)(wen)(wen)(wen)下(xia)(xia)的(de)(de)(de)(de)物理(li)機械(xie)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)比通(tong)(tong)用(yong)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)差，但(dan)在(zai)150℃的(de)(de)(de)(de)高(gao)溫(wen)(wen)(wen)(wen)和(he)-50℃的(de)(de)(de)(de)低溫(wen)(wen)(wen)(wen)下(xia)(xia)，其(qi)物理(li)機械(xie)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)優于(yu)通(tong)(tong)用(yong)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)。（6）耐(nai)油及化學試劑(ji)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)。普通(tong)(tong)硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)具有(you)中(zhong)(zhong)等的(de)(de)(de)(de)耐(nai)油、耐(nai)溶(rong)劑(ji)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)。（7）氣體透(tou)過(guo)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)。室(shi)溫(wen)(wen)(wen)(wen)下(xia)(xia)硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)對(dui)空氣、氮、氧(yang)(yang)、二氧(yang)(yang)化碳等氣體的(de)(de)(de)(de)透(tou)氣性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)比天(tian)然橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)高(gao)出30-50倍(bei)。（8）生理(li)惰性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)。硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)無(wu)(wu)毒，無(wu)(wu)味，無(wu)(wu)嗅，與(yu)人體組織不粘連，具有(you)抗凝血(xue)作(zuo)用(yong)，對(dui)肌體組織的(de)(de)(de)(de)反應(ying)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)非常(chang)少。特別適合作(zuo)為醫用(yong)材料(liao)。

硅橡膠的用量

據(ju)中國(guo)汽(qi)車(che)(che)工業協會(hui)統計，2012年(nian)(nian)(nian)，汽(qi)車(che)(che)產(chan)銷分別達到1927.18萬(wan)輛和(he)1930.64萬(wan)輛，同比(bi)分別增長4.63%和(he)4.33%，汽(qi)車(che)(che)工業硅(gui)橡(xiang)膠的(de)(de)用(yong)(yong)量(liang)約達2.0萬(wan)t。根據(ju)觀研(yan)天下的(de)(de)新研(yan)究，增加(jia)有機(ji)硅(gui)材料在汽(qi)車(che)(che)零部件方面的(de)(de)用(yong)(yong)量(liang)，可以(yi)大幅度(du)提(ti)高(gao)汽(qi)車(che)(che)的(de)(de)安全性能，因(yin)此，汽(qi)車(che)(che)產(chan)量(liang)和(he)單車(che)(che)用(yong)(yong)量(liang)水平的(de)(de)提(ti)高(gao)都將(jiang)推動汽(qi)車(che)(che)工業對硅(gui)橡(xiang)膠需(xu)求的(de)(de)增加(jia)。國(guo)家鼓勵自(zi)主(zhu)品(pin)(pin)牌(pai)(pai)的(de)(de)汽(qi)車(che)(che)發(fa)展，關鍵汽(qi)車(che)(che)零部件實現自(zi)主(zhu)化(hua)，《2012年(nian)(nian)(nian)度(du)黨(dang)政機(ji)關公(gong)務用(yong)(yong)車(che)(che)選用(yong)(yong)車(che)(che)型目錄(lu)（征求意見(jian)稿）》為自(zi)主(zhu)品(pin)(pin)牌(pai)(pai)擴大在政府(fu)采購(gou)(gou)的(de)(de)市場份(fen)額(e)，為改變目前國(guo)內政府(fu)采購(gou)(gou)以(yi)合資品(pin)(pin)牌(pai)(pai)產(chan)品(pin)(pin)為主(zhu)的(de)(de)局面提(ti)供了保(bao)(bao)障。促進自(zi)主(zhu)品(pin)(pin)牌(pai)(pai)發(fa)展，國(guo)產(chan)汽(qi)車(che)(che)業的(de)(de)繁榮(rong)將(jiang)為汽(qi)車(che)(che)膠的(de)(de)應用(yong)(yong)提(ti)供有力保(bao)(bao)障。預(yu)測未(wei)來3年(nian)(nian)(nian)，我(wo)國(guo)室溫硫化(hua)硅(gui)橡(xiang)膠在汽(qi)車(che)(che)行(xing)業將(jiang)以(yi)年(nian)(nian)(nian)均20%增長。

此外(wai)，硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)是重要(yao)的(de)(de)(de)非石(shi)(shi)(shi)油基(ji)合(he)(he)成橡(xiang)膠(jiao)(jiao)，約(yue)占非石(shi)(shi)(shi)油基(ji)合(he)(he)成橡(xiang)膠(jiao)(jiao)消費量的(de)(de)(de)98%。但(dan)因為石(shi)(shi)(shi)油價格的(de)(de)(de)大(da)幅上漲，同(tong)(tong)時我國在(zai)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)關鍵原料有(you)(you)(you)(you)機(ji)硅(gui)單體的(de)(de)(de)生產(chan)技術方(fang)面取得突破，有(you)(you)(you)(you)機(ji)硅(gui)單體的(de)(de)(de)生產(chan)技術在(zai)2005年前(qian)被幾家(jia)跨國公司壟斷(duan)，但(dan)目(mu)前(qian)我國已發展成為全球有(you)(you)(you)(you)機(ji)硅(gui)單體第1大(da)國，這2個方(fang)面原因使硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)價格從2011年起(qi)開始低于石(shi)(shi)(shi)油基(ji)合(he)(he)成橡(xiang)膠(jiao)(jiao)，僅約(yue)為大(da)宗石(shi)(shi)(shi)油基(ji)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)80%～90%，成為廉(lian)價的(de)(de)(de)合(he)(he)成橡(xiang)膠(jiao)(jiao)，并開始大(da)規模(mo)替(ti)代石(shi)(shi)(shi)油基(ji)合(he)(he)成橡(xiang)膠(jiao)(jiao)。這將極大(da)拓展有(you)(you)(you)(you)機(ji)硅(gui)產(chan)業的(de)(de)(de)市場空間，同(tong)(tong)時將帶動(dong)硅(gui)油、硅(gui)烷(wan)偶(ou)聯劑和硅(gui)樹脂等其他有(you)(you)(you)(you)機(ji)硅(gui)產(chan)品(pin)的(de)(de)(de)消費。