硅橡膠是(shi)指主鏈由硅(gui)和(he)氧(yang)原(yuan)(yuan)子(zi)交替構成(cheng)，硅(gui)原(yuan)(yuan)子(zi)上通常連有兩個有機基(ji)團的(de)橡(xiang)(xiang)膠。普通的(de)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠主要由含甲(jia)基(ji)和(he)少量乙烯基(ji)的(de)硅(gui)氧(yang)鏈節(jie)組成(cheng)。苯(ben)基(ji)的(de)引(yin)入(ru)(ru)可提(ti)高(gao)(gao)(gao)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠的(de)耐高(gao)(gao)(gao)、低溫性(xing)(xing)(xing)能，三氟丙基(ji)及氰基(ji)的(de)引(yin)入(ru)(ru)則可提(ti)高(gao)(gao)(gao)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠的(de)耐溫及耐油性(xing)(xing)(xing)能。硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠耐低溫性(xing)(xing)(xing)能良好，一般在(zai)(zai)-55℃下仍能工(gong)作。引(yin)入(ru)(ru)苯(ben)基(ji)后，可達-73℃。硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠的(de)耐熱(re)性(xing)(xing)(xing)能也(ye)很突出，在(zai)(zai)180℃下可長期(qi)工(gong)作，稍高(gao)(gao)(gao)于200℃也(ye)能承受數周或更長時間仍有彈性(xing)(xing)(xing)，瞬(shun)時可耐300℃以上的(de)高(gao)(gao)(gao)溫。硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠的(de)透氣性(xing)(xing)(xing)好，氧(yang)氣透過率(lv)在(zai)(zai)合(he)成(cheng)聚合(he)物中是(shi)較(jiao)高(gao)(gao)(gao)的(de)。此外，硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠還具有生理惰性(xing)(xing)(xing)、不會導致(zhi)凝血的(de)突出特性(xing)(xing)(xing)，因此在(zai)(zai)醫(yi)用(yong)領域應用(yong)廣泛。

主要品種

硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)分(fen)(fen)(fen)類的(de)方法很多，通常按(an)固(gu)化(hua)前的(de)形態分(fen)(fen)(fen)為固(gu)體(ti)硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)和液體(ti)硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)；按(an)硫化(hua)溫(wen)(wen)度分(fen)(fen)(fen)為室溫(wen)(wen)硫化(hua)硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)，高溫(wen)(wen)硫化(hua)硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)；按(an)所用(yong)單(dan)體(ti)的(de)不同(tong)，可(ke)分(fen)(fen)(fen)為甲基(ji)(ji)乙烯(xi)(xi)基(ji)(ji)硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)，甲基(ji)(ji)苯基(ji)(ji)乙烯(xi)(xi)基(ji)(ji)硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)、氟硅(gui)，腈硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)等(deng)；按(an)性(xing)能和用(yong)途的(de)不同(tong)又可(ke)分(fen)(fen)(fen)為通用(yong)型(xing)、超耐(nai)低(di)溫(wen)(wen)型(xing)、超耐(nai)高溫(wen)(wen)型(xing)、高強力型(xing)、耐(nai)油型(xing)、醫用(yong)型(xing)等(deng)等(deng)。

發展史

硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)早(zao)期是由美國(guo)(guo)以三氯化鐵為催化劑合成的(de)。1945年(nian)，硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)產(chan)品問(wen)世。1948年(nian)，采(cai)用高比表面積的(de)氣(qi)相(xiang)法(fa)白炭(tan)黑補強的(de)硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)研制(zhi)成功，使硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)性能躍升到實用階段，奠定了現代硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)生(sheng)產(chan)技術(shu)的(de)基礎。從(cong)二(er)(er)甲基二(er)(er)氯硅(gui)(gui)(gui)(gui)烷合成開始生(sheng)產(chan)硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)國(guo)(guo)家有美國(guo)(guo)。俄羅斯、德國(guo)(guo)、日本、韓國(guo)(guo)和中(zhong)國(guo)(guo)等。中(zhong)國(guo)(guo)硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)工業(ye)(ye)化研究始于1957年(nian)，多家研究所和企業(ye)(ye)陸續開發出(chu)各(ge)種硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)。到2003年(nian)底，中(zhong)國(guo)(guo)硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)生(sheng)產(chan)能力為135千(qian)噸(dun)，其(qi)中(zhong)高溫(wen)膠(jiao)(jiao)100千(qian)噸(dun)。

高溫硫化硅橡膠

高溫(wen)硫(liu)(liu)化(hua)(hua)(hua)硅(gui)橡(xiang)膠是指(zhi)聚硅(gui)氧(yang)烷(wan)變(bian)成彈(dan)(dan)性體的(de)(de)(de)過(guo)程是經過(guo)高溫(wen)（110-170℃）硫(liu)(liu)化(hua)(hua)(hua)成型(xing)的(de)(de)(de)。它主(zhu)(zhu)要(yao)以(yi)高分子(zi)量(liang)的(de)(de)(de)聚甲基乙烯基硅(gui)氧(yang)烷(wan)為生(sheng)膠，混入補(bu)強填料、硫(liu)(liu)化(hua)(hua)(hua)劑(ji)等，在(zai)加熱加壓下硫(liu)(liu)化(hua)(hua)(hua)成彈(dan)(dan)性體。硅(gui)橡(xiang)膠的(de)(de)(de)補(bu)強主(zhu)(zhu)要(yao)是各(ge)種(zhong)類型(xing)的(de)(de)(de)白炭黑，可使硫(liu)(liu)化(hua)(hua)(hua)膠的(de)(de)(de)強度增加數十倍。有(you)時為了降低成本或(huo)改善膠料性能及賦予硫(liu)(liu)化(hua)(hua)(hua)膠各(ge)種(zhong)特殊的(de)(de)(de)性能，也加入相應的(de)(de)(de)各(ge)種(zhong)添加劑(ji)。硫(liu)(liu)化(hua)(hua)(hua)劑(ji)是各(ge)種(zhong)有(you)機過(guo)氧(yang)化(hua)(hua)(hua)物或(huo)加成反應催化(hua)(hua)(hua)劑(ji)。

加工(gong)成型方法如圖所示。一次硫化(hua)的(de)(de)(de)目(mu)的(de)(de)(de)是進行高(gao)分子鏈的(de)(de)(de)交聯反應；二次硫化(hua)的(de)(de)(de)目(mu)的(de)(de)(de)是進行補充交聯、驅除硫化(hua)劑分解產物和其(qi)他揮發性化(hua)合(he)物以穩定硫化(hua)膠的(de)(de)(de)各項性能(neng)。常(chang)用的(de)(de)(de)設備有開放(fang)式煉(lian)膠機(ji)、捏合(he)機(ji)及真空密煉(lian)機(ji)。

主要性能

（1）高(gao)溫(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)能(neng)。硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)顯(xian)著的(de)(de)(de)(de)特征是(shi)高(gao)溫(wen)(wen)穩定(ding)性(xing)(xing)(xing)，雖然常(chang)(chang)溫(wen)(wen)下(xia)(xia)(xia)(xia)硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)強度(du)僅是(shi)天然橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)或(huo)某(mou)些合(he)成橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)一半，但(dan)在(zai)200℃以上(shang)的(de)(de)(de)(de)高(gao)溫(wen)(wen)環境下(xia)(xia)(xia)(xia)，硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)仍(reng)能(neng)保持一定(ding)的(de)(de)(de)(de)柔(rou)韌性(xing)(xing)(xing)、回(hui)彈(dan)性(xing)(xing)(xing)和表面硬度(du)，且力學(xue)性(xing)(xing)(xing)能(neng)無(wu)明顯(xian)變化(hua)。（2）低溫(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)能(neng)硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)玻璃化(hua)溫(wen)(wen)度(du)一般為-70~-50℃，特殊配方可達-100℃，表明其低溫(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)能(neng)優(you)異(yi)。這對航(hang)空(kong)(kong)、宇(yu)航(hang)工業的(de)(de)(de)(de)意義重大。（3）耐(nai)候性(xing)(xing)(xing)硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)中Si-O-Si鍵(jian)對氧、臭氧及紫外(wai)線(xian)等十分穩定(ding)，在(zai)不(bu)加(jia)任何添加(jia)劑的(de)(de)(de)(de)情況下(xia)(xia)(xia)(xia)，就具有優(you)良的(de)(de)(de)(de)耐(nai)候性(xing)(xing)(xing)。（4）電氣性(xing)(xing)(xing)能(neng)。硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)具有優(you)異(yi)的(de)(de)(de)(de)絕緣性(xing)(xing)(xing)能(neng)，耐(nai)電暈(yun)性(xing)(xing)(xing)和耐(nai)電弧性(xing)(xing)(xing)也非常(chang)(chang)好。（5）物理機械(xie)性(xing)(xing)(xing)能(neng)。硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)常(chang)(chang)溫(wen)(wen)下(xia)(xia)(xia)(xia)的(de)(de)(de)(de)物理機械(xie)性(xing)(xing)(xing)能(neng)比(bi)通(tong)用(yong)(yong)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)差，但(dan)在(zai)150℃的(de)(de)(de)(de)高(gao)溫(wen)(wen)和-50℃的(de)(de)(de)(de)低溫(wen)(wen)下(xia)(xia)(xia)(xia)，其物理機械(xie)性(xing)(xing)(xing)能(neng)優(you)于通(tong)用(yong)(yong)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)。（6）耐(nai)油及化(hua)學(xue)試(shi)劑性(xing)(xing)(xing)。普(pu)通(tong)硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)具有中等的(de)(de)(de)(de)耐(nai)油、耐(nai)溶劑性(xing)(xing)(xing)能(neng)。（7）氣體(ti)(ti)透過性(xing)(xing)(xing)能(neng)。室溫(wen)(wen)下(xia)(xia)(xia)(xia)硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)對空(kong)(kong)氣、氮、氧、二氧化(hua)碳等氣體(ti)(ti)的(de)(de)(de)(de)透氣性(xing)(xing)(xing)比(bi)天然橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)高(gao)出30-50倍(bei)。（8）生理惰性(xing)(xing)(xing)。硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)無(wu)毒，無(wu)味，無(wu)嗅，與(yu)人體(ti)(ti)組(zu)織(zhi)不(bu)粘(zhan)連，具有抗凝血(xue)作用(yong)(yong)，對肌體(ti)(ti)組(zu)織(zhi)的(de)(de)(de)(de)反應性(xing)(xing)(xing)非常(chang)(chang)少。特別適合(he)作為醫用(yong)(yong)材料。

硅橡膠的用量

據(ju)中國(guo)(guo)(guo)汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)工(gong)業(ye)(ye)協會統計，2012年，汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)產(chan)(chan)銷(xiao)分(fen)別達(da)到(dao)1927.18萬輛和1930.64萬輛，同比分(fen)別增(zeng)(zeng)長4.63%和4.33%，汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)工(gong)業(ye)(ye)硅橡膠(jiao)的(de)(de)用量約(yue)達(da)2.0萬t。根據(ju)觀研(yan)天下的(de)(de)新研(yan)究，增(zeng)(zeng)加有機硅材料在(zai)汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)零(ling)部件(jian)方面(mian)的(de)(de)用量，可以大幅度提(ti)高(gao)汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)的(de)(de)安全(quan)性能，因此，汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)產(chan)(chan)量和單車(che)(che)(che)用量水平(ping)的(de)(de)提(ti)高(gao)都將推動汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)工(gong)業(ye)(ye)對硅橡膠(jiao)需求的(de)(de)增(zeng)(zeng)加。國(guo)(guo)(guo)家鼓勵自主(zhu)品(pin)牌的(de)(de)汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)發(fa)展(zhan)，關鍵(jian)汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)零(ling)部件(jian)實(shi)現自主(zhu)化(hua)，《2012年度黨(dang)政機關公務用車(che)(che)(che)選用車(che)(che)(che)型目(mu)錄（征(zheng)求意(yi)見(jian)稿(gao)）》為自主(zhu)品(pin)牌擴大在(zai)政府(fu)采(cai)(cai)購(gou)的(de)(de)市場份額，為改變(bian)目(mu)前國(guo)(guo)(guo)內政府(fu)采(cai)(cai)購(gou)以合資品(pin)牌產(chan)(chan)品(pin)為主(zhu)的(de)(de)局(ju)面(mian)提(ti)供了保障。促進自主(zhu)品(pin)牌發(fa)展(zhan)，國(guo)(guo)(guo)產(chan)(chan)汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)業(ye)(ye)的(de)(de)繁榮將為汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)膠(jiao)的(de)(de)應(ying)用提(ti)供有力保障。預測未來3年，我(wo)國(guo)(guo)(guo)室(shi)溫硫化(hua)硅橡膠(jiao)在(zai)汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)行(xing)業(ye)(ye)將以年均20%增(zeng)(zeng)長。

此外(wai)，硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)是重要的(de)(de)(de)非石油(you)(you)(you)基(ji)(ji)合成(cheng)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)，約(yue)(yue)占(zhan)非石油(you)(you)(you)基(ji)(ji)合成(cheng)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)消(xiao)費量的(de)(de)(de)98%。但(dan)因(yin)為(wei)(wei)石油(you)(you)(you)價格的(de)(de)(de)大(da)幅上漲，同時(shi)我國在硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)關鍵原(yuan)料有(you)(you)機(ji)(ji)(ji)硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)單體的(de)(de)(de)生(sheng)產(chan)技(ji)(ji)術方(fang)面取(qu)得(de)突(tu)破，有(you)(you)機(ji)(ji)(ji)硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)單體的(de)(de)(de)生(sheng)產(chan)技(ji)(ji)術在2005年(nian)(nian)前被幾家跨國公司壟(long)斷，但(dan)目(mu)前我國已發展成(cheng)為(wei)(wei)全球有(you)(you)機(ji)(ji)(ji)硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)單體第(di)1大(da)國，這(zhe)2個方(fang)面原(yuan)因(yin)使硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)價格從2011年(nian)(nian)起開始低于石油(you)(you)(you)基(ji)(ji)合成(cheng)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)，僅(jin)約(yue)(yue)為(wei)(wei)大(da)宗石油(you)(you)(you)基(ji)(ji)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)80%～90%，成(cheng)為(wei)(wei)廉價的(de)(de)(de)合成(cheng)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)，并開始大(da)規模替代石油(you)(you)(you)基(ji)(ji)合成(cheng)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)。這(zhe)將(jiang)極大(da)拓展有(you)(you)機(ji)(ji)(ji)硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)產(chan)業的(de)(de)(de)市場空(kong)間，同時(shi)將(jiang)帶動硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)油(you)(you)(you)、硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)烷偶聯劑和硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)樹脂(zhi)等其他有(you)(you)機(ji)(ji)(ji)硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)產(chan)品(pin)的(de)(de)(de)消(xiao)費。