硅橡膠是指主鏈由硅(gui)和氧(yang)原(yuan)子交替構成，硅(gui)原(yuan)子上(shang)通常連有(you)(you)(you)兩個有(you)(you)(you)機基(ji)(ji)團的(de)(de)(de)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)。普(pu)通的(de)(de)(de)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)主要由含甲(jia)基(ji)(ji)和少量乙烯基(ji)(ji)的(de)(de)(de)硅(gui)氧(yang)鏈節組(zu)成。苯基(ji)(ji)的(de)(de)(de)引(yin)入可(ke)(ke)(ke)提高硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)耐(nai)(nai)高、低溫(wen)性(xing)(xing)能(neng)(neng)，三氟丙基(ji)(ji)及(ji)(ji)氰基(ji)(ji)的(de)(de)(de)引(yin)入則(ze)可(ke)(ke)(ke)提高硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)耐(nai)(nai)溫(wen)及(ji)(ji)耐(nai)(nai)油性(xing)(xing)能(neng)(neng)。硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)耐(nai)(nai)低溫(wen)性(xing)(xing)能(neng)(neng)良好(hao)，一(yi)般(ban)在-55℃下(xia)仍(reng)能(neng)(neng)工(gong)作。引(yin)入苯基(ji)(ji)后，可(ke)(ke)(ke)達(da)-73℃。硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)耐(nai)(nai)熱性(xing)(xing)能(neng)(neng)也(ye)很突出(chu)，在180℃下(xia)可(ke)(ke)(ke)長期工(gong)作，稍高于(yu)200℃也(ye)能(neng)(neng)承受數周或(huo)更長時(shi)間仍(reng)有(you)(you)(you)彈性(xing)(xing)，瞬(shun)時(shi)可(ke)(ke)(ke)耐(nai)(nai)300℃以(yi)上(shang)的(de)(de)(de)高溫(wen)。硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)透氣性(xing)(xing)好(hao)，氧(yang)氣透過率在合成聚(ju)合物中是較高的(de)(de)(de)。此外，硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)還具有(you)(you)(you)生(sheng)理(li)惰(duo)性(xing)(xing)、不會導致凝血的(de)(de)(de)突出(chu)特性(xing)(xing)，因(yin)此在醫用領域應用廣泛。

主要品種

硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)分類的(de)方(fang)法很(hen)多，通(tong)常(chang)按固(gu)化前的(de)形態分為固(gu)體硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)和(he)液體硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)；按硫化溫(wen)度分為室溫(wen)硫化硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)，高(gao)溫(wen)硫化硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)；按所(suo)用(yong)(yong)單體的(de)不(bu)同，可分為甲(jia)(jia)基乙烯基硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)，甲(jia)(jia)基苯基乙烯基硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)、氟硅(gui)(gui)，腈硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)等；按性能和(he)用(yong)(yong)途的(de)不(bu)同又(you)可分為通(tong)用(yong)(yong)型(xing)、超耐低溫(wen)型(xing)、超耐高(gao)溫(wen)型(xing)、高(gao)強力型(xing)、耐油(you)型(xing)、醫用(yong)(yong)型(xing)等等。

發展史

硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)早期是由美國(guo)(guo)(guo)(guo)以三氯化(hua)(hua)鐵(tie)為(wei)催化(hua)(hua)劑合成的(de)。1945年(nian)(nian)，硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)產品問世。1948年(nian)(nian)，采用高比表面積(ji)的(de)氣相(xiang)法白(bai)炭(tan)黑補強的(de)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)研(yan)制(zhi)成功，使硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)性能躍升到實用階段，奠定了(le)現代硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)生產技術(shu)的(de)基礎。從(cong)二(er)甲基二(er)氯硅(gui)(gui)(gui)烷合成開始生產硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)國(guo)(guo)(guo)(guo)家有美國(guo)(guo)(guo)(guo)。俄羅斯、德國(guo)(guo)(guo)(guo)、日(ri)本、韓國(guo)(guo)(guo)(guo)和中國(guo)(guo)(guo)(guo)等(deng)。中國(guo)(guo)(guo)(guo)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)工業化(hua)(hua)研(yan)究始于1957年(nian)(nian)，多家研(yan)究所和企(qi)業陸續開發出各種(zhong)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)。到2003年(nian)(nian)底，中國(guo)(guo)(guo)(guo)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)生產能力為(wei)135千噸，其中高溫膠(jiao)(jiao)100千噸。

高溫硫化硅橡膠

高(gao)(gao)溫硫(liu)化(hua)(hua)硅(gui)(gui)橡膠是(shi)指聚硅(gui)(gui)氧(yang)烷變成(cheng)彈性體(ti)的(de)過程是(shi)經過高(gao)(gao)溫（110-170℃）硫(liu)化(hua)(hua)成(cheng)型(xing)的(de)。它主要以高(gao)(gao)分子量(liang)的(de)聚甲基(ji)乙烯基(ji)硅(gui)(gui)氧(yang)烷為生膠，混入(ru)補強(qiang)填料(liao)、硫(liu)化(hua)(hua)劑等，在加(jia)(jia)熱加(jia)(jia)壓下硫(liu)化(hua)(hua)成(cheng)彈性體(ti)。硅(gui)(gui)橡膠的(de)補強(qiang)主要是(shi)各種(zhong)類(lei)型(xing)的(de)白炭黑，可使硫(liu)化(hua)(hua)膠的(de)強(qiang)度增加(jia)(jia)數十倍(bei)。有時(shi)為了(le)降(jiang)低成(cheng)本或改善膠料(liao)性能及(ji)賦予硫(liu)化(hua)(hua)膠各種(zhong)特(te)殊的(de)性能，也(ye)加(jia)(jia)入(ru)相應(ying)的(de)各種(zhong)添加(jia)(jia)劑。硫(liu)化(hua)(hua)劑是(shi)各種(zhong)有機過氧(yang)化(hua)(hua)物(wu)或加(jia)(jia)成(cheng)反(fan)應(ying)催化(hua)(hua)劑。

加工成型方法如圖所示。一次(ci)硫(liu)化(hua)(hua)的(de)目的(de)是(shi)進行高分子鏈的(de)交聯(lian)反應；二次(ci)硫(liu)化(hua)(hua)的(de)目的(de)是(shi)進行補充交聯(lian)、驅除硫(liu)化(hua)(hua)劑分解產物(wu)和其他揮發性(xing)化(hua)(hua)合(he)物(wu)以穩定(ding)硫(liu)化(hua)(hua)膠的(de)各項性(xing)能。常(chang)用的(de)設備(bei)有開放式煉膠機、捏合(he)機及真空密煉機。

主要性能

（1）高(gao)溫性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)顯(xian)著的(de)(de)(de)(de)特征是高(gao)溫穩(wen)定性(xing)(xing)(xing)(xing)，雖然(ran)常(chang)(chang)溫下硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)強度僅是天(tian)然(ran)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)或某些合成(cheng)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)一半，但(dan)在200℃以上的(de)(de)(de)(de)高(gao)溫環境下，硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)仍能(neng)(neng)保持一定的(de)(de)(de)(de)柔韌性(xing)(xing)(xing)(xing)、回彈性(xing)(xing)(xing)(xing)和表面(mian)硬度，且力學(xue)(xue)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)無明(ming)顯(xian)變化。（2）低溫性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)玻璃(li)化溫度一般為-70~-50℃，特殊配方可達-100℃，表明(ming)其低溫性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)優異。這(zhe)對(dui)航空(kong)、宇(yu)航工業的(de)(de)(de)(de)意(yi)義重(zhong)大(da)。（3）耐候性(xing)(xing)(xing)(xing)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)中Si-O-Si鍵對(dui)氧(yang)、臭氧(yang)及紫外線等(deng)十分穩(wen)定，在不加任(ren)何添(tian)加劑(ji)的(de)(de)(de)(de)情況下，就具有(you)優良(liang)的(de)(de)(de)(de)耐候性(xing)(xing)(xing)(xing)。（4）電(dian)氣(qi)(qi)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)具有(you)優異的(de)(de)(de)(de)絕緣性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)，耐電(dian)暈(yun)性(xing)(xing)(xing)(xing)和耐電(dian)弧性(xing)(xing)(xing)(xing)也(ye)非(fei)常(chang)(chang)好(hao)。（5）物(wu)理(li)機械(xie)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)常(chang)(chang)溫下的(de)(de)(de)(de)物(wu)理(li)機械(xie)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)比(bi)(bi)通(tong)用(yong)(yong)(yong)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)差，但(dan)在150℃的(de)(de)(de)(de)高(gao)溫和-50℃的(de)(de)(de)(de)低溫下，其物(wu)理(li)機械(xie)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)優于通(tong)用(yong)(yong)(yong)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)。（6）耐油及化學(xue)(xue)試劑(ji)性(xing)(xing)(xing)(xing)。普通(tong)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)具有(you)中等(deng)的(de)(de)(de)(de)耐油、耐溶劑(ji)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。（7）氣(qi)(qi)體(ti)透過性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。室溫下硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)對(dui)空(kong)氣(qi)(qi)、氮、氧(yang)、二氧(yang)化碳等(deng)氣(qi)(qi)體(ti)的(de)(de)(de)(de)透氣(qi)(qi)性(xing)(xing)(xing)(xing)比(bi)(bi)天(tian)然(ran)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)高(gao)出30-50倍(bei)。（8）生理(li)惰性(xing)(xing)(xing)(xing)。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)無毒，無味，無嗅，與(yu)人體(ti)組織(zhi)(zhi)不粘連，具有(you)抗凝血作(zuo)(zuo)用(yong)(yong)(yong)，對(dui)肌體(ti)組織(zhi)(zhi)的(de)(de)(de)(de)反應性(xing)(xing)(xing)(xing)非(fei)常(chang)(chang)少(shao)。特別適合作(zuo)(zuo)為醫用(yong)(yong)(yong)材料。

硅橡膠的用量

據(ju)中國(guo)(guo)汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)工業(ye)(ye)協會(hui)統(tong)計(ji)，2012年(nian)(nian)，汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)產銷(xiao)分別達到(dao)1927.18萬輛和(he)1930.64萬輛，同比分別增(zeng)(zeng)長4.63%和(he)4.33%，汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)工業(ye)(ye)硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)用量約達2.0萬t。根據(ju)觀研(yan)天下的(de)(de)(de)新研(yan)究，增(zeng)(zeng)加有(you)(you)機硅(gui)材料在汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)零(ling)部(bu)件方面(mian)的(de)(de)(de)用量，可以(yi)大幅(fu)度提(ti)高(gao)汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)的(de)(de)(de)安全(quan)性能，因此，汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)產量和(he)單(dan)車(che)(che)(che)用量水平的(de)(de)(de)提(ti)高(gao)都(dou)將推動汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)工業(ye)(ye)對硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)需求(qiu)的(de)(de)(de)增(zeng)(zeng)加。國(guo)(guo)家鼓勵(li)自(zi)主(zhu)品牌的(de)(de)(de)汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)發(fa)(fa)展(zhan)，關鍵汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)零(ling)部(bu)件實現自(zi)主(zhu)化(hua)(hua)，《2012年(nian)(nian)度黨政(zheng)機關公務(wu)用車(che)(che)(che)選(xuan)用車(che)(che)(che)型(xing)目錄（征求(qiu)意見稿）》為(wei)自(zi)主(zhu)品牌擴大在政(zheng)府采購的(de)(de)(de)市(shi)場份額，為(wei)改變目前國(guo)(guo)內(nei)政(zheng)府采購以(yi)合資品牌產品為(wei)主(zhu)的(de)(de)(de)局面(mian)提(ti)供了保(bao)(bao)障(zhang)。促進自(zi)主(zhu)品牌發(fa)(fa)展(zhan)，國(guo)(guo)產汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)業(ye)(ye)的(de)(de)(de)繁榮(rong)將為(wei)汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)應用提(ti)供有(you)(you)力(li)保(bao)(bao)障(zhang)。預測未來3年(nian)(nian)，我國(guo)(guo)室溫硫化(hua)(hua)硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)在汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)行(xing)業(ye)(ye)將以(yi)年(nian)(nian)均20%增(zeng)(zeng)長。

此外(wai)，硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)是(shi)重要(yao)的(de)非(fei)石(shi)油(you)(you)基(ji)合(he)(he)成(cheng)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)，約占(zhan)非(fei)石(shi)油(you)(you)基(ji)合(he)(he)成(cheng)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)消費量(liang)的(de)98%。但(dan)因為(wei)石(shi)油(you)(you)價(jia)格(ge)的(de)大(da)幅上(shang)漲(zhang)，同時我國(guo)在硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)關鍵(jian)原(yuan)料有(you)(you)機(ji)硅(gui)(gui)(gui)(gui)單(dan)體的(de)生產(chan)技術(shu)方(fang)面取得突破，有(you)(you)機(ji)硅(gui)(gui)(gui)(gui)單(dan)體的(de)生產(chan)技術(shu)在2005年前(qian)被幾(ji)家(jia)跨國(guo)公(gong)司壟斷(duan)，但(dan)目前(qian)我國(guo)已(yi)發(fa)展成(cheng)為(wei)全球(qiu)有(you)(you)機(ji)硅(gui)(gui)(gui)(gui)單(dan)體第1大(da)國(guo)，這(zhe)2個方(fang)面原(yuan)因使硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)價(jia)格(ge)從2011年起開(kai)始(shi)低于石(shi)油(you)(you)基(ji)合(he)(he)成(cheng)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)，僅約為(wei)大(da)宗石(shi)油(you)(you)基(ji)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)80%～90%，成(cheng)為(wei)廉價(jia)的(de)合(he)(he)成(cheng)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)，并開(kai)始(shi)大(da)規模(mo)替代石(shi)油(you)(you)基(ji)合(he)(he)成(cheng)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)。這(zhe)將極大(da)拓展有(you)(you)機(ji)硅(gui)(gui)(gui)(gui)產(chan)業的(de)市場(chang)空(kong)間，同時將帶動(dong)硅(gui)(gui)(gui)(gui)油(you)(you)、硅(gui)(gui)(gui)(gui)烷偶聯劑和硅(gui)(gui)(gui)(gui)樹脂等(deng)其(qi)他有(you)(you)機(ji)硅(gui)(gui)(gui)(gui)產(chan)品的(de)消費。