硅橡膠是指主鏈(lian)(lian)由硅(gui)(gui)和(he)氧原(yuan)子交替構成(cheng)，硅(gui)(gui)原(yuan)子上(shang)(shang)通常(chang)連有(you)(you)兩個有(you)(you)機基(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)團的橡膠(jiao)(jiao)。普通的硅(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)主要由含甲(jia)基(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)和(he)少(shao)量乙烯基(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)的硅(gui)(gui)氧鏈(lian)(lian)節(jie)組成(cheng)。苯基(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)的引(yin)入可(ke)提(ti)高(gao)(gao)硅(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)的耐(nai)高(gao)(gao)、低(di)溫性(xing)(xing)能，三氟丙基(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)及氰(qing)基(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)的引(yin)入則可(ke)提(ti)高(gao)(gao)硅(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)的耐(nai)溫及耐(nai)油(you)性(xing)(xing)能。硅(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)耐(nai)低(di)溫性(xing)(xing)能良好(hao)，一般在-55℃下仍能工作。引(yin)入苯基(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)后(hou)，可(ke)達-73℃。硅(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)的耐(nai)熱性(xing)(xing)能也很突出(chu)，在180℃下可(ke)長期工作，稍高(gao)(gao)于200℃也能承受數周(zhou)或(huo)更(geng)長時間仍有(you)(you)彈(dan)性(xing)(xing)，瞬(shun)時可(ke)耐(nai)300℃以上(shang)(shang)的高(gao)(gao)溫。硅(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)的透(tou)氣(qi)性(xing)(xing)好(hao)，氧氣(qi)透(tou)過率在合成(cheng)聚合物(wu)中是較高(gao)(gao)的。此外，硅(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)還具有(you)(you)生(sheng)理惰性(xing)(xing)、不會導(dao)致凝血的突出(chu)特性(xing)(xing)，因此在醫用領域應用廣(guang)泛。

主要品種

硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)分類的方法很(hen)多，通常按固(gu)化(hua)前的形態(tai)分為(wei)固(gu)體(ti)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)和液體(ti)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)；按硫(liu)化(hua)溫(wen)度分為(wei)室溫(wen)硫(liu)化(hua)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)，高溫(wen)硫(liu)化(hua)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)；按所(suo)用單體(ti)的不同(tong)，可(ke)分為(wei)甲(jia)基(ji)(ji)乙烯基(ji)(ji)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)，甲(jia)基(ji)(ji)苯基(ji)(ji)乙烯基(ji)(ji)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)、氟(fu)硅(gui)(gui)，腈硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)等(deng)；按性能和用途的不同(tong)又可(ke)分為(wei)通用型(xing)、超(chao)耐低溫(wen)型(xing)、超(chao)耐高溫(wen)型(xing)、高強力型(xing)、耐油型(xing)、醫用型(xing)等(deng)等(deng)。

發展史

硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)早期(qi)是由美國(guo)以三氯化(hua)鐵為催化(hua)劑合成的(de)(de)。1945年，硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)產(chan)品問世。1948年，采用(yong)高比(bi)表面積的(de)(de)氣(qi)相法白炭黑補強的(de)(de)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)研制成功，使(shi)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)性能躍升到實用(yong)階段，奠(dian)定了現代硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)生產(chan)技術(shu)的(de)(de)基礎。從二甲基二氯硅(gui)(gui)烷合成開(kai)始生產(chan)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)國(guo)家有美國(guo)。俄(e)羅斯、德國(guo)、日本、韓國(guo)和(he)中(zhong)(zhong)國(guo)等。中(zhong)(zhong)國(guo)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)工業(ye)化(hua)研究始于1957年，多家研究所(suo)和(he)企業(ye)陸續開(kai)發出(chu)各種(zhong)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)。到2003年底(di)，中(zhong)(zhong)國(guo)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)生產(chan)能力(li)為135千(qian)噸(dun)，其(qi)中(zhong)(zhong)高溫(wen)膠(jiao)(jiao)100千(qian)噸(dun)。

高溫硫化硅橡膠

高(gao)溫硫化(hua)(hua)(hua)(hua)硅(gui)橡膠(jiao)是(shi)(shi)指(zhi)聚(ju)硅(gui)氧(yang)烷(wan)變成(cheng)彈性體的(de)(de)過(guo)程是(shi)(shi)經過(guo)高(gao)溫（110-170℃）硫化(hua)(hua)(hua)(hua)成(cheng)型(xing)的(de)(de)。它主(zhu)要(yao)以高(gao)分(fen)子量(liang)的(de)(de)聚(ju)甲基乙烯(xi)基硅(gui)氧(yang)烷(wan)為(wei)生膠(jiao)，混(hun)入(ru)補強填料、硫化(hua)(hua)(hua)(hua)劑(ji)等(deng)，在加(jia)熱加(jia)壓(ya)下硫化(hua)(hua)(hua)(hua)成(cheng)彈性體。硅(gui)橡膠(jiao)的(de)(de)補強主(zhu)要(yao)是(shi)(shi)各(ge)(ge)種類型(xing)的(de)(de)白(bai)炭黑(hei)，可使硫化(hua)(hua)(hua)(hua)膠(jiao)的(de)(de)強度增加(jia)數十倍。有時為(wei)了降(jiang)低成(cheng)本或改善膠(jiao)料性能及賦予硫化(hua)(hua)(hua)(hua)膠(jiao)各(ge)(ge)種特殊(shu)的(de)(de)性能，也加(jia)入(ru)相應的(de)(de)各(ge)(ge)種添加(jia)劑(ji)。硫化(hua)(hua)(hua)(hua)劑(ji)是(shi)(shi)各(ge)(ge)種有機(ji)過(guo)氧(yang)化(hua)(hua)(hua)(hua)物或加(jia)成(cheng)反(fan)應催化(hua)(hua)(hua)(hua)劑(ji)。

加(jia)工成型(xing)方法如(ru)圖所示。一次硫(liu)化(hua)(hua)的(de)目的(de)是進行高(gao)分(fen)子鏈(lian)的(de)交(jiao)聯(lian)反應；二(er)次硫(liu)化(hua)(hua)的(de)目的(de)是進行補充交(jiao)聯(lian)、驅除硫(liu)化(hua)(hua)劑分(fen)解產物和其他揮發性(xing)化(hua)(hua)合物以(yi)穩(wen)定硫(liu)化(hua)(hua)膠的(de)各項性(xing)能。常用的(de)設備(bei)有(you)開放式煉膠機(ji)(ji)、捏合機(ji)(ji)及真(zhen)空密煉機(ji)(ji)。

主要性能

（1）高溫(wen)(wen)(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)。硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)顯著的(de)(de)特征是(shi)高溫(wen)(wen)(wen)(wen)穩(wen)(wen)定性(xing)(xing)(xing)(xing)，雖然(ran)常溫(wen)(wen)(wen)(wen)下硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)強度(du)僅是(shi)天(tian)然(ran)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)或某些合成橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)一(yi)半(ban)，但在200℃以上的(de)(de)高溫(wen)(wen)(wen)(wen)環境下，硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)仍能(neng)保(bao)持一(yi)定的(de)(de)柔韌性(xing)(xing)(xing)(xing)、回彈性(xing)(xing)(xing)(xing)和(he)表面(mian)硬(ying)度(du)，且力學(xue)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)無(wu)明顯變(bian)化。（2）低溫(wen)(wen)(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)玻璃(li)化溫(wen)(wen)(wen)(wen)度(du)一(yi)般為(wei)-70~-50℃，特殊配(pei)方(fang)可達(da)-100℃，表明其低溫(wen)(wen)(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)優(you)(you)異。這對航(hang)空、宇航(hang)工業的(de)(de)意義重大(da)。（3）耐(nai)(nai)(nai)候(hou)性(xing)(xing)(xing)(xing)硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)中(zhong)Si-O-Si鍵對氧(yang)、臭氧(yang)及紫(zi)外線等十分(fen)穩(wen)(wen)定，在不(bu)加(jia)任何添加(jia)劑的(de)(de)情(qing)況下，就(jiu)具(ju)(ju)有(you)優(you)(you)良(liang)的(de)(de)耐(nai)(nai)(nai)候(hou)性(xing)(xing)(xing)(xing)。（4）電氣(qi)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)。硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)具(ju)(ju)有(you)優(you)(you)異的(de)(de)絕緣性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)，耐(nai)(nai)(nai)電暈(yun)性(xing)(xing)(xing)(xing)和(he)耐(nai)(nai)(nai)電弧性(xing)(xing)(xing)(xing)也非(fei)常好(hao)。（5）物理(li)機械(xie)(xie)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)。硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)常溫(wen)(wen)(wen)(wen)下的(de)(de)物理(li)機械(xie)(xie)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)比通用(yong)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)差，但在150℃的(de)(de)高溫(wen)(wen)(wen)(wen)和(he)-50℃的(de)(de)低溫(wen)(wen)(wen)(wen)下，其物理(li)機械(xie)(xie)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)優(you)(you)于通用(yong)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)。（6）耐(nai)(nai)(nai)油及化學(xue)試劑性(xing)(xing)(xing)(xing)。普通硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)具(ju)(ju)有(you)中(zhong)等的(de)(de)耐(nai)(nai)(nai)油、耐(nai)(nai)(nai)溶劑性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)。（7）氣(qi)體(ti)(ti)透過性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)。室溫(wen)(wen)(wen)(wen)下硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)對空氣(qi)、氮、氧(yang)、二氧(yang)化碳等氣(qi)體(ti)(ti)的(de)(de)透氣(qi)性(xing)(xing)(xing)(xing)比天(tian)然(ran)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)高出30-50倍(bei)。（8）生理(li)惰性(xing)(xing)(xing)(xing)。硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)無(wu)毒，無(wu)味，無(wu)嗅，與人體(ti)(ti)組織不(bu)粘(zhan)連，具(ju)(ju)有(you)抗凝血作用(yong)，對肌體(ti)(ti)組織的(de)(de)反應性(xing)(xing)(xing)(xing)非(fei)常少。特別(bie)適合作為(wei)醫用(yong)材料。

硅橡膠的用量

據中國(guo)汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)工業協會統計，2012年(nian)(nian)，汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)產(chan)銷分別達(da)(da)到1927.18萬輛和1930.64萬輛，同(tong)比分別增長4.63%和4.33%，汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)工業硅橡(xiang)膠的(de)(de)(de)(de)(de)用(yong)量(liang)(liang)約達(da)(da)2.0萬t。根(gen)據觀(guan)研天(tian)下的(de)(de)(de)(de)(de)新研究，增加(jia)有機硅材(cai)料(liao)在汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)零部件方面的(de)(de)(de)(de)(de)用(yong)量(liang)(liang)，可以(yi)大幅度提(ti)高汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)的(de)(de)(de)(de)(de)安全性能，因此，汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)產(chan)量(liang)(liang)和單車(che)(che)(che)(che)用(yong)量(liang)(liang)水平的(de)(de)(de)(de)(de)提(ti)高都將推動汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)工業對(dui)硅橡(xiang)膠需求(qiu)的(de)(de)(de)(de)(de)增加(jia)。國(guo)家鼓勵自(zi)(zi)主品牌的(de)(de)(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)零部件實現自(zi)(zi)主化(hua)，《2012年(nian)(nian)度黨(dang)政機關公務用(yong)車(che)(che)(che)(che)選用(yong)車(che)(che)(che)(che)型目(mu)錄(lu)（征求(qiu)意見稿）》為(wei)(wei)自(zi)(zi)主品牌擴大在政府(fu)采(cai)(cai)購的(de)(de)(de)(de)(de)市場份額，為(wei)(wei)改(gai)變目(mu)前(qian)國(guo)內(nei)政府(fu)采(cai)(cai)購以(yi)合資品牌產(chan)品為(wei)(wei)主的(de)(de)(de)(de)(de)局面提(ti)供了(le)保障。促進自(zi)(zi)主品牌發展，國(guo)產(chan)汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)業的(de)(de)(de)(de)(de)繁榮將為(wei)(wei)汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)膠的(de)(de)(de)(de)(de)應(ying)用(yong)提(ti)供有力(li)保障。預測未來3年(nian)(nian)，我國(guo)室溫硫化(hua)硅橡(xiang)膠在汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)行業將以(yi)年(nian)(nian)均20%增長。

此外，硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)是重要的(de)(de)(de)(de)(de)非石(shi)(shi)油基合成(cheng)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)，約占非石(shi)(shi)油基合成(cheng)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)消(xiao)費量的(de)(de)(de)(de)(de)98%。但因為石(shi)(shi)油價(jia)格的(de)(de)(de)(de)(de)大(da)(da)(da)幅上漲(zhang)，同時我國(guo)(guo)在硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)(de)(de)關鍵(jian)原料有(you)機(ji)硅(gui)(gui)單體的(de)(de)(de)(de)(de)生(sheng)產(chan)技術方(fang)面(mian)取得突破，有(you)機(ji)硅(gui)(gui)單體的(de)(de)(de)(de)(de)生(sheng)產(chan)技術在2005年前被幾家(jia)跨國(guo)(guo)公(gong)司壟斷，但目前我國(guo)(guo)已(yi)發展(zhan)成(cheng)為全球有(you)機(ji)硅(gui)(gui)單體第(di)1大(da)(da)(da)國(guo)(guo)，這2個方(fang)面(mian)原因使硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)(de)(de)價(jia)格從2011年起(qi)開始低于石(shi)(shi)油基合成(cheng)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)，僅約為大(da)(da)(da)宗(zong)石(shi)(shi)油基橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)(de)(de)80%～90%，成(cheng)為廉價(jia)的(de)(de)(de)(de)(de)合成(cheng)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)，并(bing)開始大(da)(da)(da)規模替(ti)代石(shi)(shi)油基合成(cheng)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)。這將極大(da)(da)(da)拓展(zhan)有(you)機(ji)硅(gui)(gui)產(chan)業的(de)(de)(de)(de)(de)市場空間，同時將帶動硅(gui)(gui)油、硅(gui)(gui)烷偶聯劑(ji)和硅(gui)(gui)樹脂(zhi)等(deng)其他有(you)機(ji)硅(gui)(gui)產(chan)品的(de)(de)(de)(de)(de)消(xiao)費。