硅橡膠是指(zhi)主鏈(lian)由(you)硅(gui)(gui)和氧(yang)原子交替(ti)構(gou)成，硅(gui)(gui)原子上(shang)通常連有兩個有機基(ji)團的(de)(de)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)。普(pu)通的(de)(de)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)主要(yao)由(you)含甲基(ji)和少量乙烯基(ji)的(de)(de)硅(gui)(gui)氧(yang)鏈(lian)節組成。苯(ben)基(ji)的(de)(de)引(yin)入(ru)可提高硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)耐(nai)(nai)高、低(di)溫性(xing)(xing)能(neng)，三氟丙基(ji)及(ji)氰基(ji)的(de)(de)引(yin)入(ru)則可提高硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)耐(nai)(nai)溫及(ji)耐(nai)(nai)油性(xing)(xing)能(neng)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)耐(nai)(nai)低(di)溫性(xing)(xing)能(neng)良好，一般(ban)在-55℃下仍(reng)能(neng)工(gong)作(zuo)。引(yin)入(ru)苯(ben)基(ji)后，可達-73℃。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)耐(nai)(nai)熱(re)性(xing)(xing)能(neng)也很突出，在180℃下可長期(qi)工(gong)作(zuo)，稍高于200℃也能(neng)承受數周或更長時(shi)間仍(reng)有彈(dan)性(xing)(xing)，瞬時(shi)可耐(nai)(nai)300℃以上(shang)的(de)(de)高溫。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)透氣(qi)性(xing)(xing)好，氧(yang)氣(qi)透過率在合成聚合物中(zhong)是較高的(de)(de)。此外，硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)還具有生理惰性(xing)(xing)、不會(hui)導(dao)致凝血的(de)(de)突出特性(xing)(xing)，因此在醫用(yong)領域(yu)應用(yong)廣泛(fan)。

主要品種

硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)分類(lei)的(de)(de)(de)方法很多(duo)，通(tong)常按(an)(an)固化(hua)前的(de)(de)(de)形態分為固體(ti)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)和液(ye)體(ti)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)；按(an)(an)硫化(hua)溫度分為室溫硫化(hua)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)，高(gao)溫硫化(hua)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)；按(an)(an)所用(yong)單體(ti)的(de)(de)(de)不同(tong)(tong)，可分為甲基乙(yi)烯基硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)，甲基苯基乙(yi)烯基硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)、氟硅(gui)(gui)，腈硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)等；按(an)(an)性能和用(yong)途的(de)(de)(de)不同(tong)(tong)又可分為通(tong)用(yong)型(xing)(xing)、超耐(nai)低溫型(xing)(xing)、超耐(nai)高(gao)溫型(xing)(xing)、高(gao)強力(li)型(xing)(xing)、耐(nai)油型(xing)(xing)、醫用(yong)型(xing)(xing)等等。

發展史

硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)早期(qi)是由美(mei)國(guo)(guo)以三氯化(hua)鐵為催化(hua)劑合(he)成(cheng)的(de)。1945年，硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)產(chan)品問(wen)世(shi)。1948年，采用高比表(biao)面積的(de)氣相法白炭黑補(bu)強的(de)硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)研制成(cheng)功，使硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)性能躍升到(dao)(dao)實用階(jie)段，奠定(ding)了現代硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)生(sheng)產(chan)技術的(de)基礎(chu)。從二甲基二氯硅(gui)烷合(he)成(cheng)開始生(sheng)產(chan)硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)國(guo)(guo)家(jia)有美(mei)國(guo)(guo)。俄羅斯、德國(guo)(guo)、日本、韓(han)國(guo)(guo)和(he)中(zhong)(zhong)國(guo)(guo)等。中(zhong)(zhong)國(guo)(guo)硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)工業(ye)化(hua)研究(jiu)始于1957年，多家(jia)研究(jiu)所和(he)企(qi)業(ye)陸續開發出各種硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)。到(dao)(dao)2003年底，中(zhong)(zhong)國(guo)(guo)硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)生(sheng)產(chan)能力為135千噸(dun)，其中(zhong)(zhong)高溫(wen)膠(jiao)100千噸(dun)。

高溫硫化硅橡膠

高(gao)(gao)溫硫化(hua)(hua)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)是(shi)指聚(ju)硅(gui)氧烷(wan)變成彈(dan)性體的過(guo)程是(shi)經過(guo)高(gao)(gao)溫（110-170℃）硫化(hua)(hua)成型的。它主要(yao)以高(gao)(gao)分子(zi)量的聚(ju)甲基乙烯基硅(gui)氧烷(wan)為(wei)生膠(jiao)(jiao)，混入補強填料(liao)、硫化(hua)(hua)劑等，在加(jia)(jia)熱加(jia)(jia)壓下硫化(hua)(hua)成彈(dan)性體。硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的補強主要(yao)是(shi)各種(zhong)類(lei)型的白炭(tan)黑，可使硫化(hua)(hua)膠(jiao)(jiao)的強度增加(jia)(jia)數(shu)十(shi)倍。有時為(wei)了(le)降低(di)成本或改(gai)善膠(jiao)(jiao)料(liao)性能及(ji)賦予硫化(hua)(hua)膠(jiao)(jiao)各種(zhong)特殊(shu)的性能，也加(jia)(jia)入相應的各種(zhong)添(tian)加(jia)(jia)劑。硫化(hua)(hua)劑是(shi)各種(zhong)有機(ji)過(guo)氧化(hua)(hua)物(wu)或加(jia)(jia)成反(fan)應催化(hua)(hua)劑。

加工成型方法如圖所示。一次(ci)(ci)硫(liu)化(hua)(hua)的目的是(shi)進(jin)行(xing)高分子鏈的交(jiao)聯(lian)反應(ying)；二次(ci)(ci)硫(liu)化(hua)(hua)的目的是(shi)進(jin)行(xing)補(bu)充(chong)交(jiao)聯(lian)、驅除(chu)硫(liu)化(hua)(hua)劑分解產物和其他揮發性化(hua)(hua)合物以穩定硫(liu)化(hua)(hua)膠的各(ge)項(xiang)性能。常用的設(she)備有開(kai)放式煉膠機(ji)(ji)、捏合機(ji)(ji)及真(zhen)空密煉機(ji)(ji)。

主要性能

（1）高(gao)溫(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)顯著(zhu)的(de)特(te)(te)征是(shi)高(gao)溫(wen)(wen)穩(wen)定(ding)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)，雖然常溫(wen)(wen)下(xia)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)強度(du)僅是(shi)天然橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)或某些合成(cheng)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)一半(ban)，但在(zai)(zai)200℃以上的(de)高(gao)溫(wen)(wen)環境下(xia)，硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)仍能(neng)(neng)保持一定(ding)的(de)柔韌性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)、回彈性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)和表(biao)面硬度(du)，且(qie)力(li)學性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)無明顯變(bian)化。（2）低溫(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)玻璃化溫(wen)(wen)度(du)一般為-70~-50℃，特(te)(te)殊配方可達-100℃，表(biao)明其低溫(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)優異。這對(dui)航(hang)空(kong)、宇航(hang)工業的(de)意義(yi)重大。（3）耐(nai)候(hou)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)中Si-O-Si鍵對(dui)氧(yang)、臭氧(yang)及紫(zi)外線等十(shi)分穩(wen)定(ding)，在(zai)(zai)不(bu)加任何(he)添(tian)加劑的(de)情況下(xia)，就具(ju)有優良的(de)耐(nai)候(hou)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)。（4）電氣(qi)(qi)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)具(ju)有優異的(de)絕緣性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)，耐(nai)電暈(yun)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)和耐(nai)電弧性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)也非常好。（5）物理機(ji)械性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)常溫(wen)(wen)下(xia)的(de)物理機(ji)械性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)比通(tong)用(yong)(yong)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)差，但在(zai)(zai)150℃的(de)高(gao)溫(wen)(wen)和-50℃的(de)低溫(wen)(wen)下(xia)，其物理機(ji)械性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)優于(yu)通(tong)用(yong)(yong)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)。（6）耐(nai)油(you)(you)及化學試劑性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)。普通(tong)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)具(ju)有中等的(de)耐(nai)油(you)(you)、耐(nai)溶劑性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。（7）氣(qi)(qi)體(ti)透過性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。室溫(wen)(wen)下(xia)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)對(dui)空(kong)氣(qi)(qi)、氮、氧(yang)、二氧(yang)化碳等氣(qi)(qi)體(ti)的(de)透氣(qi)(qi)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)比天然橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)高(gao)出30-50倍。（8）生理惰性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)無毒，無味，無嗅，與(yu)人體(ti)組織不(bu)粘連(lian)，具(ju)有抗凝血作用(yong)(yong)，對(dui)肌體(ti)組織的(de)反(fan)應性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)非常少。特(te)(te)別適合作為醫用(yong)(yong)材(cai)料。

硅橡膠的用量

據中國(guo)汽(qi)(qi)(qi)車(che)工業協會(hui)統(tong)計，2012年(nian)，汽(qi)(qi)(qi)車(che)產(chan)銷分(fen)別(bie)達(da)(da)到1927.18萬輛和(he)1930.64萬輛，同比分(fen)別(bie)增(zeng)(zeng)長4.63%和(he)4.33%，汽(qi)(qi)(qi)車(che)工業硅(gui)橡膠(jiao)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)用量(liang)約達(da)(da)2.0萬t。根(gen)據觀研天下的(de)(de)(de)(de)(de)(de)新(xin)研究(jiu)，增(zeng)(zeng)加(jia)有機硅(gui)材料在汽(qi)(qi)(qi)車(che)零(ling)部件方(fang)面的(de)(de)(de)(de)(de)(de)用量(liang)，可以大幅度(du)提高汽(qi)(qi)(qi)車(che)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)安全(quan)性能，因此，汽(qi)(qi)(qi)車(che)產(chan)量(liang)和(he)單車(che)用量(liang)水平(ping)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)提高都將(jiang)(jiang)推動汽(qi)(qi)(qi)車(che)工業對硅(gui)橡膠(jiao)需求(qiu)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)增(zeng)(zeng)加(jia)。國(guo)家鼓勵(li)自(zi)主(zhu)品(pin)牌(pai)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)汽(qi)(qi)(qi)車(che)發展，關鍵汽(qi)(qi)(qi)車(che)零(ling)部件實現自(zi)主(zhu)化，《2012年(nian)度(du)黨政機關公務用車(che)選(xuan)用車(che)型目錄（征求(qiu)意見稿）》為自(zi)主(zhu)品(pin)牌(pai)擴(kuo)大在政府采購(gou)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)市場(chang)份額，為改變目前國(guo)內(nei)政府采購(gou)以合資品(pin)牌(pai)產(chan)品(pin)為主(zhu)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)局面提供了保障(zhang)。促(cu)進(jin)自(zi)主(zhu)品(pin)牌(pai)發展，國(guo)產(chan)汽(qi)(qi)(qi)車(che)業的(de)(de)(de)(de)(de)(de)繁榮將(jiang)(jiang)為汽(qi)(qi)(qi)車(che)膠(jiao)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)應用提供有力保障(zhang)。預測未來3年(nian)，我國(guo)室(shi)溫硫化硅(gui)橡膠(jiao)在汽(qi)(qi)(qi)車(che)行業將(jiang)(jiang)以年(nian)均20%增(zeng)(zeng)長。

此外，硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)是(shi)重要(yao)的(de)非(fei)石(shi)(shi)油基(ji)(ji)合(he)(he)成橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)，約(yue)占(zhan)非(fei)石(shi)(shi)油基(ji)(ji)合(he)(he)成橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)消費(fei)量的(de)98%。但因為石(shi)(shi)油價(jia)格的(de)大幅上漲，同(tong)時(shi)我國在硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)關鍵原料有機(ji)(ji)硅(gui)單(dan)體(ti)的(de)生(sheng)產(chan)技術(shu)方(fang)面(mian)取得突破，有機(ji)(ji)硅(gui)單(dan)體(ti)的(de)生(sheng)產(chan)技術(shu)在2005年前(qian)被幾家跨(kua)國公司壟斷，但目前(qian)我國已發展成為全球有機(ji)(ji)硅(gui)單(dan)體(ti)第1大國，這2個方(fang)面(mian)原因使(shi)硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)價(jia)格從2011年起開始(shi)低于石(shi)(shi)油基(ji)(ji)合(he)(he)成橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)，僅約(yue)為大宗石(shi)(shi)油基(ji)(ji)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)80%～90%，成為廉價(jia)的(de)合(he)(he)成橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)，并開始(shi)大規模(mo)替代(dai)石(shi)(shi)油基(ji)(ji)合(he)(he)成橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)。這將極(ji)大拓展有機(ji)(ji)硅(gui)產(chan)業的(de)市場空間(jian)，同(tong)時(shi)將帶動硅(gui)油、硅(gui)烷偶(ou)聯劑(ji)和硅(gui)樹(shu)脂等其(qi)他有機(ji)(ji)硅(gui)產(chan)品的(de)消費(fei)。