硅橡膠是指主(zhu)鏈由硅(gui)(gui)(gui)和氧原(yuan)子交替構成，硅(gui)(gui)(gui)原(yuan)子上通(tong)常(chang)連(lian)有(you)兩個有(you)機基(ji)團(tuan)的(de)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)。普通(tong)的(de)硅(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)主(zhu)要(yao)由含甲基(ji)和少量乙(yi)烯基(ji)的(de)硅(gui)(gui)(gui)氧鏈節(jie)組成。苯基(ji)的(de)引入可(ke)(ke)提(ti)高(gao)硅(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)耐高(gao)、低溫性(xing)能(neng)，三氟(fu)丙基(ji)及氰基(ji)的(de)引入則可(ke)(ke)提(ti)高(gao)硅(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)耐溫及耐油性(xing)能(neng)。硅(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)耐低溫性(xing)能(neng)良好(hao)(hao)，一般在-55℃下仍能(neng)工作(zuo)。引入苯基(ji)后(hou)，可(ke)(ke)達(da)-73℃。硅(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)耐熱性(xing)能(neng)也很突出，在180℃下可(ke)(ke)長期工作(zuo)，稍(shao)高(gao)于200℃也能(neng)承受(shou)數周(zhou)或更長時(shi)間(jian)仍有(you)彈(dan)性(xing)，瞬時(shi)可(ke)(ke)耐300℃以(yi)上的(de)高(gao)溫。硅(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)透氣(qi)性(xing)好(hao)(hao)，氧氣(qi)透過率在合成聚合物中(zhong)是較高(gao)的(de)。此外，硅(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)還具有(you)生理惰性(xing)、不會導致凝血的(de)突出特性(xing)，因此在醫用領(ling)域(yu)應用廣泛。

主要品種

硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)分類的方法很多(duo)，通常按(an)固化(hua)前的形態分為(wei)(wei)固體硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)和液體硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)；按(an)硫(liu)化(hua)溫度分為(wei)(wei)室(shi)溫硫(liu)化(hua)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)，高溫硫(liu)化(hua)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)；按(an)所用單體的不(bu)同，可分為(wei)(wei)甲(jia)基乙(yi)烯基硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)，甲(jia)基苯基乙(yi)烯基硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)、氟硅(gui)，腈硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)等(deng)(deng)；按(an)性能和用途的不(bu)同又可分為(wei)(wei)通用型(xing)、超(chao)耐(nai)(nai)低溫型(xing)、超(chao)耐(nai)(nai)高溫型(xing)、高強(qiang)力型(xing)、耐(nai)(nai)油型(xing)、醫用型(xing)等(deng)(deng)等(deng)(deng)。

發展史

硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)早期是(shi)由(you)美(mei)國以三氯化鐵為(wei)催化劑合成的(de)(de)。1945年(nian)，硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)產(chan)品問世。1948年(nian)，采(cai)用高(gao)比表面(mian)積的(de)(de)氣相法白炭黑(hei)補強的(de)(de)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)研制成功，使硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)性能(neng)(neng)躍(yue)升到(dao)實(shi)用階(jie)段(duan)，奠定了現(xian)代硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)生產(chan)技術的(de)(de)基礎。從(cong)二甲(jia)基二氯硅(gui)(gui)(gui)烷合成開(kai)始生產(chan)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)國家有美(mei)國。俄(e)羅斯、德國、日本、韓國和中(zhong)國等(deng)。中(zhong)國硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)工業化研究始于1957年(nian)，多(duo)家研究所和企業陸續開(kai)發(fa)出各種硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)。到(dao)2003年(nian)底，中(zhong)國硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)生產(chan)能(neng)(neng)力為(wei)135千噸(dun)，其中(zhong)高(gao)溫(wen)膠(jiao)(jiao)(jiao)100千噸(dun)。

高溫硫化硅橡膠

高溫硫(liu)(liu)化(hua)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)是(shi)指聚(ju)硅(gui)(gui)氧烷變成彈性體的過(guo)程(cheng)是(shi)經過(guo)高溫（110-170℃）硫(liu)(liu)化(hua)成型(xing)的。它(ta)主(zhu)要(yao)以高分子量的聚(ju)甲基乙烯(xi)基硅(gui)(gui)氧烷為(wei)生(sheng)膠(jiao)(jiao)(jiao)，混入(ru)補(bu)(bu)強填料、硫(liu)(liu)化(hua)劑(ji)(ji)等，在加(jia)熱加(jia)壓下硫(liu)(liu)化(hua)成彈性體。硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的補(bu)(bu)強主(zhu)要(yao)是(shi)各(ge)(ge)種類型(xing)的白炭黑(hei)，可使硫(liu)(liu)化(hua)膠(jiao)(jiao)(jiao)的強度增(zeng)加(jia)數十倍。有時為(wei)了降低成本或改善膠(jiao)(jiao)(jiao)料性能及賦予硫(liu)(liu)化(hua)膠(jiao)(jiao)(jiao)各(ge)(ge)種特殊的性能，也加(jia)入(ru)相應的各(ge)(ge)種添加(jia)劑(ji)(ji)。硫(liu)(liu)化(hua)劑(ji)(ji)是(shi)各(ge)(ge)種有機過(guo)氧化(hua)物或加(jia)成反應催化(hua)劑(ji)(ji)。

加工(gong)成型方法(fa)如圖所示。一次硫(liu)化(hua)(hua)(hua)的目的是進行(xing)高(gao)分子鏈的交(jiao)聯(lian)反應；二(er)次硫(liu)化(hua)(hua)(hua)的目的是進行(xing)補充交(jiao)聯(lian)、驅除硫(liu)化(hua)(hua)(hua)劑分解(jie)產物和其他揮發性(xing)化(hua)(hua)(hua)合(he)物以穩定硫(liu)化(hua)(hua)(hua)膠的各項性(xing)能。常用(yong)的設備有開放式煉膠機、捏合(he)機及真空密煉機。

主要性能

（1）高溫(wen)(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。硅橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)顯著的(de)(de)(de)(de)(de)(de)特(te)征是高溫(wen)(wen)(wen)穩(wen)定性(xing)(xing)(xing)(xing)，雖然(ran)常(chang)溫(wen)(wen)(wen)下(xia)硅橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)強度(du)僅(jin)是天然(ran)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)或某些合成橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)一半(ban)，但(dan)在(zai)200℃以上的(de)(de)(de)(de)(de)(de)高溫(wen)(wen)(wen)環境下(xia)，硅橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)仍能(neng)(neng)保持(chi)一定的(de)(de)(de)(de)(de)(de)柔韌性(xing)(xing)(xing)(xing)、回彈性(xing)(xing)(xing)(xing)和(he)(he)表面硬度(du)，且(qie)力學性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)無(wu)明(ming)顯變化(hua)。（2）低溫(wen)(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)硅橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)玻(bo)璃化(hua)溫(wen)(wen)(wen)度(du)一般為-70~-50℃，特(te)殊(shu)配方可達-100℃，表明(ming)其低溫(wen)(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)優異。這對(dui)(dui)航(hang)空(kong)、宇航(hang)工業的(de)(de)(de)(de)(de)(de)意(yi)義重大。（3）耐(nai)(nai)候性(xing)(xing)(xing)(xing)硅橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)中Si-O-Si鍵對(dui)(dui)氧(yang)(yang)、臭氧(yang)(yang)及紫外線(xian)等十分穩(wen)定，在(zai)不加(jia)任何添(tian)加(jia)劑的(de)(de)(de)(de)(de)(de)情況下(xia)，就具有(you)優良的(de)(de)(de)(de)(de)(de)耐(nai)(nai)候性(xing)(xing)(xing)(xing)。（4）電氣(qi)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。硅橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)具有(you)優異的(de)(de)(de)(de)(de)(de)絕緣性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)，耐(nai)(nai)電暈性(xing)(xing)(xing)(xing)和(he)(he)耐(nai)(nai)電弧性(xing)(xing)(xing)(xing)也非(fei)常(chang)好。（5）物理(li)(li)(li)機(ji)械(xie)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。硅橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)常(chang)溫(wen)(wen)(wen)下(xia)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)物理(li)(li)(li)機(ji)械(xie)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)比通用橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)差，但(dan)在(zai)150℃的(de)(de)(de)(de)(de)(de)高溫(wen)(wen)(wen)和(he)(he)-50℃的(de)(de)(de)(de)(de)(de)低溫(wen)(wen)(wen)下(xia)，其物理(li)(li)(li)機(ji)械(xie)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)優于通用橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)。（6）耐(nai)(nai)油及化(hua)學試劑性(xing)(xing)(xing)(xing)。普通硅橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)具有(you)中等的(de)(de)(de)(de)(de)(de)耐(nai)(nai)油、耐(nai)(nai)溶劑性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。（7）氣(qi)體(ti)(ti)(ti)(ti)透過性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。室溫(wen)(wen)(wen)下(xia)硅橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)對(dui)(dui)空(kong)氣(qi)、氮(dan)、氧(yang)(yang)、二氧(yang)(yang)化(hua)碳等氣(qi)體(ti)(ti)(ti)(ti)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)透氣(qi)性(xing)(xing)(xing)(xing)比天然(ran)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)高出30-50倍。（8）生理(li)(li)(li)惰性(xing)(xing)(xing)(xing)。硅橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)無(wu)毒(du)，無(wu)味，無(wu)嗅，與(yu)人體(ti)(ti)(ti)(ti)組(zu)織不粘連，具有(you)抗凝血作用，對(dui)(dui)肌體(ti)(ti)(ti)(ti)組(zu)織的(de)(de)(de)(de)(de)(de)反應性(xing)(xing)(xing)(xing)非(fei)常(chang)少。特(te)別適合作為醫用材料。

硅橡膠的用量

據中國(guo)汽(qi)車(che)工業(ye)協(xie)會統計，2012年(nian)(nian)，汽(qi)車(che)產銷(xiao)分別達到1927.18萬輛(liang)和1930.64萬輛(liang)，同(tong)比(bi)分別增長4.63%和4.33%，汽(qi)車(che)工業(ye)硅(gui)橡膠的(de)(de)(de)(de)用(yong)(yong)(yong)量約達2.0萬t。根據觀研天(tian)下的(de)(de)(de)(de)新研究(jiu)，增加有機硅(gui)材料在汽(qi)車(che)零部件(jian)(jian)方面(mian)的(de)(de)(de)(de)用(yong)(yong)(yong)量，可以(yi)大幅度提(ti)(ti)高(gao)汽(qi)車(che)的(de)(de)(de)(de)安(an)全性(xing)能，因(yin)此，汽(qi)車(che)產量和單車(che)用(yong)(yong)(yong)量水平的(de)(de)(de)(de)提(ti)(ti)高(gao)都將(jiang)推(tui)動汽(qi)車(che)工業(ye)對硅(gui)橡膠需求的(de)(de)(de)(de)增加。國(guo)家鼓(gu)勵自(zi)(zi)主(zhu)(zhu)品(pin)(pin)牌(pai)的(de)(de)(de)(de)汽(qi)車(che)發展(zhan)，關鍵汽(qi)車(che)零部件(jian)(jian)實現自(zi)(zi)主(zhu)(zhu)化，《2012年(nian)(nian)度黨政(zheng)機關公(gong)務用(yong)(yong)(yong)車(che)選(xuan)用(yong)(yong)(yong)車(che)型目(mu)錄(lu)（征求意見稿）》為(wei)自(zi)(zi)主(zhu)(zhu)品(pin)(pin)牌(pai)擴大在政(zheng)府采購(gou)的(de)(de)(de)(de)市(shi)場份(fen)額，為(wei)改變(bian)目(mu)前國(guo)內政(zheng)府采購(gou)以(yi)合資品(pin)(pin)牌(pai)產品(pin)(pin)為(wei)主(zhu)(zhu)的(de)(de)(de)(de)局面(mian)提(ti)(ti)供了保(bao)障。促進自(zi)(zi)主(zhu)(zhu)品(pin)(pin)牌(pai)發展(zhan)，國(guo)產汽(qi)車(che)業(ye)的(de)(de)(de)(de)繁榮將(jiang)為(wei)汽(qi)車(che)膠的(de)(de)(de)(de)應(ying)用(yong)(yong)(yong)提(ti)(ti)供有力(li)保(bao)障。預測未來3年(nian)(nian)，我(wo)國(guo)室溫硫化硅(gui)橡膠在汽(qi)車(che)行業(ye)將(jiang)以(yi)年(nian)(nian)均20%增長。

此外，硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)是重要的(de)(de)非石(shi)(shi)油(you)(you)(you)(you)基合(he)成(cheng)(cheng)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)，約占非石(shi)(shi)油(you)(you)(you)(you)基合(he)成(cheng)(cheng)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)消費(fei)量的(de)(de)98%。但因(yin)為(wei)石(shi)(shi)油(you)(you)(you)(you)價格(ge)(ge)的(de)(de)大(da)幅上漲，同時我(wo)國(guo)在硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)關鍵原(yuan)料有機(ji)硅(gui)(gui)(gui)單體的(de)(de)生產(chan)技術(shu)方(fang)面取(qu)得突破，有機(ji)硅(gui)(gui)(gui)單體的(de)(de)生產(chan)技術(shu)在2005年前(qian)(qian)被(bei)幾家跨國(guo)公司壟斷，但目(mu)前(qian)(qian)我(wo)國(guo)已發展成(cheng)(cheng)為(wei)全球有機(ji)硅(gui)(gui)(gui)單體第1大(da)國(guo)，這2個方(fang)面原(yuan)因(yin)使硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)價格(ge)(ge)從2011年起開始低(di)于石(shi)(shi)油(you)(you)(you)(you)基合(he)成(cheng)(cheng)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)，僅約為(wei)大(da)宗石(shi)(shi)油(you)(you)(you)(you)基橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)80%～90%，成(cheng)(cheng)為(wei)廉價的(de)(de)合(he)成(cheng)(cheng)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)，并開始大(da)規模替代石(shi)(shi)油(you)(you)(you)(you)基合(he)成(cheng)(cheng)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)。這將(jiang)極大(da)拓展有機(ji)硅(gui)(gui)(gui)產(chan)業的(de)(de)市場空間，同時將(jiang)帶動硅(gui)(gui)(gui)油(you)(you)(you)(you)、硅(gui)(gui)(gui)烷(wan)偶聯(lian)劑和硅(gui)(gui)(gui)樹(shu)脂(zhi)等其他有機(ji)硅(gui)(gui)(gui)產(chan)品的(de)(de)消費(fei)。