硅橡膠是(shi)指主鏈(lian)由硅(gui)和(he)氧(yang)原(yuan)子交替構成，硅(gui)原(yuan)子上通常連有(you)兩個有(you)機基(ji)(ji)團(tuan)的(de)(de)(de)(de)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)。普(pu)通的(de)(de)(de)(de)硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)主要(yao)由含(han)甲基(ji)(ji)和(he)少量乙(yi)烯基(ji)(ji)的(de)(de)(de)(de)硅(gui)氧(yang)鏈(lian)節組成。苯(ben)基(ji)(ji)的(de)(de)(de)(de)引(yin)(yin)入可(ke)(ke)提(ti)高硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)(de)耐(nai)高、低溫(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)能，三氟丙基(ji)(ji)及(ji)氰(qing)基(ji)(ji)的(de)(de)(de)(de)引(yin)(yin)入則(ze)可(ke)(ke)提(ti)高硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)(de)耐(nai)溫(wen)及(ji)耐(nai)油性(xing)(xing)(xing)(xing)能。硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)耐(nai)低溫(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)能良好，一般在(zai)(zai)(zai)-55℃下仍(reng)能工作(zuo)。引(yin)(yin)入苯(ben)基(ji)(ji)后，可(ke)(ke)達(da)-73℃。硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)(de)耐(nai)熱(re)性(xing)(xing)(xing)(xing)能也很突出，在(zai)(zai)(zai)180℃下可(ke)(ke)長期工作(zuo)，稍高于200℃也能承受數(shu)周或更長時間(jian)仍(reng)有(you)彈性(xing)(xing)(xing)(xing)，瞬時可(ke)(ke)耐(nai)300℃以(yi)上的(de)(de)(de)(de)高溫(wen)。硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)(de)透(tou)氣性(xing)(xing)(xing)(xing)好，氧(yang)氣透(tou)過(guo)率在(zai)(zai)(zai)合成聚合物中是(shi)較(jiao)高的(de)(de)(de)(de)。此外，硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)還(huan)具(ju)有(you)生理(li)惰性(xing)(xing)(xing)(xing)、不會導致凝(ning)血的(de)(de)(de)(de)突出特性(xing)(xing)(xing)(xing)，因此在(zai)(zai)(zai)醫用領域應用廣泛。

主要品種

硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠分類的方法(fa)很(hen)多(duo)，通常按(an)固化前的形態分為(wei)(wei)(wei)(wei)固體(ti)硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠和液體(ti)硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠；按(an)硫化溫(wen)度分為(wei)(wei)(wei)(wei)室溫(wen)硫化硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠，高溫(wen)硫化硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠；按(an)所用(yong)(yong)單體(ti)的不同(tong)，可分為(wei)(wei)(wei)(wei)甲基(ji)乙烯基(ji)硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠，甲基(ji)苯基(ji)乙烯基(ji)硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠、氟硅(gui)，腈硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠等(deng)；按(an)性能和用(yong)(yong)途的不同(tong)又可分為(wei)(wei)(wei)(wei)通用(yong)(yong)型(xing)、超耐低溫(wen)型(xing)、超耐高溫(wen)型(xing)、高強(qiang)力型(xing)、耐油型(xing)、醫用(yong)(yong)型(xing)等(deng)等(deng)。

發展史

硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)早期是由美國(guo)(guo)以三(san)氯(lv)化鐵為催化劑合成的(de)(de)。1945年(nian)，硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)產(chan)品問(wen)世。1948年(nian)，采用高比表面(mian)積的(de)(de)氣相法白炭黑補強的(de)(de)硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)研制(zhi)成功，使硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)性能(neng)躍升到實用階(jie)段，奠定(ding)了現代硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)生產(chan)技術(shu)的(de)(de)基(ji)礎。從(cong)二(er)甲(jia)基(ji)二(er)氯(lv)硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)烷(wan)合成開(kai)始(shi)生產(chan)硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)國(guo)(guo)家有(you)美國(guo)(guo)。俄羅(luo)斯、德(de)國(guo)(guo)、日本、韓國(guo)(guo)和中(zhong)國(guo)(guo)等。中(zhong)國(guo)(guo)硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)工(gong)業化研究(jiu)始(shi)于1957年(nian)，多家研究(jiu)所和企業陸續(xu)開(kai)發出(chu)各種硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)。到2003年(nian)底，中(zhong)國(guo)(guo)硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)生產(chan)能(neng)力(li)為135千噸，其(qi)中(zhong)高溫膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)100千噸。

高溫硫化硅橡膠

高溫(wen)硫(liu)化(hua)(hua)硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)是指(zhi)聚硅(gui)氧烷變成(cheng)彈性(xing)體的(de)(de)(de)過程是經過高溫(wen)（110-170℃）硫(liu)化(hua)(hua)成(cheng)型的(de)(de)(de)。它主(zhu)要(yao)以(yi)高分子量(liang)的(de)(de)(de)聚甲(jia)基乙烯基硅(gui)氧烷為(wei)生膠(jiao)(jiao)，混入補強填(tian)料(liao)、硫(liu)化(hua)(hua)劑(ji)等，在加(jia)(jia)熱加(jia)(jia)壓下(xia)硫(liu)化(hua)(hua)成(cheng)彈性(xing)體。硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)補強主(zhu)要(yao)是各(ge)種(zhong)(zhong)類型的(de)(de)(de)白炭(tan)黑，可使硫(liu)化(hua)(hua)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)強度增加(jia)(jia)數十倍。有時為(wei)了降低成(cheng)本或改善(shan)膠(jiao)(jiao)料(liao)性(xing)能及賦予硫(liu)化(hua)(hua)膠(jiao)(jiao)各(ge)種(zhong)(zhong)特殊的(de)(de)(de)性(xing)能，也加(jia)(jia)入相應(ying)(ying)的(de)(de)(de)各(ge)種(zhong)(zhong)添加(jia)(jia)劑(ji)。硫(liu)化(hua)(hua)劑(ji)是各(ge)種(zhong)(zhong)有機過氧化(hua)(hua)物或加(jia)(jia)成(cheng)反應(ying)(ying)催(cui)化(hua)(hua)劑(ji)。

加工成型方法如圖所示(shi)。一次硫(liu)(liu)化(hua)(hua)(hua)的目的是(shi)進行高分(fen)子鏈的交(jiao)聯反應；二次硫(liu)(liu)化(hua)(hua)(hua)的目的是(shi)進行補充交(jiao)聯、驅除(chu)硫(liu)(liu)化(hua)(hua)(hua)劑(ji)分(fen)解(jie)產物和其他揮發性(xing)化(hua)(hua)(hua)合物以穩定硫(liu)(liu)化(hua)(hua)(hua)膠(jiao)的各項性(xing)能。常用的設備有開(kai)放式煉膠(jiao)機(ji)、捏(nie)合機(ji)及真(zhen)空密煉機(ji)。

主要性能

（1）高(gao)溫(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)顯(xian)著(zhu)的(de)特征是(shi)高(gao)溫(wen)(wen)穩(wen)定性(xing)(xing)(xing)(xing)，雖然(ran)常(chang)(chang)溫(wen)(wen)下硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)強度僅(jin)是(shi)天然(ran)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)或某些合(he)成(cheng)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)一(yi)半，但在(zai)200℃以上(shang)的(de)高(gao)溫(wen)(wen)環境(jing)下，硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)仍能(neng)(neng)保持一(yi)定的(de)柔韌性(xing)(xing)(xing)(xing)、回彈性(xing)(xing)(xing)(xing)和(he)表面硬度，且力學性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)無(wu)明顯(xian)變化。（2）低(di)(di)溫(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)玻璃化溫(wen)(wen)度一(yi)般為-70~-50℃，特殊配方(fang)可達-100℃，表明其低(di)(di)溫(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)優(you)(you)異。這(zhe)對航空、宇航工(gong)業的(de)意義重大。（3）耐候(hou)性(xing)(xing)(xing)(xing)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)中Si-O-Si鍵對氧、臭(chou)氧及(ji)紫外線等(deng)十分穩(wen)定，在(zai)不加任何添加劑(ji)(ji)的(de)情況下，就具有優(you)(you)良的(de)耐候(hou)性(xing)(xing)(xing)(xing)。（4）電氣性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)具有優(you)(you)異的(de)絕緣性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)，耐電暈性(xing)(xing)(xing)(xing)和(he)耐電弧(hu)性(xing)(xing)(xing)(xing)也(ye)非(fei)常(chang)(chang)好。（5）物理(li)機(ji)械性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)常(chang)(chang)溫(wen)(wen)下的(de)物理(li)機(ji)械性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)比通(tong)用(yong)(yong)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)差，但在(zai)150℃的(de)高(gao)溫(wen)(wen)和(he)-50℃的(de)低(di)(di)溫(wen)(wen)下，其物理(li)機(ji)械性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)優(you)(you)于通(tong)用(yong)(yong)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)。（6）耐油及(ji)化學試劑(ji)(ji)性(xing)(xing)(xing)(xing)。普通(tong)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)具有中等(deng)的(de)耐油、耐溶(rong)劑(ji)(ji)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。（7）氣體(ti)透(tou)(tou)過性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。室(shi)溫(wen)(wen)下硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)對空氣、氮、氧、二(er)氧化碳(tan)等(deng)氣體(ti)的(de)透(tou)(tou)氣性(xing)(xing)(xing)(xing)比天然(ran)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)高(gao)出(chu)30-50倍。（8）生理(li)惰性(xing)(xing)(xing)(xing)。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)無(wu)毒，無(wu)味(wei)，無(wu)嗅，與人體(ti)組織(zhi)不粘連，具有抗(kang)凝血作(zuo)用(yong)(yong)，對肌(ji)體(ti)組織(zhi)的(de)反應性(xing)(xing)(xing)(xing)非(fei)常(chang)(chang)少。特別適合(he)作(zuo)為醫用(yong)(yong)材料(liao)。

硅橡膠的用量

據(ju)中(zhong)國(guo)汽(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)工業(ye)協會(hui)統計(ji)，2012年，汽(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)產(chan)銷分別(bie)達到(dao)1927.18萬輛(liang)和(he)1930.64萬輛(liang)，同(tong)比分別(bie)增長(chang)4.63%和(he)4.33%，汽(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)工業(ye)硅橡(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)(de)(de)用量約達2.0萬t。根據(ju)觀研天下的(de)(de)(de)(de)(de)新研究(jiu)，增加有機(ji)硅材料在汽(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)零部件(jian)方(fang)面的(de)(de)(de)(de)(de)用量，可以(yi)(yi)大幅(fu)度(du)提(ti)(ti)高汽(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)的(de)(de)(de)(de)(de)安全性能，因(yin)此，汽(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)產(chan)量和(he)單車(che)(che)用量水平的(de)(de)(de)(de)(de)提(ti)(ti)高都(dou)將(jiang)推動汽(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)工業(ye)對硅橡(xiang)膠(jiao)需求的(de)(de)(de)(de)(de)增加。國(guo)家鼓(gu)勵自(zi)(zi)主品(pin)牌的(de)(de)(de)(de)(de)汽(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)發展，關鍵汽(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)零部件(jian)實現自(zi)(zi)主化，《2012年度(du)黨政機(ji)關公務用車(che)(che)選(xuan)用車(che)(che)型目錄（征求意(yi)見稿）》為自(zi)(zi)主品(pin)牌擴大在政府采(cai)購的(de)(de)(de)(de)(de)市場份額，為改(gai)變目前國(guo)內(nei)政府采(cai)購以(yi)(yi)合(he)資品(pin)牌產(chan)品(pin)為主的(de)(de)(de)(de)(de)局面提(ti)(ti)供(gong)了保障。促進自(zi)(zi)主品(pin)牌發展，國(guo)產(chan)汽(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)業(ye)的(de)(de)(de)(de)(de)繁榮將(jiang)為汽(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)膠(jiao)的(de)(de)(de)(de)(de)應用提(ti)(ti)供(gong)有力保障。預測未(wei)來(lai)3年，我國(guo)室溫硫化硅橡(xiang)膠(jiao)在汽(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)行業(ye)將(jiang)以(yi)(yi)年均(jun)20%增長(chang)。

此外，硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)是重要的(de)(de)(de)(de)非石(shi)油(you)(you)基合成(cheng)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)，約占非石(shi)油(you)(you)基合成(cheng)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)消(xiao)費量的(de)(de)(de)(de)98%。但因(yin)為(wei)石(shi)油(you)(you)價格的(de)(de)(de)(de)大幅上漲，同時我國(guo)在硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)關鍵原料有機(ji)(ji)(ji)硅(gui)(gui)單(dan)體的(de)(de)(de)(de)生產技術(shu)方面(mian)(mian)取(qu)得突破，有機(ji)(ji)(ji)硅(gui)(gui)單(dan)體的(de)(de)(de)(de)生產技術(shu)在2005年前被幾(ji)家(jia)跨(kua)國(guo)公司壟斷，但目前我國(guo)已發展成(cheng)為(wei)全球(qiu)有機(ji)(ji)(ji)硅(gui)(gui)單(dan)體第(di)1大國(guo)，這2個方面(mian)(mian)原因(yin)使(shi)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)價格從2011年起開始(shi)低于石(shi)油(you)(you)基合成(cheng)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)，僅約為(wei)大宗石(shi)油(you)(you)基橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)80%～90%，成(cheng)為(wei)廉價的(de)(de)(de)(de)合成(cheng)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)，并開始(shi)大規(gui)模替代石(shi)油(you)(you)基合成(cheng)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)。這將極大拓展有機(ji)(ji)(ji)硅(gui)(gui)產業的(de)(de)(de)(de)市場空間，同時將帶(dai)動硅(gui)(gui)油(you)(you)、硅(gui)(gui)烷(wan)偶聯劑和硅(gui)(gui)樹脂(zhi)等其他有機(ji)(ji)(ji)硅(gui)(gui)產品的(de)(de)(de)(de)消(xiao)費。