硅橡膠是(shi)指主鏈由硅(gui)和氧原子(zi)交替構(gou)成(cheng)，硅(gui)原子(zi)上通常連有兩(liang)個有機(ji)基(ji)(ji)團(tuan)的(de)(de)(de)(de)(de)橡膠(jiao)(jiao)。普通的(de)(de)(de)(de)(de)硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)主要由含甲基(ji)(ji)和少量乙烯基(ji)(ji)的(de)(de)(de)(de)(de)硅(gui)氧鏈節組成(cheng)。苯基(ji)(ji)的(de)(de)(de)(de)(de)引入可(ke)提(ti)高(gao)(gao)硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)(de)耐(nai)(nai)(nai)高(gao)(gao)、低溫性(xing)能，三氟丙基(ji)(ji)及(ji)氰(qing)基(ji)(ji)的(de)(de)(de)(de)(de)引入則可(ke)提(ti)高(gao)(gao)硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)(de)耐(nai)(nai)(nai)溫及(ji)耐(nai)(nai)(nai)油性(xing)能。硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)耐(nai)(nai)(nai)低溫性(xing)能良好(hao)，一般在-55℃下(xia)仍(reng)能工作。引入苯基(ji)(ji)后，可(ke)達(da)-73℃。硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)(de)耐(nai)(nai)(nai)熱性(xing)能也很突(tu)出，在180℃下(xia)可(ke)長期工作，稍(shao)高(gao)(gao)于200℃也能承受數周或(huo)更(geng)長時間仍(reng)有彈(dan)性(xing)，瞬時可(ke)耐(nai)(nai)(nai)300℃以上的(de)(de)(de)(de)(de)高(gao)(gao)溫。硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)(de)透氣(qi)性(xing)好(hao)，氧氣(qi)透過率在合成(cheng)聚合物中是(shi)較高(gao)(gao)的(de)(de)(de)(de)(de)。此(ci)外，硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)還(huan)具有生理惰(duo)性(xing)、不會(hui)導致凝血(xue)的(de)(de)(de)(de)(de)突(tu)出特性(xing)，因此(ci)在醫用(yong)領域應用(yong)廣泛。

主要品種

硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)分類的方法很多(duo)，通(tong)常按(an)固(gu)化(hua)前的形態(tai)分為固(gu)體硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)和(he)液體硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)；按(an)硫化(hua)溫度(du)分為室(shi)溫硫化(hua)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)，高(gao)溫硫化(hua)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)；按(an)所(suo)用單體的不同(tong)，可(ke)分為甲(jia)基乙(yi)(yi)烯基硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)，甲(jia)基苯基乙(yi)(yi)烯基硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)、氟硅(gui)(gui)，腈硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)等(deng)；按(an)性能和(he)用途(tu)的不同(tong)又可(ke)分為通(tong)用型、超耐低溫型、超耐高(gao)溫型、高(gao)強力型、耐油型、醫用型等(deng)等(deng)。

發展史

硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)早期是(shi)由美國(guo)(guo)(guo)以(yi)三氯化鐵為催化劑合成的。1945年(nian)(nian)，硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)產品問世(shi)。1948年(nian)(nian)，采用(yong)高比表面(mian)積的氣相法白炭黑補強的硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)研(yan)制成功(gong)，使硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)的性(xing)能躍升(sheng)到(dao)實用(yong)階段，奠定(ding)了現(xian)代硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)生(sheng)產技術的基(ji)礎。從二甲(jia)基(ji)二氯硅(gui)烷合成開始(shi)生(sheng)產硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)的國(guo)(guo)(guo)家(jia)有美國(guo)(guo)(guo)。俄羅斯、德國(guo)(guo)(guo)、日(ri)本、韓國(guo)(guo)(guo)和中(zhong)國(guo)(guo)(guo)等。中(zhong)國(guo)(guo)(guo)硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)的工業化研(yan)究(jiu)始(shi)于1957年(nian)(nian)，多家(jia)研(yan)究(jiu)所和企業陸(lu)續開發出各(ge)種硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)。到(dao)2003年(nian)(nian)底(di)，中(zhong)國(guo)(guo)(guo)硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)生(sheng)產能力為135千噸，其中(zhong)高溫膠(jiao)100千噸。

高溫硫化硅橡膠

高(gao)溫(wen)硫(liu)化(hua)(hua)(hua)(hua)硅(gui)橡膠是(shi)(shi)指聚硅(gui)氧烷變成(cheng)(cheng)彈(dan)性(xing)體(ti)的(de)(de)過(guo)(guo)程(cheng)是(shi)(shi)經過(guo)(guo)高(gao)溫(wen)（110-170℃）硫(liu)化(hua)(hua)(hua)(hua)成(cheng)(cheng)型的(de)(de)。它主要以高(gao)分(fen)子(zi)量的(de)(de)聚甲基(ji)乙(yi)烯(xi)基(ji)硅(gui)氧烷為(wei)生膠，混入(ru)(ru)補強填料、硫(liu)化(hua)(hua)(hua)(hua)劑等(deng)，在(zai)加(jia)熱加(jia)壓下(xia)硫(liu)化(hua)(hua)(hua)(hua)成(cheng)(cheng)彈(dan)性(xing)體(ti)。硅(gui)橡膠的(de)(de)補強主要是(shi)(shi)各(ge)種類(lei)型的(de)(de)白炭(tan)黑(hei)，可(ke)使硫(liu)化(hua)(hua)(hua)(hua)膠的(de)(de)強度增(zeng)加(jia)數十倍。有(you)時(shi)為(wei)了降(jiang)低成(cheng)(cheng)本或(huo)(huo)改善膠料性(xing)能(neng)及賦(fu)予硫(liu)化(hua)(hua)(hua)(hua)膠各(ge)種特(te)殊的(de)(de)性(xing)能(neng)，也加(jia)入(ru)(ru)相應(ying)的(de)(de)各(ge)種添加(jia)劑。硫(liu)化(hua)(hua)(hua)(hua)劑是(shi)(shi)各(ge)種有(you)機過(guo)(guo)氧化(hua)(hua)(hua)(hua)物或(huo)(huo)加(jia)成(cheng)(cheng)反應(ying)催化(hua)(hua)(hua)(hua)劑。

加工成型方法如圖(tu)所示。一次硫(liu)化(hua)的(de)目(mu)(mu)的(de)是(shi)進(jin)行高分子鏈的(de)交(jiao)聯(lian)反應(ying)；二(er)次硫(liu)化(hua)的(de)目(mu)(mu)的(de)是(shi)進(jin)行補充交(jiao)聯(lian)、驅除硫(liu)化(hua)劑分解產物(wu)和其他揮(hui)發性(xing)化(hua)合物(wu)以穩定硫(liu)化(hua)膠的(de)各(ge)項(xiang)性(xing)能。常(chang)用(yong)的(de)設(she)備(bei)有(you)開放式煉膠機(ji)(ji)、捏(nie)合機(ji)(ji)及(ji)真(zhen)空密(mi)煉機(ji)(ji)。

主要性能

（1）高(gao)溫(wen)(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)。硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)顯著的(de)(de)(de)(de)(de)特征是(shi)高(gao)溫(wen)(wen)(wen)穩定(ding)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)，雖(sui)然常(chang)溫(wen)(wen)(wen)下(xia)(xia)硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)(de)強度僅是(shi)天然橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)或某(mou)些合(he)成(cheng)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)(de)一(yi)半(ban)，但(dan)在(zai)(zai)200℃以上的(de)(de)(de)(de)(de)高(gao)溫(wen)(wen)(wen)環(huan)境下(xia)(xia)，硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)仍能(neng)(neng)(neng)(neng)保持(chi)一(yi)定(ding)的(de)(de)(de)(de)(de)柔韌性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)、回彈(dan)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)和(he)表(biao)面(mian)硬度，且力學(xue)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)無明(ming)顯變化(hua)。（2）低(di)(di)溫(wen)(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)(de)玻璃化(hua)溫(wen)(wen)(wen)度一(yi)般為(wei)-70~-50℃，特殊配方可達-100℃，表(biao)明(ming)其(qi)(qi)低(di)(di)溫(wen)(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)優(you)異(yi)。這(zhe)對航空、宇航工(gong)業的(de)(de)(de)(de)(de)意義重(zhong)大(da)。（3）耐(nai)候性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)中Si-O-Si鍵(jian)對氧、臭氧及(ji)(ji)紫外線等(deng)十(shi)分穩定(ding)，在(zai)(zai)不(bu)加任何添加劑的(de)(de)(de)(de)(de)情況下(xia)(xia)，就(jiu)具有(you)優(you)良的(de)(de)(de)(de)(de)耐(nai)候性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)。（4）電(dian)(dian)氣(qi)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)。硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)具有(you)優(you)異(yi)的(de)(de)(de)(de)(de)絕緣(yuan)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)，耐(nai)電(dian)(dian)暈性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)和(he)耐(nai)電(dian)(dian)弧性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)也非常(chang)好。（5）物(wu)理(li)(li)(li)機械(xie)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)。硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)常(chang)溫(wen)(wen)(wen)下(xia)(xia)的(de)(de)(de)(de)(de)物(wu)理(li)(li)(li)機械(xie)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)比通(tong)(tong)用橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)差(cha)，但(dan)在(zai)(zai)150℃的(de)(de)(de)(de)(de)高(gao)溫(wen)(wen)(wen)和(he)-50℃的(de)(de)(de)(de)(de)低(di)(di)溫(wen)(wen)(wen)下(xia)(xia)，其(qi)(qi)物(wu)理(li)(li)(li)機械(xie)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)優(you)于(yu)通(tong)(tong)用橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)。（6）耐(nai)油(you)及(ji)(ji)化(hua)學(xue)試劑性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)。普(pu)通(tong)(tong)硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)具有(you)中等(deng)的(de)(de)(de)(de)(de)耐(nai)油(you)、耐(nai)溶劑性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)。（7）氣(qi)體透(tou)過性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)。室溫(wen)(wen)(wen)下(xia)(xia)硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)對空氣(qi)、氮、氧、二(er)氧化(hua)碳等(deng)氣(qi)體的(de)(de)(de)(de)(de)透(tou)氣(qi)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)比天然橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)高(gao)出(chu)30-50倍。（8）生理(li)(li)(li)惰性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)。硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)無毒，無味，無嗅，與人體組(zu)織(zhi)不(bu)粘(zhan)連(lian)，具有(you)抗凝血作(zuo)(zuo)用，對肌(ji)體組(zu)織(zhi)的(de)(de)(de)(de)(de)反(fan)應性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)非常(chang)少。特別適(shi)合(he)作(zuo)(zuo)為(wei)醫用材料(liao)。

硅橡膠的用量

據(ju)中(zhong)國(guo)(guo)汽(qi)車(che)(che)工業協會(hui)統計，2012年(nian)，汽(qi)車(che)(che)產銷分(fen)別達到(dao)1927.18萬(wan)輛和1930.64萬(wan)輛，同(tong)比分(fen)別增(zeng)長(chang)4.63%和4.33%，汽(qi)車(che)(che)工業硅橡(xiang)(xiang)膠的(de)(de)用(yong)量(liang)約(yue)達2.0萬(wan)t。根據(ju)觀研天下(xia)的(de)(de)新研究，增(zeng)加有機硅材料在(zai)汽(qi)車(che)(che)零部件方面(mian)的(de)(de)用(yong)量(liang)，可以大幅度(du)提高(gao)汽(qi)車(che)(che)的(de)(de)安(an)全性能，因此(ci)，汽(qi)車(che)(che)產量(liang)和單(dan)車(che)(che)用(yong)量(liang)水平(ping)的(de)(de)提高(gao)都將推動汽(qi)車(che)(che)工業對硅橡(xiang)(xiang)膠需求(qiu)的(de)(de)增(zeng)加。國(guo)(guo)家鼓勵自(zi)(zi)主品牌(pai)(pai)(pai)的(de)(de)汽(qi)車(che)(che)發展，關鍵(jian)汽(qi)車(che)(che)零部件實(shi)現自(zi)(zi)主化(hua)，《2012年(nian)度(du)黨政機關公務用(yong)車(che)(che)選用(yong)車(che)(che)型目(mu)錄（征求(qiu)意見稿）》為(wei)自(zi)(zi)主品牌(pai)(pai)(pai)擴(kuo)大在(zai)政府采購(gou)的(de)(de)市場份額，為(wei)改(gai)變目(mu)前國(guo)(guo)內政府采購(gou)以合(he)資品牌(pai)(pai)(pai)產品為(wei)主的(de)(de)局面(mian)提供了保障。促進自(zi)(zi)主品牌(pai)(pai)(pai)發展，國(guo)(guo)產汽(qi)車(che)(che)業的(de)(de)繁榮將為(wei)汽(qi)車(che)(che)膠的(de)(de)應用(yong)提供有力保障。預測未來3年(nian)，我國(guo)(guo)室溫硫化(hua)硅橡(xiang)(xiang)膠在(zai)汽(qi)車(che)(che)行業將以年(nian)均20%增(zeng)長(chang)。

此外，硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)是(shi)重要的(de)(de)(de)非(fei)石(shi)(shi)油(you)(you)基(ji)(ji)合(he)成(cheng)橡膠(jiao)(jiao)，約(yue)占非(fei)石(shi)(shi)油(you)(you)基(ji)(ji)合(he)成(cheng)橡膠(jiao)(jiao)消費量的(de)(de)(de)98%。但(dan)因為(wei)(wei)石(shi)(shi)油(you)(you)價格的(de)(de)(de)大幅(fu)上漲，同時(shi)我國(guo)在(zai)硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)關(guan)鍵原料有(you)機硅(gui)單體的(de)(de)(de)生產技(ji)術(shu)方(fang)面取(qu)得突(tu)破，有(you)機硅(gui)單體的(de)(de)(de)生產技(ji)術(shu)在(zai)2005年前被幾家跨國(guo)公(gong)司壟(long)斷，但(dan)目前我國(guo)已發(fa)展成(cheng)為(wei)(wei)全(quan)球(qiu)有(you)機硅(gui)單體第1大國(guo)，這(zhe)2個方(fang)面原因使(shi)硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)價格從2011年起開始低于石(shi)(shi)油(you)(you)基(ji)(ji)合(he)成(cheng)橡膠(jiao)(jiao)，僅約(yue)為(wei)(wei)大宗石(shi)(shi)油(you)(you)基(ji)(ji)橡膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)80%～90%，成(cheng)為(wei)(wei)廉價的(de)(de)(de)合(he)成(cheng)橡膠(jiao)(jiao)，并開始大規模替代石(shi)(shi)油(you)(you)基(ji)(ji)合(he)成(cheng)橡膠(jiao)(jiao)。這(zhe)將極大拓展有(you)機硅(gui)產業的(de)(de)(de)市場(chang)空間，同時(shi)將帶動硅(gui)油(you)(you)、硅(gui)烷偶聯劑和硅(gui)樹(shu)脂等(deng)其(qi)他有(you)機硅(gui)產品的(de)(de)(de)消費。