硅橡膠是(shi)指主(zhu)鏈(lian)由硅(gui)和氧原子交替構成(cheng)，硅(gui)原子上通(tong)常連(lian)有(you)兩個有(you)機基團(tuan)的(de)(de)(de)橡膠。普通(tong)的(de)(de)(de)硅(gui)橡膠主(zhu)要(yao)由含甲基和少量乙烯基的(de)(de)(de)硅(gui)氧鏈(lian)節組成(cheng)。苯基的(de)(de)(de)引入(ru)可(ke)(ke)(ke)提高硅(gui)橡膠的(de)(de)(de)耐(nai)(nai)(nai)(nai)高、低溫性(xing)能(neng)(neng)，三氟(fu)丙基及氰基的(de)(de)(de)引入(ru)則(ze)可(ke)(ke)(ke)提高硅(gui)橡膠的(de)(de)(de)耐(nai)(nai)(nai)(nai)溫及耐(nai)(nai)(nai)(nai)油性(xing)能(neng)(neng)。硅(gui)橡膠耐(nai)(nai)(nai)(nai)低溫性(xing)能(neng)(neng)良好(hao)，一般(ban)在-55℃下仍能(neng)(neng)工(gong)作(zuo)。引入(ru)苯基后，可(ke)(ke)(ke)達-73℃。硅(gui)橡膠的(de)(de)(de)耐(nai)(nai)(nai)(nai)熱性(xing)能(neng)(neng)也(ye)很突出(chu)，在180℃下可(ke)(ke)(ke)長(chang)(chang)期工(gong)作(zuo)，稍高于200℃也(ye)能(neng)(neng)承受數周或更長(chang)(chang)時間仍有(you)彈(dan)性(xing)，瞬時可(ke)(ke)(ke)耐(nai)(nai)(nai)(nai)300℃以上的(de)(de)(de)高溫。硅(gui)橡膠的(de)(de)(de)透(tou)氣性(xing)好(hao)，氧氣透(tou)過率在合成(cheng)聚(ju)合物(wu)中是(shi)較高的(de)(de)(de)。此(ci)外，硅(gui)橡膠還具(ju)有(you)生理惰性(xing)、不(bu)會導(dao)致凝血的(de)(de)(de)突出(chu)特性(xing)，因(yin)此(ci)在醫(yi)用領域(yu)應(ying)用廣泛(fan)。

主要品種

硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)分(fen)類的方法(fa)很多，通(tong)常按(an)固化(hua)前的形態分(fen)為(wei)固體(ti)硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)和(he)液體(ti)硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)；按(an)硫化(hua)溫度分(fen)為(wei)室溫硫化(hua)硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)，高(gao)溫硫化(hua)硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)；按(an)所用單體(ti)的不同，可分(fen)為(wei)甲基(ji)乙(yi)烯(xi)基(ji)硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)，甲基(ji)苯(ben)基(ji)乙(yi)烯(xi)基(ji)硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)、氟硅(gui)，腈(jing)硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)等(deng)；按(an)性能(neng)和(he)用途(tu)的不同又可分(fen)為(wei)通(tong)用型(xing)(xing)(xing)、超耐低(di)溫型(xing)(xing)(xing)、超耐高(gao)溫型(xing)(xing)(xing)、高(gao)強力型(xing)(xing)(xing)、耐油型(xing)(xing)(xing)、醫用型(xing)(xing)(xing)等(deng)等(deng)。

發展史

硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)早期是(shi)由美國(guo)(guo)以(yi)三氯化(hua)鐵為(wei)催化(hua)劑合成(cheng)的。1945年，硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)產品(pin)問(wen)世(shi)。1948年，采用高比(bi)表面積的氣相(xiang)法白炭(tan)黑補強的硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)研制成(cheng)功，使硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的性能躍(yue)升到實用階段，奠定了現(xian)代硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)生(sheng)產技術的基(ji)礎。從二甲基(ji)二氯硅(gui)(gui)烷合成(cheng)開始生(sheng)產硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的國(guo)(guo)家(jia)有美國(guo)(guo)。俄羅斯(si)、德國(guo)(guo)、日本、韓(han)國(guo)(guo)和(he)中(zhong)(zhong)(zhong)國(guo)(guo)等。中(zhong)(zhong)(zhong)國(guo)(guo)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的工(gong)業化(hua)研究(jiu)始于1957年，多(duo)家(jia)研究(jiu)所和(he)企業陸續(xu)開發出各種硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)。到2003年底，中(zhong)(zhong)(zhong)國(guo)(guo)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)生(sheng)產能力為(wei)135千噸(dun)(dun)，其中(zhong)(zhong)(zhong)高溫膠(jiao)(jiao)100千噸(dun)(dun)。

高溫硫化硅橡膠

高溫硫(liu)化硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)是指聚硅(gui)氧(yang)(yang)烷變成彈(dan)性(xing)體(ti)的(de)過(guo)(guo)程是經(jing)過(guo)(guo)高溫（110-170℃）硫(liu)化成型(xing)(xing)的(de)。它(ta)主(zhu)要以(yi)高分(fen)子量(liang)的(de)聚甲基乙烯(xi)基硅(gui)氧(yang)(yang)烷為生膠(jiao)(jiao)，混(hun)入(ru)補強(qiang)(qiang)填料、硫(liu)化劑(ji)(ji)等(deng)，在加熱加壓下硫(liu)化成彈(dan)性(xing)體(ti)。硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)補強(qiang)(qiang)主(zhu)要是各(ge)種類型(xing)(xing)的(de)白(bai)炭(tan)黑(hei)，可使硫(liu)化膠(jiao)(jiao)的(de)強(qiang)(qiang)度增加數十(shi)倍。有時為了降低成本或改善膠(jiao)(jiao)料性(xing)能及賦予硫(liu)化膠(jiao)(jiao)各(ge)種特殊的(de)性(xing)能，也加入(ru)相應的(de)各(ge)種添加劑(ji)(ji)。硫(liu)化劑(ji)(ji)是各(ge)種有機過(guo)(guo)氧(yang)(yang)化物或加成反(fan)應催化劑(ji)(ji)。

加工(gong)成型方法如圖所示(shi)。一次硫(liu)化(hua)的(de)(de)目的(de)(de)是(shi)進行高(gao)分子鏈的(de)(de)交聯反應；二(er)次硫(liu)化(hua)的(de)(de)目的(de)(de)是(shi)進行補(bu)充交聯、驅除硫(liu)化(hua)劑分解(jie)產物和(he)其他揮發(fa)性化(hua)合(he)物以穩定(ding)硫(liu)化(hua)膠(jiao)的(de)(de)各(ge)項性能。常用(yong)的(de)(de)設備(bei)有(you)開放式煉膠(jiao)機(ji)、捏合(he)機(ji)及真空密煉機(ji)。

主要性能

（1）高溫(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)能(neng)。硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)顯著的(de)(de)(de)(de)特征(zheng)是(shi)高溫(wen)(wen)穩定性(xing)(xing)(xing)，雖(sui)然(ran)常(chang)溫(wen)(wen)下(xia)(xia)(xia)硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)(de)強度僅是(shi)天然(ran)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)或某些合(he)成橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)(de)一半(ban)，但(dan)在(zai)200℃以上的(de)(de)(de)(de)高溫(wen)(wen)環境下(xia)(xia)(xia)，硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)仍能(neng)保持(chi)一定的(de)(de)(de)(de)柔韌(ren)性(xing)(xing)(xing)、回彈性(xing)(xing)(xing)和(he)(he)表(biao)面硬度，且力學(xue)性(xing)(xing)(xing)能(neng)無明(ming)顯變化(hua)(hua)(hua)。（2）低(di)溫(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)能(neng)硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)(de)玻璃化(hua)(hua)(hua)溫(wen)(wen)度一般為-70~-50℃，特殊配方可達-100℃，表(biao)明(ming)其低(di)溫(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)能(neng)優異。這對(dui)(dui)(dui)航空(kong)、宇航工業的(de)(de)(de)(de)意義(yi)重大(da)。（3）耐(nai)(nai)(nai)候性(xing)(xing)(xing)硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)中Si-O-Si鍵對(dui)(dui)(dui)氧、臭(chou)氧及紫外線等十分(fen)穩定，在(zai)不(bu)加任何添加劑的(de)(de)(de)(de)情況下(xia)(xia)(xia)，就(jiu)具(ju)有(you)優良的(de)(de)(de)(de)耐(nai)(nai)(nai)候性(xing)(xing)(xing)。（4）電氣(qi)性(xing)(xing)(xing)能(neng)。硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)具(ju)有(you)優異的(de)(de)(de)(de)絕緣性(xing)(xing)(xing)能(neng)，耐(nai)(nai)(nai)電暈性(xing)(xing)(xing)和(he)(he)耐(nai)(nai)(nai)電弧性(xing)(xing)(xing)也(ye)非常(chang)好(hao)。（5）物(wu)理(li)機(ji)械性(xing)(xing)(xing)能(neng)。硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)常(chang)溫(wen)(wen)下(xia)(xia)(xia)的(de)(de)(de)(de)物(wu)理(li)機(ji)械性(xing)(xing)(xing)能(neng)比(bi)通用橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)差(cha)，但(dan)在(zai)150℃的(de)(de)(de)(de)高溫(wen)(wen)和(he)(he)-50℃的(de)(de)(de)(de)低(di)溫(wen)(wen)下(xia)(xia)(xia)，其物(wu)理(li)機(ji)械性(xing)(xing)(xing)能(neng)優于(yu)通用橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)。（6）耐(nai)(nai)(nai)油(you)及化(hua)(hua)(hua)學(xue)試劑性(xing)(xing)(xing)。普通硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)具(ju)有(you)中等的(de)(de)(de)(de)耐(nai)(nai)(nai)油(you)、耐(nai)(nai)(nai)溶劑性(xing)(xing)(xing)能(neng)。（7）氣(qi)體(ti)(ti)透(tou)過性(xing)(xing)(xing)能(neng)。室溫(wen)(wen)下(xia)(xia)(xia)硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)對(dui)(dui)(dui)空(kong)氣(qi)、氮、氧、二氧化(hua)(hua)(hua)碳等氣(qi)體(ti)(ti)的(de)(de)(de)(de)透(tou)氣(qi)性(xing)(xing)(xing)比(bi)天然(ran)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)高出30-50倍。（8）生(sheng)理(li)惰性(xing)(xing)(xing)。硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)無毒，無味，無嗅，與人體(ti)(ti)組織(zhi)(zhi)不(bu)粘連，具(ju)有(you)抗凝(ning)血(xue)作用，對(dui)(dui)(dui)肌體(ti)(ti)組織(zhi)(zhi)的(de)(de)(de)(de)反應性(xing)(xing)(xing)非常(chang)少。特別適合(he)作為醫用材(cai)料(liao)。

硅橡膠的用量

據中國(guo)(guo)汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)工(gong)業協會統計，2012年，汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)產(chan)銷(xiao)分別達到1927.18萬輛(liang)和1930.64萬輛(liang)，同(tong)比(bi)分別增(zeng)長(chang)4.63%和4.33%，汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)工(gong)業硅橡(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)(de)用(yong)(yong)(yong)量(liang)約達2.0萬t。根(gen)據觀研天下(xia)的(de)(de)(de)(de)新研究，增(zeng)加(jia)有機(ji)硅材(cai)料在(zai)汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)零部(bu)件(jian)方面的(de)(de)(de)(de)用(yong)(yong)(yong)量(liang)，可以(yi)大(da)幅度提高汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)的(de)(de)(de)(de)安全(quan)性(xing)能，因此，汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)產(chan)量(liang)和單(dan)車(che)(che)用(yong)(yong)(yong)量(liang)水平的(de)(de)(de)(de)提高都將推(tui)動汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)工(gong)業對硅橡(xiang)膠(jiao)需求的(de)(de)(de)(de)增(zeng)加(jia)。國(guo)(guo)家鼓勵自(zi)主(zhu)品(pin)牌(pai)的(de)(de)(de)(de)汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)發展，關(guan)鍵汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)零部(bu)件(jian)實現(xian)自(zi)主(zhu)化，《2012年度黨政機(ji)關(guan)公務用(yong)(yong)(yong)車(che)(che)選用(yong)(yong)(yong)車(che)(che)型(xing)目錄（征求意見稿）》為(wei)自(zi)主(zhu)品(pin)牌(pai)擴(kuo)大(da)在(zai)政府采購的(de)(de)(de)(de)市(shi)場份額，為(wei)改變目前國(guo)(guo)內政府采購以(yi)合資品(pin)牌(pai)產(chan)品(pin)為(wei)主(zhu)的(de)(de)(de)(de)局面提供了保障。促進自(zi)主(zhu)品(pin)牌(pai)發展，國(guo)(guo)產(chan)汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)業的(de)(de)(de)(de)繁(fan)榮將為(wei)汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)膠(jiao)的(de)(de)(de)(de)應用(yong)(yong)(yong)提供有力保障。預測未來3年，我國(guo)(guo)室溫硫化硅橡(xiang)膠(jiao)在(zai)汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)行(xing)業將以(yi)年均(jun)20%增(zeng)長(chang)。

此外(wai)，硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)是重要(yao)的(de)非(fei)石(shi)(shi)(shi)(shi)油(you)(you)基合(he)成(cheng)橡(xiang)膠(jiao)，約占非(fei)石(shi)(shi)(shi)(shi)油(you)(you)基合(he)成(cheng)橡(xiang)膠(jiao)消費(fei)量(liang)的(de)98%。但因為石(shi)(shi)(shi)(shi)油(you)(you)價格(ge)的(de)大幅上漲(zhang)，同(tong)時我(wo)國在硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)的(de)關(guan)鍵原料有機(ji)硅(gui)(gui)(gui)單體(ti)的(de)生產技(ji)術(shu)方(fang)面(mian)取得突破，有機(ji)硅(gui)(gui)(gui)單體(ti)的(de)生產技(ji)術(shu)在2005年前(qian)被(bei)幾(ji)家跨(kua)國公(gong)司壟斷，但目(mu)前(qian)我(wo)國已(yi)發展(zhan)成(cheng)為全(quan)球有機(ji)硅(gui)(gui)(gui)單體(ti)第(di)1大國，這(zhe)(zhe)2個方(fang)面(mian)原因使硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)的(de)價格(ge)從2011年起開始低(di)于石(shi)(shi)(shi)(shi)油(you)(you)基合(he)成(cheng)橡(xiang)膠(jiao)，僅約為大宗石(shi)(shi)(shi)(shi)油(you)(you)基橡(xiang)膠(jiao)的(de)80%～90%，成(cheng)為廉價的(de)合(he)成(cheng)橡(xiang)膠(jiao)，并(bing)開始大規模(mo)替代石(shi)(shi)(shi)(shi)油(you)(you)基合(he)成(cheng)橡(xiang)膠(jiao)。這(zhe)(zhe)將極大拓展(zhan)有機(ji)硅(gui)(gui)(gui)產業的(de)市(shi)場空間，同(tong)時將帶動硅(gui)(gui)(gui)油(you)(you)、硅(gui)(gui)(gui)烷偶聯劑(ji)和硅(gui)(gui)(gui)樹(shu)脂等(deng)其他有機(ji)硅(gui)(gui)(gui)產品的(de)消費(fei)。