硅橡膠是指主(zhu)鏈由硅和(he)氧(yang)原(yuan)子交(jiao)替(ti)構(gou)成(cheng)，硅原(yuan)子上(shang)(shang)通(tong)常連有兩個有機基(ji)團的(de)(de)(de)(de)(de)(de)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠。普通(tong)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)硅橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠主(zhu)要由含(han)甲基(ji)和(he)少量乙(yi)烯基(ji)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)硅氧(yang)鏈節組成(cheng)。苯(ben)(ben)基(ji)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)引入(ru)可提(ti)高(gao)硅橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠的(de)(de)(de)(de)(de)(de)耐(nai)(nai)(nai)高(gao)、低溫(wen)性(xing)(xing)能(neng)(neng)，三氟丙基(ji)及氰基(ji)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)引入(ru)則可提(ti)高(gao)硅橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠的(de)(de)(de)(de)(de)(de)耐(nai)(nai)(nai)溫(wen)及耐(nai)(nai)(nai)油性(xing)(xing)能(neng)(neng)。硅橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠耐(nai)(nai)(nai)低溫(wen)性(xing)(xing)能(neng)(neng)良好(hao)，一般在(zai)-55℃下仍(reng)能(neng)(neng)工(gong)作(zuo)。引入(ru)苯(ben)(ben)基(ji)后，可達-73℃。硅橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠的(de)(de)(de)(de)(de)(de)耐(nai)(nai)(nai)熱性(xing)(xing)能(neng)(neng)也很突(tu)出(chu)，在(zai)180℃下可長期工(gong)作(zuo)，稍(shao)高(gao)于200℃也能(neng)(neng)承(cheng)受數周或更長時(shi)間仍(reng)有彈性(xing)(xing)，瞬時(shi)可耐(nai)(nai)(nai)300℃以上(shang)(shang)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)高(gao)溫(wen)。硅橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠的(de)(de)(de)(de)(de)(de)透氣性(xing)(xing)好(hao)，氧(yang)氣透過率在(zai)合成(cheng)聚(ju)合物中(zhong)是較高(gao)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)。此外，硅橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠還(huan)具有生(sheng)理惰性(xing)(xing)、不(bu)會導致(zhi)凝血的(de)(de)(de)(de)(de)(de)突(tu)出(chu)特性(xing)(xing)，因此在(zai)醫用領域應(ying)用廣泛。

主要品種

硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)分類的(de)方法很多(duo)，通(tong)常按固化(hua)前的(de)形態分為(wei)固體硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)和液體硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)；按硫化(hua)溫(wen)度(du)分為(wei)室溫(wen)硫化(hua)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)，高(gao)(gao)溫(wen)硫化(hua)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)；按所用單體的(de)不同，可分為(wei)甲(jia)基乙烯(xi)基硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)，甲(jia)基苯基乙烯(xi)基硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)、氟硅(gui)，腈(jing)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)等(deng)；按性能和用途(tu)的(de)不同又(you)可分為(wei)通(tong)用型(xing)、超耐(nai)低溫(wen)型(xing)、超耐(nai)高(gao)(gao)溫(wen)型(xing)、高(gao)(gao)強力(li)型(xing)、耐(nai)油型(xing)、醫用型(xing)等(deng)等(deng)。

發展史

硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)早期是由美(mei)國以三氯化(hua)(hua)鐵為(wei)催化(hua)(hua)劑(ji)合(he)成(cheng)的(de)(de)(de)。1945年(nian)，硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)產品問世。1948年(nian)，采用高比表面積的(de)(de)(de)氣(qi)相法白炭黑補(bu)強的(de)(de)(de)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)研(yan)制成(cheng)功，使硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)性能躍升到(dao)實(shi)用階段，奠定了現代(dai)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)生產技術的(de)(de)(de)基礎(chu)。從二(er)甲基二(er)氯硅(gui)(gui)(gui)烷合(he)成(cheng)開(kai)始生產硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)國家(jia)有(you)美(mei)國。俄羅斯(si)、德國、日本、韓國和中國等(deng)。中國硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)工業化(hua)(hua)研(yan)究(jiu)始于1957年(nian)，多家(jia)研(yan)究(jiu)所(suo)和企業陸續開(kai)發出(chu)各種硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)。到(dao)2003年(nian)底，中國硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)生產能力(li)為(wei)135千(qian)噸(dun)，其中高溫膠(jiao)(jiao)(jiao)100千(qian)噸(dun)。

高溫硫化硅橡膠

高(gao)溫(wen)硫(liu)(liu)化(hua)(hua)(hua)(hua)硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)是(shi)指聚(ju)(ju)硅(gui)氧(yang)烷變成(cheng)彈性(xing)(xing)體的(de)(de)(de)過(guo)程是(shi)經(jing)過(guo)高(gao)溫(wen)（110-170℃）硫(liu)(liu)化(hua)(hua)(hua)(hua)成(cheng)型的(de)(de)(de)。它主(zhu)要以高(gao)分子量的(de)(de)(de)聚(ju)(ju)甲基乙(yi)烯基硅(gui)氧(yang)烷為生(sheng)膠(jiao)(jiao)(jiao)，混(hun)入補強填料、硫(liu)(liu)化(hua)(hua)(hua)(hua)劑(ji)等(deng)，在加熱加壓下硫(liu)(liu)化(hua)(hua)(hua)(hua)成(cheng)彈性(xing)(xing)體。硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)補強主(zhu)要是(shi)各種(zhong)類型的(de)(de)(de)白炭黑，可使硫(liu)(liu)化(hua)(hua)(hua)(hua)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)強度增加數十倍(bei)。有時為了降低成(cheng)本或改(gai)善膠(jiao)(jiao)(jiao)料性(xing)(xing)能及(ji)賦予硫(liu)(liu)化(hua)(hua)(hua)(hua)膠(jiao)(jiao)(jiao)各種(zhong)特殊(shu)的(de)(de)(de)性(xing)(xing)能，也加入相應的(de)(de)(de)各種(zhong)添加劑(ji)。硫(liu)(liu)化(hua)(hua)(hua)(hua)劑(ji)是(shi)各種(zhong)有機(ji)過(guo)氧(yang)化(hua)(hua)(hua)(hua)物或加成(cheng)反應催化(hua)(hua)(hua)(hua)劑(ji)。

加工(gong)成(cheng)型(xing)方法如圖所示。一(yi)次(ci)硫化(hua)(hua)的(de)(de)目的(de)(de)是進行高分(fen)子鏈的(de)(de)交(jiao)聯(lian)反(fan)應；二次(ci)硫化(hua)(hua)的(de)(de)目的(de)(de)是進行補充交(jiao)聯(lian)、驅(qu)除(chu)硫化(hua)(hua)劑分(fen)解(jie)產(chan)物和其他揮發(fa)性(xing)化(hua)(hua)合(he)(he)物以穩(wen)定硫化(hua)(hua)膠(jiao)的(de)(de)各項性(xing)能(neng)。常用的(de)(de)設備有開放式煉(lian)膠(jiao)機(ji)、捏(nie)合(he)(he)機(ji)及真(zhen)空密煉(lian)機(ji)。

主要性能

（1）高溫(wen)(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)。硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)顯著(zhu)的(de)(de)(de)(de)(de)特征是高溫(wen)(wen)(wen)穩(wen)定性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)，雖然(ran)常溫(wen)(wen)(wen)下(xia)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)(de)強度(du)(du)僅是天然(ran)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)或某(mou)些(xie)合成橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)(de)一半，但在(zai)200℃以上的(de)(de)(de)(de)(de)高溫(wen)(wen)(wen)環境下(xia)，硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)仍能(neng)保持一定的(de)(de)(de)(de)(de)柔(rou)韌性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)、回彈性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)和(he)(he)表(biao)(biao)面硬度(du)(du)，且力學(xue)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)無(wu)明顯變化。（2）低溫(wen)(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)(de)玻璃化溫(wen)(wen)(wen)度(du)(du)一般為-70~-50℃，特殊配方可達(da)-100℃，表(biao)(biao)明其(qi)低溫(wen)(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)優(you)異。這對航空、宇航工業的(de)(de)(de)(de)(de)意義(yi)重大。（3）耐候(hou)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)中(zhong)Si-O-Si鍵(jian)對氧(yang)、臭氧(yang)及紫外線等十分穩(wen)定，在(zai)不加(jia)任何添加(jia)劑的(de)(de)(de)(de)(de)情(qing)況下(xia)，就具(ju)(ju)有優(you)良的(de)(de)(de)(de)(de)耐候(hou)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)。（4）電(dian)氣(qi)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)。硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)具(ju)(ju)有優(you)異的(de)(de)(de)(de)(de)絕緣性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)，耐電(dian)暈性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)和(he)(he)耐電(dian)弧性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)也非常好。（5）物理(li)機(ji)械性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)。硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)常溫(wen)(wen)(wen)下(xia)的(de)(de)(de)(de)(de)物理(li)機(ji)械性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)比(bi)通用(yong)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)差(cha)，但在(zai)150℃的(de)(de)(de)(de)(de)高溫(wen)(wen)(wen)和(he)(he)-50℃的(de)(de)(de)(de)(de)低溫(wen)(wen)(wen)下(xia)，其(qi)物理(li)機(ji)械性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)優(you)于通用(yong)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)。（6）耐油(you)(you)及化學(xue)試(shi)劑性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)。普通硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)具(ju)(ju)有中(zhong)等的(de)(de)(de)(de)(de)耐油(you)(you)、耐溶劑性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)。（7）氣(qi)體(ti)(ti)(ti)透(tou)過性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)。室溫(wen)(wen)(wen)下(xia)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)對空氣(qi)、氮、氧(yang)、二氧(yang)化碳等氣(qi)體(ti)(ti)(ti)的(de)(de)(de)(de)(de)透(tou)氣(qi)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)比(bi)天然(ran)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)高出30-50倍(bei)。（8）生(sheng)理(li)惰性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)。硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)無(wu)毒(du)，無(wu)味，無(wu)嗅，與(yu)人(ren)體(ti)(ti)(ti)組織不粘連(lian)，具(ju)(ju)有抗凝血作用(yong)，對肌體(ti)(ti)(ti)組織的(de)(de)(de)(de)(de)反應(ying)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)非常少(shao)。特別適合作為醫用(yong)材料(liao)。

硅橡膠的用量

據中國(guo)(guo)汽(qi)車(che)(che)(che)工(gong)業(ye)協會統計，2012年(nian)，汽(qi)車(che)(che)(che)產(chan)(chan)銷(xiao)分別達(da)到(dao)1927.18萬(wan)輛(liang)和(he)1930.64萬(wan)輛(liang)，同比分別增長4.63%和(he)4.33%，汽(qi)車(che)(che)(che)工(gong)業(ye)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)用量(liang)約達(da)2.0萬(wan)t。根據觀研天下(xia)的(de)(de)(de)新研究，增加(jia)(jia)有(you)機(ji)(ji)硅(gui)材料在汽(qi)車(che)(che)(che)零部(bu)(bu)件方面的(de)(de)(de)用量(liang)，可以(yi)大(da)幅度提高(gao)汽(qi)車(che)(che)(che)的(de)(de)(de)安全性能(neng)，因此，汽(qi)車(che)(che)(che)產(chan)(chan)量(liang)和(he)單(dan)車(che)(che)(che)用量(liang)水平的(de)(de)(de)提高(gao)都將推(tui)動汽(qi)車(che)(che)(che)工(gong)業(ye)對硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)需(xu)求(qiu)的(de)(de)(de)增加(jia)(jia)。國(guo)(guo)家鼓勵自主品(pin)(pin)牌的(de)(de)(de)汽(qi)車(che)(che)(che)發展(zhan)，關鍵(jian)汽(qi)車(che)(che)(che)零部(bu)(bu)件實現自主化(hua)，《2012年(nian)度黨政機(ji)(ji)關公務(wu)用車(che)(che)(che)選用車(che)(che)(che)型目錄（征求(qiu)意見稿）》為(wei)自主品(pin)(pin)牌擴大(da)在政府采(cai)購的(de)(de)(de)市場份額，為(wei)改(gai)變目前(qian)國(guo)(guo)內政府采(cai)購以(yi)合資品(pin)(pin)牌產(chan)(chan)品(pin)(pin)為(wei)主的(de)(de)(de)局面提供(gong)(gong)了保(bao)障。促進自主品(pin)(pin)牌發展(zhan)，國(guo)(guo)產(chan)(chan)汽(qi)車(che)(che)(che)業(ye)的(de)(de)(de)繁榮將為(wei)汽(qi)車(che)(che)(che)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)應用提供(gong)(gong)有(you)力保(bao)障。預測未來(lai)3年(nian)，我國(guo)(guo)室溫硫化(hua)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)在汽(qi)車(che)(che)(che)行業(ye)將以(yi)年(nian)均20%增長。

此外，硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠是重要的(de)非(fei)石(shi)油基合(he)成(cheng)橡(xiang)(xiang)膠，約(yue)占(zhan)非(fei)石(shi)油基合(he)成(cheng)橡(xiang)(xiang)膠消費量的(de)98%。但因(yin)為石(shi)油價格(ge)的(de)大(da)幅上漲，同時我國在硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠的(de)關鍵原料有機硅(gui)(gui)(gui)單體的(de)生(sheng)產技(ji)術方(fang)面(mian)取(qu)得突破(po)，有機硅(gui)(gui)(gui)單體的(de)生(sheng)產技(ji)術在2005年(nian)前(qian)被(bei)幾家跨(kua)國公司壟斷，但目(mu)前(qian)我國已(yi)發展成(cheng)為全(quan)球有機硅(gui)(gui)(gui)單體第1大(da)國，這2個方(fang)面(mian)原因(yin)使硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠的(de)價格(ge)從(cong)2011年(nian)起開始低于石(shi)油基合(he)成(cheng)橡(xiang)(xiang)膠，僅(jin)約(yue)為大(da)宗石(shi)油基橡(xiang)(xiang)膠的(de)80%～90%，成(cheng)為廉價的(de)合(he)成(cheng)橡(xiang)(xiang)膠，并開始大(da)規模(mo)替代(dai)石(shi)油基合(he)成(cheng)橡(xiang)(xiang)膠。這將極大(da)拓展有機硅(gui)(gui)(gui)產業(ye)的(de)市場空(kong)間，同時將帶動硅(gui)(gui)(gui)油、硅(gui)(gui)(gui)烷(wan)偶聯劑和硅(gui)(gui)(gui)樹(shu)脂等其他有機硅(gui)(gui)(gui)產品(pin)的(de)消費。