硅橡膠是指主鏈由硅(gui)和(he)氧(yang)原(yuan)子交替構(gou)成(cheng)，硅(gui)原(yuan)子上通常(chang)連(lian)有(you)兩個有(you)機基(ji)(ji)(ji)(ji)團的(de)(de)(de)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)。普通的(de)(de)(de)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)主要由含甲基(ji)(ji)(ji)(ji)和(he)少量乙烯基(ji)(ji)(ji)(ji)的(de)(de)(de)硅(gui)氧(yang)鏈節組成(cheng)。苯基(ji)(ji)(ji)(ji)的(de)(de)(de)引入(ru)可(ke)(ke)(ke)提高(gao)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)耐(nai)高(gao)、低溫性(xing)(xing)能(neng)(neng)，三氟丙(bing)基(ji)(ji)(ji)(ji)及(ji)氰基(ji)(ji)(ji)(ji)的(de)(de)(de)引入(ru)則可(ke)(ke)(ke)提高(gao)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)耐(nai)溫及(ji)耐(nai)油性(xing)(xing)能(neng)(neng)。硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)耐(nai)低溫性(xing)(xing)能(neng)(neng)良(liang)好(hao)(hao)，一般在(zai)(zai)(zai)-55℃下仍(reng)(reng)能(neng)(neng)工作(zuo)。引入(ru)苯基(ji)(ji)(ji)(ji)后，可(ke)(ke)(ke)達-73℃。硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)耐(nai)熱(re)性(xing)(xing)能(neng)(neng)也很突(tu)出，在(zai)(zai)(zai)180℃下可(ke)(ke)(ke)長(chang)期(qi)工作(zuo)，稍高(gao)于200℃也能(neng)(neng)承受數周或更(geng)長(chang)時間仍(reng)(reng)有(you)彈(dan)性(xing)(xing)，瞬時可(ke)(ke)(ke)耐(nai)300℃以上的(de)(de)(de)高(gao)溫。硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)透氣(qi)(qi)性(xing)(xing)好(hao)(hao)，氧(yang)氣(qi)(qi)透過率在(zai)(zai)(zai)合成(cheng)聚合物中是較高(gao)的(de)(de)(de)。此外(wai)，硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)還具有(you)生理惰(duo)性(xing)(xing)、不(bu)會導(dao)致(zhi)凝血的(de)(de)(de)突(tu)出特性(xing)(xing)，因此在(zai)(zai)(zai)醫用(yong)領域應(ying)用(yong)廣泛。

主要品種

硅橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)分(fen)類的(de)方法很多，通常按固(gu)(gu)化(hua)前的(de)形態分(fen)為(wei)(wei)固(gu)(gu)體硅橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)和液體硅橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)；按硫(liu)(liu)化(hua)溫(wen)度分(fen)為(wei)(wei)室溫(wen)硫(liu)(liu)化(hua)硅橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)，高溫(wen)硫(liu)(liu)化(hua)硅橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)；按所用單(dan)體的(de)不(bu)同(tong)(tong)，可(ke)分(fen)為(wei)(wei)甲基(ji)乙(yi)烯基(ji)硅橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)，甲基(ji)苯基(ji)乙(yi)烯基(ji)硅橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)、氟硅，腈硅橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)等(deng)；按性(xing)能和用途的(de)不(bu)同(tong)(tong)又可(ke)分(fen)為(wei)(wei)通用型、超耐(nai)低溫(wen)型、超耐(nai)高溫(wen)型、高強力(li)型、耐(nai)油(you)型、醫用型等(deng)等(deng)。

發展史

硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)早期是由美國(guo)(guo)(guo)以三氯化鐵(tie)為(wei)催化劑合成的(de)(de)。1945年(nian)，硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)產(chan)品問世。1948年(nian)，采用(yong)高比表(biao)面積(ji)的(de)(de)氣相(xiang)法白炭黑補強的(de)(de)硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)研(yan)制(zhi)成功，使硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)性能(neng)躍升(sheng)到實用(yong)階段，奠定(ding)了現代(dai)硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)生產(chan)技術的(de)(de)基礎。從二甲基二氯硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)烷合成開始生產(chan)硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)國(guo)(guo)(guo)家有(you)美國(guo)(guo)(guo)。俄羅斯、德國(guo)(guo)(guo)、日本、韓(han)國(guo)(guo)(guo)和中(zhong)國(guo)(guo)(guo)等(deng)。中(zhong)國(guo)(guo)(guo)硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)工業(ye)化研(yan)究(jiu)始于1957年(nian)，多家研(yan)究(jiu)所和企業(ye)陸續開發出各種硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)。到2003年(nian)底(di)，中(zhong)國(guo)(guo)(guo)硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)生產(chan)能(neng)力(li)為(wei)135千(qian)噸(dun)，其中(zhong)高溫膠(jiao)(jiao)100千(qian)噸(dun)。

高溫硫化硅橡膠

高(gao)(gao)溫(wen)硫(liu)化(hua)(hua)硅橡(xiang)(xiang)膠是(shi)指(zhi)聚硅氧烷變成(cheng)(cheng)彈性(xing)(xing)(xing)體的(de)(de)(de)過(guo)(guo)程是(shi)經過(guo)(guo)高(gao)(gao)溫(wen)（110-170℃）硫(liu)化(hua)(hua)成(cheng)(cheng)型(xing)(xing)的(de)(de)(de)。它主(zhu)要以高(gao)(gao)分子(zi)量的(de)(de)(de)聚甲基乙烯基硅氧烷為生膠，混(hun)入(ru)補強(qiang)填料(liao)、硫(liu)化(hua)(hua)劑(ji)等，在加熱加壓下硫(liu)化(hua)(hua)成(cheng)(cheng)彈性(xing)(xing)(xing)體。硅橡(xiang)(xiang)膠的(de)(de)(de)補強(qiang)主(zhu)要是(shi)各種(zhong)類型(xing)(xing)的(de)(de)(de)白炭(tan)黑，可(ke)使硫(liu)化(hua)(hua)膠的(de)(de)(de)強(qiang)度增加數十倍。有時為了降低成(cheng)(cheng)本或改(gai)善(shan)膠料(liao)性(xing)(xing)(xing)能(neng)及賦予硫(liu)化(hua)(hua)膠各種(zhong)特殊的(de)(de)(de)性(xing)(xing)(xing)能(neng)，也加入(ru)相應的(de)(de)(de)各種(zhong)添加劑(ji)。硫(liu)化(hua)(hua)劑(ji)是(shi)各種(zhong)有機過(guo)(guo)氧化(hua)(hua)物或加成(cheng)(cheng)反應催(cui)化(hua)(hua)劑(ji)。

加(jia)工成型(xing)方法(fa)如圖所示。一次硫(liu)化(hua)的目的是(shi)進(jin)行(xing)高(gao)分(fen)子鏈(lian)的交(jiao)聯反應；二次硫(liu)化(hua)的目的是(shi)進(jin)行(xing)補(bu)充交(jiao)聯、驅除(chu)硫(liu)化(hua)劑分(fen)解產物(wu)和其他揮發性化(hua)合物(wu)以穩定硫(liu)化(hua)膠(jiao)的各項性能。常用的設(she)備有開放式煉(lian)膠(jiao)機(ji)、捏合機(ji)及真(zhen)空密煉(lian)機(ji)。

主要性能

（1）高(gao)溫(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)顯著(zhu)的(de)(de)(de)特(te)征是(shi)高(gao)溫(wen)(wen)穩(wen)定性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)，雖然常(chang)溫(wen)(wen)下(xia)(xia)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)強度僅是(shi)天(tian)然橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)或某些(xie)合成橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)一半，但在(zai)200℃以(yi)上的(de)(de)(de)高(gao)溫(wen)(wen)環(huan)境(jing)下(xia)(xia)，硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)仍能(neng)(neng)保(bao)持一定的(de)(de)(de)柔韌(ren)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)、回(hui)彈性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)和表(biao)面硬度，且(qie)力學性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)無明(ming)顯變化(hua)。（2）低溫(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)玻(bo)璃化(hua)溫(wen)(wen)度一般為-70~-50℃，特(te)殊配方(fang)可達-100℃，表(biao)明(ming)其低溫(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)優(you)異(yi)。這(zhe)對航(hang)空、宇航(hang)工(gong)業的(de)(de)(de)意(yi)義(yi)重大。（3）耐(nai)(nai)候(hou)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)中(zhong)Si-O-Si鍵對氧(yang)、臭氧(yang)及紫外線等(deng)十分穩(wen)定，在(zai)不加任何添加劑(ji)的(de)(de)(de)情況下(xia)(xia)，就具(ju)(ju)有(you)優(you)良的(de)(de)(de)耐(nai)(nai)候(hou)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)。（4）電(dian)氣(qi)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)具(ju)(ju)有(you)優(you)異(yi)的(de)(de)(de)絕緣(yuan)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)，耐(nai)(nai)電(dian)暈性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)和耐(nai)(nai)電(dian)弧性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)也(ye)非常(chang)好。（5）物(wu)理機械性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)常(chang)溫(wen)(wen)下(xia)(xia)的(de)(de)(de)物(wu)理機械性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)比(bi)通用橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)差，但在(zai)150℃的(de)(de)(de)高(gao)溫(wen)(wen)和-50℃的(de)(de)(de)低溫(wen)(wen)下(xia)(xia)，其物(wu)理機械性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)優(you)于通用橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)。（6）耐(nai)(nai)油(you)(you)及化(hua)學試劑(ji)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)。普通硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)具(ju)(ju)有(you)中(zhong)等(deng)的(de)(de)(de)耐(nai)(nai)油(you)(you)、耐(nai)(nai)溶劑(ji)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。（7）氣(qi)體(ti)透(tou)過(guo)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。室溫(wen)(wen)下(xia)(xia)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)對空氣(qi)、氮、氧(yang)、二氧(yang)化(hua)碳等(deng)氣(qi)體(ti)的(de)(de)(de)透(tou)氣(qi)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)比(bi)天(tian)然橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)高(gao)出30-50倍。（8）生理惰性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)無毒(du)，無味，無嗅，與人體(ti)組織不粘連，具(ju)(ju)有(you)抗凝(ning)血作(zuo)用，對肌(ji)體(ti)組織的(de)(de)(de)反應(ying)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)非常(chang)少。特(te)別適合作(zuo)為醫用材料。

硅橡膠的用量

據中國(guo)汽(qi)車(che)(che)工(gong)業協會(hui)統計，2012年，汽(qi)車(che)(che)產(chan)(chan)銷分別達到1927.18萬輛(liang)和1930.64萬輛(liang)，同比分別增(zeng)長4.63%和4.33%，汽(qi)車(che)(che)工(gong)業硅橡(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)(de)用(yong)(yong)(yong)量(liang)(liang)約(yue)達2.0萬t。根據觀研(yan)天(tian)下(xia)的(de)(de)(de)(de)新研(yan)究，增(zeng)加(jia)有機(ji)硅材料在(zai)汽(qi)車(che)(che)零(ling)部件方面的(de)(de)(de)(de)用(yong)(yong)(yong)量(liang)(liang)，可以(yi)(yi)大幅度提高(gao)汽(qi)車(che)(che)的(de)(de)(de)(de)安全性(xing)能，因此，汽(qi)車(che)(che)產(chan)(chan)量(liang)(liang)和單車(che)(che)用(yong)(yong)(yong)量(liang)(liang)水平的(de)(de)(de)(de)提高(gao)都將推動汽(qi)車(che)(che)工(gong)業對(dui)硅橡(xiang)(xiang)膠(jiao)需(xu)求的(de)(de)(de)(de)增(zeng)加(jia)。國(guo)家鼓勵(li)自主品(pin)牌的(de)(de)(de)(de)汽(qi)車(che)(che)發(fa)展(zhan)，關(guan)鍵汽(qi)車(che)(che)零(ling)部件實現(xian)自主化，《2012年度黨政(zheng)機(ji)關(guan)公務用(yong)(yong)(yong)車(che)(che)選(xuan)用(yong)(yong)(yong)車(che)(che)型目錄（征求意(yi)見稿）》為自主品(pin)牌擴大在(zai)政(zheng)府(fu)采購的(de)(de)(de)(de)市場份額(e)，為改(gai)變目前國(guo)內政(zheng)府(fu)采購以(yi)(yi)合資品(pin)牌產(chan)(chan)品(pin)為主的(de)(de)(de)(de)局(ju)面提供了保障。促進自主品(pin)牌發(fa)展(zhan)，國(guo)產(chan)(chan)汽(qi)車(che)(che)業的(de)(de)(de)(de)繁榮將為汽(qi)車(che)(che)膠(jiao)的(de)(de)(de)(de)應用(yong)(yong)(yong)提供有力保障。預(yu)測未來(lai)3年，我國(guo)室溫硫化硅橡(xiang)(xiang)膠(jiao)在(zai)汽(qi)車(che)(che)行(xing)業將以(yi)(yi)年均20%增(zeng)長。

此外，硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)是重要的(de)非石(shi)油基(ji)合成(cheng)(cheng)(cheng)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)，約占(zhan)非石(shi)油基(ji)合成(cheng)(cheng)(cheng)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)消費量的(de)98%。但因為(wei)(wei)石(shi)油價格的(de)大(da)(da)幅上漲(zhang)，同(tong)時我(wo)(wo)國在(zai)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)關鍵原料有(you)(you)(you)機(ji)(ji)(ji)硅(gui)(gui)(gui)單(dan)(dan)體的(de)生產技術(shu)(shu)方(fang)面取得突(tu)破(po)，有(you)(you)(you)機(ji)(ji)(ji)硅(gui)(gui)(gui)單(dan)(dan)體的(de)生產技術(shu)(shu)在(zai)2005年(nian)前(qian)被幾家(jia)跨國公司壟斷，但目前(qian)我(wo)(wo)國已發展(zhan)成(cheng)(cheng)(cheng)為(wei)(wei)全球有(you)(you)(you)機(ji)(ji)(ji)硅(gui)(gui)(gui)單(dan)(dan)體第1大(da)(da)國，這2個方(fang)面原因使硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)價格從2011年(nian)起開(kai)始(shi)低于(yu)石(shi)油基(ji)合成(cheng)(cheng)(cheng)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)，僅約為(wei)(wei)大(da)(da)宗(zong)石(shi)油基(ji)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)80%～90%，成(cheng)(cheng)(cheng)為(wei)(wei)廉價的(de)合成(cheng)(cheng)(cheng)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)，并開(kai)始(shi)大(da)(da)規模替代石(shi)油基(ji)合成(cheng)(cheng)(cheng)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)。這將極大(da)(da)拓展(zhan)有(you)(you)(you)機(ji)(ji)(ji)硅(gui)(gui)(gui)產業(ye)的(de)市場(chang)空間，同(tong)時將帶(dai)動(dong)硅(gui)(gui)(gui)油、硅(gui)(gui)(gui)烷偶聯劑和硅(gui)(gui)(gui)樹(shu)脂等其(qi)他有(you)(you)(you)機(ji)(ji)(ji)硅(gui)(gui)(gui)產品的(de)消費。