硅橡膠是(shi)指主(zhu)鏈由硅(gui)(gui)(gui)和氧原子交替構成(cheng)，硅(gui)(gui)(gui)原子上通(tong)常(chang)連有兩(liang)個(ge)有機基(ji)(ji)(ji)團的(de)(de)(de)(de)(de)橡膠(jiao)(jiao)。普(pu)通(tong)的(de)(de)(de)(de)(de)硅(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)主(zhu)要由含(han)甲基(ji)(ji)(ji)和少量乙烯基(ji)(ji)(ji)的(de)(de)(de)(de)(de)硅(gui)(gui)(gui)氧鏈節組成(cheng)。苯(ben)基(ji)(ji)(ji)的(de)(de)(de)(de)(de)引入(ru)可(ke)(ke)提高(gao)硅(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)(de)耐高(gao)、低溫性(xing)能，三氟丙基(ji)(ji)(ji)及氰基(ji)(ji)(ji)的(de)(de)(de)(de)(de)引入(ru)則(ze)可(ke)(ke)提高(gao)硅(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)(de)耐溫及耐油性(xing)能。硅(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)耐低溫性(xing)能良好(hao)，一般(ban)在(zai)-55℃下仍能工作。引入(ru)苯(ben)基(ji)(ji)(ji)后，可(ke)(ke)達-73℃。硅(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)(de)耐熱性(xing)能也很(hen)突(tu)出，在(zai)180℃下可(ke)(ke)長期工作，稍高(gao)于(yu)200℃也能承受數周或更長時間仍有彈性(xing)，瞬時可(ke)(ke)耐300℃以上的(de)(de)(de)(de)(de)高(gao)溫。硅(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)(de)透(tou)氣性(xing)好(hao)，氧氣透(tou)過率在(zai)合(he)(he)成(cheng)聚合(he)(he)物中是(shi)較高(gao)的(de)(de)(de)(de)(de)。此外(wai)，硅(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)還(huan)具有生理惰性(xing)、不會導致(zhi)凝血的(de)(de)(de)(de)(de)突(tu)出特(te)性(xing)，因(yin)此在(zai)醫用(yong)領域應用(yong)廣(guang)泛(fan)。

主要品種

硅(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)分(fen)類的方法很(hen)多，通常按(an)固化(hua)前的形態分(fen)為固體硅(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)和液(ye)體硅(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)；按(an)硫(liu)化(hua)溫(wen)度分(fen)為室溫(wen)硫(liu)化(hua)硅(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)，高溫(wen)硫(liu)化(hua)硅(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)；按(an)所用單體的不(bu)同，可分(fen)為甲基乙烯基硅(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)，甲基苯基乙烯基硅(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)、氟硅(gui)(gui)，腈硅(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)等；按(an)性能和用途的不(bu)同又可分(fen)為通用型(xing)、超(chao)耐(nai)低(di)溫(wen)型(xing)、超(chao)耐(nai)高溫(wen)型(xing)、高強力型(xing)、耐(nai)油型(xing)、醫用型(xing)等等。

發展史

硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)早期是由美國(guo)(guo)以(yi)三(san)氯(lv)(lv)化(hua)鐵為催化(hua)劑(ji)合成的(de)(de)。1945年(nian)(nian)，硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)產品問世。1948年(nian)(nian)，采用(yong)高(gao)比表面積的(de)(de)氣相法白炭黑補(bu)強的(de)(de)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)研(yan)制成功，使(shi)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)性能(neng)躍升到(dao)實用(yong)階段(duan)，奠定(ding)了現代硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)生產技術的(de)(de)基(ji)礎。從二(er)甲基(ji)二(er)氯(lv)(lv)硅(gui)(gui)烷合成開始生產硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)國(guo)(guo)家(jia)有美國(guo)(guo)。俄羅(luo)斯、德國(guo)(guo)、日本、韓國(guo)(guo)和(he)中國(guo)(guo)等。中國(guo)(guo)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)工業(ye)化(hua)研(yan)究始于(yu)1957年(nian)(nian)，多家(jia)研(yan)究所和(he)企業(ye)陸續開發出各種硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)。到(dao)2003年(nian)(nian)底(di)，中國(guo)(guo)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)生產能(neng)力為135千噸，其中高(gao)溫膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)100千噸。

高溫硫化硅橡膠

高(gao)(gao)溫(wen)硫(liu)(liu)化(hua)(hua)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)是(shi)(shi)指聚(ju)硅(gui)氧烷變成(cheng)彈性(xing)(xing)體(ti)的(de)(de)過(guo)程是(shi)(shi)經過(guo)高(gao)(gao)溫(wen)（110-170℃）硫(liu)(liu)化(hua)(hua)成(cheng)型的(de)(de)。它(ta)主要以高(gao)(gao)分子量的(de)(de)聚(ju)甲基(ji)乙烯基(ji)硅(gui)氧烷為(wei)生膠(jiao)(jiao)(jiao)，混入(ru)補強填料、硫(liu)(liu)化(hua)(hua)劑等，在加熱(re)加壓下硫(liu)(liu)化(hua)(hua)成(cheng)彈性(xing)(xing)體(ti)。硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)補強主要是(shi)(shi)各種類型的(de)(de)白炭黑(hei)，可使(shi)硫(liu)(liu)化(hua)(hua)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)強度增加數十(shi)倍(bei)。有時為(wei)了降低成(cheng)本或(huo)改善膠(jiao)(jiao)(jiao)料性(xing)(xing)能及賦予硫(liu)(liu)化(hua)(hua)膠(jiao)(jiao)(jiao)各種特(te)殊(shu)的(de)(de)性(xing)(xing)能，也加入(ru)相(xiang)應的(de)(de)各種添(tian)加劑。硫(liu)(liu)化(hua)(hua)劑是(shi)(shi)各種有機過(guo)氧化(hua)(hua)物(wu)或(huo)加成(cheng)反應催化(hua)(hua)劑。

加工成型方法如圖(tu)所示。一次(ci)硫化(hua)的(de)(de)目的(de)(de)是(shi)進行高分子鏈的(de)(de)交(jiao)(jiao)聯(lian)反應；二次(ci)硫化(hua)的(de)(de)目的(de)(de)是(shi)進行補(bu)充交(jiao)(jiao)聯(lian)、驅除(chu)硫化(hua)劑分解產物(wu)和其他揮(hui)發(fa)性化(hua)合物(wu)以穩定硫化(hua)膠的(de)(de)各(ge)項(xiang)性能。常用的(de)(de)設備有開放(fang)式(shi)煉(lian)膠機、捏合機及(ji)真空密煉(lian)機。

主要性能

（1）高溫(wen)(wen)(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)能(neng)。硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)顯(xian)(xian)著的(de)(de)(de)(de)(de)特(te)(te)征是高溫(wen)(wen)(wen)(wen)穩定(ding)性(xing)(xing)(xing)，雖(sui)然(ran)常(chang)(chang)溫(wen)(wen)(wen)(wen)下硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)(de)強(qiang)度僅是天(tian)然(ran)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)或某些(xie)合成橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)(de)一(yi)半，但在200℃以(yi)上的(de)(de)(de)(de)(de)高溫(wen)(wen)(wen)(wen)環境下，硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)仍能(neng)保持一(yi)定(ding)的(de)(de)(de)(de)(de)柔韌性(xing)(xing)(xing)、回彈性(xing)(xing)(xing)和(he)(he)表(biao)面硬度，且力學性(xing)(xing)(xing)能(neng)無明顯(xian)(xian)變(bian)化(hua)。（2）低(di)溫(wen)(wen)(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)能(neng)硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)(de)玻璃化(hua)溫(wen)(wen)(wen)(wen)度一(yi)般為(wei)-70~-50℃，特(te)(te)殊配(pei)方可達-100℃，表(biao)明其(qi)低(di)溫(wen)(wen)(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)能(neng)優異。這對(dui)航(hang)空、宇航(hang)工業的(de)(de)(de)(de)(de)意(yi)義(yi)重大。（3）耐(nai)候性(xing)(xing)(xing)硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)中Si-O-Si鍵對(dui)氧(yang)(yang)、臭(chou)氧(yang)(yang)及(ji)紫外線等(deng)十分穩定(ding)，在不加任(ren)何添(tian)加劑的(de)(de)(de)(de)(de)情況下，就具有(you)優良的(de)(de)(de)(de)(de)耐(nai)候性(xing)(xing)(xing)。（4）電(dian)氣(qi)(qi)性(xing)(xing)(xing)能(neng)。硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)具有(you)優異的(de)(de)(de)(de)(de)絕緣性(xing)(xing)(xing)能(neng)，耐(nai)電(dian)暈性(xing)(xing)(xing)和(he)(he)耐(nai)電(dian)弧性(xing)(xing)(xing)也非(fei)常(chang)(chang)好。（5）物理機械性(xing)(xing)(xing)能(neng)。硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)常(chang)(chang)溫(wen)(wen)(wen)(wen)下的(de)(de)(de)(de)(de)物理機械性(xing)(xing)(xing)能(neng)比通(tong)用(yong)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)差，但在150℃的(de)(de)(de)(de)(de)高溫(wen)(wen)(wen)(wen)和(he)(he)-50℃的(de)(de)(de)(de)(de)低(di)溫(wen)(wen)(wen)(wen)下，其(qi)物理機械性(xing)(xing)(xing)能(neng)優于通(tong)用(yong)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)。（6）耐(nai)油及(ji)化(hua)學試(shi)劑性(xing)(xing)(xing)。普通(tong)硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)具有(you)中等(deng)的(de)(de)(de)(de)(de)耐(nai)油、耐(nai)溶(rong)劑性(xing)(xing)(xing)能(neng)。（7）氣(qi)(qi)體(ti)透(tou)過性(xing)(xing)(xing)能(neng)。室溫(wen)(wen)(wen)(wen)下硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)對(dui)空氣(qi)(qi)、氮、氧(yang)(yang)、二(er)氧(yang)(yang)化(hua)碳等(deng)氣(qi)(qi)體(ti)的(de)(de)(de)(de)(de)透(tou)氣(qi)(qi)性(xing)(xing)(xing)比天(tian)然(ran)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)高出30-50倍。（8）生理惰(duo)性(xing)(xing)(xing)。硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)無毒，無味(wei)，無嗅，與人體(ti)組織(zhi)不粘連(lian)，具有(you)抗凝(ning)血(xue)作用(yong)，對(dui)肌體(ti)組織(zhi)的(de)(de)(de)(de)(de)反應性(xing)(xing)(xing)非(fei)常(chang)(chang)少。特(te)(te)別適合作為(wei)醫(yi)用(yong)材料。

硅橡膠的用量

據中國(guo)(guo)汽(qi)(qi)車(che)(che)工業(ye)(ye)協(xie)會統計(ji)，2012年，汽(qi)(qi)車(che)(che)產銷分(fen)別達(da)到(dao)1927.18萬(wan)輛和1930.64萬(wan)輛，同比分(fen)別增(zeng)長4.63%和4.33%，汽(qi)(qi)車(che)(che)工業(ye)(ye)硅(gui)(gui)橡膠的用(yong)量(liang)約達(da)2.0萬(wan)t。根(gen)據觀研天下(xia)的新研究，增(zeng)加有機硅(gui)(gui)材料(liao)在汽(qi)(qi)車(che)(che)零部件(jian)方面的用(yong)量(liang)，可以(yi)大(da)幅度(du)提高汽(qi)(qi)車(che)(che)的安全(quan)性能，因此，汽(qi)(qi)車(che)(che)產量(liang)和單車(che)(che)用(yong)量(liang)水平的提高都將(jiang)(jiang)推動汽(qi)(qi)車(che)(che)工業(ye)(ye)對硅(gui)(gui)橡膠需求的增(zeng)加。國(guo)(guo)家鼓勵自(zi)主品牌(pai)的汽(qi)(qi)車(che)(che)發(fa)展，關(guan)鍵汽(qi)(qi)車(che)(che)零部件(jian)實現(xian)自(zi)主化(hua)，《2012年度(du)黨(dang)政(zheng)(zheng)機關(guan)公務用(yong)車(che)(che)選用(yong)車(che)(che)型(xing)目錄（征求意見稿）》為(wei)自(zi)主品牌(pai)擴大(da)在政(zheng)(zheng)府采購(gou)的市場份額，為(wei)改(gai)變目前國(guo)(guo)內政(zheng)(zheng)府采購(gou)以(yi)合資品牌(pai)產品為(wei)主的局面提供了(le)保障。促進自(zi)主品牌(pai)發(fa)展，國(guo)(guo)產汽(qi)(qi)車(che)(che)業(ye)(ye)的繁榮將(jiang)(jiang)為(wei)汽(qi)(qi)車(che)(che)膠的應用(yong)提供有力保障。預測(ce)未來(lai)3年，我國(guo)(guo)室溫硫化(hua)硅(gui)(gui)橡膠在汽(qi)(qi)車(che)(che)行(xing)業(ye)(ye)將(jiang)(jiang)以(yi)年均20%增(zeng)長。

此(ci)外，硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)是重要的(de)(de)(de)(de)非(fei)石油(you)(you)(you)基合成(cheng)(cheng)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)，約占非(fei)石油(you)(you)(you)基合成(cheng)(cheng)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)消(xiao)費(fei)量的(de)(de)(de)(de)98%。但因為(wei)(wei)石油(you)(you)(you)價格的(de)(de)(de)(de)大幅上(shang)漲，同時我(wo)國(guo)(guo)在(zai)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)(de)關鍵原料有機(ji)硅(gui)(gui)單體(ti)(ti)(ti)的(de)(de)(de)(de)生產(chan)技術方面取(qu)得突破，有機(ji)硅(gui)(gui)單體(ti)(ti)(ti)的(de)(de)(de)(de)生產(chan)技術在(zai)2005年前被幾(ji)家跨國(guo)(guo)公司壟斷，但目前我(wo)國(guo)(guo)已發展成(cheng)(cheng)為(wei)(wei)全(quan)球(qiu)有機(ji)硅(gui)(gui)單體(ti)(ti)(ti)第(di)1大國(guo)(guo)，這2個(ge)方面原因使硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)(de)價格從2011年起開始(shi)低于石油(you)(you)(you)基合成(cheng)(cheng)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)，僅約為(wei)(wei)大宗石油(you)(you)(you)基橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)(de)80%～90%，成(cheng)(cheng)為(wei)(wei)廉價的(de)(de)(de)(de)合成(cheng)(cheng)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)，并開始(shi)大規(gui)模替代石油(you)(you)(you)基合成(cheng)(cheng)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)。這將極(ji)大拓(tuo)展有機(ji)硅(gui)(gui)產(chan)業的(de)(de)(de)(de)市場空間，同時將帶動硅(gui)(gui)油(you)(you)(you)、硅(gui)(gui)烷偶聯劑(ji)和硅(gui)(gui)樹脂等其(qi)他(ta)有機(ji)硅(gui)(gui)產(chan)品的(de)(de)(de)(de)消(xiao)費(fei)。