硅橡膠是指主鏈由硅(gui)和(he)(he)氧原子交(jiao)替構成(cheng)(cheng)，硅(gui)原子上通常連(lian)有兩個有機基(ji)團的(de)(de)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)。普(pu)通的(de)(de)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)主要由含(han)甲基(ji)和(he)(he)少量乙(yi)烯基(ji)的(de)(de)硅(gui)氧鏈節組成(cheng)(cheng)。苯基(ji)的(de)(de)引入可(ke)提高(gao)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)耐(nai)(nai)高(gao)、低(di)溫性(xing)能(neng)(neng)(neng)，三(san)氟丙(bing)基(ji)及(ji)氰基(ji)的(de)(de)引入則可(ke)提高(gao)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)耐(nai)(nai)溫及(ji)耐(nai)(nai)油性(xing)能(neng)(neng)(neng)。硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)耐(nai)(nai)低(di)溫性(xing)能(neng)(neng)(neng)良好，一般在-55℃下仍能(neng)(neng)(neng)工作。引入苯基(ji)后，可(ke)達-73℃。硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)耐(nai)(nai)熱(re)性(xing)能(neng)(neng)(neng)也(ye)很突(tu)出(chu)，在180℃下可(ke)長(chang)期工作，稍高(gao)于200℃也(ye)能(neng)(neng)(neng)承受數周或更長(chang)時(shi)間仍有彈性(xing)，瞬時(shi)可(ke)耐(nai)(nai)300℃以上的(de)(de)高(gao)溫。硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)透氣性(xing)好，氧氣透過率在合成(cheng)(cheng)聚合物中是較高(gao)的(de)(de)。此外(wai)，硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)還具有生理惰性(xing)、不會導致凝(ning)血的(de)(de)突(tu)出(chu)特(te)性(xing)，因此在醫用(yong)領域應(ying)用(yong)廣(guang)泛。

主要品種

硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)分類的方法(fa)很多，通(tong)常按(an)固化(hua)前的形態分為固體硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)和(he)液體硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)；按(an)硫化(hua)溫(wen)度分為室溫(wen)硫化(hua)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)，高溫(wen)硫化(hua)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)；按(an)所用單體的不同，可分為甲(jia)(jia)基(ji)(ji)乙烯基(ji)(ji)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)，甲(jia)(jia)基(ji)(ji)苯基(ji)(ji)乙烯基(ji)(ji)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)、氟(fu)硅(gui)(gui)(gui)，腈硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)等(deng)(deng)；按(an)性能和(he)用途的不同又可分為通(tong)用型、超耐(nai)(nai)低(di)溫(wen)型、超耐(nai)(nai)高溫(wen)型、高強(qiang)力型、耐(nai)(nai)油(you)型、醫用型等(deng)(deng)等(deng)(deng)。

發展史

硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)早期是由美(mei)國(guo)(guo)(guo)(guo)(guo)以三氯化鐵為催化劑合(he)成的(de)(de)。1945年(nian)，硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)產(chan)品(pin)問世。1948年(nian)，采用高比表(biao)面積的(de)(de)氣相法白炭(tan)黑補強的(de)(de)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)研制成功，使硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)性能(neng)躍升到(dao)實用階(jie)段，奠(dian)定(ding)了現代(dai)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)生(sheng)(sheng)產(chan)技術的(de)(de)基礎。從(cong)二甲基二氯硅(gui)(gui)(gui)烷合(he)成開始生(sheng)(sheng)產(chan)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)國(guo)(guo)(guo)(guo)(guo)家有美(mei)國(guo)(guo)(guo)(guo)(guo)。俄羅(luo)斯、德國(guo)(guo)(guo)(guo)(guo)、日(ri)本、韓國(guo)(guo)(guo)(guo)(guo)和(he)中國(guo)(guo)(guo)(guo)(guo)等。中國(guo)(guo)(guo)(guo)(guo)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)工業(ye)化研究始于(yu)1957年(nian)，多家研究所和(he)企業(ye)陸續(xu)開發出各種(zhong)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)。到(dao)2003年(nian)底，中國(guo)(guo)(guo)(guo)(guo)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)生(sheng)(sheng)產(chan)能(neng)力為135千噸(dun)，其中高溫膠(jiao)(jiao)100千噸(dun)。

高溫硫化硅橡膠

高(gao)溫(wen)硫(liu)(liu)化(hua)(hua)(hua)硅(gui)(gui)橡膠(jiao)是(shi)指(zhi)聚硅(gui)(gui)氧(yang)烷變成(cheng)彈(dan)性(xing)(xing)體(ti)的(de)過程(cheng)是(shi)經(jing)過高(gao)溫(wen)（110-170℃）硫(liu)(liu)化(hua)(hua)(hua)成(cheng)型的(de)。它主要以高(gao)分(fen)子量的(de)聚甲基乙烯(xi)基硅(gui)(gui)氧(yang)烷為生膠(jiao)，混入(ru)補(bu)強填料(liao)、硫(liu)(liu)化(hua)(hua)(hua)劑(ji)等，在加(jia)熱加(jia)壓(ya)下硫(liu)(liu)化(hua)(hua)(hua)成(cheng)彈(dan)性(xing)(xing)體(ti)。硅(gui)(gui)橡膠(jiao)的(de)補(bu)強主要是(shi)各(ge)種(zhong)類(lei)型的(de)白炭黑(hei)，可使硫(liu)(liu)化(hua)(hua)(hua)膠(jiao)的(de)強度增加(jia)數十(shi)倍。有(you)時為了(le)降低(di)成(cheng)本(ben)或改善膠(jiao)料(liao)性(xing)(xing)能(neng)及賦予硫(liu)(liu)化(hua)(hua)(hua)膠(jiao)各(ge)種(zhong)特殊的(de)性(xing)(xing)能(neng)，也加(jia)入(ru)相應的(de)各(ge)種(zhong)添加(jia)劑(ji)。硫(liu)(liu)化(hua)(hua)(hua)劑(ji)是(shi)各(ge)種(zhong)有(you)機過氧(yang)化(hua)(hua)(hua)物(wu)或加(jia)成(cheng)反(fan)應催化(hua)(hua)(hua)劑(ji)。

加(jia)工成(cheng)型方法(fa)如圖(tu)所示。一次(ci)硫(liu)化(hua)的(de)目的(de)是(shi)進行(xing)高分(fen)子鏈的(de)交聯反應(ying)；二次(ci)硫(liu)化(hua)的(de)目的(de)是(shi)進行(xing)補充交聯、驅除硫(liu)化(hua)劑分(fen)解產物(wu)和其(qi)他揮發性化(hua)合物(wu)以(yi)穩定硫(liu)化(hua)膠的(de)各項(xiang)性能。常用的(de)設備有開(kai)放式煉(lian)膠機、捏合機及真空(kong)密煉(lian)機。

主要性能

（1）高溫(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)顯著的(de)特征(zheng)是(shi)高溫(wen)(wen)穩定(ding)性(xing)(xing)(xing)(xing)，雖然常(chang)(chang)溫(wen)(wen)下(xia)(xia)(xia)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)強度(du)僅是(shi)天(tian)然橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)或某(mou)些合(he)成橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)一半，但在200℃以上(shang)的(de)高溫(wen)(wen)環(huan)境下(xia)(xia)(xia)，硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)仍能(neng)(neng)保持一定(ding)的(de)柔韌性(xing)(xing)(xing)(xing)、回(hui)彈性(xing)(xing)(xing)(xing)和(he)表面硬度(du)，且力(li)學性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)無明顯變(bian)化(hua)。（2）低溫(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)玻璃化(hua)溫(wen)(wen)度(du)一般為-70~-50℃，特殊配(pei)方可(ke)達-100℃，表明其(qi)低溫(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)優(you)(you)異。這對航空、宇航工(gong)業(ye)的(de)意(yi)義重大。（3）耐(nai)候性(xing)(xing)(xing)(xing)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)中Si-O-Si鍵對氧(yang)、臭氧(yang)及紫外線等十分穩定(ding)，在不(bu)加(jia)(jia)任何(he)添加(jia)(jia)劑的(de)情況下(xia)(xia)(xia)，就(jiu)具有優(you)(you)良的(de)耐(nai)候性(xing)(xing)(xing)(xing)。（4）電(dian)氣性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)具有優(you)(you)異的(de)絕緣性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)，耐(nai)電(dian)暈(yun)性(xing)(xing)(xing)(xing)和(he)耐(nai)電(dian)弧性(xing)(xing)(xing)(xing)也非(fei)(fei)常(chang)(chang)好(hao)。（5）物理機械性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)常(chang)(chang)溫(wen)(wen)下(xia)(xia)(xia)的(de)物理機械性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)比通(tong)(tong)用(yong)(yong)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)差，但在150℃的(de)高溫(wen)(wen)和(he)-50℃的(de)低溫(wen)(wen)下(xia)(xia)(xia)，其(qi)物理機械性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)優(you)(you)于通(tong)(tong)用(yong)(yong)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)。（6）耐(nai)油及化(hua)學試劑性(xing)(xing)(xing)(xing)。普(pu)通(tong)(tong)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)具有中等的(de)耐(nai)油、耐(nai)溶劑性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。（7）氣體(ti)透過性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。室溫(wen)(wen)下(xia)(xia)(xia)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)對空氣、氮、氧(yang)、二氧(yang)化(hua)碳等氣體(ti)的(de)透氣性(xing)(xing)(xing)(xing)比天(tian)然橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)高出30-50倍。（8）生理惰性(xing)(xing)(xing)(xing)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)無毒，無味(wei)，無嗅，與人體(ti)組織不(bu)粘連，具有抗(kang)凝(ning)血作用(yong)(yong)，對肌體(ti)組織的(de)反應性(xing)(xing)(xing)(xing)非(fei)(fei)常(chang)(chang)少。特別適合(he)作為醫(yi)用(yong)(yong)材(cai)料。

硅橡膠的用量

據中國(guo)汽(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)工(gong)業(ye)(ye)(ye)協會統計(ji)，2012年(nian)(nian)，汽(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)產(chan)(chan)銷分(fen)(fen)別達(da)到(dao)1927.18萬輛(liang)和1930.64萬輛(liang)，同比分(fen)(fen)別增長4.63%和4.33%，汽(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)工(gong)業(ye)(ye)(ye)硅(gui)(gui)橡膠的(de)(de)(de)(de)用(yong)(yong)量約達(da)2.0萬t。根據觀研(yan)天下的(de)(de)(de)(de)新研(yan)究，增加(jia)有機硅(gui)(gui)材料(liao)在汽(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)零部(bu)件(jian)方面的(de)(de)(de)(de)用(yong)(yong)量，可(ke)以大幅度(du)提高汽(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)的(de)(de)(de)(de)安全性(xing)能，因(yin)此(ci)，汽(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)產(chan)(chan)量和單車(che)(che)用(yong)(yong)量水平的(de)(de)(de)(de)提高都(dou)將推動汽(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)工(gong)業(ye)(ye)(ye)對硅(gui)(gui)橡膠需求的(de)(de)(de)(de)增加(jia)。國(guo)家鼓(gu)勵(li)自主(zhu)(zhu)品牌的(de)(de)(de)(de)汽(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)發展(zhan)(zhan)，關鍵汽(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)零部(bu)件(jian)實現自主(zhu)(zhu)化，《2012年(nian)(nian)度(du)黨政機關公務用(yong)(yong)車(che)(che)選用(yong)(yong)車(che)(che)型目(mu)錄（征(zheng)求意見(jian)稿）》為自主(zhu)(zhu)品牌擴大在政府(fu)采(cai)購的(de)(de)(de)(de)市場(chang)份額，為改變(bian)目(mu)前國(guo)內政府(fu)采(cai)購以合資品牌產(chan)(chan)品為主(zhu)(zhu)的(de)(de)(de)(de)局面提供(gong)了(le)保(bao)障。促進自主(zhu)(zhu)品牌發展(zhan)(zhan)，國(guo)產(chan)(chan)汽(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)業(ye)(ye)(ye)的(de)(de)(de)(de)繁榮將為汽(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)膠的(de)(de)(de)(de)應用(yong)(yong)提供(gong)有力保(bao)障。預測未來3年(nian)(nian)，我國(guo)室溫硫化硅(gui)(gui)橡膠在汽(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)行(xing)業(ye)(ye)(ye)將以年(nian)(nian)均20%增長。

此(ci)外，硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)是(shi)重(zhong)要的(de)(de)(de)(de)非石(shi)油(you)(you)基合(he)(he)成(cheng)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)，約占非石(shi)油(you)(you)基合(he)(he)成(cheng)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)消費量(liang)的(de)(de)(de)(de)98%。但因為石(shi)油(you)(you)價(jia)格的(de)(de)(de)(de)大幅上漲(zhang)，同時(shi)我國在硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)(de)關(guan)鍵原(yuan)料有機硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)單體的(de)(de)(de)(de)生(sheng)產技(ji)術(shu)方面(mian)取得突破(po)，有機硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)單體的(de)(de)(de)(de)生(sheng)產技(ji)術(shu)在2005年前被幾家跨國公司壟斷，但目前我國已發展成(cheng)為全球有機硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)單體第1大國，這2個方面(mian)原(yuan)因使硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)(de)價(jia)格從2011年起(qi)開始低于石(shi)油(you)(you)基合(he)(he)成(cheng)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)，僅約為大宗石(shi)油(you)(you)基橡(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)(de)80%～90%，成(cheng)為廉價(jia)的(de)(de)(de)(de)合(he)(he)成(cheng)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)，并開始大規模替代石(shi)油(you)(you)基合(he)(he)成(cheng)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)。這將極大拓展有機硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)產業的(de)(de)(de)(de)市場空間，同時(shi)將帶動硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)油(you)(you)、硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)烷偶聯(lian)劑和(he)硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)樹(shu)脂等其他(ta)有機硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)產品(pin)的(de)(de)(de)(de)消費。