硅橡膠是指主鏈由硅(gui)(gui)(gui)和氧原子(zi)交替構成(cheng)(cheng)，硅(gui)(gui)(gui)原子(zi)上(shang)通常連有(you)兩個有(you)機基(ji)團的(de)(de)(de)(de)(de)橡膠(jiao)(jiao)。普通的(de)(de)(de)(de)(de)硅(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)主要由含甲(jia)基(ji)和少量乙烯基(ji)的(de)(de)(de)(de)(de)硅(gui)(gui)(gui)氧鏈節組成(cheng)(cheng)。苯基(ji)的(de)(de)(de)(de)(de)引(yin)入(ru)可(ke)(ke)提高(gao)硅(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)(de)耐(nai)(nai)高(gao)、低溫(wen)性(xing)(xing)能，三氟丙基(ji)及(ji)氰基(ji)的(de)(de)(de)(de)(de)引(yin)入(ru)則可(ke)(ke)提高(gao)硅(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)(de)耐(nai)(nai)溫(wen)及(ji)耐(nai)(nai)油性(xing)(xing)能。硅(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)耐(nai)(nai)低溫(wen)性(xing)(xing)能良好，一(yi)般(ban)在-55℃下仍能工作(zuo)。引(yin)入(ru)苯基(ji)后，可(ke)(ke)達-73℃。硅(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)(de)耐(nai)(nai)熱性(xing)(xing)能也很突出，在180℃下可(ke)(ke)長(chang)期(qi)工作(zuo)，稍高(gao)于200℃也能承受數周或(huo)更(geng)長(chang)時間仍有(you)彈性(xing)(xing)，瞬時可(ke)(ke)耐(nai)(nai)300℃以上(shang)的(de)(de)(de)(de)(de)高(gao)溫(wen)。硅(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)(de)透氣(qi)性(xing)(xing)好，氧氣(qi)透過率(lv)在合(he)成(cheng)(cheng)聚合(he)物中是較(jiao)高(gao)的(de)(de)(de)(de)(de)。此(ci)外(wai)，硅(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)還具(ju)有(you)生理惰性(xing)(xing)、不會導致凝血的(de)(de)(de)(de)(de)突出特性(xing)(xing)，因(yin)此(ci)在醫用領(ling)域應用廣泛(fan)。

主要品種

硅橡(xiang)膠(jiao)分(fen)(fen)類的方(fang)法(fa)很(hen)多(duo)，通常(chang)按(an)固(gu)化(hua)(hua)前的形(xing)態分(fen)(fen)為(wei)(wei)固(gu)體(ti)(ti)硅橡(xiang)膠(jiao)和液(ye)體(ti)(ti)硅橡(xiang)膠(jiao)；按(an)硫(liu)(liu)(liu)化(hua)(hua)溫度分(fen)(fen)為(wei)(wei)室溫硫(liu)(liu)(liu)化(hua)(hua)硅橡(xiang)膠(jiao)，高溫硫(liu)(liu)(liu)化(hua)(hua)硅橡(xiang)膠(jiao)；按(an)所用(yong)(yong)單體(ti)(ti)的不(bu)同，可(ke)分(fen)(fen)為(wei)(wei)甲基(ji)(ji)(ji)乙烯(xi)基(ji)(ji)(ji)硅橡(xiang)膠(jiao)，甲基(ji)(ji)(ji)苯基(ji)(ji)(ji)乙烯(xi)基(ji)(ji)(ji)硅橡(xiang)膠(jiao)、氟硅，腈硅橡(xiang)膠(jiao)等(deng)；按(an)性能和用(yong)(yong)途的不(bu)同又可(ke)分(fen)(fen)為(wei)(wei)通用(yong)(yong)型(xing)(xing)、超耐低溫型(xing)(xing)、超耐高溫型(xing)(xing)、高強力型(xing)(xing)、耐油型(xing)(xing)、醫(yi)用(yong)(yong)型(xing)(xing)等(deng)等(deng)。

發展史

硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)早(zao)期是由美國(guo)(guo)以三氯化(hua)鐵為(wei)(wei)催化(hua)劑合(he)成(cheng)的(de)(de)(de)。1945年(nian)(nian)，硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)產品問世。1948年(nian)(nian)，采用高比表面(mian)積的(de)(de)(de)氣相法白(bai)炭黑補(bu)強(qiang)的(de)(de)(de)硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)研制成(cheng)功，使硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)性能躍升到實(shi)用階段，奠定(ding)了現代硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)生(sheng)產技(ji)術的(de)(de)(de)基礎。從二(er)甲基二(er)氯硅(gui)烷合(he)成(cheng)開始生(sheng)產硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)國(guo)(guo)家有美國(guo)(guo)。俄(e)羅斯、德國(guo)(guo)、日本、韓國(guo)(guo)和中(zhong)國(guo)(guo)等。中(zhong)國(guo)(guo)硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)工業化(hua)研究始于1957年(nian)(nian)，多(duo)家研究所和企(qi)業陸續開發出(chu)各種硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)。到2003年(nian)(nian)底，中(zhong)國(guo)(guo)硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)生(sheng)產能力(li)為(wei)(wei)135千(qian)噸，其中(zhong)高溫膠(jiao)(jiao)100千(qian)噸。

高溫硫化硅橡膠

高(gao)溫(wen)硫(liu)(liu)(liu)(liu)化(hua)硅橡膠(jiao)是(shi)(shi)指聚硅氧(yang)烷(wan)變成(cheng)(cheng)彈(dan)性(xing)(xing)體的(de)過(guo)程是(shi)(shi)經過(guo)高(gao)溫(wen)（110-170℃）硫(liu)(liu)(liu)(liu)化(hua)成(cheng)(cheng)型的(de)。它(ta)主(zhu)要(yao)以高(gao)分子量的(de)聚甲基乙(yi)烯基硅氧(yang)烷(wan)為生膠(jiao)，混入補強填料、硫(liu)(liu)(liu)(liu)化(hua)劑(ji)等，在加熱(re)加壓下硫(liu)(liu)(liu)(liu)化(hua)成(cheng)(cheng)彈(dan)性(xing)(xing)體。硅橡膠(jiao)的(de)補強主(zhu)要(yao)是(shi)(shi)各(ge)(ge)種類型的(de)白炭黑，可使硫(liu)(liu)(liu)(liu)化(hua)膠(jiao)的(de)強度增加數十倍。有(you)時為了降低成(cheng)(cheng)本或改善(shan)膠(jiao)料性(xing)(xing)能(neng)及賦予(yu)硫(liu)(liu)(liu)(liu)化(hua)膠(jiao)各(ge)(ge)種特殊的(de)性(xing)(xing)能(neng)，也(ye)加入相應(ying)的(de)各(ge)(ge)種添加劑(ji)。硫(liu)(liu)(liu)(liu)化(hua)劑(ji)是(shi)(shi)各(ge)(ge)種有(you)機過(guo)氧(yang)化(hua)物(wu)或加成(cheng)(cheng)反應(ying)催化(hua)劑(ji)。

加(jia)工成型(xing)方法如圖所示(shi)。一(yi)次硫(liu)化(hua)(hua)的(de)(de)(de)(de)目的(de)(de)(de)(de)是進行高分子鏈(lian)的(de)(de)(de)(de)交(jiao)聯(lian)反(fan)應(ying)；二次硫(liu)化(hua)(hua)的(de)(de)(de)(de)目的(de)(de)(de)(de)是進行補充交(jiao)聯(lian)、驅除硫(liu)化(hua)(hua)劑分解產物和其他揮發性化(hua)(hua)合(he)物以穩(wen)定(ding)硫(liu)化(hua)(hua)膠(jiao)的(de)(de)(de)(de)各(ge)項性能。常(chang)用的(de)(de)(de)(de)設備有開(kai)放式煉(lian)膠(jiao)機、捏合(he)機及(ji)真(zhen)空密煉(lian)機。

主要性能

（1）高(gao)溫(wen)(wen)(wen)(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)顯著的(de)(de)(de)特征是高(gao)溫(wen)(wen)(wen)(wen)(wen)穩定性(xing)(xing)(xing)，雖然常(chang)溫(wen)(wen)(wen)(wen)(wen)下(xia)(xia)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)強度僅是天然橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)或某些合成(cheng)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)一(yi)(yi)半(ban)，但在200℃以上的(de)(de)(de)高(gao)溫(wen)(wen)(wen)(wen)(wen)環境下(xia)(xia)，硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)仍能(neng)(neng)保持一(yi)(yi)定的(de)(de)(de)柔韌性(xing)(xing)(xing)、回彈性(xing)(xing)(xing)和表(biao)面硬(ying)度，且力(li)學性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)無(wu)明顯變化(hua)(hua)。（2）低溫(wen)(wen)(wen)(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)玻璃(li)化(hua)(hua)溫(wen)(wen)(wen)(wen)(wen)度一(yi)(yi)般(ban)為-70~-50℃，特殊配方可達-100℃，表(biao)明其(qi)低溫(wen)(wen)(wen)(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)優(you)異(yi)。這對航空、宇(yu)航工(gong)業的(de)(de)(de)意義重大。（3）耐候性(xing)(xing)(xing)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)中(zhong)Si-O-Si鍵對氧(yang)、臭氧(yang)及紫外(wai)線等十分穩定，在不(bu)加任何添(tian)加劑(ji)的(de)(de)(de)情況下(xia)(xia)，就(jiu)具有(you)(you)優(you)良的(de)(de)(de)耐候性(xing)(xing)(xing)。（4）電(dian)(dian)氣(qi)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)具有(you)(you)優(you)異(yi)的(de)(de)(de)絕緣性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)，耐電(dian)(dian)暈性(xing)(xing)(xing)和耐電(dian)(dian)弧性(xing)(xing)(xing)也非常(chang)好。（5）物(wu)理(li)機(ji)械(xie)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)常(chang)溫(wen)(wen)(wen)(wen)(wen)下(xia)(xia)的(de)(de)(de)物(wu)理(li)機(ji)械(xie)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)比(bi)通(tong)用橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)差，但在150℃的(de)(de)(de)高(gao)溫(wen)(wen)(wen)(wen)(wen)和-50℃的(de)(de)(de)低溫(wen)(wen)(wen)(wen)(wen)下(xia)(xia)，其(qi)物(wu)理(li)機(ji)械(xie)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)優(you)于通(tong)用橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)。（6）耐油(you)及化(hua)(hua)學試劑(ji)性(xing)(xing)(xing)。普(pu)通(tong)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)具有(you)(you)中(zhong)等的(de)(de)(de)耐油(you)、耐溶劑(ji)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。（7）氣(qi)體(ti)透過性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。室溫(wen)(wen)(wen)(wen)(wen)下(xia)(xia)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)對空氣(qi)、氮、氧(yang)、二氧(yang)化(hua)(hua)碳(tan)等氣(qi)體(ti)的(de)(de)(de)透氣(qi)性(xing)(xing)(xing)比(bi)天然橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)高(gao)出30-50倍(bei)。（8）生理(li)惰性(xing)(xing)(xing)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)無(wu)毒，無(wu)味，無(wu)嗅，與人體(ti)組(zu)(zu)織(zhi)(zhi)不(bu)粘連，具有(you)(you)抗凝血作用，對肌體(ti)組(zu)(zu)織(zhi)(zhi)的(de)(de)(de)反應性(xing)(xing)(xing)非常(chang)少。特別(bie)適合作為醫(yi)用材料。

硅橡膠的用量

據中國(guo)汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)工業(ye)協會(hui)統(tong)計，2012年(nian)，汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)產銷分別達到(dao)1927.18萬輛(liang)和(he)1930.64萬輛(liang)，同比(bi)分別增長(chang)4.63%和(he)4.33%，汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)工業(ye)硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)的(de)用(yong)量(liang)約(yue)達2.0萬t。根據觀(guan)研(yan)天(tian)下的(de)新研(yan)究，增加有機硅(gui)材料在(zai)汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)零部(bu)件(jian)方(fang)面的(de)用(yong)量(liang)，可以(yi)大幅度提高汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)的(de)安全性能，因此，汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)產量(liang)和(he)單車(che)(che)(che)用(yong)量(liang)水平的(de)提高都(dou)將(jiang)推動汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)工業(ye)對硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)需求(qiu)的(de)增加。國(guo)家鼓(gu)勵自(zi)主品(pin)牌的(de)汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)發展，關(guan)鍵(jian)汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)零部(bu)件(jian)實現(xian)自(zi)主化，《2012年(nian)度黨政(zheng)機關(guan)公務用(yong)車(che)(che)(che)選(xuan)用(yong)車(che)(che)(che)型目(mu)錄（征求(qiu)意見稿）》為自(zi)主品(pin)牌擴大在(zai)政(zheng)府(fu)(fu)采購的(de)市場份額，為改變目(mu)前國(guo)內政(zheng)府(fu)(fu)采購以(yi)合(he)資品(pin)牌產品(pin)為主的(de)局面提供了保障。促進自(zi)主品(pin)牌發展，國(guo)產汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)業(ye)的(de)繁榮(rong)將(jiang)為汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)膠(jiao)(jiao)的(de)應(ying)用(yong)提供有力保障。預測未來3年(nian)，我國(guo)室溫硫化硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)在(zai)汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)行業(ye)將(jiang)以(yi)年(nian)均20%增長(chang)。

此外(wai)，硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)是重(zhong)要的(de)非(fei)石油(you)基合(he)(he)成橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)，約(yue)占非(fei)石油(you)基合(he)(he)成橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)消費(fei)量的(de)98%。但(dan)因(yin)為(wei)石油(you)價格的(de)大幅上漲，同時我國(guo)在硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)關鍵(jian)原料有(you)(you)機(ji)(ji)硅(gui)(gui)(gui)(gui)單(dan)體(ti)的(de)生產(chan)技(ji)術方(fang)(fang)面取得(de)突破，有(you)(you)機(ji)(ji)硅(gui)(gui)(gui)(gui)單(dan)體(ti)的(de)生產(chan)技(ji)術在2005年前被幾(ji)家跨(kua)國(guo)公司(si)壟斷(duan)，但(dan)目前我國(guo)已發展(zhan)成為(wei)全球有(you)(you)機(ji)(ji)硅(gui)(gui)(gui)(gui)單(dan)體(ti)第1大國(guo)，這(zhe)2個方(fang)(fang)面原因(yin)使硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)價格從2011年起開始低于石油(you)基合(he)(he)成橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)，僅約(yue)為(wei)大宗石油(you)基橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)80%～90%，成為(wei)廉價的(de)合(he)(he)成橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)，并開始大規模替代(dai)石油(you)基合(he)(he)成橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)。這(zhe)將極大拓展(zhan)有(you)(you)機(ji)(ji)硅(gui)(gui)(gui)(gui)產(chan)業的(de)市場空間，同時將帶(dai)動硅(gui)(gui)(gui)(gui)油(you)、硅(gui)(gui)(gui)(gui)烷偶聯劑和硅(gui)(gui)(gui)(gui)樹脂等其(qi)他(ta)有(you)(you)機(ji)(ji)硅(gui)(gui)(gui)(gui)產(chan)品的(de)消費(fei)。