硅橡膠是指(zhi)主鏈由(you)硅(gui)(gui)(gui)(gui)和氧原(yuan)子交替構(gou)成(cheng)(cheng)，硅(gui)(gui)(gui)(gui)原(yuan)子上(shang)通(tong)常連有(you)兩個(ge)有(you)機基(ji)(ji)團的(de)(de)(de)(de)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)。普通(tong)的(de)(de)(de)(de)硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)主要由(you)含甲基(ji)(ji)和少量(liang)乙烯基(ji)(ji)的(de)(de)(de)(de)硅(gui)(gui)(gui)(gui)氧鏈節組成(cheng)(cheng)。苯基(ji)(ji)的(de)(de)(de)(de)引入(ru)可(ke)提高(gao)(gao)硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)耐(nai)(nai)高(gao)(gao)、低(di)溫(wen)(wen)性(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)，三氟(fu)丙基(ji)(ji)及(ji)氰基(ji)(ji)的(de)(de)(de)(de)引入(ru)則可(ke)提高(gao)(gao)硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)耐(nai)(nai)溫(wen)(wen)及(ji)耐(nai)(nai)油性(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)。硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)耐(nai)(nai)低(di)溫(wen)(wen)性(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)良好，一般在(zai)-55℃下(xia)仍(reng)能(neng)(neng)(neng)(neng)工作。引入(ru)苯基(ji)(ji)后，可(ke)達(da)-73℃。硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)耐(nai)(nai)熱(re)性(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)也(ye)很突(tu)出，在(zai)180℃下(xia)可(ke)長(chang)期工作，稍高(gao)(gao)于200℃也(ye)能(neng)(neng)(neng)(neng)承受數周(zhou)或更長(chang)時間(jian)仍(reng)有(you)彈(dan)性(xing)，瞬時可(ke)耐(nai)(nai)300℃以上(shang)的(de)(de)(de)(de)高(gao)(gao)溫(wen)(wen)。硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)透氣(qi)性(xing)好，氧氣(qi)透過率(lv)在(zai)合成(cheng)(cheng)聚合物中是較(jiao)高(gao)(gao)的(de)(de)(de)(de)。此(ci)外，硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)還(huan)具有(you)生理惰性(xing)、不會導致凝血的(de)(de)(de)(de)突(tu)出特性(xing)，因此(ci)在(zai)醫(yi)用(yong)領(ling)域應用(yong)廣泛。

主要品種

硅橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)分類(lei)的方法很(hen)多，通(tong)常(chang)按(an)固化前的形態(tai)分為(wei)固體(ti)硅橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)和液(ye)體(ti)硅橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)；按(an)硫(liu)化溫度(du)分為(wei)室溫硫(liu)化硅橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)，高(gao)(gao)溫硫(liu)化硅橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)；按(an)所用(yong)單(dan)體(ti)的不同(tong)，可(ke)分為(wei)甲基(ji)(ji)乙(yi)烯(xi)(xi)基(ji)(ji)硅橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)，甲基(ji)(ji)苯基(ji)(ji)乙(yi)烯(xi)(xi)基(ji)(ji)硅橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)、氟硅，腈硅橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)等(deng)；按(an)性能和用(yong)途(tu)的不同(tong)又可(ke)分為(wei)通(tong)用(yong)型、超(chao)耐(nai)低溫型、超(chao)耐(nai)高(gao)(gao)溫型、高(gao)(gao)強力(li)型、耐(nai)油型、醫用(yong)型等(deng)等(deng)。

發展史

硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)早期是(shi)由美國(guo)(guo)以三氯化(hua)(hua)鐵為催化(hua)(hua)劑合成(cheng)(cheng)的(de)。1945年(nian)，硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)產品問世。1948年(nian)，采用高比表面(mian)積的(de)氣(qi)相(xiang)法白(bai)炭黑補(bu)強的(de)硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)研(yan)制成(cheng)(cheng)功，使(shi)硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)的(de)性能躍升到(dao)實用階段，奠定(ding)了(le)現代(dai)硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)生(sheng)產技術的(de)基(ji)礎。從二(er)甲基(ji)二(er)氯硅(gui)(gui)(gui)(gui)烷合成(cheng)(cheng)開(kai)始生(sheng)產硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)的(de)國(guo)(guo)家有(you)美國(guo)(guo)。俄羅斯(si)、德國(guo)(guo)、日(ri)本、韓國(guo)(guo)和(he)中國(guo)(guo)等(deng)。中國(guo)(guo)硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)的(de)工(gong)業(ye)(ye)化(hua)(hua)研(yan)究始于1957年(nian)，多家研(yan)究所(suo)和(he)企業(ye)(ye)陸續開(kai)發出各種硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)。到(dao)2003年(nian)底，中國(guo)(guo)硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)生(sheng)產能力為135千噸，其(qi)中高溫膠(jiao)(jiao)100千噸。

高溫硫化硅橡膠

高(gao)溫(wen)硫化(hua)(hua)硅橡膠(jiao)(jiao)是(shi)指聚硅氧(yang)烷變成(cheng)(cheng)(cheng)彈(dan)性體的(de)過程是(shi)經過高(gao)溫(wen)（110-170℃）硫化(hua)(hua)成(cheng)(cheng)(cheng)型(xing)的(de)。它主(zhu)要以高(gao)分子量(liang)的(de)聚甲基乙烯基硅氧(yang)烷為(wei)生膠(jiao)(jiao)，混(hun)入(ru)補強填料、硫化(hua)(hua)劑等，在加(jia)熱加(jia)壓下硫化(hua)(hua)成(cheng)(cheng)(cheng)彈(dan)性體。硅橡膠(jiao)(jiao)的(de)補強主(zhu)要是(shi)各(ge)(ge)種(zhong)類型(xing)的(de)白炭(tan)黑，可(ke)使硫化(hua)(hua)膠(jiao)(jiao)的(de)強度增加(jia)數十倍。有時為(wei)了降低成(cheng)(cheng)(cheng)本(ben)或(huo)改善膠(jiao)(jiao)料性能(neng)及賦予硫化(hua)(hua)膠(jiao)(jiao)各(ge)(ge)種(zhong)特殊的(de)性能(neng)，也(ye)加(jia)入(ru)相(xiang)應的(de)各(ge)(ge)種(zhong)添加(jia)劑。硫化(hua)(hua)劑是(shi)各(ge)(ge)種(zhong)有機(ji)過氧(yang)化(hua)(hua)物或(huo)加(jia)成(cheng)(cheng)(cheng)反應催化(hua)(hua)劑。

加工(gong)成型方法(fa)如(ru)圖(tu)所示(shi)。一次硫(liu)化(hua)的(de)(de)目的(de)(de)是進行高分子(zi)鏈的(de)(de)交聯(lian)反應；二次硫(liu)化(hua)的(de)(de)目的(de)(de)是進行補充(chong)交聯(lian)、驅除硫(liu)化(hua)劑分解產物(wu)和其他(ta)揮發性化(hua)合物(wu)以穩定(ding)硫(liu)化(hua)膠(jiao)的(de)(de)各項性能(neng)。常(chang)用的(de)(de)設備有(you)開放(fang)式(shi)煉(lian)膠(jiao)機、捏合機及真(zhen)空(kong)密煉(lian)機。

主要性能

（1）高(gao)溫(wen)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)顯著(zhu)的(de)(de)(de)特征是高(gao)溫(wen)穩定性(xing)(xing)(xing)，雖(sui)然常(chang)溫(wen)下(xia)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)強(qiang)度僅(jin)是天然橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)或某(mou)些合成橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)一半，但在(zai)(zai)200℃以上的(de)(de)(de)高(gao)溫(wen)環境下(xia)，硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)仍(reng)能(neng)(neng)保(bao)持一定的(de)(de)(de)柔韌性(xing)(xing)(xing)、回彈(dan)性(xing)(xing)(xing)和表面硬度，且力學(xue)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)無明顯變化。（2）低溫(wen)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)玻璃化溫(wen)度一般為(wei)-70~-50℃，特殊配(pei)方可達-100℃，表明其低溫(wen)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)優(you)(you)異(yi)(yi)。這對(dui)航空、宇(yu)航工(gong)業的(de)(de)(de)意義(yi)重大。（3）耐候性(xing)(xing)(xing)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)中Si-O-Si鍵對(dui)氧(yang)、臭氧(yang)及紫外線等(deng)十分穩定，在(zai)(zai)不加(jia)任何添(tian)加(jia)劑(ji)的(de)(de)(de)情況下(xia)，就具(ju)有(you)(you)優(you)(you)良的(de)(de)(de)耐候性(xing)(xing)(xing)。（4）電(dian)氣(qi)(qi)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)具(ju)有(you)(you)優(you)(you)異(yi)(yi)的(de)(de)(de)絕緣性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)，耐電(dian)暈(yun)性(xing)(xing)(xing)和耐電(dian)弧性(xing)(xing)(xing)也非常(chang)好。（5）物理(li)機(ji)械(xie)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)常(chang)溫(wen)下(xia)的(de)(de)(de)物理(li)機(ji)械(xie)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)比(bi)通用橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)差，但在(zai)(zai)150℃的(de)(de)(de)高(gao)溫(wen)和-50℃的(de)(de)(de)低溫(wen)下(xia)，其物理(li)機(ji)械(xie)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)優(you)(you)于通用橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)。（6）耐油及化學(xue)試劑(ji)性(xing)(xing)(xing)。普通硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)具(ju)有(you)(you)中等(deng)的(de)(de)(de)耐油、耐溶劑(ji)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。（7）氣(qi)(qi)體透過(guo)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。室溫(wen)下(xia)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)對(dui)空氣(qi)(qi)、氮、氧(yang)、二氧(yang)化碳等(deng)氣(qi)(qi)體的(de)(de)(de)透氣(qi)(qi)性(xing)(xing)(xing)比(bi)天然橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)高(gao)出(chu)30-50倍。（8）生(sheng)理(li)惰性(xing)(xing)(xing)。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)無毒，無味，無嗅(xiu)，與人體組(zu)織不粘連，具(ju)有(you)(you)抗凝血作(zuo)用，對(dui)肌體組(zu)織的(de)(de)(de)反應(ying)性(xing)(xing)(xing)非常(chang)少(shao)。特別適合作(zuo)為(wei)醫用材(cai)料。

硅橡膠的用量

據(ju)中國汽(qi)(qi)車(che)(che)工(gong)(gong)業協會統(tong)計(ji)，2012年，汽(qi)(qi)車(che)(che)產(chan)銷分(fen)別(bie)達到1927.18萬輛和1930.64萬輛，同比分(fen)別(bie)增長4.63%和4.33%，汽(qi)(qi)車(che)(che)工(gong)(gong)業硅(gui)橡膠的(de)(de)用量約(yue)達2.0萬t。根據(ju)觀研天(tian)下的(de)(de)新研究，增加有機(ji)(ji)硅(gui)材料在(zai)(zai)汽(qi)(qi)車(che)(che)零部(bu)(bu)件(jian)方面(mian)的(de)(de)用量，可以(yi)大(da)幅(fu)度提(ti)(ti)高(gao)汽(qi)(qi)車(che)(che)的(de)(de)安全性能(neng)，因此，汽(qi)(qi)車(che)(che)產(chan)量和單車(che)(che)用量水平的(de)(de)提(ti)(ti)高(gao)都(dou)將推動汽(qi)(qi)車(che)(che)工(gong)(gong)業對硅(gui)橡膠需求的(de)(de)增加。國家鼓勵自主(zhu)品牌(pai)(pai)的(de)(de)汽(qi)(qi)車(che)(che)發展(zhan)，關鍵汽(qi)(qi)車(che)(che)零部(bu)(bu)件(jian)實現自主(zhu)化(hua)，《2012年度黨政機(ji)(ji)關公務用車(che)(che)選用車(che)(che)型目(mu)錄(lu)（征(zheng)求意見稿）》為自主(zhu)品牌(pai)(pai)擴(kuo)大(da)在(zai)(zai)政府(fu)采(cai)購的(de)(de)市場份額，為改變(bian)目(mu)前國內政府(fu)采(cai)購以(yi)合資(zi)品牌(pai)(pai)產(chan)品為主(zhu)的(de)(de)局面(mian)提(ti)(ti)供了保障。促進自主(zhu)品牌(pai)(pai)發展(zhan)，國產(chan)汽(qi)(qi)車(che)(che)業的(de)(de)繁(fan)榮(rong)將為汽(qi)(qi)車(che)(che)膠的(de)(de)應用提(ti)(ti)供有力保障。預測(ce)未來3年，我(wo)國室溫硫化(hua)硅(gui)橡膠在(zai)(zai)汽(qi)(qi)車(che)(che)行(xing)業將以(yi)年均20%增長。

此外，硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)是(shi)重要的(de)非石(shi)油(you)(you)基(ji)合(he)成橡(xiang)(xiang)膠(jiao)，約占非石(shi)油(you)(you)基(ji)合(he)成橡(xiang)(xiang)膠(jiao)消費量的(de)98%。但因為(wei)石(shi)油(you)(you)價(jia)(jia)格的(de)大幅上漲(zhang)，同時我(wo)國(guo)在硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)關鍵原料有機(ji)(ji)硅(gui)(gui)單體(ti)的(de)生產(chan)技(ji)術方面取得突破，有機(ji)(ji)硅(gui)(gui)單體(ti)的(de)生產(chan)技(ji)術在2005年前被幾家跨(kua)國(guo)公司壟(long)斷(duan)，但目前我(wo)國(guo)已發展成為(wei)全球有機(ji)(ji)硅(gui)(gui)單體(ti)第1大國(guo)，這2個(ge)方面原因使硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)價(jia)(jia)格從2011年起(qi)開始低(di)于石(shi)油(you)(you)基(ji)合(he)成橡(xiang)(xiang)膠(jiao)，僅約為(wei)大宗石(shi)油(you)(you)基(ji)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)80%～90%，成為(wei)廉價(jia)(jia)的(de)合(he)成橡(xiang)(xiang)膠(jiao)，并開始大規(gui)模替代石(shi)油(you)(you)基(ji)合(he)成橡(xiang)(xiang)膠(jiao)。這將(jiang)極大拓展有機(ji)(ji)硅(gui)(gui)產(chan)業的(de)市場空(kong)間，同時將(jiang)帶動硅(gui)(gui)油(you)(you)、硅(gui)(gui)烷偶聯(lian)劑和(he)硅(gui)(gui)樹(shu)脂(zhi)等(deng)其他有機(ji)(ji)硅(gui)(gui)產(chan)品的(de)消費。