硅橡膠是指主鏈由硅(gui)(gui)和氧(yang)原子(zi)交替構成(cheng)，硅(gui)(gui)原子(zi)上通常(chang)連有(you)兩(liang)個有(you)機(ji)基(ji)(ji)團(tuan)的(de)(de)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)。普通的(de)(de)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)主要由含(han)甲基(ji)(ji)和少量乙(yi)烯基(ji)(ji)的(de)(de)硅(gui)(gui)氧(yang)鏈節組成(cheng)。苯(ben)基(ji)(ji)的(de)(de)引(yin)入(ru)可(ke)提高(gao)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)耐(nai)(nai)(nai)(nai)高(gao)、低溫性(xing)能，三(san)氟丙基(ji)(ji)及(ji)氰基(ji)(ji)的(de)(de)引(yin)入(ru)則(ze)可(ke)提高(gao)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)耐(nai)(nai)(nai)(nai)溫及(ji)耐(nai)(nai)(nai)(nai)油性(xing)能。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)耐(nai)(nai)(nai)(nai)低溫性(xing)能良(liang)好，一般在(zai)-55℃下仍能工作(zuo)。引(yin)入(ru)苯(ben)基(ji)(ji)后，可(ke)達-73℃。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)耐(nai)(nai)(nai)(nai)熱性(xing)能也很(hen)突出，在(zai)180℃下可(ke)長期工作(zuo)，稍(shao)高(gao)于200℃也能承(cheng)受(shou)數周或更長時間仍有(you)彈性(xing)，瞬時可(ke)耐(nai)(nai)(nai)(nai)300℃以上的(de)(de)高(gao)溫。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)透氣(qi)性(xing)好，氧(yang)氣(qi)透過率(lv)在(zai)合(he)成(cheng)聚合(he)物中(zhong)是較高(gao)的(de)(de)。此(ci)(ci)外，硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)還具有(you)生理惰性(xing)、不會導致凝血的(de)(de)突出特(te)性(xing)，因此(ci)(ci)在(zai)醫用領(ling)域(yu)應用廣泛。

主要品種

硅(gui)(gui)(gui)橡膠分(fen)類的(de)方法很多，通常按(an)(an)固化(hua)前的(de)形態(tai)分(fen)為固體(ti)硅(gui)(gui)(gui)橡膠和液體(ti)硅(gui)(gui)(gui)橡膠；按(an)(an)硫(liu)化(hua)溫(wen)度分(fen)為室溫(wen)硫(liu)化(hua)硅(gui)(gui)(gui)橡膠，高溫(wen)硫(liu)化(hua)硅(gui)(gui)(gui)橡膠；按(an)(an)所用(yong)單體(ti)的(de)不(bu)同(tong)，可(ke)分(fen)為甲基(ji)(ji)乙烯基(ji)(ji)硅(gui)(gui)(gui)橡膠，甲基(ji)(ji)苯(ben)基(ji)(ji)乙烯基(ji)(ji)硅(gui)(gui)(gui)橡膠、氟硅(gui)(gui)(gui)，腈(jing)硅(gui)(gui)(gui)橡膠等(deng)；按(an)(an)性(xing)能和用(yong)途的(de)不(bu)同(tong)又可(ke)分(fen)為通用(yong)型(xing)、超耐低溫(wen)型(xing)、超耐高溫(wen)型(xing)、高強力(li)型(xing)、耐油型(xing)、醫(yi)用(yong)型(xing)等(deng)等(deng)。

發展史

硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)早期是由美國(guo)(guo)以三(san)氯化(hua)(hua)(hua)鐵為催化(hua)(hua)(hua)劑(ji)合成的(de)。1945年，硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)產(chan)(chan)(chan)品(pin)問世。1948年，采用高比表(biao)面積(ji)的(de)氣相(xiang)法白炭黑補(bu)強的(de)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)研制成功，使硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)性能躍升(sheng)到實用階段，奠(dian)定了現(xian)代硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)生(sheng)(sheng)產(chan)(chan)(chan)技術(shu)的(de)基礎。從二甲基二氯硅(gui)(gui)烷合成開始(shi)生(sheng)(sheng)產(chan)(chan)(chan)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)的(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(he)中(zhong)(zhong)國(guo)(guo)等(deng)。中(zhong)(zhong)國(guo)(guo)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)工業(ye)化(hua)(hua)(hua)研究始(shi)于1957年，多(duo)家研究所(suo)和(he)企(qi)業(ye)陸續(xu)開發出各種硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)。到2003年底，中(zhong)(zhong)國(guo)(guo)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)生(sheng)(sheng)產(chan)(chan)(chan)能力為135千噸，其(qi)中(zhong)(zhong)高溫膠(jiao)100千噸。

高溫硫化硅橡膠

高(gao)溫硫(liu)(liu)(liu)化(hua)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)是(shi)指聚硅(gui)氧烷變成(cheng)彈(dan)性(xing)體(ti)的(de)(de)過(guo)程是(shi)經(jing)過(guo)高(gao)溫（110-170℃）硫(liu)(liu)(liu)化(hua)成(cheng)型的(de)(de)。它主要(yao)以高(gao)分子量的(de)(de)聚甲基乙烯(xi)基硅(gui)氧烷為生膠(jiao)(jiao)，混入補強填(tian)料(liao)、硫(liu)(liu)(liu)化(hua)劑(ji)等(deng)，在加(jia)熱加(jia)壓下硫(liu)(liu)(liu)化(hua)成(cheng)彈(dan)性(xing)體(ti)。硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)補強主要(yao)是(shi)各(ge)種類型的(de)(de)白(bai)炭(tan)黑，可(ke)使硫(liu)(liu)(liu)化(hua)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)強度增加(jia)數(shu)十倍。有(you)(you)時為了降低成(cheng)本或改(gai)善膠(jiao)(jiao)料(liao)性(xing)能及賦予硫(liu)(liu)(liu)化(hua)膠(jiao)(jiao)各(ge)種特(te)殊的(de)(de)性(xing)能，也(ye)加(jia)入相應的(de)(de)各(ge)種添加(jia)劑(ji)。硫(liu)(liu)(liu)化(hua)劑(ji)是(shi)各(ge)種有(you)(you)機過(guo)氧化(hua)物或加(jia)成(cheng)反應催化(hua)劑(ji)。

加工成型方法如圖(tu)所示。一次(ci)硫(liu)(liu)(liu)化的(de)目(mu)(mu)的(de)是進(jin)行(xing)高分(fen)子鏈(lian)的(de)交聯反應；二(er)次(ci)硫(liu)(liu)(liu)化的(de)目(mu)(mu)的(de)是進(jin)行(xing)補充交聯、驅除硫(liu)(liu)(liu)化劑(ji)分(fen)解產物(wu)(wu)和其(qi)他揮發性化合物(wu)(wu)以穩(wen)定硫(liu)(liu)(liu)化膠(jiao)的(de)各項(xiang)性能。常(chang)用的(de)設(she)備有開(kai)放式煉膠(jiao)機、捏合機及真(zhen)空(kong)密煉機。

主要性能

（1）高(gao)溫(wen)(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)顯著的(de)特(te)征(zheng)是(shi)高(gao)溫(wen)(wen)(wen)穩定(ding)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)，雖然常(chang)(chang)溫(wen)(wen)(wen)下(xia)硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)強度僅是(shi)天(tian)然橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)或某些(xie)合成橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)一半(ban)，但(dan)(dan)在(zai)200℃以上的(de)高(gao)溫(wen)(wen)(wen)環境下(xia)，硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)仍能(neng)(neng)(neng)保持(chi)一定(ding)的(de)柔韌性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)、回彈性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)和表面硬度，且力學性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)無(wu)明顯變化(hua)。（2）低溫(wen)(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)玻璃(li)化(hua)溫(wen)(wen)(wen)度一般為-70~-50℃，特(te)殊配方可達-100℃，表明其(qi)低溫(wen)(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)優(you)(you)異。這對航空、宇航工業的(de)意義(yi)重大。（3）耐候性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)中Si-O-Si鍵(jian)對氧、臭氧及紫(zi)外線等十分穩定(ding)，在(zai)不加任何添加劑的(de)情(qing)況下(xia)，就具有(you)(you)優(you)(you)良(liang)的(de)耐候性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)。（4）電(dian)氣(qi)(qi)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)具有(you)(you)優(you)(you)異的(de)絕緣性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)，耐電(dian)暈性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)和耐電(dian)弧性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)也非(fei)常(chang)(chang)好。（5）物理機(ji)械(xie)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)常(chang)(chang)溫(wen)(wen)(wen)下(xia)的(de)物理機(ji)械(xie)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)比(bi)通(tong)用橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)差，但(dan)(dan)在(zai)150℃的(de)高(gao)溫(wen)(wen)(wen)和-50℃的(de)低溫(wen)(wen)(wen)下(xia)，其(qi)物理機(ji)械(xie)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)優(you)(you)于通(tong)用橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)。（6）耐油及化(hua)學試劑性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)。普通(tong)硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)具有(you)(you)中等的(de)耐油、耐溶劑性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。（7）氣(qi)(qi)體透過性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。室(shi)溫(wen)(wen)(wen)下(xia)硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)對空氣(qi)(qi)、氮、氧、二氧化(hua)碳等氣(qi)(qi)體的(de)透氣(qi)(qi)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)比(bi)天(tian)然橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)高(gao)出30-50倍。（8）生(sheng)理惰性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)。硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)無(wu)毒，無(wu)味，無(wu)嗅，與(yu)人體組織(zhi)不粘(zhan)連，具有(you)(you)抗凝(ning)血(xue)作用，對肌體組織(zhi)的(de)反應性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)非(fei)常(chang)(chang)少。特(te)別適合作為醫用材料(liao)。

硅橡膠的用量

據(ju)中國(guo)汽(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)車工業(ye)協會統計(ji)，2012年(nian)(nian)，汽(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)車產(chan)銷分(fen)別達到1927.18萬輛和1930.64萬輛，同比分(fen)別增長4.63%和4.33%，汽(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)車工業(ye)硅(gui)(gui)橡膠的用(yong)(yong)量(liang)約達2.0萬t。根據(ju)觀研(yan)天下(xia)的新研(yan)究，增加(jia)有機硅(gui)(gui)材料在汽(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)車零部件(jian)(jian)方(fang)面(mian)的用(yong)(yong)量(liang)，可以大幅度(du)提高汽(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)車的安全性能，因此，汽(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)車產(chan)量(liang)和單車用(yong)(yong)量(liang)水(shui)平的提高都將推動汽(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)車工業(ye)對硅(gui)(gui)橡膠需求的增加(jia)。國(guo)家(jia)鼓勵自(zi)主品(pin)(pin)(pin)牌(pai)的汽(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)車發(fa)展(zhan)，關鍵汽(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)車零部件(jian)(jian)實(shi)現自(zi)主化(hua)(hua)，《2012年(nian)(nian)度(du)黨政機關公務用(yong)(yong)車選用(yong)(yong)車型目錄（征求意見(jian)稿(gao)）》為(wei)自(zi)主品(pin)(pin)(pin)牌(pai)擴大在政府采購(gou)的市場(chang)份(fen)額，為(wei)改變(bian)目前(qian)國(guo)內(nei)政府采購(gou)以合資品(pin)(pin)(pin)牌(pai)產(chan)品(pin)(pin)(pin)為(wei)主的局面(mian)提供了保障。促進(jin)自(zi)主品(pin)(pin)(pin)牌(pai)發(fa)展(zhan)，國(guo)產(chan)汽(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)車業(ye)的繁榮將為(wei)汽(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)車膠的應用(yong)(yong)提供有力保障。預(yu)測未來(lai)3年(nian)(nian)，我(wo)國(guo)室溫硫(liu)化(hua)(hua)硅(gui)(gui)橡膠在汽(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)車行業(ye)將以年(nian)(nian)均20%增長。

此(ci)外，硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)是重(zhong)要的(de)(de)(de)(de)非石油(you)(you)(you)基合(he)成(cheng)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)，約占非石油(you)(you)(you)基合(he)成(cheng)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)消費(fei)量的(de)(de)(de)(de)98%。但因為石油(you)(you)(you)價格的(de)(de)(de)(de)大幅(fu)上漲(zhang)，同(tong)時(shi)我國(guo)在(zai)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)(de)關鍵原(yuan)料有(you)(you)機(ji)(ji)硅(gui)(gui)單體(ti)的(de)(de)(de)(de)生產(chan)技術方面取得突(tu)破，有(you)(you)機(ji)(ji)硅(gui)(gui)單體(ti)的(de)(de)(de)(de)生產(chan)技術在(zai)2005年前(qian)被幾(ji)家跨國(guo)公司(si)壟斷，但目前(qian)我國(guo)已發展成(cheng)為全球有(you)(you)機(ji)(ji)硅(gui)(gui)單體(ti)第1大國(guo)，這2個方面原(yuan)因使硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)(de)價格從2011年起開始低于(yu)石油(you)(you)(you)基合(he)成(cheng)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)，僅約為大宗石油(you)(you)(you)基橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)(de)80%～90%，成(cheng)為廉價的(de)(de)(de)(de)合(he)成(cheng)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)，并開始大規模替代石油(you)(you)(you)基合(he)成(cheng)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)。這將極大拓展有(you)(you)機(ji)(ji)硅(gui)(gui)產(chan)業的(de)(de)(de)(de)市場空間，同(tong)時(shi)將帶(dai)動硅(gui)(gui)油(you)(you)(you)、硅(gui)(gui)烷偶聯(lian)劑和硅(gui)(gui)樹脂等其(qi)他有(you)(you)機(ji)(ji)硅(gui)(gui)產(chan)品的(de)(de)(de)(de)消費(fei)。