硅橡膠是指主鏈由硅(gui)(gui)和氧(yang)原(yuan)子(zi)(zi)交(jiao)替構成，硅(gui)(gui)原(yuan)子(zi)(zi)上(shang)(shang)通(tong)常連有(you)兩個有(you)機基(ji)(ji)(ji)團(tuan)的(de)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)。普(pu)通(tong)的(de)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)主要由含甲基(ji)(ji)(ji)和少量乙烯基(ji)(ji)(ji)的(de)硅(gui)(gui)氧(yang)鏈節組成。苯基(ji)(ji)(ji)的(de)引入可(ke)提(ti)高(gao)(gao)(gao)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)耐(nai)(nai)高(gao)(gao)(gao)、低(di)溫(wen)性(xing)能，三氟丙基(ji)(ji)(ji)及氰基(ji)(ji)(ji)的(de)引入則可(ke)提(ti)高(gao)(gao)(gao)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)耐(nai)(nai)溫(wen)及耐(nai)(nai)油性(xing)能。硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)耐(nai)(nai)低(di)溫(wen)性(xing)能良(liang)好(hao)，一般在(zai)(zai)-55℃下(xia)仍能工(gong)作。引入苯基(ji)(ji)(ji)后，可(ke)達-73℃。硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)耐(nai)(nai)熱性(xing)能也很突出，在(zai)(zai)180℃下(xia)可(ke)長期工(gong)作，稍高(gao)(gao)(gao)于200℃也能承受數(shu)周或更長時(shi)間(jian)仍有(you)彈性(xing)，瞬時(shi)可(ke)耐(nai)(nai)300℃以上(shang)(shang)的(de)高(gao)(gao)(gao)溫(wen)。硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)透氣性(xing)好(hao)，氧(yang)氣透過率在(zai)(zai)合成聚合物中(zhong)是較高(gao)(gao)(gao)的(de)。此(ci)外，硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)還具有(you)生(sheng)理惰性(xing)、不會導(dao)致凝血的(de)突出特(te)性(xing)，因此(ci)在(zai)(zai)醫用領(ling)域應用廣(guang)泛。

主要品種

硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠分(fen)類的(de)(de)方法很多(duo)，通(tong)常按(an)固化(hua)(hua)前的(de)(de)形態分(fen)為(wei)(wei)固體硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠和液體硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠；按(an)硫化(hua)(hua)溫(wen)度分(fen)為(wei)(wei)室溫(wen)硫化(hua)(hua)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠，高溫(wen)硫化(hua)(hua)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠；按(an)所(suo)用單體的(de)(de)不(bu)同，可分(fen)為(wei)(wei)甲(jia)基(ji)乙烯(xi)基(ji)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠，甲(jia)基(ji)苯基(ji)乙烯(xi)基(ji)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠、氟硅(gui)(gui)(gui)，腈硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠等(deng)；按(an)性能(neng)和用途的(de)(de)不(bu)同又可分(fen)為(wei)(wei)通(tong)用型(xing)、超(chao)耐(nai)(nai)低溫(wen)型(xing)、超(chao)耐(nai)(nai)高溫(wen)型(xing)、高強力型(xing)、耐(nai)(nai)油型(xing)、醫用型(xing)等(deng)等(deng)。

發展史

硅橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)早(zao)期是由美(mei)國(guo)(guo)以(yi)三氯化(hua)鐵為(wei)催化(hua)劑合(he)成(cheng)的。1945年，硅橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)產(chan)(chan)品問(wen)世(shi)。1948年，采用高比(bi)表面積(ji)的氣相法(fa)白炭黑補強的硅橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)研制成(cheng)功，使硅橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的性能(neng)(neng)躍升(sheng)到(dao)實用階段，奠定了現代硅橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)生產(chan)(chan)技術的基(ji)礎。從二甲基(ji)二氯硅烷合(he)成(cheng)開始生產(chan)(chan)硅橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的國(guo)(guo)家有美(mei)國(guo)(guo)。俄羅斯(si)、德(de)國(guo)(guo)、日本(ben)、韓國(guo)(guo)和中(zhong)(zhong)國(guo)(guo)等。中(zhong)(zhong)國(guo)(guo)硅橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的工業化(hua)研究始于1957年，多(duo)家研究所和企業陸續開發出各種硅橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)。到(dao)2003年底，中(zhong)(zhong)國(guo)(guo)硅橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)生產(chan)(chan)能(neng)(neng)力為(wei)135千噸，其中(zhong)(zhong)高溫膠(jiao)(jiao)100千噸。

高溫硫化硅橡膠

高(gao)(gao)溫(wen)硫(liu)(liu)(liu)化(hua)(hua)(hua)硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)是(shi)指聚(ju)硅(gui)氧烷變成(cheng)彈(dan)性體的(de)(de)過程是(shi)經(jing)過高(gao)(gao)溫(wen)（110-170℃）硫(liu)(liu)(liu)化(hua)(hua)(hua)成(cheng)型的(de)(de)。它主(zhu)要(yao)以高(gao)(gao)分子量的(de)(de)聚(ju)甲基乙(yi)烯基硅(gui)氧烷為(wei)生膠(jiao)(jiao)(jiao)，混入補強填料、硫(liu)(liu)(liu)化(hua)(hua)(hua)劑(ji)等，在(zai)加(jia)熱(re)加(jia)壓下硫(liu)(liu)(liu)化(hua)(hua)(hua)成(cheng)彈(dan)性體。硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)補強主(zhu)要(yao)是(shi)各種類(lei)型的(de)(de)白炭(tan)黑，可使硫(liu)(liu)(liu)化(hua)(hua)(hua)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)強度增(zeng)加(jia)數(shu)十倍。有(you)時為(wei)了(le)降低成(cheng)本或改善膠(jiao)(jiao)(jiao)料性能(neng)及(ji)賦予硫(liu)(liu)(liu)化(hua)(hua)(hua)膠(jiao)(jiao)(jiao)各種特殊(shu)的(de)(de)性能(neng)，也加(jia)入相(xiang)應(ying)的(de)(de)各種添加(jia)劑(ji)。硫(liu)(liu)(liu)化(hua)(hua)(hua)劑(ji)是(shi)各種有(you)機(ji)過氧化(hua)(hua)(hua)物或加(jia)成(cheng)反應(ying)催化(hua)(hua)(hua)劑(ji)。

加工成型方(fang)法如圖(tu)所(suo)示(shi)。一次硫(liu)(liu)化的(de)目的(de)是進(jin)行高分子鏈的(de)交(jiao)聯(lian)反(fan)應(ying)；二(er)次硫(liu)(liu)化的(de)目的(de)是進(jin)行補充交(jiao)聯(lian)、驅除硫(liu)(liu)化劑分解產(chan)物(wu)(wu)和其他揮(hui)發性化合物(wu)(wu)以(yi)穩定硫(liu)(liu)化膠(jiao)的(de)各項性能。常用的(de)設(she)備有開(kai)放式煉(lian)膠(jiao)機、捏合機及(ji)真空(kong)密煉(lian)機。

主要性能

（1）高溫(wen)性(xing)(xing)(xing)能(neng)。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)顯(xian)著的(de)(de)(de)(de)(de)特征是高溫(wen)穩定(ding)性(xing)(xing)(xing)，雖然常(chang)溫(wen)下(xia)(xia)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)(de)強度(du)僅是天然橡(xiang)膠(jiao)(jiao)或(huo)某些(xie)合(he)成橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)(de)一(yi)(yi)半，但在200℃以上的(de)(de)(de)(de)(de)高溫(wen)環境(jing)下(xia)(xia)，硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)仍能(neng)保持一(yi)(yi)定(ding)的(de)(de)(de)(de)(de)柔(rou)韌性(xing)(xing)(xing)、回彈性(xing)(xing)(xing)和表(biao)面硬度(du)，且力學(xue)性(xing)(xing)(xing)能(neng)無(wu)明(ming)顯(xian)變(bian)化(hua)(hua)(hua)。（2）低(di)(di)溫(wen)性(xing)(xing)(xing)能(neng)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)(de)玻璃化(hua)(hua)(hua)溫(wen)度(du)一(yi)(yi)般為-70~-50℃，特殊配(pei)方可達-100℃，表(biao)明(ming)其低(di)(di)溫(wen)性(xing)(xing)(xing)能(neng)優異(yi)。這對航空、宇航工業的(de)(de)(de)(de)(de)意義(yi)重大。（3）耐(nai)候性(xing)(xing)(xing)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)中Si-O-Si鍵對氧、臭氧及紫外線等(deng)十分(fen)穩定(ding)，在不(bu)加(jia)任何添加(jia)劑(ji)(ji)的(de)(de)(de)(de)(de)情(qing)況下(xia)(xia)，就(jiu)具(ju)有(you)優良的(de)(de)(de)(de)(de)耐(nai)候性(xing)(xing)(xing)。（4）電氣(qi)性(xing)(xing)(xing)能(neng)。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)具(ju)有(you)優異(yi)的(de)(de)(de)(de)(de)絕(jue)緣性(xing)(xing)(xing)能(neng)，耐(nai)電暈性(xing)(xing)(xing)和耐(nai)電弧性(xing)(xing)(xing)也非常(chang)好(hao)。（5）物(wu)理(li)機械(xie)(xie)性(xing)(xing)(xing)能(neng)。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)常(chang)溫(wen)下(xia)(xia)的(de)(de)(de)(de)(de)物(wu)理(li)機械(xie)(xie)性(xing)(xing)(xing)能(neng)比(bi)通(tong)(tong)(tong)用橡(xiang)膠(jiao)(jiao)差，但在150℃的(de)(de)(de)(de)(de)高溫(wen)和-50℃的(de)(de)(de)(de)(de)低(di)(di)溫(wen)下(xia)(xia)，其物(wu)理(li)機械(xie)(xie)性(xing)(xing)(xing)能(neng)優于通(tong)(tong)(tong)用橡(xiang)膠(jiao)(jiao)。（6）耐(nai)油及化(hua)(hua)(hua)學(xue)試劑(ji)(ji)性(xing)(xing)(xing)。普(pu)通(tong)(tong)(tong)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)具(ju)有(you)中等(deng)的(de)(de)(de)(de)(de)耐(nai)油、耐(nai)溶劑(ji)(ji)性(xing)(xing)(xing)能(neng)。（7）氣(qi)體透過性(xing)(xing)(xing)能(neng)。室溫(wen)下(xia)(xia)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)對空氣(qi)、氮、氧、二氧化(hua)(hua)(hua)碳(tan)等(deng)氣(qi)體的(de)(de)(de)(de)(de)透氣(qi)性(xing)(xing)(xing)比(bi)天然橡(xiang)膠(jiao)(jiao)高出30-50倍。（8）生(sheng)理(li)惰性(xing)(xing)(xing)。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)無(wu)毒(du)，無(wu)味，無(wu)嗅(xiu)，與人體組織(zhi)不(bu)粘連，具(ju)有(you)抗凝血作用，對肌體組織(zhi)的(de)(de)(de)(de)(de)反應性(xing)(xing)(xing)非常(chang)少。特別適(shi)合(he)作為醫用材料。

硅橡膠的用量

據(ju)(ju)中國(guo)汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)工業協會統計，2012年(nian)(nian)，汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)產(chan)銷分別達到1927.18萬輛和(he)1930.64萬輛，同比分別增(zeng)長(chang)(chang)4.63%和(he)4.33%，汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)工業硅橡膠的(de)用(yong)量約達2.0萬t。根據(ju)(ju)觀研天下的(de)新研究，增(zeng)加(jia)有(you)機硅材料在(zai)汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)零部(bu)件方面的(de)用(yong)量，可(ke)以大幅度提(ti)高(gao)汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)的(de)安(an)全性能，因此，汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)產(chan)量和(he)單車(che)(che)用(yong)量水平的(de)提(ti)高(gao)都將推動汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)工業對硅橡膠需求的(de)增(zeng)加(jia)。國(guo)家(jia)鼓勵自(zi)(zi)主(zhu)品(pin)牌的(de)汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)發展，關鍵(jian)汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)零部(bu)件實現自(zi)(zi)主(zhu)化，《2012年(nian)(nian)度黨政(zheng)(zheng)機關公務用(yong)車(che)(che)選(xuan)用(yong)車(che)(che)型目錄（征求意(yi)見(jian)稿）》為(wei)自(zi)(zi)主(zhu)品(pin)牌擴大在(zai)政(zheng)(zheng)府采購的(de)市場份(fen)額，為(wei)改變(bian)目前國(guo)內政(zheng)(zheng)府采購以合資品(pin)牌產(chan)品(pin)為(wei)主(zhu)的(de)局面提(ti)供(gong)了保障。促進自(zi)(zi)主(zhu)品(pin)牌發展，國(guo)產(chan)汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)業的(de)繁榮將為(wei)汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)膠的(de)應用(yong)提(ti)供(gong)有(you)力保障。預測未(wei)來(lai)3年(nian)(nian)，我國(guo)室溫硫化硅橡膠在(zai)汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)行業將以年(nian)(nian)均20%增(zeng)長(chang)(chang)。

此外(wai)，硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)是重要的(de)(de)(de)非石(shi)(shi)(shi)油(you)基合(he)成(cheng)(cheng)橡膠(jiao)(jiao)，約(yue)占(zhan)非石(shi)(shi)(shi)油(you)基合(he)成(cheng)(cheng)橡膠(jiao)(jiao)消費(fei)量的(de)(de)(de)98%。但因為(wei)石(shi)(shi)(shi)油(you)價(jia)(jia)格(ge)的(de)(de)(de)大(da)(da)幅上漲，同(tong)時我國(guo)(guo)(guo)(guo)在硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)關(guan)鍵原料有(you)機(ji)(ji)硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)單體(ti)的(de)(de)(de)生(sheng)產技(ji)術(shu)方面(mian)取得突破，有(you)機(ji)(ji)硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)單體(ti)的(de)(de)(de)生(sheng)產技(ji)術(shu)在2005年前被幾家跨(kua)國(guo)(guo)(guo)(guo)公司壟斷，但目前我國(guo)(guo)(guo)(guo)已發展成(cheng)(cheng)為(wei)全球有(you)機(ji)(ji)硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)單體(ti)第1大(da)(da)國(guo)(guo)(guo)(guo)，這(zhe)2個方面(mian)原因使硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)價(jia)(jia)格(ge)從2011年起開始(shi)低(di)于石(shi)(shi)(shi)油(you)基合(he)成(cheng)(cheng)橡膠(jiao)(jiao)，僅約(yue)為(wei)大(da)(da)宗石(shi)(shi)(shi)油(you)基橡膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)80%～90%，成(cheng)(cheng)為(wei)廉價(jia)(jia)的(de)(de)(de)合(he)成(cheng)(cheng)橡膠(jiao)(jiao)，并開始(shi)大(da)(da)規模替代石(shi)(shi)(shi)油(you)基合(he)成(cheng)(cheng)橡膠(jiao)(jiao)。這(zhe)將極大(da)(da)拓展有(you)機(ji)(ji)硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)產業的(de)(de)(de)市場空(kong)間，同(tong)時將帶動硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)油(you)、硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)烷偶聯劑和(he)硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)樹脂(zhi)等其(qi)他有(you)機(ji)(ji)硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)產品的(de)(de)(de)消費(fei)。