硅橡膠是指主鏈(lian)由硅(gui)和(he)氧原(yuan)子(zi)交(jiao)替(ti)構(gou)成，硅(gui)原(yuan)子(zi)上(shang)通常連有(you)兩個(ge)有(you)機基(ji)(ji)(ji)團的(de)(de)(de)(de)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)。普通的(de)(de)(de)(de)硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)主要(yao)由含甲基(ji)(ji)(ji)和(he)少量乙烯基(ji)(ji)(ji)的(de)(de)(de)(de)硅(gui)氧鏈(lian)節組成。苯(ben)基(ji)(ji)(ji)的(de)(de)(de)(de)引入可(ke)(ke)提高(gao)(gao)硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)(de)耐高(gao)(gao)、低溫(wen)性能(neng)，三氟丙基(ji)(ji)(ji)及氰基(ji)(ji)(ji)的(de)(de)(de)(de)引入則可(ke)(ke)提高(gao)(gao)硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)(de)耐溫(wen)及耐油性能(neng)。硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)耐低溫(wen)性能(neng)良好(hao)，一般在-55℃下(xia)(xia)仍能(neng)工作(zuo)。引入苯(ben)基(ji)(ji)(ji)后，可(ke)(ke)達-73℃。硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)(de)耐熱(re)性能(neng)也(ye)很突出(chu)，在180℃下(xia)(xia)可(ke)(ke)長期工作(zuo)，稍高(gao)(gao)于200℃也(ye)能(neng)承受(shou)數周(zhou)或更(geng)長時間仍有(you)彈性，瞬時可(ke)(ke)耐300℃以上(shang)的(de)(de)(de)(de)高(gao)(gao)溫(wen)。硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)(de)透氣(qi)(qi)性好(hao)，氧氣(qi)(qi)透過(guo)率在合(he)成聚(ju)合(he)物中是較高(gao)(gao)的(de)(de)(de)(de)。此(ci)(ci)外(wai)，硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)還(huan)具有(you)生理(li)惰性、不會導致(zhi)凝血的(de)(de)(de)(de)突出(chu)特性，因此(ci)(ci)在醫用領(ling)域應用廣泛。

主要品種

硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)分(fen)類的方法很多，通(tong)常按(an)(an)固(gu)化前的形態分(fen)為(wei)(wei)(wei)固(gu)體(ti)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)和液體(ti)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)；按(an)(an)硫(liu)化溫(wen)(wen)度分(fen)為(wei)(wei)(wei)室(shi)溫(wen)(wen)硫(liu)化硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)，高(gao)(gao)溫(wen)(wen)硫(liu)化硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)；按(an)(an)所用(yong)單體(ti)的不(bu)同，可(ke)分(fen)為(wei)(wei)(wei)甲基(ji)(ji)乙烯(xi)基(ji)(ji)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)，甲基(ji)(ji)苯基(ji)(ji)乙烯(xi)基(ji)(ji)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)、氟硅(gui)，腈硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)等(deng)；按(an)(an)性能和用(yong)途的不(bu)同又可(ke)分(fen)為(wei)(wei)(wei)通(tong)用(yong)型、超耐低(di)溫(wen)(wen)型、超耐高(gao)(gao)溫(wen)(wen)型、高(gao)(gao)強力型、耐油型、醫用(yong)型等(deng)等(deng)。

發展史

硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)早期是(shi)由美(mei)(mei)國(guo)(guo)以三(san)氯化鐵(tie)為(wei)催化劑合成的(de)(de)(de)。1945年，硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)產(chan)品問世。1948年，采(cai)用(yong)高比表面積的(de)(de)(de)氣相(xiang)法白炭黑補(bu)強的(de)(de)(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)(de)(de)性能躍(yue)升到(dao)實用(yong)階(jie)段(duan)，奠(dian)定了(le)現代硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)生(sheng)產(chan)技術的(de)(de)(de)基礎。從二甲基二氯硅(gui)(gui)烷合成開始生(sheng)產(chan)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)國(guo)(guo)家(jia)有美(mei)(mei)國(guo)(guo)。俄羅斯(si)、德國(guo)(guo)、日本、韓國(guo)(guo)和中國(guo)(guo)等。中國(guo)(guo)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)工(gong)業化研究(jiu)始于1957年，多家(jia)研究(jiu)所和企業陸續(xu)開發出各(ge)種硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)。到(dao)2003年底，中國(guo)(guo)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)生(sheng)產(chan)能力為(wei)135千噸，其中高溫(wen)膠(jiao)100千噸。

高溫硫化硅橡膠

高(gao)(gao)溫硫(liu)(liu)化(hua)硅(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)是指聚硅(gui)(gui)氧(yang)烷變成(cheng)彈性體的(de)過(guo)(guo)程是經過(guo)(guo)高(gao)(gao)溫（110-170℃）硫(liu)(liu)化(hua)成(cheng)型(xing)的(de)。它主要(yao)以高(gao)(gao)分子量的(de)聚甲基乙烯基硅(gui)(gui)氧(yang)烷為生膠(jiao)(jiao)，混(hun)入補強(qiang)填料、硫(liu)(liu)化(hua)劑等，在(zai)加(jia)(jia)熱加(jia)(jia)壓(ya)下硫(liu)(liu)化(hua)成(cheng)彈性體。硅(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)的(de)補強(qiang)主要(yao)是各(ge)(ge)種(zhong)類型(xing)的(de)白炭黑(hei)，可使硫(liu)(liu)化(hua)膠(jiao)(jiao)的(de)強(qiang)度(du)增加(jia)(jia)數(shu)十倍。有時為了(le)降(jiang)低成(cheng)本(ben)或改善膠(jiao)(jiao)料性能及賦予硫(liu)(liu)化(hua)膠(jiao)(jiao)各(ge)(ge)種(zhong)特殊的(de)性能，也加(jia)(jia)入相應的(de)各(ge)(ge)種(zhong)添(tian)加(jia)(jia)劑。硫(liu)(liu)化(hua)劑是各(ge)(ge)種(zhong)有機(ji)過(guo)(guo)氧(yang)化(hua)物或加(jia)(jia)成(cheng)反應催化(hua)劑。

加工(gong)成型方法如圖所示(shi)。一次硫(liu)化(hua)的(de)目的(de)是(shi)(shi)進(jin)行(xing)高分(fen)子鏈(lian)的(de)交聯反(fan)應；二次硫(liu)化(hua)的(de)目的(de)是(shi)(shi)進(jin)行(xing)補(bu)充交聯、驅除硫(liu)化(hua)劑分(fen)解產物和其他揮發性化(hua)合物以穩定硫(liu)化(hua)膠的(de)各項性能(neng)。常用的(de)設(she)備有開放式煉膠機(ji)、捏合機(ji)及真空密煉機(ji)。

主要性能

（1）高(gao)(gao)溫(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)顯著的(de)(de)(de)特(te)征是(shi)高(gao)(gao)溫(wen)(wen)穩(wen)(wen)定(ding)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)，雖然常溫(wen)(wen)下(xia)(xia)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)強度僅是(shi)天(tian)然橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)或某(mou)些合成橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)一(yi)(yi)半，但(dan)在(zai)200℃以(yi)上的(de)(de)(de)高(gao)(gao)溫(wen)(wen)環(huan)境下(xia)(xia)，硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)仍能(neng)(neng)保持一(yi)(yi)定(ding)的(de)(de)(de)柔韌(ren)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)、回(hui)彈性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)和(he)表(biao)(biao)面(mian)硬(ying)度，且力學性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)無明顯變化(hua)。（2）低(di)溫(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)玻(bo)璃(li)化(hua)溫(wen)(wen)度一(yi)(yi)般為-70~-50℃，特(te)殊配方可達-100℃，表(biao)(biao)明其低(di)溫(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)優異。這對(dui)(dui)航(hang)空、宇航(hang)工業的(de)(de)(de)意義重大(da)。（3）耐候性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)中Si-O-Si鍵對(dui)(dui)氧(yang)、臭氧(yang)及紫(zi)外(wai)線等(deng)十分穩(wen)(wen)定(ding)，在(zai)不加任(ren)何添加劑(ji)(ji)(ji)的(de)(de)(de)情況(kuang)下(xia)(xia)，就(jiu)具有優良的(de)(de)(de)耐候性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)。（4）電(dian)氣(qi)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)具有優異的(de)(de)(de)絕緣(yuan)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)，耐電(dian)暈性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)和(he)耐電(dian)弧(hu)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)也(ye)非(fei)常好。（5）物(wu)理機械性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)常溫(wen)(wen)下(xia)(xia)的(de)(de)(de)物(wu)理機械性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)比(bi)通(tong)用橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)差，但(dan)在(zai)150℃的(de)(de)(de)高(gao)(gao)溫(wen)(wen)和(he)-50℃的(de)(de)(de)低(di)溫(wen)(wen)下(xia)(xia)，其物(wu)理機械性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)優于通(tong)用橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)。（6）耐油及化(hua)學試劑(ji)(ji)(ji)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)。普通(tong)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)具有中等(deng)的(de)(de)(de)耐油、耐溶劑(ji)(ji)(ji)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。（7）氣(qi)體(ti)透(tou)(tou)過(guo)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。室溫(wen)(wen)下(xia)(xia)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)對(dui)(dui)空氣(qi)、氮(dan)、氧(yang)、二(er)氧(yang)化(hua)碳等(deng)氣(qi)體(ti)的(de)(de)(de)透(tou)(tou)氣(qi)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)比(bi)天(tian)然橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)高(gao)(gao)出30-50倍。（8）生(sheng)理惰(duo)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)無毒，無味，無嗅，與人體(ti)組(zu)織不粘(zhan)連，具有抗(kang)凝(ning)血作(zuo)用，對(dui)(dui)肌體(ti)組(zu)織的(de)(de)(de)反應性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)非(fei)常少。特(te)別(bie)適合作(zuo)為醫用材料。

硅橡膠的用量

據中國(guo)汽(qi)(qi)(qi)車工業協(xie)會統計，2012年，汽(qi)(qi)(qi)車產(chan)銷分別達到1927.18萬(wan)輛和(he)1930.64萬(wan)輛，同比分別增(zeng)長4.63%和(he)4.33%，汽(qi)(qi)(qi)車工業硅橡膠(jiao)(jiao)的(de)用(yong)量約達2.0萬(wan)t。根據觀(guan)研天下的(de)新研究，增(zeng)加有(you)機(ji)硅材料在(zai)汽(qi)(qi)(qi)車零部(bu)(bu)件(jian)方面的(de)用(yong)量，可以(yi)大(da)幅度(du)提高(gao)汽(qi)(qi)(qi)車的(de)安全性能，因此，汽(qi)(qi)(qi)車產(chan)量和(he)單車用(yong)量水平的(de)提高(gao)都將推動汽(qi)(qi)(qi)車工業對硅橡膠(jiao)(jiao)需求的(de)增(zeng)加。國(guo)家鼓勵自主(zhu)(zhu)品(pin)牌(pai)的(de)汽(qi)(qi)(qi)車發(fa)展，關(guan)鍵汽(qi)(qi)(qi)車零部(bu)(bu)件(jian)實現自主(zhu)(zhu)化，《2012年度(du)黨政機(ji)關(guan)公務用(yong)車選用(yong)車型(xing)目錄(lu)（征求意見稿）》為(wei)自主(zhu)(zhu)品(pin)牌(pai)擴大(da)在(zai)政府采購(gou)的(de)市場份額，為(wei)改變目前國(guo)內政府采購(gou)以(yi)合資(zi)品(pin)牌(pai)產(chan)品(pin)為(wei)主(zhu)(zhu)的(de)局(ju)面提供了(le)保障。促進自主(zhu)(zhu)品(pin)牌(pai)發(fa)展，國(guo)產(chan)汽(qi)(qi)(qi)車業的(de)繁榮將為(wei)汽(qi)(qi)(qi)車膠(jiao)(jiao)的(de)應用(yong)提供有(you)力保障。預(yu)測未來3年，我國(guo)室溫硫化硅橡膠(jiao)(jiao)在(zai)汽(qi)(qi)(qi)車行(xing)業將以(yi)年均20%增(zeng)長。

此(ci)外，硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)是重(zhong)要的(de)(de)(de)非(fei)石(shi)(shi)(shi)油(you)基(ji)(ji)合成橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)，約(yue)占非(fei)石(shi)(shi)(shi)油(you)基(ji)(ji)合成橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)消(xiao)費量的(de)(de)(de)98%。但因為(wei)石(shi)(shi)(shi)油(you)價(jia)格的(de)(de)(de)大幅上(shang)漲(zhang)，同時我國(guo)在(zai)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)關鍵原料(liao)有機硅(gui)(gui)單體(ti)的(de)(de)(de)生(sheng)產技術方面(mian)取(qu)得突破，有機硅(gui)(gui)單體(ti)的(de)(de)(de)生(sheng)產技術在(zai)2005年前被幾(ji)家跨國(guo)公司(si)壟(long)斷(duan)，但目(mu)前我國(guo)已發展成為(wei)全球有機硅(gui)(gui)單體(ti)第1大國(guo)，這(zhe)2個(ge)方面(mian)原因使硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)價(jia)格從(cong)2011年起開始低于石(shi)(shi)(shi)油(you)基(ji)(ji)合成橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)，僅約(yue)為(wei)大宗(zong)石(shi)(shi)(shi)油(you)基(ji)(ji)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)80%～90%，成為(wei)廉價(jia)的(de)(de)(de)合成橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)，并開始大規模替代石(shi)(shi)(shi)油(you)基(ji)(ji)合成橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)。這(zhe)將極大拓展有機硅(gui)(gui)產業(ye)的(de)(de)(de)市場空(kong)間(jian)，同時將帶動硅(gui)(gui)油(you)、硅(gui)(gui)烷偶聯劑和硅(gui)(gui)樹脂等其他有機硅(gui)(gui)產品的(de)(de)(de)消(xiao)費。