硅橡膠是指主鏈由(you)硅(gui)(gui)和氧(yang)原子交替構成(cheng)，硅(gui)(gui)原子上通常連有(you)兩個有(you)機基(ji)(ji)(ji)團的(de)(de)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)。普(pu)通的(de)(de)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)主要由(you)含甲基(ji)(ji)(ji)和少(shao)量乙烯基(ji)(ji)(ji)的(de)(de)硅(gui)(gui)氧(yang)鏈節組成(cheng)。苯(ben)基(ji)(ji)(ji)的(de)(de)引入可(ke)提(ti)高(gao)(gao)(gao)(gao)(gao)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)耐(nai)高(gao)(gao)(gao)(gao)(gao)、低溫(wen)性(xing)(xing)能(neng)，三(san)氟丙基(ji)(ji)(ji)及氰基(ji)(ji)(ji)的(de)(de)引入則可(ke)提(ti)高(gao)(gao)(gao)(gao)(gao)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)耐(nai)溫(wen)及耐(nai)油性(xing)(xing)能(neng)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)耐(nai)低溫(wen)性(xing)(xing)能(neng)良好(hao)，一般在(zai)-55℃下仍(reng)能(neng)工作(zuo)。引入苯(ben)基(ji)(ji)(ji)后，可(ke)達-73℃。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)耐(nai)熱(re)性(xing)(xing)能(neng)也很突(tu)出，在(zai)180℃下可(ke)長(chang)期(qi)工作(zuo)，稍高(gao)(gao)(gao)(gao)(gao)于200℃也能(neng)承(cheng)受數周或更(geng)長(chang)時間(jian)仍(reng)有(you)彈性(xing)(xing)，瞬時可(ke)耐(nai)300℃以上的(de)(de)高(gao)(gao)(gao)(gao)(gao)溫(wen)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)透氣(qi)性(xing)(xing)好(hao)，氧(yang)氣(qi)透過率(lv)在(zai)合(he)(he)成(cheng)聚合(he)(he)物(wu)中是較(jiao)高(gao)(gao)(gao)(gao)(gao)的(de)(de)。此(ci)外，硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)還(huan)具有(you)生理(li)惰性(xing)(xing)、不會導致凝血(xue)的(de)(de)突(tu)出特性(xing)(xing)，因(yin)此(ci)在(zai)醫用(yong)領域(yu)應用(yong)廣(guang)泛。

主要品種

硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)分(fen)(fen)(fen)(fen)類的(de)方法很多，通(tong)常按(an)固(gu)化前的(de)形(xing)態分(fen)(fen)(fen)(fen)為(wei)(wei)(wei)固(gu)體硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)和液(ye)體硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)；按(an)硫化溫度分(fen)(fen)(fen)(fen)為(wei)(wei)(wei)室溫硫化硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)，高(gao)溫硫化硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)；按(an)所用單體的(de)不同，可分(fen)(fen)(fen)(fen)為(wei)(wei)(wei)甲基(ji)乙烯基(ji)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)，甲基(ji)苯(ben)基(ji)乙烯基(ji)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)、氟硅(gui)(gui)，腈硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)等；按(an)性能(neng)和用途的(de)不同又可分(fen)(fen)(fen)(fen)為(wei)(wei)(wei)通(tong)用型、超(chao)耐(nai)低溫型、超(chao)耐(nai)高(gao)溫型、高(gao)強力型、耐(nai)油型、醫用型等等。

發展史

硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)早期是由美(mei)(mei)國以三氯(lv)(lv)化鐵為催化劑合成(cheng)的(de)(de)。1945年(nian)，硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)產(chan)品問世(shi)。1948年(nian)，采用(yong)(yong)高比表面積的(de)(de)氣相法白炭黑補(bu)強的(de)(de)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)研制成(cheng)功，使硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)性能躍升(sheng)到實(shi)用(yong)(yong)階段，奠定了現代硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)生(sheng)產(chan)技術的(de)(de)基(ji)(ji)礎。從二甲基(ji)(ji)二氯(lv)(lv)硅(gui)(gui)烷合成(cheng)開(kai)(kai)始生(sheng)產(chan)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)國家有美(mei)(mei)國。俄羅斯、德國、日本、韓國和(he)中國等。中國硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)工業化研究始于1957年(nian)，多家研究所和(he)企(qi)業陸續開(kai)(kai)發出各種(zhong)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)。到2003年(nian)底(di)，中國硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)生(sheng)產(chan)能力為135千噸，其中高溫膠(jiao)(jiao)100千噸。

高溫硫化硅橡膠

高溫(wen)硫(liu)(liu)化(hua)(hua)硅橡膠(jiao)(jiao)是指聚硅氧烷變成(cheng)(cheng)彈性體(ti)的(de)(de)過(guo)(guo)程是經過(guo)(guo)高溫(wen)（110-170℃）硫(liu)(liu)化(hua)(hua)成(cheng)(cheng)型的(de)(de)。它主要以高分子(zi)量的(de)(de)聚甲(jia)基乙烯(xi)基硅氧烷為(wei)生膠(jiao)(jiao)，混入(ru)補強(qiang)填(tian)料、硫(liu)(liu)化(hua)(hua)劑等(deng)，在加(jia)熱加(jia)壓下硫(liu)(liu)化(hua)(hua)成(cheng)(cheng)彈性體(ti)。硅橡膠(jiao)(jiao)的(de)(de)補強(qiang)主要是各(ge)種(zhong)(zhong)類型的(de)(de)白炭黑，可使硫(liu)(liu)化(hua)(hua)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)強(qiang)度增加(jia)數十倍。有(you)(you)時為(wei)了降低成(cheng)(cheng)本或改善膠(jiao)(jiao)料性能(neng)及賦予硫(liu)(liu)化(hua)(hua)膠(jiao)(jiao)各(ge)種(zhong)(zhong)特殊的(de)(de)性能(neng)，也加(jia)入(ru)相應的(de)(de)各(ge)種(zhong)(zhong)添(tian)加(jia)劑。硫(liu)(liu)化(hua)(hua)劑是各(ge)種(zhong)(zhong)有(you)(you)機過(guo)(guo)氧化(hua)(hua)物或加(jia)成(cheng)(cheng)反(fan)應催化(hua)(hua)劑。

加工成型方法如圖所示。一(yi)次硫(liu)化(hua)的(de)(de)目的(de)(de)是進行(xing)高分子(zi)鏈的(de)(de)交(jiao)聯反應；二次硫(liu)化(hua)的(de)(de)目的(de)(de)是進行(xing)補(bu)充交(jiao)聯、驅除(chu)硫(liu)化(hua)劑分解產物和其他揮發(fa)性化(hua)合(he)物以穩定硫(liu)化(hua)膠(jiao)的(de)(de)各項(xiang)性能(neng)。常用的(de)(de)設(she)備有(you)開(kai)放式煉膠(jiao)機(ji)、捏合(he)機(ji)及真(zhen)空密煉機(ji)。

主要性能

（1）高溫(wen)(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。硅橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠顯著(zhu)的(de)(de)(de)特征是高溫(wen)(wen)(wen)穩定(ding)(ding)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)，雖(sui)然(ran)常(chang)溫(wen)(wen)(wen)下(xia)硅橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠的(de)(de)(de)強(qiang)度僅是天然(ran)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠或某些合(he)(he)成(cheng)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠的(de)(de)(de)一(yi)半，但在200℃以上(shang)的(de)(de)(de)高溫(wen)(wen)(wen)環境下(xia)，硅橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠仍能(neng)(neng)保持(chi)一(yi)定(ding)(ding)的(de)(de)(de)柔韌性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)、回彈(dan)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)和表面硬(ying)度，且力學性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)無(wu)(wu)明(ming)顯變化。（2）低(di)溫(wen)(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)硅橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠的(de)(de)(de)玻璃化溫(wen)(wen)(wen)度一(yi)般為-70~-50℃，特殊配(pei)方(fang)可達-100℃，表明(ming)其(qi)(qi)低(di)溫(wen)(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)優(you)異(yi)。這對航空、宇(yu)航工(gong)業(ye)的(de)(de)(de)意義重大。（3）耐(nai)(nai)候性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)硅橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠中(zhong)Si-O-Si鍵對氧、臭氧及紫(zi)外線(xian)等十分(fen)穩定(ding)(ding)，在不加任何(he)添加劑的(de)(de)(de)情(qing)況下(xia)，就(jiu)具有(you)(you)優(you)良(liang)的(de)(de)(de)耐(nai)(nai)候性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)。（4）電(dian)(dian)氣性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。硅橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠具有(you)(you)優(you)異(yi)的(de)(de)(de)絕緣性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)，耐(nai)(nai)電(dian)(dian)暈性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)和耐(nai)(nai)電(dian)(dian)弧性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)也非(fei)常(chang)好。（5）物理機(ji)(ji)(ji)械性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。硅橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠常(chang)溫(wen)(wen)(wen)下(xia)的(de)(de)(de)物理機(ji)(ji)(ji)械性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)比(bi)通(tong)用(yong)(yong)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠差，但在150℃的(de)(de)(de)高溫(wen)(wen)(wen)和-50℃的(de)(de)(de)低(di)溫(wen)(wen)(wen)下(xia)，其(qi)(qi)物理機(ji)(ji)(ji)械性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)優(you)于通(tong)用(yong)(yong)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠。（6）耐(nai)(nai)油及化學試劑性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)。普通(tong)硅橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠具有(you)(you)中(zhong)等的(de)(de)(de)耐(nai)(nai)油、耐(nai)(nai)溶劑性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。（7）氣體透(tou)過性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。室溫(wen)(wen)(wen)下(xia)硅橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠對空氣、氮、氧、二氧化碳等氣體的(de)(de)(de)透(tou)氣性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)比(bi)天然(ran)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠高出30-50倍。（8）生理惰性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)。硅橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠無(wu)(wu)毒，無(wu)(wu)味，無(wu)(wu)嗅，與人體組(zu)織不粘連，具有(you)(you)抗凝血作(zuo)用(yong)(yong)，對肌體組(zu)織的(de)(de)(de)反應性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)非(fei)常(chang)少。特別適合(he)(he)作(zuo)為醫(yi)用(yong)(yong)材(cai)料。

硅橡膠的用量

據(ju)中國(guo)(guo)汽(qi)車(che)(che)工業協會統(tong)計，2012年，汽(qi)車(che)(che)產(chan)銷(xiao)分別達(da)到1927.18萬(wan)(wan)輛和(he)1930.64萬(wan)(wan)輛，同比分別增(zeng)長4.63%和(he)4.33%，汽(qi)車(che)(che)工業硅(gui)(gui)橡膠(jiao)的(de)(de)用(yong)量(liang)約達(da)2.0萬(wan)(wan)t。根據(ju)觀研天(tian)下的(de)(de)新(xin)研究，增(zeng)加有(you)機(ji)硅(gui)(gui)材(cai)料在(zai)汽(qi)車(che)(che)零部件方面的(de)(de)用(yong)量(liang)，可以大幅度(du)提高汽(qi)車(che)(che)的(de)(de)安全(quan)性(xing)能，因此，汽(qi)車(che)(che)產(chan)量(liang)和(he)單(dan)車(che)(che)用(yong)量(liang)水平的(de)(de)提高都將推動汽(qi)車(che)(che)工業對硅(gui)(gui)橡膠(jiao)需求(qiu)的(de)(de)增(zeng)加。國(guo)(guo)家(jia)鼓勵自(zi)主(zhu)品(pin)(pin)牌(pai)(pai)的(de)(de)汽(qi)車(che)(che)發(fa)展(zhan)，關鍵(jian)汽(qi)車(che)(che)零部件實(shi)現自(zi)主(zhu)化(hua)，《2012年度(du)黨(dang)政(zheng)機(ji)關公務用(yong)車(che)(che)選用(yong)車(che)(che)型目錄（征求(qiu)意見稿）》為自(zi)主(zhu)品(pin)(pin)牌(pai)(pai)擴(kuo)大在(zai)政(zheng)府采購的(de)(de)市場(chang)份(fen)額，為改變(bian)目前國(guo)(guo)內政(zheng)府采購以合(he)資品(pin)(pin)牌(pai)(pai)產(chan)品(pin)(pin)為主(zhu)的(de)(de)局面提供了保(bao)障。促進自(zi)主(zhu)品(pin)(pin)牌(pai)(pai)發(fa)展(zhan)，國(guo)(guo)產(chan)汽(qi)車(che)(che)業的(de)(de)繁榮將為汽(qi)車(che)(che)膠(jiao)的(de)(de)應用(yong)提供有(you)力保(bao)障。預測未來3年，我國(guo)(guo)室(shi)溫(wen)硫(liu)化(hua)硅(gui)(gui)橡膠(jiao)在(zai)汽(qi)車(che)(che)行業將以年均20%增(zeng)長。

此外，硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)是重要的(de)(de)(de)非石(shi)(shi)油(you)基(ji)合(he)成(cheng)(cheng)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)，約占非石(shi)(shi)油(you)基(ji)合(he)成(cheng)(cheng)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)消費量的(de)(de)(de)98%。但因(yin)為石(shi)(shi)油(you)價(jia)格的(de)(de)(de)大幅上漲，同(tong)時我(wo)國(guo)在(zai)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)關鍵原料有(you)機(ji)硅(gui)(gui)單體的(de)(de)(de)生產技(ji)術方(fang)(fang)面取得突破，有(you)機(ji)硅(gui)(gui)單體的(de)(de)(de)生產技(ji)術在(zai)2005年前(qian)被(bei)幾(ji)家跨國(guo)公司壟斷，但目前(qian)我(wo)國(guo)已(yi)發(fa)展成(cheng)(cheng)為全球有(you)機(ji)硅(gui)(gui)單體第1大國(guo)，這2個方(fang)(fang)面原因(yin)使硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)價(jia)格從2011年起(qi)開(kai)始低于石(shi)(shi)油(you)基(ji)合(he)成(cheng)(cheng)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)，僅約為大宗石(shi)(shi)油(you)基(ji)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)80%～90%，成(cheng)(cheng)為廉(lian)價(jia)的(de)(de)(de)合(he)成(cheng)(cheng)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)，并開(kai)始大規模替代石(shi)(shi)油(you)基(ji)合(he)成(cheng)(cheng)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)。這將(jiang)極大拓展有(you)機(ji)硅(gui)(gui)產業的(de)(de)(de)市場空間(jian)，同(tong)時將(jiang)帶動硅(gui)(gui)油(you)、硅(gui)(gui)烷偶聯劑和硅(gui)(gui)樹脂等其他有(you)機(ji)硅(gui)(gui)產品的(de)(de)(de)消費。