硅橡膠是(shi)指主鏈(lian)由硅(gui)(gui)和氧原(yuan)子(zi)交替構成(cheng)(cheng)，硅(gui)(gui)原(yuan)子(zi)上通(tong)(tong)常連有(you)(you)兩個有(you)(you)機基團的(de)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)。普通(tong)(tong)的(de)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)主要由含(han)甲基和少量乙(yi)烯基的(de)硅(gui)(gui)氧鏈(lian)節組成(cheng)(cheng)。苯基的(de)引入可(ke)提高(gao)(gao)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)耐(nai)高(gao)(gao)、低溫(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)能(neng)，三氟丙基及氰基的(de)引入則可(ke)提高(gao)(gao)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)耐(nai)溫(wen)(wen)及耐(nai)油性(xing)(xing)(xing)能(neng)。硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)耐(nai)低溫(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)能(neng)良(liang)好(hao)，一(yi)般在(zai)-55℃下仍能(neng)工(gong)作。引入苯基后，可(ke)達-73℃。硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)耐(nai)熱性(xing)(xing)(xing)能(neng)也很突出，在(zai)180℃下可(ke)長期工(gong)作，稍高(gao)(gao)于200℃也能(neng)承受數周或更長時間(jian)仍有(you)(you)彈性(xing)(xing)(xing)，瞬時可(ke)耐(nai)300℃以上的(de)高(gao)(gao)溫(wen)(wen)。硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)透(tou)氣性(xing)(xing)(xing)好(hao)，氧氣透(tou)過率在(zai)合成(cheng)(cheng)聚(ju)合物中是(shi)較高(gao)(gao)的(de)。此外，硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)還具(ju)有(you)(you)生(sheng)理惰性(xing)(xing)(xing)、不會導致凝血的(de)突出特性(xing)(xing)(xing)，因此在(zai)醫用領域應用廣(guang)泛。

主要品種

硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)分(fen)(fen)(fen)類的(de)(de)方法很多，通常按(an)固(gu)(gu)化前的(de)(de)形態分(fen)(fen)(fen)為(wei)(wei)固(gu)(gu)體(ti)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)和液(ye)體(ti)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)；按(an)硫(liu)化溫(wen)(wen)(wen)度分(fen)(fen)(fen)為(wei)(wei)室(shi)溫(wen)(wen)(wen)硫(liu)化硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)，高溫(wen)(wen)(wen)硫(liu)化硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)；按(an)所用單體(ti)的(de)(de)不同(tong)，可(ke)分(fen)(fen)(fen)為(wei)(wei)甲(jia)基(ji)乙(yi)烯(xi)基(ji)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)，甲(jia)基(ji)苯(ben)基(ji)乙(yi)烯(xi)基(ji)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)、氟(fu)硅(gui)，腈硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)等；按(an)性能和用途(tu)的(de)(de)不同(tong)又可(ke)分(fen)(fen)(fen)為(wei)(wei)通用型(xing)、超耐低(di)溫(wen)(wen)(wen)型(xing)、超耐高溫(wen)(wen)(wen)型(xing)、高強力型(xing)、耐油型(xing)、醫用型(xing)等等。

發展史

硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)早期是由美國(guo)(guo)以三(san)氯(lv)化鐵為催化劑(ji)合成的(de)(de)。1945年(nian)，硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)產品問(wen)世。1948年(nian)，采用(yong)高比(bi)表面積的(de)(de)氣相(xiang)法(fa)白炭黑(hei)補強的(de)(de)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)研制成功(gong)，使硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)性能(neng)躍升(sheng)到(dao)實用(yong)階段，奠定(ding)了現代硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)生(sheng)(sheng)產技術的(de)(de)基礎(chu)。從二甲(jia)基二氯(lv)硅(gui)(gui)(gui)烷合成開(kai)始生(sheng)(sheng)產硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)國(guo)(guo)家有(you)美國(guo)(guo)。俄羅斯、德國(guo)(guo)、日本、韓國(guo)(guo)和中國(guo)(guo)等(deng)。中國(guo)(guo)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)工業(ye)化研究始于1957年(nian)，多家研究所和企業(ye)陸(lu)續(xu)開(kai)發出(chu)各(ge)種硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)。到(dao)2003年(nian)底，中國(guo)(guo)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)生(sheng)(sheng)產能(neng)力為135千噸，其中高溫膠(jiao)100千噸。

高溫硫化硅橡膠

高(gao)溫硫(liu)(liu)(liu)(liu)化(hua)(hua)(hua)(hua)硅(gui)橡膠(jiao)是(shi)(shi)指聚硅(gui)氧烷(wan)變成(cheng)彈性體(ti)的(de)(de)(de)(de)過程是(shi)(shi)經過高(gao)溫（110-170℃）硫(liu)(liu)(liu)(liu)化(hua)(hua)(hua)(hua)成(cheng)型(xing)的(de)(de)(de)(de)。它主(zhu)要以(yi)高(gao)分子量(liang)的(de)(de)(de)(de)聚甲基乙烯基硅(gui)氧烷(wan)為生膠(jiao)，混入(ru)補強(qiang)(qiang)填料、硫(liu)(liu)(liu)(liu)化(hua)(hua)(hua)(hua)劑等，在加(jia)熱(re)加(jia)壓下硫(liu)(liu)(liu)(liu)化(hua)(hua)(hua)(hua)成(cheng)彈性體(ti)。硅(gui)橡膠(jiao)的(de)(de)(de)(de)補強(qiang)(qiang)主(zhu)要是(shi)(shi)各(ge)種類型(xing)的(de)(de)(de)(de)白炭黑(hei)，可(ke)使硫(liu)(liu)(liu)(liu)化(hua)(hua)(hua)(hua)膠(jiao)的(de)(de)(de)(de)強(qiang)(qiang)度(du)增加(jia)數十倍。有(you)時為了(le)降低成(cheng)本(ben)或改(gai)善膠(jiao)料性能及賦予硫(liu)(liu)(liu)(liu)化(hua)(hua)(hua)(hua)膠(jiao)各(ge)種特殊的(de)(de)(de)(de)性能，也加(jia)入(ru)相應的(de)(de)(de)(de)各(ge)種添加(jia)劑。硫(liu)(liu)(liu)(liu)化(hua)(hua)(hua)(hua)劑是(shi)(shi)各(ge)種有(you)機過氧化(hua)(hua)(hua)(hua)物(wu)或加(jia)成(cheng)反(fan)應催化(hua)(hua)(hua)(hua)劑。

加(jia)工成型方法如圖所示。一次硫(liu)(liu)(liu)化的(de)目(mu)的(de)是進(jin)行高分(fen)子鏈的(de)交(jiao)聯(lian)反應；二(er)次硫(liu)(liu)(liu)化的(de)目(mu)的(de)是進(jin)行補充交(jiao)聯(lian)、驅除硫(liu)(liu)(liu)化劑分(fen)解產物和(he)其他揮發性化合物以穩定(ding)硫(liu)(liu)(liu)化膠(jiao)的(de)各項性能(neng)。常用(yong)的(de)設備有開放(fang)式(shi)煉膠(jiao)機、捏合機及真空(kong)密煉機。

主要性能

（1）高溫(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)。硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)顯著的(de)(de)特征(zheng)是高溫(wen)(wen)穩定(ding)性(xing)(xing)(xing)(xing)，雖(sui)然(ran)(ran)常溫(wen)(wen)下(xia)硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)強度僅是天然(ran)(ran)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)或某(mou)些合(he)成(cheng)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)一半，但(dan)在(zai)(zai)200℃以上的(de)(de)高溫(wen)(wen)環境下(xia)，硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)仍能(neng)(neng)(neng)(neng)保持一定(ding)的(de)(de)柔(rou)韌性(xing)(xing)(xing)(xing)、回彈性(xing)(xing)(xing)(xing)和(he)表面硬度，且力學性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)無(wu)(wu)明(ming)顯變化(hua)。（2）低溫(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)玻璃化(hua)溫(wen)(wen)度一般為-70~-50℃，特殊配方(fang)可達-100℃，表明(ming)其低溫(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)優(you)異(yi)(yi)。這對航(hang)空、宇航(hang)工(gong)業(ye)的(de)(de)意義(yi)重大。（3）耐候性(xing)(xing)(xing)(xing)硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)中Si-O-Si鍵(jian)對氧(yang)、臭氧(yang)及紫外(wai)線等(deng)十(shi)分穩定(ding)，在(zai)(zai)不加任何添加劑(ji)的(de)(de)情況下(xia)，就(jiu)具(ju)有優(you)良(liang)的(de)(de)耐候性(xing)(xing)(xing)(xing)。（4）電(dian)氣(qi)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)。硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)具(ju)有優(you)異(yi)(yi)的(de)(de)絕(jue)緣性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)，耐電(dian)暈性(xing)(xing)(xing)(xing)和(he)耐電(dian)弧性(xing)(xing)(xing)(xing)也(ye)非常好。（5）物理(li)機(ji)械性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)。硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)常溫(wen)(wen)下(xia)的(de)(de)物理(li)機(ji)械性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)比通用(yong)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)差(cha)，但(dan)在(zai)(zai)150℃的(de)(de)高溫(wen)(wen)和(he)-50℃的(de)(de)低溫(wen)(wen)下(xia)，其物理(li)機(ji)械性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)優(you)于通用(yong)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)。（6）耐油及化(hua)學試劑(ji)性(xing)(xing)(xing)(xing)。普通硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)具(ju)有中等(deng)的(de)(de)耐油、耐溶劑(ji)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)。（7）氣(qi)體(ti)(ti)透過性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)。室溫(wen)(wen)下(xia)硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)對空氣(qi)、氮、氧(yang)、二氧(yang)化(hua)碳等(deng)氣(qi)體(ti)(ti)的(de)(de)透氣(qi)性(xing)(xing)(xing)(xing)比天然(ran)(ran)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)高出30-50倍。（8）生理(li)惰性(xing)(xing)(xing)(xing)。硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)無(wu)(wu)毒，無(wu)(wu)味，無(wu)(wu)嗅，與人體(ti)(ti)組織不粘連(lian)，具(ju)有抗凝血作用(yong)，對肌體(ti)(ti)組織的(de)(de)反應性(xing)(xing)(xing)(xing)非常少。特別適合(he)作為醫用(yong)材料。

硅橡膠的用量

據中國汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)工(gong)業協會統計，2012年，汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)產(chan)銷(xiao)分別達到(dao)1927.18萬(wan)輛(liang)和(he)1930.64萬(wan)輛(liang)，同比分別增(zeng)(zeng)長4.63%和(he)4.33%，汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)工(gong)業硅(gui)(gui)橡膠的(de)用(yong)量約達2.0萬(wan)t。根(gen)據觀研(yan)天下的(de)新研(yan)究(jiu)，增(zeng)(zeng)加(jia)有機(ji)硅(gui)(gui)材(cai)料在(zai)(zai)汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)零部(bu)件(jian)方面的(de)用(yong)量，可以(yi)大幅度(du)提(ti)高汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)的(de)安全(quan)性能，因此，汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)產(chan)量和(he)單(dan)車(che)(che)用(yong)量水(shui)平(ping)的(de)提(ti)高都將推動汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)工(gong)業對(dui)硅(gui)(gui)橡膠需求的(de)增(zeng)(zeng)加(jia)。國家鼓(gu)勵自主(zhu)(zhu)品牌(pai)(pai)的(de)汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)發展(zhan)，關鍵汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)零部(bu)件(jian)實現(xian)自主(zhu)(zhu)化，《2012年度(du)黨政(zheng)機(ji)關公務用(yong)車(che)(che)選(xuan)用(yong)車(che)(che)型目(mu)錄（征求意見稿）》為自主(zhu)(zhu)品牌(pai)(pai)擴(kuo)大在(zai)(zai)政(zheng)府采(cai)購的(de)市場(chang)份額，為改(gai)變目(mu)前國內政(zheng)府采(cai)購以(yi)合資(zi)品牌(pai)(pai)產(chan)品為主(zhu)(zhu)的(de)局(ju)面提(ti)供了保障。促進自主(zhu)(zhu)品牌(pai)(pai)發展(zhan)，國產(chan)汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)業的(de)繁(fan)榮將為汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)膠的(de)應用(yong)提(ti)供有力保障。預測未來3年，我國室溫硫化硅(gui)(gui)橡膠在(zai)(zai)汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)行(xing)業將以(yi)年均20%增(zeng)(zeng)長。

此外，硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)是重要的(de)(de)非(fei)(fei)石(shi)油(you)基(ji)合(he)成(cheng)(cheng)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)，約占非(fei)(fei)石(shi)油(you)基(ji)合(he)成(cheng)(cheng)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)消費(fei)量的(de)(de)98%。但因為(wei)石(shi)油(you)價(jia)格的(de)(de)大幅上漲，同時我國在硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)關(guan)鍵原料有機(ji)硅(gui)(gui)(gui)(gui)單體(ti)的(de)(de)生產技術(shu)方面(mian)取(qu)得突破，有機(ji)硅(gui)(gui)(gui)(gui)單體(ti)的(de)(de)生產技術(shu)在2005年前被幾(ji)家(jia)跨國公司壟斷，但目前我國已發(fa)展(zhan)成(cheng)(cheng)為(wei)全球有機(ji)硅(gui)(gui)(gui)(gui)單體(ti)第(di)1大國，這2個(ge)方面(mian)原因使硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)價(jia)格從(cong)2011年起(qi)開始低于石(shi)油(you)基(ji)合(he)成(cheng)(cheng)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)，僅約為(wei)大宗(zong)石(shi)油(you)基(ji)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)80%～90%，成(cheng)(cheng)為(wei)廉價(jia)的(de)(de)合(he)成(cheng)(cheng)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)，并開始大規模(mo)替(ti)代(dai)石(shi)油(you)基(ji)合(he)成(cheng)(cheng)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)。這將(jiang)極大拓(tuo)展(zhan)有機(ji)硅(gui)(gui)(gui)(gui)產業(ye)的(de)(de)市場空間(jian)，同時將(jiang)帶動硅(gui)(gui)(gui)(gui)油(you)、硅(gui)(gui)(gui)(gui)烷偶聯(lian)劑(ji)和(he)硅(gui)(gui)(gui)(gui)樹脂等其他(ta)有機(ji)硅(gui)(gui)(gui)(gui)產品的(de)(de)消費(fei)。