硅橡膠是指(zhi)主(zhu)鏈(lian)由硅(gui)(gui)(gui)和氧(yang)原子(zi)交替構成(cheng)，硅(gui)(gui)(gui)原子(zi)上通(tong)(tong)常連有兩個有機基(ji)團的(de)(de)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)。普通(tong)(tong)的(de)(de)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)主(zhu)要由含甲基(ji)和少量乙烯基(ji)的(de)(de)硅(gui)(gui)(gui)氧(yang)鏈(lian)節組成(cheng)。苯(ben)基(ji)的(de)(de)引(yin)入(ru)可(ke)(ke)(ke)提(ti)高(gao)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)耐高(gao)、低溫性能(neng)，三氟丙基(ji)及氰(qing)基(ji)的(de)(de)引(yin)入(ru)則(ze)可(ke)(ke)(ke)提(ti)高(gao)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)耐溫及耐油性能(neng)。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)耐低溫性能(neng)良(liang)好(hao)，一般在(zai)-55℃下仍(reng)能(neng)工(gong)(gong)作。引(yin)入(ru)苯(ben)基(ji)后，可(ke)(ke)(ke)達(da)-73℃。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)耐熱性能(neng)也(ye)很突出(chu)，在(zai)180℃下可(ke)(ke)(ke)長(chang)期工(gong)(gong)作，稍高(gao)于200℃也(ye)能(neng)承受數(shu)周或更(geng)長(chang)時間仍(reng)有彈(dan)性，瞬時可(ke)(ke)(ke)耐300℃以上的(de)(de)高(gao)溫。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)透氣(qi)性好(hao)，氧(yang)氣(qi)透過率在(zai)合(he)成(cheng)聚合(he)物中是較高(gao)的(de)(de)。此外，硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)還具(ju)有生理(li)惰性、不會導(dao)致(zhi)凝(ning)血(xue)的(de)(de)突出(chu)特性，因此在(zai)醫用領(ling)域應(ying)用廣泛。

主要品種

硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)分(fen)類的(de)方(fang)法很多，通(tong)常按固化前(qian)的(de)形態分(fen)為固體硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)和(he)液體硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)；按硫(liu)(liu)(liu)化溫(wen)(wen)(wen)度分(fen)為室(shi)溫(wen)(wen)(wen)硫(liu)(liu)(liu)化硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)，高溫(wen)(wen)(wen)硫(liu)(liu)(liu)化硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)；按所用單體的(de)不(bu)同，可分(fen)為甲基乙(yi)烯基硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)，甲基苯基乙(yi)烯基硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)、氟硅(gui)(gui)(gui)，腈硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)等；按性能和(he)用途的(de)不(bu)同又可分(fen)為通(tong)用型(xing)、超耐低(di)溫(wen)(wen)(wen)型(xing)、超耐高溫(wen)(wen)(wen)型(xing)、高強(qiang)力型(xing)、耐油型(xing)、醫(yi)用型(xing)等等。

發展史

硅橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)早(zao)期是由美國(guo)以三氯化鐵為催化劑合成(cheng)的。1945年(nian)(nian)，硅橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)產(chan)品問(wen)世。1948年(nian)(nian)，采用(yong)高比表面積的氣相(xiang)法白炭(tan)黑(hei)補強的硅橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)研制成(cheng)功，使硅橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的性能躍升到實用(yong)階段，奠定了現代硅橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)生(sheng)產(chan)技術的基礎。從二甲基二氯硅烷合成(cheng)開始生(sheng)產(chan)硅橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的國(guo)家(jia)有美國(guo)。俄(e)羅斯、德國(guo)、日本(ben)、韓國(guo)和中國(guo)等。中國(guo)硅橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的工(gong)業化研究始于1957年(nian)(nian)，多家(jia)研究所和企業陸續開發(fa)出各種硅橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)。到2003年(nian)(nian)底，中國(guo)硅橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)生(sheng)產(chan)能力為135千噸(dun)，其中高溫膠(jiao)(jiao)100千噸(dun)。

高溫硫化硅橡膠

高溫(wen)硫(liu)(liu)化硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)是(shi)指聚硅(gui)氧(yang)(yang)烷變(bian)成彈性體的(de)過程是(shi)經過高溫(wen)（110-170℃）硫(liu)(liu)化成型(xing)的(de)。它主要以高分子量(liang)的(de)聚甲基(ji)乙(yi)烯基(ji)硅(gui)氧(yang)(yang)烷為生膠(jiao)，混入補(bu)強(qiang)填料、硫(liu)(liu)化劑(ji)(ji)(ji)等，在加(jia)(jia)熱加(jia)(jia)壓下(xia)硫(liu)(liu)化成彈性體。硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)補(bu)強(qiang)主要是(shi)各(ge)種(zhong)類型(xing)的(de)白(bai)炭(tan)黑，可使硫(liu)(liu)化膠(jiao)的(de)強(qiang)度(du)增(zeng)加(jia)(jia)數十(shi)倍。有(you)時為了(le)降(jiang)低成本或改善膠(jiao)料性能及賦予硫(liu)(liu)化膠(jiao)各(ge)種(zhong)特(te)殊(shu)的(de)性能，也(ye)加(jia)(jia)入相應(ying)(ying)的(de)各(ge)種(zhong)添加(jia)(jia)劑(ji)(ji)(ji)。硫(liu)(liu)化劑(ji)(ji)(ji)是(shi)各(ge)種(zhong)有(you)機過氧(yang)(yang)化物或加(jia)(jia)成反應(ying)(ying)催化劑(ji)(ji)(ji)。

加工成型方法(fa)如圖所(suo)示。一次(ci)硫化(hua)的(de)目的(de)是進行高(gao)分(fen)子鏈的(de)交(jiao)聯(lian)反應；二(er)次(ci)硫化(hua)的(de)目的(de)是進行補充交(jiao)聯(lian)、驅除硫化(hua)劑(ji)分(fen)解產(chan)物(wu)和其他揮發性化(hua)合物(wu)以穩(wen)定硫化(hua)膠(jiao)的(de)各項性能。常用(yong)的(de)設(she)備有開放式煉(lian)膠(jiao)機(ji)、捏合機(ji)及真空密煉(lian)機(ji)。

主要性能

（1）高(gao)溫(wen)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)顯著的(de)(de)(de)特(te)(te)征是高(gao)溫(wen)穩定性(xing)(xing)(xing)，雖(sui)然(ran)常(chang)溫(wen)下(xia)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)強度(du)僅是天然(ran)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)或某(mou)些合(he)成橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)一(yi)半，但(dan)在(zai)200℃以上的(de)(de)(de)高(gao)溫(wen)環境下(xia)，硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)仍能(neng)(neng)(neng)(neng)保(bao)持一(yi)定的(de)(de)(de)柔韌性(xing)(xing)(xing)、回(hui)彈性(xing)(xing)(xing)和表面硬度(du)，且力學性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)無明(ming)顯變化(hua)。（2）低溫(wen)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)玻璃化(hua)溫(wen)度(du)一(yi)般為-70~-50℃，特(te)(te)殊配(pei)方可達-100℃，表明(ming)其(qi)低溫(wen)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)優異(yi)。這對航空、宇航工業的(de)(de)(de)意(yi)義重大(da)。（3）耐(nai)候性(xing)(xing)(xing)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)中Si-O-Si鍵(jian)對氧、臭氧及紫外(wai)線等十分穩定，在(zai)不(bu)加任何添加劑的(de)(de)(de)情況下(xia)，就具(ju)(ju)(ju)有(you)優良(liang)的(de)(de)(de)耐(nai)候性(xing)(xing)(xing)。（4）電(dian)氣(qi)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)具(ju)(ju)(ju)有(you)優異(yi)的(de)(de)(de)絕緣性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)，耐(nai)電(dian)暈性(xing)(xing)(xing)和耐(nai)電(dian)弧性(xing)(xing)(xing)也非常(chang)好(hao)。（5）物理機(ji)(ji)械性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)常(chang)溫(wen)下(xia)的(de)(de)(de)物理機(ji)(ji)械性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)比(bi)通用橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)差，但(dan)在(zai)150℃的(de)(de)(de)高(gao)溫(wen)和-50℃的(de)(de)(de)低溫(wen)下(xia)，其(qi)物理機(ji)(ji)械性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)優于通用橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)。（6）耐(nai)油及化(hua)學試劑性(xing)(xing)(xing)。普通硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)具(ju)(ju)(ju)有(you)中等的(de)(de)(de)耐(nai)油、耐(nai)溶劑性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)。（7）氣(qi)體(ti)(ti)透(tou)過性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)。室溫(wen)下(xia)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)對空氣(qi)、氮(dan)、氧、二(er)氧化(hua)碳等氣(qi)體(ti)(ti)的(de)(de)(de)透(tou)氣(qi)性(xing)(xing)(xing)比(bi)天然(ran)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)高(gao)出30-50倍(bei)。（8）生理惰性(xing)(xing)(xing)。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)無毒，無味，無嗅，與(yu)人(ren)體(ti)(ti)組織不(bu)粘連，具(ju)(ju)(ju)有(you)抗凝血作(zuo)(zuo)用，對肌體(ti)(ti)組織的(de)(de)(de)反應性(xing)(xing)(xing)非常(chang)少。特(te)(te)別適合(he)作(zuo)(zuo)為醫用材料。

硅橡膠的用量

據中國汽(qi)車(che)(che)(che)工(gong)業協會(hui)統計，2012年，汽(qi)車(che)(che)(che)產銷分別(bie)達(da)到1927.18萬輛和(he)1930.64萬輛，同比分別(bie)增(zeng)(zeng)長(chang)4.63%和(he)4.33%，汽(qi)車(che)(che)(che)工(gong)業硅橡膠的(de)(de)(de)用(yong)量(liang)約達(da)2.0萬t。根據觀研天下的(de)(de)(de)新研究，增(zeng)(zeng)加有機(ji)硅材料在汽(qi)車(che)(che)(che)零部(bu)件(jian)方面(mian)的(de)(de)(de)用(yong)量(liang)，可以大幅度提高汽(qi)車(che)(che)(che)的(de)(de)(de)安全性能，因(yin)此，汽(qi)車(che)(che)(che)產量(liang)和(he)單車(che)(che)(che)用(yong)量(liang)水(shui)平的(de)(de)(de)提高都將(jiang)推(tui)動汽(qi)車(che)(che)(che)工(gong)業對(dui)硅橡膠需求的(de)(de)(de)增(zeng)(zeng)加。國家(jia)鼓勵自(zi)(zi)主品牌的(de)(de)(de)汽(qi)車(che)(che)(che)發展(zhan)，關鍵汽(qi)車(che)(che)(che)零部(bu)件(jian)實現自(zi)(zi)主化(hua)，《2012年度黨政機(ji)關公務用(yong)車(che)(che)(che)選(xuan)用(yong)車(che)(che)(che)型目錄(lu)（征求意見(jian)稿(gao)）》為自(zi)(zi)主品牌擴大在政府(fu)采(cai)購的(de)(de)(de)市場份額(e)，為改變目前國內政府(fu)采(cai)購以合(he)資品牌產品為主的(de)(de)(de)局面(mian)提供了保障。促進自(zi)(zi)主品牌發展(zhan)，國產汽(qi)車(che)(che)(che)業的(de)(de)(de)繁榮(rong)將(jiang)為汽(qi)車(che)(che)(che)膠的(de)(de)(de)應用(yong)提供有力保障。預測未來(lai)3年，我國室溫硫化(hua)硅橡膠在汽(qi)車(che)(che)(che)行業將(jiang)以年均20%增(zeng)(zeng)長(chang)。

此外，硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)是重要的非石油(you)(you)基(ji)(ji)合(he)成(cheng)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)，約占非石油(you)(you)基(ji)(ji)合(he)成(cheng)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)消費(fei)量的98%。但(dan)因(yin)為石油(you)(you)價(jia)(jia)格的大(da)幅上漲，同時我國在硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)的關(guan)鍵原(yuan)料有機(ji)(ji)硅(gui)(gui)(gui)單(dan)體的生(sheng)產技術方(fang)面(mian)取得突(tu)破，有機(ji)(ji)硅(gui)(gui)(gui)單(dan)體的生(sheng)產技術在2005年(nian)前被幾家跨國公(gong)司壟斷，但(dan)目前我國已發(fa)展(zhan)成(cheng)為全(quan)球(qiu)有機(ji)(ji)硅(gui)(gui)(gui)單(dan)體第1大(da)國，這2個方(fang)面(mian)原(yuan)因(yin)使硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)的價(jia)(jia)格從2011年(nian)起開始(shi)低于(yu)石油(you)(you)基(ji)(ji)合(he)成(cheng)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)，僅約為大(da)宗石油(you)(you)基(ji)(ji)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)的80%～90%，成(cheng)為廉價(jia)(jia)的合(he)成(cheng)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)，并開始(shi)大(da)規模替代(dai)石油(you)(you)基(ji)(ji)合(he)成(cheng)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)。這將(jiang)極大(da)拓展(zhan)有機(ji)(ji)硅(gui)(gui)(gui)產業的市場空間，同時將(jiang)帶動硅(gui)(gui)(gui)油(you)(you)、硅(gui)(gui)(gui)烷偶聯劑和硅(gui)(gui)(gui)樹脂(zhi)等其他有機(ji)(ji)硅(gui)(gui)(gui)產品的消費(fei)。