硅橡膠是(shi)指主鏈由(you)硅(gui)(gui)和(he)氧原(yuan)子(zi)交替構(gou)成(cheng)，硅(gui)(gui)原(yuan)子(zi)上通常連有兩個有機基(ji)團的(de)(de)(de)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)。普通的(de)(de)(de)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)主要(yao)由(you)含甲基(ji)和(he)少量乙烯基(ji)的(de)(de)(de)硅(gui)(gui)氧鏈節組成(cheng)。苯基(ji)的(de)(de)(de)引入(ru)可(ke)(ke)提高(gao)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)耐(nai)(nai)高(gao)、低溫(wen)性(xing)能(neng)(neng)(neng)，三氟丙基(ji)及氰基(ji)的(de)(de)(de)引入(ru)則可(ke)(ke)提高(gao)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)耐(nai)(nai)溫(wen)及耐(nai)(nai)油(you)性(xing)能(neng)(neng)(neng)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)耐(nai)(nai)低溫(wen)性(xing)能(neng)(neng)(neng)良好，一般在-55℃下(xia)仍能(neng)(neng)(neng)工(gong)(gong)作。引入(ru)苯基(ji)后，可(ke)(ke)達(da)-73℃。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)耐(nai)(nai)熱性(xing)能(neng)(neng)(neng)也很突(tu)出(chu)，在180℃下(xia)可(ke)(ke)長(chang)期工(gong)(gong)作，稍高(gao)于200℃也能(neng)(neng)(neng)承受數周或更長(chang)時間仍有彈性(xing)，瞬時可(ke)(ke)耐(nai)(nai)300℃以(yi)上的(de)(de)(de)高(gao)溫(wen)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)透氣(qi)性(xing)好，氧氣(qi)透過率在合成(cheng)聚合物中(zhong)是(shi)較高(gao)的(de)(de)(de)。此外，硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)還具有生理惰性(xing)、不會(hui)導(dao)致凝血的(de)(de)(de)突(tu)出(chu)特性(xing)，因此在醫用領域(yu)應(ying)用廣泛。

主要品種

硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)分(fen)(fen)(fen)類(lei)的(de)方法很多，通常按固化(hua)(hua)前的(de)形態(tai)分(fen)(fen)(fen)為固體(ti)硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)和液體(ti)硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)；按硫化(hua)(hua)溫度分(fen)(fen)(fen)為室溫硫化(hua)(hua)硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)，高(gao)溫硫化(hua)(hua)硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)；按所用(yong)單體(ti)的(de)不同(tong)，可(ke)分(fen)(fen)(fen)為甲(jia)基(ji)(ji)乙烯(xi)基(ji)(ji)硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)，甲(jia)基(ji)(ji)苯基(ji)(ji)乙烯(xi)基(ji)(ji)硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)、氟(fu)硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)，腈硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)等(deng)；按性(xing)能和用(yong)途(tu)的(de)不同(tong)又(you)可(ke)分(fen)(fen)(fen)為通用(yong)型(xing)(xing)、超(chao)(chao)耐低溫型(xing)(xing)、超(chao)(chao)耐高(gao)溫型(xing)(xing)、高(gao)強力型(xing)(xing)、耐油型(xing)(xing)、醫用(yong)型(xing)(xing)等(deng)等(deng)。

發展史

硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)早(zao)期是由美(mei)國(guo)(guo)(guo)(guo)以三(san)氯(lv)(lv)化鐵為催化劑(ji)合(he)成的(de)(de)。1945年(nian)，硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)產品(pin)問(wen)世。1948年(nian)，采(cai)用高比(bi)表面積(ji)的(de)(de)氣相法白炭黑(hei)補(bu)強的(de)(de)硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)研(yan)制成功，使硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)的(de)(de)性能(neng)躍升(sheng)到實用階(jie)段，奠定了現(xian)代硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)生產技術的(de)(de)基礎。從二甲基二氯(lv)(lv)硅(gui)(gui)(gui)(gui)烷合(he)成開(kai)始生產硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)的(de)(de)國(guo)(guo)(guo)(guo)家(jia)有美(mei)國(guo)(guo)(guo)(guo)。俄(e)羅斯(si)、德國(guo)(guo)(guo)(guo)、日本、韓國(guo)(guo)(guo)(guo)和中國(guo)(guo)(guo)(guo)等。中國(guo)(guo)(guo)(guo)硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)的(de)(de)工業化研(yan)究始于1957年(nian)，多(duo)家(jia)研(yan)究所(suo)和企業陸續開(kai)發出(chu)各種硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)。到2003年(nian)底，中國(guo)(guo)(guo)(guo)硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)生產能(neng)力為135千(qian)噸，其中高溫膠(jiao)(jiao)100千(qian)噸。

高溫硫化硅橡膠

高(gao)溫(wen)硫(liu)(liu)化(hua)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)是(shi)指聚(ju)硅(gui)氧(yang)(yang)烷變成彈性(xing)體的(de)過(guo)程(cheng)是(shi)經過(guo)高(gao)溫(wen)（110-170℃）硫(liu)(liu)化(hua)成型的(de)。它主(zhu)要以高(gao)分子量的(de)聚(ju)甲基(ji)乙烯基(ji)硅(gui)氧(yang)(yang)烷為生膠(jiao)，混入(ru)(ru)補(bu)強(qiang)填料(liao)、硫(liu)(liu)化(hua)劑等，在(zai)加(jia)(jia)熱加(jia)(jia)壓下硫(liu)(liu)化(hua)成彈性(xing)體。硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)的(de)補(bu)強(qiang)主(zhu)要是(shi)各(ge)種(zhong)類型的(de)白炭(tan)黑，可使硫(liu)(liu)化(hua)膠(jiao)的(de)強(qiang)度增(zeng)加(jia)(jia)數十倍。有時為了降低成本或(huo)改善膠(jiao)料(liao)性(xing)能及賦予硫(liu)(liu)化(hua)膠(jiao)各(ge)種(zhong)特殊的(de)性(xing)能，也(ye)加(jia)(jia)入(ru)(ru)相應的(de)各(ge)種(zhong)添加(jia)(jia)劑。硫(liu)(liu)化(hua)劑是(shi)各(ge)種(zhong)有機過(guo)氧(yang)(yang)化(hua)物(wu)或(huo)加(jia)(jia)成反(fan)應催化(hua)劑。

加(jia)工成型方法如圖所示。一次(ci)硫(liu)化(hua)(hua)(hua)的(de)(de)(de)(de)目的(de)(de)(de)(de)是(shi)進行(xing)高分(fen)子(zi)鏈的(de)(de)(de)(de)交(jiao)(jiao)聯反應；二(er)次(ci)硫(liu)化(hua)(hua)(hua)的(de)(de)(de)(de)目的(de)(de)(de)(de)是(shi)進行(xing)補充交(jiao)(jiao)聯、驅除(chu)硫(liu)化(hua)(hua)(hua)劑分(fen)解產(chan)物和(he)其他(ta)揮發性(xing)化(hua)(hua)(hua)合物以穩定硫(liu)化(hua)(hua)(hua)膠(jiao)的(de)(de)(de)(de)各項性(xing)能。常用的(de)(de)(de)(de)設備有開放式煉(lian)膠(jiao)機、捏合機及真空(kong)密(mi)煉(lian)機。

主要性能

（1）高(gao)溫性(xing)(xing)(xing)(xing)能。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)顯著的(de)(de)特(te)征是(shi)高(gao)溫穩(wen)定(ding)性(xing)(xing)(xing)(xing)，雖然(ran)常溫下(xia)(xia)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)強度僅是(shi)天(tian)然(ran)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)或某些合(he)成橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)一半，但在(zai)200℃以上的(de)(de)高(gao)溫環境下(xia)(xia)，硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)仍能保持(chi)一定(ding)的(de)(de)柔韌性(xing)(xing)(xing)(xing)、回彈性(xing)(xing)(xing)(xing)和(he)表面(mian)硬度，且力學(xue)性(xing)(xing)(xing)(xing)能無(wu)(wu)明顯變化。（2）低溫性(xing)(xing)(xing)(xing)能硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)玻璃化溫度一般為-70~-50℃，特(te)殊配方可達-100℃，表明其低溫性(xing)(xing)(xing)(xing)能優異。這對(dui)航空(kong)、宇(yu)航工業的(de)(de)意義重(zhong)大。（3）耐(nai)候(hou)性(xing)(xing)(xing)(xing)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)中Si-O-Si鍵(jian)對(dui)氧(yang)(yang)、臭(chou)氧(yang)(yang)及(ji)紫外線等(deng)十分穩(wen)定(ding)，在(zai)不(bu)加任何(he)添加劑(ji)的(de)(de)情況(kuang)下(xia)(xia)，就具(ju)有優良(liang)的(de)(de)耐(nai)候(hou)性(xing)(xing)(xing)(xing)。（4）電(dian)氣(qi)(qi)性(xing)(xing)(xing)(xing)能。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)具(ju)有優異的(de)(de)絕緣性(xing)(xing)(xing)(xing)能，耐(nai)電(dian)暈性(xing)(xing)(xing)(xing)和(he)耐(nai)電(dian)弧性(xing)(xing)(xing)(xing)也非(fei)常好。（5）物(wu)理(li)機(ji)(ji)械性(xing)(xing)(xing)(xing)能。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)常溫下(xia)(xia)的(de)(de)物(wu)理(li)機(ji)(ji)械性(xing)(xing)(xing)(xing)能比通用(yong)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)差(cha)，但在(zai)150℃的(de)(de)高(gao)溫和(he)-50℃的(de)(de)低溫下(xia)(xia)，其物(wu)理(li)機(ji)(ji)械性(xing)(xing)(xing)(xing)能優于通用(yong)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)。（6）耐(nai)油及(ji)化學(xue)試劑(ji)性(xing)(xing)(xing)(xing)。普通硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)具(ju)有中等(deng)的(de)(de)耐(nai)油、耐(nai)溶劑(ji)性(xing)(xing)(xing)(xing)能。（7）氣(qi)(qi)體(ti)透過性(xing)(xing)(xing)(xing)能。室溫下(xia)(xia)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)對(dui)空(kong)氣(qi)(qi)、氮(dan)、氧(yang)(yang)、二(er)氧(yang)(yang)化碳等(deng)氣(qi)(qi)體(ti)的(de)(de)透氣(qi)(qi)性(xing)(xing)(xing)(xing)比天(tian)然(ran)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)高(gao)出30-50倍。（8）生理(li)惰性(xing)(xing)(xing)(xing)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)無(wu)(wu)毒，無(wu)(wu)味，無(wu)(wu)嗅(xiu)，與人體(ti)組(zu)織(zhi)不(bu)粘連，具(ju)有抗凝血作用(yong)，對(dui)肌體(ti)組(zu)織(zhi)的(de)(de)反應性(xing)(xing)(xing)(xing)非(fei)常少。特(te)別適合(he)作為醫(yi)用(yong)材(cai)料。

硅橡膠的用量

據中國(guo)汽(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)工業(ye)協(xie)會統(tong)計，2012年(nian)，汽(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)產銷分別達到1927.18萬輛(liang)和1930.64萬輛(liang)，同比分別增長(chang)4.63%和4.33%，汽(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)工業(ye)硅橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)用量(liang)約達2.0萬t。根據觀研(yan)(yan)天下的(de)新研(yan)(yan)究，增加有(you)機硅材料(liao)在汽(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)零部件(jian)方(fang)面(mian)的(de)用量(liang)，可以大幅度提(ti)(ti)高(gao)汽(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)的(de)安(an)全性能，因此，汽(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)產量(liang)和單(dan)車(che)用量(liang)水平的(de)提(ti)(ti)高(gao)都將推動汽(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)工業(ye)對硅橡(xiang)膠(jiao)(jiao)需求的(de)增加。國(guo)家鼓勵自主(zhu)品牌(pai)(pai)的(de)汽(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)發(fa)展(zhan)，關鍵汽(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)零部件(jian)實(shi)現自主(zhu)化，《2012年(nian)度黨政機關公務(wu)用車(che)選用車(che)型目錄（征求意見稿(gao)）》為(wei)自主(zhu)品牌(pai)(pai)擴大在政府采購(gou)的(de)市場份額，為(wei)改變目前國(guo)內(nei)政府采購(gou)以合資品牌(pai)(pai)產品為(wei)主(zhu)的(de)局面(mian)提(ti)(ti)供了保(bao)障(zhang)。促(cu)進自主(zhu)品牌(pai)(pai)發(fa)展(zhan)，國(guo)產汽(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)業(ye)的(de)繁(fan)榮將為(wei)汽(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)膠(jiao)(jiao)的(de)應用提(ti)(ti)供有(you)力保(bao)障(zhang)。預測未來(lai)3年(nian)，我(wo)國(guo)室溫硫化硅橡(xiang)膠(jiao)(jiao)在汽(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)行業(ye)將以年(nian)均(jun)20%增長(chang)。

此(ci)外(wai)，硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)是重(zhong)要的(de)(de)非石(shi)油(you)基(ji)合成(cheng)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)，約(yue)占非石(shi)油(you)基(ji)合成(cheng)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)消費量的(de)(de)98%。但因為(wei)石(shi)油(you)價(jia)格的(de)(de)大幅上漲，同(tong)時(shi)我國在硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)關鍵原料有(you)(you)(you)機(ji)硅(gui)單體(ti)的(de)(de)生產技術方(fang)面取得突破，有(you)(you)(you)機(ji)硅(gui)單體(ti)的(de)(de)生產技術在2005年前(qian)被幾家跨國公司壟斷，但目前(qian)我國已(yi)發展成(cheng)為(wei)全球有(you)(you)(you)機(ji)硅(gui)單體(ti)第(di)1大國，這2個方(fang)面原因使(shi)硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)價(jia)格從2011年起開始低于石(shi)油(you)基(ji)合成(cheng)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)，僅約(yue)為(wei)大宗石(shi)油(you)基(ji)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)80%～90%，成(cheng)為(wei)廉價(jia)的(de)(de)合成(cheng)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)，并開始大規模替代石(shi)油(you)基(ji)合成(cheng)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)。這將極大拓展有(you)(you)(you)機(ji)硅(gui)產業(ye)的(de)(de)市場空間，同(tong)時(shi)將帶(dai)動硅(gui)油(you)、硅(gui)烷偶聯劑(ji)和硅(gui)樹脂等(deng)其他有(you)(you)(you)機(ji)硅(gui)產品的(de)(de)消費。