硅橡膠是(shi)指主鏈由硅(gui)(gui)(gui)(gui)和氧(yang)原(yuan)子(zi)交替構成，硅(gui)(gui)(gui)(gui)原(yuan)子(zi)上(shang)通常連有兩個有機基團的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)。普通的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)主要由含甲基和少量乙(yi)烯(xi)基的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)硅(gui)(gui)(gui)(gui)氧(yang)鏈節組成。苯基的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)引入(ru)可(ke)(ke)(ke)提高(gao)硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)耐(nai)(nai)高(gao)、低(di)溫(wen)性(xing)能(neng)(neng)，三(san)氟丙(bing)基及氰基的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)引入(ru)則可(ke)(ke)(ke)提高(gao)硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)耐(nai)(nai)溫(wen)及耐(nai)(nai)油性(xing)能(neng)(neng)。硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)耐(nai)(nai)低(di)溫(wen)性(xing)能(neng)(neng)良好(hao)，一般在-55℃下仍(reng)能(neng)(neng)工作(zuo)。引入(ru)苯基后，可(ke)(ke)(ke)達-73℃。硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)耐(nai)(nai)熱性(xing)能(neng)(neng)也(ye)很突出，在180℃下可(ke)(ke)(ke)長期工作(zuo)，稍高(gao)于200℃也(ye)能(neng)(neng)承受數周或更長時間仍(reng)有彈性(xing)，瞬時可(ke)(ke)(ke)耐(nai)(nai)300℃以(yi)上(shang)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)高(gao)溫(wen)。硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)透氣性(xing)好(hao)，氧(yang)氣透過(guo)率在合成聚合物中是(shi)較高(gao)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)。此外(wai)，硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)還具有生理惰(duo)性(xing)、不(bu)會導致凝血(xue)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)突出特(te)性(xing)，因此在醫(yi)用(yong)(yong)領域應用(yong)(yong)廣泛。

主要品種

硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)分(fen)(fen)類(lei)的方法很多，通常按(an)(an)固(gu)化(hua)前的形態分(fen)(fen)為(wei)固(gu)體(ti)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)和(he)液體(ti)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)；按(an)(an)硫(liu)化(hua)溫度分(fen)(fen)為(wei)室溫硫(liu)化(hua)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)，高(gao)溫硫(liu)化(hua)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)；按(an)(an)所用(yong)(yong)(yong)(yong)單(dan)體(ti)的不(bu)(bu)同，可分(fen)(fen)為(wei)甲基(ji)(ji)乙烯基(ji)(ji)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)，甲基(ji)(ji)苯基(ji)(ji)乙烯基(ji)(ji)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)、氟硅(gui)，腈硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)等(deng)；按(an)(an)性(xing)能和(he)用(yong)(yong)(yong)(yong)途的不(bu)(bu)同又可分(fen)(fen)為(wei)通用(yong)(yong)(yong)(yong)型、超(chao)耐(nai)低(di)溫型、超(chao)耐(nai)高(gao)溫型、高(gao)強(qiang)力型、耐(nai)油型、醫用(yong)(yong)(yong)(yong)型等(deng)等(deng)。

發展史

硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)早期是由(you)美(mei)國(guo)(guo)(guo)(guo)以三氯化鐵(tie)為(wei)催化劑合(he)成(cheng)的(de)(de)。1945年(nian)，硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)產(chan)(chan)品問世。1948年(nian)，采用高(gao)(gao)比表(biao)面積的(de)(de)氣相法白(bai)炭黑補強的(de)(de)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)研制成(cheng)功，使(shi)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)性能(neng)躍(yue)升到實用階段，奠定了現代硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)生產(chan)(chan)技術的(de)(de)基(ji)礎。從二(er)甲基(ji)二(er)氯硅(gui)(gui)(gui)烷合(he)成(cheng)開始(shi)生產(chan)(chan)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)國(guo)(guo)(guo)(guo)家有美(mei)國(guo)(guo)(guo)(guo)。俄羅(luo)斯、德國(guo)(guo)(guo)(guo)、日本、韓國(guo)(guo)(guo)(guo)和(he)中國(guo)(guo)(guo)(guo)等。中國(guo)(guo)(guo)(guo)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)工業(ye)化研究(jiu)(jiu)始(shi)于1957年(nian)，多家研究(jiu)(jiu)所和(he)企業(ye)陸續開發出各種硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)。到2003年(nian)底，中國(guo)(guo)(guo)(guo)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)生產(chan)(chan)能(neng)力為(wei)135千噸，其中高(gao)(gao)溫膠(jiao)(jiao)(jiao)100千噸。

高溫硫化硅橡膠

高(gao)溫硫(liu)(liu)化硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)是(shi)指聚硅(gui)氧烷變成彈(dan)性(xing)體的(de)(de)(de)過(guo)程是(shi)經過(guo)高(gao)溫（110-170℃）硫(liu)(liu)化成型(xing)的(de)(de)(de)。它(ta)主(zhu)要以高(gao)分子量的(de)(de)(de)聚甲基(ji)乙烯基(ji)硅(gui)氧烷為生膠(jiao)(jiao)，混入(ru)補(bu)強(qiang)填(tian)料、硫(liu)(liu)化劑(ji)等，在加(jia)(jia)熱加(jia)(jia)壓下硫(liu)(liu)化成彈(dan)性(xing)體。硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)補(bu)強(qiang)主(zhu)要是(shi)各(ge)種(zhong)(zhong)(zhong)類型(xing)的(de)(de)(de)白炭黑，可使硫(liu)(liu)化膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)強(qiang)度(du)增加(jia)(jia)數十倍。有(you)時為了降低(di)成本或改善(shan)膠(jiao)(jiao)料性(xing)能及賦予硫(liu)(liu)化膠(jiao)(jiao)各(ge)種(zhong)(zhong)(zhong)特殊的(de)(de)(de)性(xing)能，也加(jia)(jia)入(ru)相應的(de)(de)(de)各(ge)種(zhong)(zhong)(zhong)添(tian)加(jia)(jia)劑(ji)。硫(liu)(liu)化劑(ji)是(shi)各(ge)種(zhong)(zhong)(zhong)有(you)機過(guo)氧化物(wu)或加(jia)(jia)成反(fan)應催化劑(ji)。

加工成型方(fang)法如圖所示。一(yi)次硫(liu)化(hua)(hua)的(de)(de)(de)目的(de)(de)(de)是(shi)進行(xing)高分(fen)子(zi)鏈(lian)的(de)(de)(de)交聯反應；二次硫(liu)化(hua)(hua)的(de)(de)(de)目的(de)(de)(de)是(shi)進行(xing)補充交聯、驅除硫(liu)化(hua)(hua)劑分(fen)解產物和其他揮發性(xing)化(hua)(hua)合物以穩定(ding)硫(liu)化(hua)(hua)膠的(de)(de)(de)各項性(xing)能(neng)。常用的(de)(de)(de)設備有開放式(shi)煉膠機(ji)(ji)、捏合機(ji)(ji)及真空密煉機(ji)(ji)。

主要性能

（1）高溫(wen)(wen)性能(neng)(neng)。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)顯著的(de)(de)(de)(de)特(te)征是高溫(wen)(wen)穩(wen)定(ding)性，雖然常(chang)溫(wen)(wen)下(xia)(xia)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)強度僅(jin)是天然橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)或某些合(he)成橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)一半，但在200℃以上的(de)(de)(de)(de)高溫(wen)(wen)環境下(xia)(xia)，硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)仍能(neng)(neng)保持一定(ding)的(de)(de)(de)(de)柔(rou)韌性、回彈性和表面硬度，且(qie)力學(xue)性能(neng)(neng)無明顯變(bian)化。（2）低溫(wen)(wen)性能(neng)(neng)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)玻璃化溫(wen)(wen)度一般為(wei)-70~-50℃，特(te)殊(shu)配方(fang)可達-100℃，表明其低溫(wen)(wen)性能(neng)(neng)優(you)異。這對(dui)航空、宇航工業的(de)(de)(de)(de)意義重(zhong)大。（3）耐(nai)(nai)(nai)候性硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)中(zhong)Si-O-Si鍵對(dui)氧(yang)、臭氧(yang)及(ji)紫外線等(deng)十分穩(wen)定(ding)，在不(bu)加(jia)任何(he)添加(jia)劑(ji)的(de)(de)(de)(de)情況下(xia)(xia)，就具(ju)有優(you)良的(de)(de)(de)(de)耐(nai)(nai)(nai)候性。（4）電(dian)氣性能(neng)(neng)。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)具(ju)有優(you)異的(de)(de)(de)(de)絕緣性能(neng)(neng)，耐(nai)(nai)(nai)電(dian)暈(yun)性和耐(nai)(nai)(nai)電(dian)弧性也非(fei)常(chang)好(hao)。（5）物理機械性能(neng)(neng)。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)常(chang)溫(wen)(wen)下(xia)(xia)的(de)(de)(de)(de)物理機械性能(neng)(neng)比通(tong)用橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)差，但在150℃的(de)(de)(de)(de)高溫(wen)(wen)和-50℃的(de)(de)(de)(de)低溫(wen)(wen)下(xia)(xia)，其物理機械性能(neng)(neng)優(you)于(yu)通(tong)用橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)。（6）耐(nai)(nai)(nai)油(you)(you)及(ji)化學(xue)試劑(ji)性。普通(tong)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)具(ju)有中(zhong)等(deng)的(de)(de)(de)(de)耐(nai)(nai)(nai)油(you)(you)、耐(nai)(nai)(nai)溶劑(ji)性能(neng)(neng)。（7）氣體(ti)透過性能(neng)(neng)。室溫(wen)(wen)下(xia)(xia)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)對(dui)空氣、氮(dan)、氧(yang)、二氧(yang)化碳等(deng)氣體(ti)的(de)(de)(de)(de)透氣性比天然橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)高出30-50倍。（8）生理惰性。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)無毒，無味，無嗅(xiu)，與人體(ti)組織不(bu)粘連，具(ju)有抗凝血作(zuo)用，對(dui)肌體(ti)組織的(de)(de)(de)(de)反應性非(fei)常(chang)少。特(te)別(bie)適合(he)作(zuo)為(wei)醫用材料。

硅橡膠的用量

據(ju)中(zhong)國(guo)汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)工(gong)業(ye)協會統計，2012年，汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)產銷分(fen)別達(da)(da)到1927.18萬輛和1930.64萬輛，同比分(fen)別增(zeng)(zeng)(zeng)長4.63%和4.33%，汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)工(gong)業(ye)硅橡(xiang)(xiang)膠的(de)(de)(de)(de)(de)用(yong)(yong)(yong)量約達(da)(da)2.0萬t。根據(ju)觀研天下的(de)(de)(de)(de)(de)新研究，增(zeng)(zeng)(zeng)加(jia)有機硅材料在汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)零(ling)部件方(fang)面的(de)(de)(de)(de)(de)用(yong)(yong)(yong)量，可(ke)以(yi)(yi)大幅度(du)提高汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)的(de)(de)(de)(de)(de)安全(quan)性能，因此，汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)產量和單車(che)(che)用(yong)(yong)(yong)量水平的(de)(de)(de)(de)(de)提高都(dou)將(jiang)(jiang)推動(dong)汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)工(gong)業(ye)對硅橡(xiang)(xiang)膠需求(qiu)的(de)(de)(de)(de)(de)增(zeng)(zeng)(zeng)加(jia)。國(guo)家鼓勵自(zi)主(zhu)(zhu)品(pin)牌(pai)的(de)(de)(de)(de)(de)汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)發展(zhan)，關(guan)鍵汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)零(ling)部件實(shi)現自(zi)主(zhu)(zhu)化，《2012年度(du)黨政機關(guan)公(gong)務用(yong)(yong)(yong)車(che)(che)選用(yong)(yong)(yong)車(che)(che)型目錄（征求(qiu)意見(jian)稿）》為(wei)(wei)自(zi)主(zhu)(zhu)品(pin)牌(pai)擴(kuo)大在政府(fu)采購的(de)(de)(de)(de)(de)市場(chang)份額，為(wei)(wei)改變目前國(guo)內(nei)政府(fu)采購以(yi)(yi)合(he)資品(pin)牌(pai)產品(pin)為(wei)(wei)主(zhu)(zhu)的(de)(de)(de)(de)(de)局(ju)面提供(gong)了保障。促進自(zi)主(zhu)(zhu)品(pin)牌(pai)發展(zhan)，國(guo)產汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)業(ye)的(de)(de)(de)(de)(de)繁榮將(jiang)(jiang)為(wei)(wei)汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)膠的(de)(de)(de)(de)(de)應用(yong)(yong)(yong)提供(gong)有力(li)保障。預測未(wei)來3年，我國(guo)室溫硫化硅橡(xiang)(xiang)膠在汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)行業(ye)將(jiang)(jiang)以(yi)(yi)年均20%增(zeng)(zeng)(zeng)長。

此外，硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)是(shi)重要的(de)(de)(de)非石(shi)油(you)(you)基合成(cheng)(cheng)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)，約(yue)占非石(shi)油(you)(you)基合成(cheng)(cheng)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)消費(fei)量(liang)的(de)(de)(de)98%。但因為(wei)石(shi)油(you)(you)價格的(de)(de)(de)大(da)(da)幅上漲，同時我(wo)國(guo)(guo)在硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)關(guan)鍵原料有(you)機(ji)硅(gui)(gui)(gui)單(dan)(dan)體(ti)的(de)(de)(de)生產(chan)技術(shu)方面(mian)(mian)取得(de)突破，有(you)機(ji)硅(gui)(gui)(gui)單(dan)(dan)體(ti)的(de)(de)(de)生產(chan)技術(shu)在2005年(nian)前(qian)被幾(ji)家跨(kua)國(guo)(guo)公司(si)壟斷(duan)，但目前(qian)我(wo)國(guo)(guo)已(yi)發展(zhan)成(cheng)(cheng)為(wei)全球有(you)機(ji)硅(gui)(gui)(gui)單(dan)(dan)體(ti)第1大(da)(da)國(guo)(guo)，這2個(ge)方面(mian)(mian)原因使硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)價格從2011年(nian)起開始低于石(shi)油(you)(you)基合成(cheng)(cheng)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)，僅約(yue)為(wei)大(da)(da)宗(zong)石(shi)油(you)(you)基橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)80%～90%，成(cheng)(cheng)為(wei)廉(lian)價的(de)(de)(de)合成(cheng)(cheng)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)，并開始大(da)(da)規(gui)模替代石(shi)油(you)(you)基合成(cheng)(cheng)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)。這將極大(da)(da)拓展(zhan)有(you)機(ji)硅(gui)(gui)(gui)產(chan)業的(de)(de)(de)市場空間，同時將帶動硅(gui)(gui)(gui)油(you)(you)、硅(gui)(gui)(gui)烷偶聯(lian)劑和硅(gui)(gui)(gui)樹脂等(deng)其(qi)他有(you)機(ji)硅(gui)(gui)(gui)產(chan)品的(de)(de)(de)消費(fei)。