硅橡膠是指主鏈由(you)硅(gui)和氧(yang)原子交(jiao)替構成，硅(gui)原子上(shang)通常連有(you)兩個有(you)機基(ji)團的(de)(de)(de)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)。普通的(de)(de)(de)硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)主要由(you)含(han)甲基(ji)和少量乙(yi)烯(xi)基(ji)的(de)(de)(de)硅(gui)氧(yang)鏈節組成。苯(ben)基(ji)的(de)(de)(de)引入(ru)可(ke)提高硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)耐(nai)高、低(di)溫性(xing)能，三氟丙(bing)基(ji)及氰基(ji)的(de)(de)(de)引入(ru)則可(ke)提高硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)耐(nai)溫及耐(nai)油性(xing)能。硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)耐(nai)低(di)溫性(xing)能良好(hao)，一(yi)般在(zai)(zai)-55℃下(xia)仍能工(gong)作(zuo)。引入(ru)苯(ben)基(ji)后，可(ke)達-73℃。硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)耐(nai)熱性(xing)能也很突出，在(zai)(zai)180℃下(xia)可(ke)長期工(gong)作(zuo)，稍高于200℃也能承(cheng)受數周或(huo)更長時間仍有(you)彈性(xing)，瞬時可(ke)耐(nai)300℃以上(shang)的(de)(de)(de)高溫。硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)透氣性(xing)好(hao)，氧(yang)氣透過率在(zai)(zai)合成聚合物(wu)中(zhong)是較(jiao)高的(de)(de)(de)。此外，硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)還具有(you)生(sheng)理惰性(xing)、不會導致凝血的(de)(de)(de)突出特(te)性(xing)，因此在(zai)(zai)醫(yi)用領(ling)域應用廣泛。

主要品種

硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)分(fen)(fen)類的(de)方法(fa)很多，通常(chang)按固(gu)化(hua)前的(de)形態分(fen)(fen)為固(gu)體硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)和(he)液體硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)；按硫(liu)(liu)化(hua)溫度(du)分(fen)(fen)為室溫硫(liu)(liu)化(hua)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)，高溫硫(liu)(liu)化(hua)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)；按所用單(dan)體的(de)不(bu)同，可分(fen)(fen)為甲基(ji)乙(yi)烯(xi)基(ji)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)，甲基(ji)苯基(ji)乙(yi)烯(xi)基(ji)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)、氟硅(gui)(gui)，腈硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)等；按性能和(he)用途的(de)不(bu)同又可分(fen)(fen)為通用型(xing)(xing)、超(chao)耐低溫型(xing)(xing)、超(chao)耐高溫型(xing)(xing)、高強力型(xing)(xing)、耐油(you)型(xing)(xing)、醫用型(xing)(xing)等等。

發展史

硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)早期是(shi)由美國(guo)(guo)以(yi)三氯化(hua)鐵(tie)為催化(hua)劑(ji)合成(cheng)的。1945年(nian)，硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)產品問世。1948年(nian)，采用高(gao)比表面積的氣相(xiang)法白炭黑補強的硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)研(yan)制成(cheng)功，使硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)的性(xing)能(neng)躍(yue)升(sheng)到實用階段，奠定了現代硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)生產技術的基礎。從二(er)甲(jia)基二(er)氯硅(gui)烷合成(cheng)開始(shi)生產硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)的國(guo)(guo)家有美國(guo)(guo)。俄羅斯、德國(guo)(guo)、日本、韓國(guo)(guo)和中(zhong)國(guo)(guo)等。中(zhong)國(guo)(guo)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)的工業(ye)化(hua)研(yan)究(jiu)始(shi)于1957年(nian)，多家研(yan)究(jiu)所和企業(ye)陸續開發出各種硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)。到2003年(nian)底，中(zhong)國(guo)(guo)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)生產能(neng)力為135千噸，其(qi)中(zhong)高(gao)溫膠(jiao)100千噸。

高溫硫化硅橡膠

高溫(wen)硫(liu)(liu)(liu)(liu)化(hua)(hua)硅橡(xiang)膠(jiao)是指聚硅氧烷變(bian)成彈(dan)性(xing)(xing)體的(de)(de)過(guo)程是經過(guo)高溫(wen)（110-170℃）硫(liu)(liu)(liu)(liu)化(hua)(hua)成型的(de)(de)。它主要以高分子量的(de)(de)聚甲基(ji)乙烯基(ji)硅氧烷為生(sheng)膠(jiao)，混入補強(qiang)(qiang)填料、硫(liu)(liu)(liu)(liu)化(hua)(hua)劑(ji)等，在(zai)加熱加壓(ya)下硫(liu)(liu)(liu)(liu)化(hua)(hua)成彈(dan)性(xing)(xing)體。硅橡(xiang)膠(jiao)的(de)(de)補強(qiang)(qiang)主要是各(ge)種類型的(de)(de)白炭黑，可使(shi)硫(liu)(liu)(liu)(liu)化(hua)(hua)膠(jiao)的(de)(de)強(qiang)(qiang)度增(zeng)加數十倍。有(you)時為了降低成本或改善膠(jiao)料性(xing)(xing)能及賦予硫(liu)(liu)(liu)(liu)化(hua)(hua)膠(jiao)各(ge)種特(te)殊的(de)(de)性(xing)(xing)能，也加入相應(ying)(ying)的(de)(de)各(ge)種添加劑(ji)。硫(liu)(liu)(liu)(liu)化(hua)(hua)劑(ji)是各(ge)種有(you)機過(guo)氧化(hua)(hua)物(wu)或加成反應(ying)(ying)催化(hua)(hua)劑(ji)。

加(jia)工成型(xing)方法如圖所示。一次硫(liu)(liu)(liu)化(hua)(hua)的(de)目(mu)(mu)的(de)是進(jin)行高分(fen)子鏈的(de)交聯(lian)反應；二次硫(liu)(liu)(liu)化(hua)(hua)的(de)目(mu)(mu)的(de)是進(jin)行補充交聯(lian)、驅除硫(liu)(liu)(liu)化(hua)(hua)劑(ji)分(fen)解產(chan)物和其他揮發性(xing)化(hua)(hua)合(he)物以穩定硫(liu)(liu)(liu)化(hua)(hua)膠的(de)各(ge)項(xiang)性(xing)能。常用的(de)設備有開放式煉膠機(ji)(ji)、捏合(he)機(ji)(ji)及真空密(mi)煉機(ji)(ji)。

主要性能

（1）高溫(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠顯著的(de)(de)(de)(de)(de)特征是(shi)高溫(wen)穩定性(xing)(xing)(xing)(xing)，雖然常(chang)(chang)溫(wen)下(xia)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠的(de)(de)(de)(de)(de)強度(du)僅是(shi)天然橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠或某(mou)些合(he)成橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠的(de)(de)(de)(de)(de)一(yi)半(ban)，但在200℃以上(shang)的(de)(de)(de)(de)(de)高溫(wen)環境下(xia)，硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠仍能(neng)(neng)(neng)保持一(yi)定的(de)(de)(de)(de)(de)柔韌性(xing)(xing)(xing)(xing)、回(hui)彈性(xing)(xing)(xing)(xing)和表面硬度(du)，且(qie)力學性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)無明顯變化。（2）低(di)溫(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠的(de)(de)(de)(de)(de)玻璃化溫(wen)度(du)一(yi)般為(wei)-70~-50℃，特殊配方可達(da)-100℃，表明其(qi)低(di)溫(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)優異(yi)。這對航空、宇航工業的(de)(de)(de)(de)(de)意義(yi)重大。（3）耐候性(xing)(xing)(xing)(xing)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠中Si-O-Si鍵對氧(yang)、臭氧(yang)及(ji)紫外線等十分穩定，在不加(jia)任(ren)何添加(jia)劑的(de)(de)(de)(de)(de)情況下(xia)，就(jiu)具(ju)有(you)(you)優良的(de)(de)(de)(de)(de)耐候性(xing)(xing)(xing)(xing)。（4）電(dian)氣性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠具(ju)有(you)(you)優異(yi)的(de)(de)(de)(de)(de)絕(jue)緣性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)，耐電(dian)暈性(xing)(xing)(xing)(xing)和耐電(dian)弧性(xing)(xing)(xing)(xing)也非(fei)常(chang)(chang)好。（5）物(wu)理機(ji)械性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠常(chang)(chang)溫(wen)下(xia)的(de)(de)(de)(de)(de)物(wu)理機(ji)械性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)比通用橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠差(cha)，但在150℃的(de)(de)(de)(de)(de)高溫(wen)和-50℃的(de)(de)(de)(de)(de)低(di)溫(wen)下(xia)，其(qi)物(wu)理機(ji)械性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)優于通用橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠。（6）耐油及(ji)化學試劑性(xing)(xing)(xing)(xing)。普通硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠具(ju)有(you)(you)中等的(de)(de)(de)(de)(de)耐油、耐溶(rong)劑性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。（7）氣體透(tou)過性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。室溫(wen)下(xia)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠對空氣、氮、氧(yang)、二氧(yang)化碳等氣體的(de)(de)(de)(de)(de)透(tou)氣性(xing)(xing)(xing)(xing)比天然橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠高出30-50倍。（8）生理惰(duo)性(xing)(xing)(xing)(xing)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠無毒，無味，無嗅，與人體組(zu)織(zhi)不粘連，具(ju)有(you)(you)抗凝血作用，對肌體組(zu)織(zhi)的(de)(de)(de)(de)(de)反應性(xing)(xing)(xing)(xing)非(fei)常(chang)(chang)少。特別適合(he)作為(wei)醫用材料。

硅橡膠的用量

據(ju)(ju)中國(guo)汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)工(gong)業協(xie)會統計，2012年(nian)，汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)產銷分別(bie)達到1927.18萬輛和(he)1930.64萬輛，同比分別(bie)增長(chang)4.63%和(he)4.33%，汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)工(gong)業硅(gui)橡膠的(de)(de)(de)用(yong)(yong)(yong)(yong)量約達2.0萬t。根據(ju)(ju)觀研(yan)天下的(de)(de)(de)新研(yan)究，增加有(you)(you)機硅(gui)材料(liao)在(zai)汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)零部件(jian)方面的(de)(de)(de)用(yong)(yong)(yong)(yong)量，可以(yi)大(da)幅度提(ti)高汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)的(de)(de)(de)安全性能，因此，汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)產量和(he)單車(che)(che)(che)(che)用(yong)(yong)(yong)(yong)量水平的(de)(de)(de)提(ti)高都(dou)將推(tui)動(dong)汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)工(gong)業對硅(gui)橡膠需求(qiu)的(de)(de)(de)增加。國(guo)家鼓勵自主品牌的(de)(de)(de)汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)發展，關鍵汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)零部件(jian)實現自主化，《2012年(nian)度黨(dang)政機關公務(wu)用(yong)(yong)(yong)(yong)車(che)(che)(che)(che)選用(yong)(yong)(yong)(yong)車(che)(che)(che)(che)型目錄（征求(qiu)意見稿）》為自主品牌擴(kuo)大(da)在(zai)政府采購的(de)(de)(de)市場份額，為改變目前(qian)國(guo)內政府采購以(yi)合(he)資品牌產品為主的(de)(de)(de)局(ju)面提(ti)供了保障。促進自主品牌發展，國(guo)產汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)業的(de)(de)(de)繁榮(rong)將為汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)膠的(de)(de)(de)應用(yong)(yong)(yong)(yong)提(ti)供有(you)(you)力保障。預測未來(lai)3年(nian)，我國(guo)室溫(wen)硫化硅(gui)橡膠在(zai)汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)行(xing)業將以(yi)年(nian)均20%增長(chang)。

此外，硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)是重要的(de)(de)(de)非(fei)石(shi)(shi)油(you)(you)基(ji)合(he)成(cheng)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)，約(yue)占非(fei)石(shi)(shi)油(you)(you)基(ji)合(he)成(cheng)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)消費量的(de)(de)(de)98%。但因為(wei)(wei)石(shi)(shi)油(you)(you)價格的(de)(de)(de)大(da)幅(fu)上漲，同時我國(guo)在硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)關鍵原(yuan)(yuan)料有機(ji)硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)單體(ti)(ti)的(de)(de)(de)生產(chan)技(ji)(ji)術方(fang)面取得突破，有機(ji)硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)單體(ti)(ti)的(de)(de)(de)生產(chan)技(ji)(ji)術在2005年前被幾(ji)家(jia)跨國(guo)公司壟斷(duan)，但目前我國(guo)已發展成(cheng)為(wei)(wei)全球有機(ji)硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)單體(ti)(ti)第1大(da)國(guo)，這2個方(fang)面原(yuan)(yuan)因使(shi)硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)價格從(cong)2011年起開(kai)始(shi)低于石(shi)(shi)油(you)(you)基(ji)合(he)成(cheng)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)，僅約(yue)為(wei)(wei)大(da)宗石(shi)(shi)油(you)(you)基(ji)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)80%～90%，成(cheng)為(wei)(wei)廉價的(de)(de)(de)合(he)成(cheng)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)，并開(kai)始(shi)大(da)規模替代石(shi)(shi)油(you)(you)基(ji)合(he)成(cheng)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)。這將極(ji)大(da)拓展有機(ji)硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)產(chan)業(ye)的(de)(de)(de)市場(chang)空間，同時將帶動硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)油(you)(you)、硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)烷偶(ou)聯劑和(he)硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)樹脂等(deng)其他有機(ji)硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)產(chan)品(pin)的(de)(de)(de)消費。