硅橡膠是(shi)指(zhi)主鏈由硅(gui)(gui)和(he)氧原(yuan)子(zi)交替構成，硅(gui)(gui)原(yuan)子(zi)上通常連有兩個有機(ji)基(ji)團的(de)(de)(de)橡(xiang)膠(jiao)。普通的(de)(de)(de)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)主要由含甲(jia)基(ji)和(he)少量乙(yi)烯基(ji)的(de)(de)(de)硅(gui)(gui)氧鏈節組(zu)成。苯(ben)基(ji)的(de)(de)(de)引(yin)入(ru)可(ke)(ke)(ke)提高(gao)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)耐(nai)高(gao)、低溫性(xing)能，三氟丙基(ji)及氰(qing)基(ji)的(de)(de)(de)引(yin)入(ru)則(ze)可(ke)(ke)(ke)提高(gao)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)耐(nai)溫及耐(nai)油性(xing)能。硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)耐(nai)低溫性(xing)能良好(hao)，一般在(zai)-55℃下(xia)仍能工(gong)作。引(yin)入(ru)苯(ben)基(ji)后，可(ke)(ke)(ke)達-73℃。硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)耐(nai)熱性(xing)能也(ye)很突(tu)出，在(zai)180℃下(xia)可(ke)(ke)(ke)長(chang)期工(gong)作，稍高(gao)于200℃也(ye)能承受數周或更長(chang)時間仍有彈性(xing)，瞬時可(ke)(ke)(ke)耐(nai)300℃以上的(de)(de)(de)高(gao)溫。硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)透(tou)氣(qi)性(xing)好(hao)，氧氣(qi)透(tou)過(guo)率在(zai)合成聚合物中是(shi)較高(gao)的(de)(de)(de)。此外，硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)還具有生理惰性(xing)、不會(hui)導致(zhi)凝血的(de)(de)(de)突(tu)出特(te)性(xing)，因此在(zai)醫(yi)用領(ling)域應用廣泛。

主要品種

硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)分(fen)類的方(fang)法很多，通(tong)常按(an)固(gu)化(hua)(hua)前的形態分(fen)為(wei)固(gu)體(ti)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)和液(ye)體(ti)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)；按(an)硫(liu)化(hua)(hua)溫度分(fen)為(wei)室溫硫(liu)化(hua)(hua)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)，高(gao)溫硫(liu)化(hua)(hua)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)；按(an)所用單體(ti)的不同，可(ke)(ke)分(fen)為(wei)甲基(ji)乙烯基(ji)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)，甲基(ji)苯基(ji)乙烯基(ji)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)、氟硅(gui)(gui)，腈硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)等；按(an)性能(neng)和用途的不同又可(ke)(ke)分(fen)為(wei)通(tong)用型(xing)、超(chao)耐低溫型(xing)、超(chao)耐高(gao)溫型(xing)、高(gao)強力(li)型(xing)、耐油型(xing)、醫用型(xing)等等。

發展史

硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)早期(qi)是由美國(guo)以三(san)氯化(hua)鐵為催化(hua)劑合成(cheng)的。1945年(nian)，硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)產(chan)(chan)品(pin)問世。1948年(nian)，采用高比表面積的氣(qi)相法白炭黑補強的硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)研(yan)(yan)制成(cheng)功(gong)，使硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的性能躍升到(dao)實用階(jie)段，奠(dian)定了現代硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)生(sheng)產(chan)(chan)技術的基礎。從二甲基二氯硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)烷合成(cheng)開(kai)(kai)始(shi)生(sheng)產(chan)(chan)硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的國(guo)家(jia)有美國(guo)。俄羅斯、德國(guo)、日本、韓國(guo)和中國(guo)等。中國(guo)硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的工業化(hua)研(yan)(yan)究(jiu)始(shi)于1957年(nian)，多(duo)家(jia)研(yan)(yan)究(jiu)所和企業陸(lu)續開(kai)(kai)發出各(ge)種(zhong)硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)。到(dao)2003年(nian)底，中國(guo)硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)生(sheng)產(chan)(chan)能力(li)為135千(qian)噸，其中高溫膠(jiao)(jiao)100千(qian)噸。

高溫硫化硅橡膠

高溫(wen)硫(liu)化(hua)(hua)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)是指聚硅(gui)氧(yang)烷(wan)變成(cheng)(cheng)彈(dan)性(xing)(xing)體(ti)的(de)(de)過程(cheng)是經過高溫(wen)（110-170℃）硫(liu)化(hua)(hua)成(cheng)(cheng)型(xing)的(de)(de)。它主(zhu)要(yao)以高分(fen)子量的(de)(de)聚甲基乙烯基硅(gui)氧(yang)烷(wan)為生(sheng)膠(jiao)(jiao)(jiao)，混入補(bu)強(qiang)(qiang)填料、硫(liu)化(hua)(hua)劑等，在加(jia)熱加(jia)壓下硫(liu)化(hua)(hua)成(cheng)(cheng)彈(dan)性(xing)(xing)體(ti)。硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)補(bu)強(qiang)(qiang)主(zhu)要(yao)是各種(zhong)類型(xing)的(de)(de)白炭黑(hei)，可使硫(liu)化(hua)(hua)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)強(qiang)(qiang)度(du)增加(jia)數十倍。有時為了(le)降低成(cheng)(cheng)本或改善膠(jiao)(jiao)(jiao)料性(xing)(xing)能(neng)(neng)及(ji)賦予硫(liu)化(hua)(hua)膠(jiao)(jiao)(jiao)各種(zhong)特殊的(de)(de)性(xing)(xing)能(neng)(neng)，也(ye)加(jia)入相(xiang)應的(de)(de)各種(zhong)添加(jia)劑。硫(liu)化(hua)(hua)劑是各種(zhong)有機過氧(yang)化(hua)(hua)物(wu)或加(jia)成(cheng)(cheng)反應催(cui)化(hua)(hua)劑。

加工(gong)成型(xing)方法如圖(tu)所(suo)示。一次(ci)硫(liu)(liu)化(hua)(hua)的(de)目(mu)的(de)是進行(xing)高分子鏈的(de)交聯(lian)反應；二次(ci)硫(liu)(liu)化(hua)(hua)的(de)目(mu)的(de)是進行(xing)補充交聯(lian)、驅除(chu)硫(liu)(liu)化(hua)(hua)劑分解產物和其(qi)他揮(hui)發(fa)性化(hua)(hua)合(he)物以穩定硫(liu)(liu)化(hua)(hua)膠的(de)各(ge)項性能。常用的(de)設備有開放式煉(lian)膠機、捏合(he)機及(ji)真空密煉(lian)機。

主要性能

（1）高溫(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)顯(xian)著的(de)(de)(de)特征是高溫(wen)穩(wen)定性(xing)(xing)(xing)(xing)，雖然常溫(wen)下(xia)(xia)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)強(qiang)度(du)僅是天(tian)然橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)或(huo)某(mou)些合成橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)一(yi)(yi)半，但在200℃以(yi)上的(de)(de)(de)高溫(wen)環境下(xia)(xia)，硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)仍能(neng)(neng)(neng)保持一(yi)(yi)定的(de)(de)(de)柔韌(ren)性(xing)(xing)(xing)(xing)、回彈性(xing)(xing)(xing)(xing)和表面(mian)硬度(du)，且(qie)力(li)學性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)無(wu)明顯(xian)變化。（2）低溫(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)玻璃化溫(wen)度(du)一(yi)(yi)般為-70~-50℃，特殊(shu)配方可達-100℃，表明其(qi)低溫(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)優(you)(you)異。這對(dui)航空(kong)、宇航工業的(de)(de)(de)意(yi)義重大。（3）耐(nai)(nai)候性(xing)(xing)(xing)(xing)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)中Si-O-Si鍵對(dui)氧(yang)、臭(chou)氧(yang)及紫外線等十分穩(wen)定，在不(bu)加任(ren)何添加劑的(de)(de)(de)情況下(xia)(xia)，就具(ju)有(you)(you)優(you)(you)良(liang)的(de)(de)(de)耐(nai)(nai)候性(xing)(xing)(xing)(xing)。（4）電(dian)氣(qi)(qi)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)具(ju)有(you)(you)優(you)(you)異的(de)(de)(de)絕緣性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)，耐(nai)(nai)電(dian)暈性(xing)(xing)(xing)(xing)和耐(nai)(nai)電(dian)弧性(xing)(xing)(xing)(xing)也非(fei)常好。（5）物理(li)機(ji)械性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)常溫(wen)下(xia)(xia)的(de)(de)(de)物理(li)機(ji)械性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)比通用(yong)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)差(cha)，但在150℃的(de)(de)(de)高溫(wen)和-50℃的(de)(de)(de)低溫(wen)下(xia)(xia)，其(qi)物理(li)機(ji)械性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)優(you)(you)于通用(yong)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)。（6）耐(nai)(nai)油及化學試劑性(xing)(xing)(xing)(xing)。普通硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)具(ju)有(you)(you)中等的(de)(de)(de)耐(nai)(nai)油、耐(nai)(nai)溶劑性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。（7）氣(qi)(qi)體透(tou)過性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。室(shi)溫(wen)下(xia)(xia)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)對(dui)空(kong)氣(qi)(qi)、氮(dan)、氧(yang)、二氧(yang)化碳等氣(qi)(qi)體的(de)(de)(de)透(tou)氣(qi)(qi)性(xing)(xing)(xing)(xing)比天(tian)然橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)高出30-50倍。（8）生理(li)惰性(xing)(xing)(xing)(xing)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)無(wu)毒，無(wu)味，無(wu)嗅，與人(ren)體組織不(bu)粘(zhan)連，具(ju)有(you)(you)抗凝血作(zuo)用(yong)，對(dui)肌體組織的(de)(de)(de)反應(ying)性(xing)(xing)(xing)(xing)非(fei)常少(shao)。特別適合作(zuo)為醫用(yong)材料(liao)。

硅橡膠的用量

據(ju)中國汽(qi)車(che)(che)工(gong)(gong)業協會統(tong)計，2012年(nian)(nian)，汽(qi)車(che)(che)產銷分(fen)別(bie)達到1927.18萬輛和(he)1930.64萬輛，同比分(fen)別(bie)增長4.63%和(he)4.33%，汽(qi)車(che)(che)工(gong)(gong)業硅橡膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)用量約(yue)達2.0萬t。根據(ju)觀研天下的(de)(de)(de)(de)新研究，增加有機硅材料在汽(qi)車(che)(che)零部(bu)件方面的(de)(de)(de)(de)用量，可以(yi)大幅(fu)度提高汽(qi)車(che)(che)的(de)(de)(de)(de)安全性(xing)能，因(yin)此(ci)，汽(qi)車(che)(che)產量和(he)單車(che)(che)用量水(shui)平的(de)(de)(de)(de)提高都將推動汽(qi)車(che)(che)工(gong)(gong)業對硅橡膠(jiao)(jiao)需求的(de)(de)(de)(de)增加。國家鼓勵自主(zhu)(zhu)品牌(pai)(pai)的(de)(de)(de)(de)汽(qi)車(che)(che)發展(zhan)，關鍵(jian)汽(qi)車(che)(che)零部(bu)件實現自主(zhu)(zhu)化，《2012年(nian)(nian)度黨政機關公務(wu)用車(che)(che)選用車(che)(che)型(xing)目(mu)錄（征(zheng)求意見稿）》為(wei)自主(zhu)(zhu)品牌(pai)(pai)擴大在政府采購的(de)(de)(de)(de)市場份額，為(wei)改(gai)變目(mu)前國內政府采購以(yi)合資品牌(pai)(pai)產品為(wei)主(zhu)(zhu)的(de)(de)(de)(de)局面提供(gong)(gong)了保障(zhang)。促進自主(zhu)(zhu)品牌(pai)(pai)發展(zhan)，國產汽(qi)車(che)(che)業的(de)(de)(de)(de)繁(fan)榮將為(wei)汽(qi)車(che)(che)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)應(ying)用提供(gong)(gong)有力保障(zhang)。預(yu)測未來3年(nian)(nian)，我(wo)國室溫硫化硅橡膠(jiao)(jiao)在汽(qi)車(che)(che)行業將以(yi)年(nian)(nian)均20%增長。

此外，硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠是重要(yao)的(de)(de)(de)非(fei)石(shi)(shi)(shi)油(you)(you)基(ji)(ji)合(he)成(cheng)(cheng)橡(xiang)膠，約(yue)占(zhan)非(fei)石(shi)(shi)(shi)油(you)(you)基(ji)(ji)合(he)成(cheng)(cheng)橡(xiang)膠消費量(liang)的(de)(de)(de)98%。但(dan)因為(wei)石(shi)(shi)(shi)油(you)(you)價(jia)格(ge)的(de)(de)(de)大(da)幅上漲，同時我(wo)(wo)國在(zai)(zai)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠的(de)(de)(de)關(guan)鍵原料有機(ji)(ji)硅(gui)(gui)(gui)單體的(de)(de)(de)生(sheng)產(chan)(chan)技術方面取得突破(po)，有機(ji)(ji)硅(gui)(gui)(gui)單體的(de)(de)(de)生(sheng)產(chan)(chan)技術在(zai)(zai)2005年前(qian)被幾家跨國公(gong)司壟斷(duan)，但(dan)目(mu)前(qian)我(wo)(wo)國已發展成(cheng)(cheng)為(wei)全球有機(ji)(ji)硅(gui)(gui)(gui)單體第1大(da)國，這(zhe)2個方面原因使(shi)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠的(de)(de)(de)價(jia)格(ge)從2011年起開始(shi)低于石(shi)(shi)(shi)油(you)(you)基(ji)(ji)合(he)成(cheng)(cheng)橡(xiang)膠，僅約(yue)為(wei)大(da)宗石(shi)(shi)(shi)油(you)(you)基(ji)(ji)橡(xiang)膠的(de)(de)(de)80%～90%，成(cheng)(cheng)為(wei)廉價(jia)的(de)(de)(de)合(he)成(cheng)(cheng)橡(xiang)膠，并開始(shi)大(da)規模替代石(shi)(shi)(shi)油(you)(you)基(ji)(ji)合(he)成(cheng)(cheng)橡(xiang)膠。這(zhe)將極大(da)拓展有機(ji)(ji)硅(gui)(gui)(gui)產(chan)(chan)業的(de)(de)(de)市(shi)場空間，同時將帶動硅(gui)(gui)(gui)油(you)(you)、硅(gui)(gui)(gui)烷偶聯劑和硅(gui)(gui)(gui)樹脂等其他有機(ji)(ji)硅(gui)(gui)(gui)產(chan)(chan)品的(de)(de)(de)消費。