硅橡膠是指主鏈由硅(gui)(gui)和(he)氧(yang)原子交替(ti)構成(cheng)(cheng)，硅(gui)(gui)原子上(shang)通(tong)常連有兩個(ge)有機(ji)基(ji)(ji)團的(de)(de)橡膠(jiao)(jiao)。普通(tong)的(de)(de)硅(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)主要由含甲基(ji)(ji)和(he)少(shao)量(liang)乙烯基(ji)(ji)的(de)(de)硅(gui)(gui)氧(yang)鏈節組成(cheng)(cheng)。苯(ben)基(ji)(ji)的(de)(de)引(yin)入可(ke)(ke)提(ti)高(gao)硅(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)的(de)(de)耐(nai)(nai)(nai)(nai)高(gao)、低溫性(xing)(xing)能(neng)，三(san)氟丙基(ji)(ji)及氰基(ji)(ji)的(de)(de)引(yin)入則可(ke)(ke)提(ti)高(gao)硅(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)的(de)(de)耐(nai)(nai)(nai)(nai)溫及耐(nai)(nai)(nai)(nai)油性(xing)(xing)能(neng)。硅(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)耐(nai)(nai)(nai)(nai)低溫性(xing)(xing)能(neng)良好，一般在(zai)(zai)-55℃下仍(reng)能(neng)工(gong)作(zuo)。引(yin)入苯(ben)基(ji)(ji)后，可(ke)(ke)達-73℃。硅(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)的(de)(de)耐(nai)(nai)(nai)(nai)熱(re)性(xing)(xing)能(neng)也(ye)很突(tu)出，在(zai)(zai)180℃下可(ke)(ke)長期工(gong)作(zuo)，稍(shao)高(gao)于200℃也(ye)能(neng)承受數(shu)周或更長時(shi)間仍(reng)有彈性(xing)(xing)，瞬時(shi)可(ke)(ke)耐(nai)(nai)(nai)(nai)300℃以(yi)上(shang)的(de)(de)高(gao)溫。硅(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)的(de)(de)透氣性(xing)(xing)好，氧(yang)氣透過率在(zai)(zai)合成(cheng)(cheng)聚合物(wu)中(zhong)是較高(gao)的(de)(de)。此(ci)外，硅(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)還(huan)具有生理惰性(xing)(xing)、不會導(dao)致凝血的(de)(de)突(tu)出特性(xing)(xing)，因此(ci)在(zai)(zai)醫用(yong)(yong)領域(yu)應用(yong)(yong)廣泛。

主要品種

硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)分(fen)(fen)(fen)類的(de)方法很多，通(tong)常按(an)固(gu)化(hua)前的(de)形態分(fen)(fen)(fen)為固(gu)體硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)和(he)液體硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)；按(an)硫(liu)化(hua)溫(wen)度分(fen)(fen)(fen)為室溫(wen)硫(liu)化(hua)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)，高(gao)(gao)溫(wen)硫(liu)化(hua)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)；按(an)所用單(dan)體的(de)不同，可(ke)(ke)分(fen)(fen)(fen)為甲(jia)基(ji)乙烯基(ji)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)，甲(jia)基(ji)苯基(ji)乙烯基(ji)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)、氟硅(gui)(gui)(gui)，腈硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)等(deng)；按(an)性(xing)能和(he)用途(tu)的(de)不同又(you)可(ke)(ke)分(fen)(fen)(fen)為通(tong)用型(xing)(xing)、超耐低溫(wen)型(xing)(xing)、超耐高(gao)(gao)溫(wen)型(xing)(xing)、高(gao)(gao)強力型(xing)(xing)、耐油型(xing)(xing)、醫(yi)用型(xing)(xing)等(deng)等(deng)。

發展史

硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)早(zao)期是由美(mei)國(guo)(guo)(guo)(guo)以三氯化鐵為催化劑合成(cheng)的(de)。1945年(nian)(nian)，硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)產品問世。1948年(nian)(nian)，采用高比(bi)表(biao)面積的(de)氣相法白炭(tan)黑(hei)補強的(de)硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)研(yan)制成(cheng)功，使硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)性能躍升到實用階段，奠定了現代硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)生產技術的(de)基礎。從(cong)二(er)甲(jia)基二(er)氯硅(gui)(gui)(gui)(gui)烷合成(cheng)開始(shi)生產硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)國(guo)(guo)(guo)(guo)家有美(mei)國(guo)(guo)(guo)(guo)。俄羅斯(si)、德國(guo)(guo)(guo)(guo)、日本(ben)、韓(han)國(guo)(guo)(guo)(guo)和中國(guo)(guo)(guo)(guo)等。中國(guo)(guo)(guo)(guo)硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)工(gong)業化研(yan)究始(shi)于1957年(nian)(nian)，多家研(yan)究所和企業陸(lu)續開發出各種硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)。到2003年(nian)(nian)底，中國(guo)(guo)(guo)(guo)硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)生產能力為135千噸，其中高溫膠(jiao)(jiao)100千噸。

高溫硫化硅橡膠

高(gao)溫硫(liu)(liu)(liu)化硅(gui)橡膠是(shi)(shi)指聚(ju)硅(gui)氧(yang)烷(wan)(wan)變(bian)成(cheng)彈性體(ti)(ti)的(de)(de)(de)過(guo)程(cheng)是(shi)(shi)經過(guo)高(gao)溫（110-170℃）硫(liu)(liu)(liu)化成(cheng)型的(de)(de)(de)。它主(zhu)要(yao)以高(gao)分子(zi)量(liang)的(de)(de)(de)聚(ju)甲基乙(yi)烯基硅(gui)氧(yang)烷(wan)(wan)為生膠，混入補強填料(liao)(liao)、硫(liu)(liu)(liu)化劑(ji)(ji)(ji)等(deng)，在加(jia)熱加(jia)壓下(xia)硫(liu)(liu)(liu)化成(cheng)彈性體(ti)(ti)。硅(gui)橡膠的(de)(de)(de)補強主(zhu)要(yao)是(shi)(shi)各種(zhong)(zhong)類(lei)型的(de)(de)(de)白炭(tan)黑，可(ke)使硫(liu)(liu)(liu)化膠的(de)(de)(de)強度增(zeng)加(jia)數十倍。有(you)(you)時為了降(jiang)低成(cheng)本或改善膠料(liao)(liao)性能及(ji)賦(fu)予硫(liu)(liu)(liu)化膠各種(zhong)(zhong)特(te)殊的(de)(de)(de)性能，也加(jia)入相應的(de)(de)(de)各種(zhong)(zhong)添加(jia)劑(ji)(ji)(ji)。硫(liu)(liu)(liu)化劑(ji)(ji)(ji)是(shi)(shi)各種(zhong)(zhong)有(you)(you)機(ji)過(guo)氧(yang)化物或加(jia)成(cheng)反(fan)應催化劑(ji)(ji)(ji)。

加工成(cheng)型方法(fa)如圖所示。一(yi)次硫(liu)(liu)化(hua)的(de)(de)目(mu)的(de)(de)是進行(xing)高分子鏈的(de)(de)交聯反應(ying)；二(er)次硫(liu)(liu)化(hua)的(de)(de)目(mu)的(de)(de)是進行(xing)補充交聯、驅除硫(liu)(liu)化(hua)劑分解產物和其他揮發(fa)性化(hua)合物以穩(wen)定硫(liu)(liu)化(hua)膠的(de)(de)各項性能(neng)。常用的(de)(de)設備有開放(fang)式煉(lian)膠機、捏合機及真空密煉(lian)機。

主要性能

（1）高(gao)溫(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)。硅橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)顯著的(de)(de)特征是(shi)(shi)高(gao)溫(wen)(wen)穩定性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)，雖然常溫(wen)(wen)下(xia)(xia)硅橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)強度僅是(shi)(shi)天然橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)或某些合成橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)一(yi)半(ban)，但(dan)在(zai)200℃以上的(de)(de)高(gao)溫(wen)(wen)環境下(xia)(xia)，硅橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)仍能(neng)(neng)(neng)(neng)保持一(yi)定的(de)(de)柔韌性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)、回彈性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)和(he)表面硬(ying)度，且力(li)學(xue)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)無(wu)明顯變化。（2）低(di)溫(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)硅橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)玻璃化溫(wen)(wen)度一(yi)般為-70~-50℃，特殊配方可達-100℃，表明其(qi)(qi)低(di)溫(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)優(you)異(yi)。這對航(hang)空(kong)、宇航(hang)工業(ye)的(de)(de)意義(yi)重大(da)。（3）耐(nai)候性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)硅橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)中Si-O-Si鍵對氧(yang)、臭氧(yang)及紫(zi)外線等(deng)十分穩定，在(zai)不加任何添加劑(ji)(ji)的(de)(de)情況下(xia)(xia)，就具(ju)有優(you)良的(de)(de)耐(nai)候性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)。（4）電(dian)(dian)氣性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)。硅橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)具(ju)有優(you)異(yi)的(de)(de)絕緣性(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(fei)常好(hao)。（5）物(wu)理(li)機械(xie)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)。硅橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)常溫(wen)(wen)下(xia)(xia)的(de)(de)物(wu)理(li)機械(xie)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)比通(tong)用(yong)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)差，但(dan)在(zai)150℃的(de)(de)高(gao)溫(wen)(wen)和(he)-50℃的(de)(de)低(di)溫(wen)(wen)下(xia)(xia)，其(qi)(qi)物(wu)理(li)機械(xie)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)優(you)于(yu)通(tong)用(yong)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)。（6）耐(nai)油及化學(xue)試劑(ji)(ji)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)。普通(tong)硅橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)具(ju)有中等(deng)的(de)(de)耐(nai)油、耐(nai)溶劑(ji)(ji)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)。（7）氣體(ti)透(tou)過性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)。室溫(wen)(wen)下(xia)(xia)硅橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)對空(kong)氣、氮、氧(yang)、二(er)氧(yang)化碳等(deng)氣體(ti)的(de)(de)透(tou)氣性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)比天然橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)高(gao)出30-50倍(bei)。（8）生理(li)惰性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)。硅橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)無(wu)毒，無(wu)味，無(wu)嗅(xiu)，與人體(ti)組(zu)織(zhi)不粘連(lian)，具(ju)有抗凝血作用(yong)，對肌體(ti)組(zu)織(zhi)的(de)(de)反(fan)應性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)非(fei)常少。特別(bie)適合作為醫用(yong)材料。

硅橡膠的用量

據中(zhong)國(guo)汽(qi)車(che)(che)(che)工業(ye)協會統(tong)計，2012年(nian)，汽(qi)車(che)(che)(che)產銷分別(bie)(bie)達到1927.18萬(wan)輛(liang)和(he)1930.64萬(wan)輛(liang)，同(tong)比分別(bie)(bie)增(zeng)(zeng)長4.63%和(he)4.33%，汽(qi)車(che)(che)(che)工業(ye)硅橡(xiang)膠的用(yong)量約達2.0萬(wan)t。根據觀(guan)研(yan)(yan)天下的新研(yan)(yan)究，增(zeng)(zeng)加有機硅材料在(zai)(zai)汽(qi)車(che)(che)(che)零部(bu)件方面的用(yong)量，可以大幅度提高(gao)(gao)汽(qi)車(che)(che)(che)的安全性能，因此，汽(qi)車(che)(che)(che)產量和(he)單車(che)(che)(che)用(yong)量水(shui)平的提高(gao)(gao)都(dou)將推動汽(qi)車(che)(che)(che)工業(ye)對硅橡(xiang)膠需求的增(zeng)(zeng)加。國(guo)家鼓勵(li)自主(zhu)(zhu)品(pin)(pin)牌的汽(qi)車(che)(che)(che)發展，關鍵(jian)汽(qi)車(che)(che)(che)零部(bu)件實現自主(zhu)(zhu)化(hua)，《2012年(nian)度黨政機關公務用(yong)車(che)(che)(che)選用(yong)車(che)(che)(che)型目錄（征求意見稿(gao)）》為自主(zhu)(zhu)品(pin)(pin)牌擴大在(zai)(zai)政府(fu)(fu)采購的市場份(fen)額，為改變(bian)目前國(guo)內(nei)政府(fu)(fu)采購以合資品(pin)(pin)牌產品(pin)(pin)為主(zhu)(zhu)的局(ju)面提供了保(bao)(bao)障(zhang)。促進自主(zhu)(zhu)品(pin)(pin)牌發展，國(guo)產汽(qi)車(che)(che)(che)業(ye)的繁榮將為汽(qi)車(che)(che)(che)膠的應(ying)用(yong)提供有力保(bao)(bao)障(zhang)。預(yu)測未來3年(nian)，我國(guo)室溫硫化(hua)硅橡(xiang)膠在(zai)(zai)汽(qi)車(che)(che)(che)行業(ye)將以年(nian)均20%增(zeng)(zeng)長。

此(ci)外，硅(gui)(gui)橡膠是重要的(de)(de)(de)(de)非石(shi)油(you)基(ji)合成(cheng)(cheng)橡膠，約占非石(shi)油(you)基(ji)合成(cheng)(cheng)橡膠消費(fei)量的(de)(de)(de)(de)98%。但因為(wei)(wei)石(shi)油(you)價(jia)格的(de)(de)(de)(de)大(da)幅上漲，同時我(wo)國(guo)(guo)在硅(gui)(gui)橡膠的(de)(de)(de)(de)關鍵原(yuan)料有機(ji)(ji)硅(gui)(gui)單(dan)體的(de)(de)(de)(de)生產(chan)技術方面取(qu)得突破，有機(ji)(ji)硅(gui)(gui)單(dan)體的(de)(de)(de)(de)生產(chan)技術在2005年(nian)前被幾家跨國(guo)(guo)公司壟斷(duan)，但目前我(wo)國(guo)(guo)已發(fa)展成(cheng)(cheng)為(wei)(wei)全球(qiu)有機(ji)(ji)硅(gui)(gui)單(dan)體第1大(da)國(guo)(guo)，這2個方面原(yuan)因使硅(gui)(gui)橡膠的(de)(de)(de)(de)價(jia)格從(cong)2011年(nian)起開始(shi)低于石(shi)油(you)基(ji)合成(cheng)(cheng)橡膠，僅約為(wei)(wei)大(da)宗石(shi)油(you)基(ji)橡膠的(de)(de)(de)(de)80%～90%，成(cheng)(cheng)為(wei)(wei)廉價(jia)的(de)(de)(de)(de)合成(cheng)(cheng)橡膠，并開始(shi)大(da)規模替代石(shi)油(you)基(ji)合成(cheng)(cheng)橡膠。這將極大(da)拓展有機(ji)(ji)硅(gui)(gui)產(chan)業的(de)(de)(de)(de)市場空間，同時將帶動硅(gui)(gui)油(you)、硅(gui)(gui)烷偶聯劑和(he)硅(gui)(gui)樹脂等其他(ta)有機(ji)(ji)硅(gui)(gui)產(chan)品的(de)(de)(de)(de)消費(fei)。