硅橡膠是(shi)指主鏈(lian)由硅和氧原子交替構成(cheng)，硅原子上通(tong)常連有(you)(you)兩個有(you)(you)機基(ji)(ji)團的(de)(de)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)。普通(tong)的(de)(de)硅橡(xiang)(xiang)膠(jiao)主要(yao)由含(han)甲基(ji)(ji)和少(shao)量(liang)乙烯(xi)基(ji)(ji)的(de)(de)硅氧鏈(lian)節組成(cheng)。苯基(ji)(ji)的(de)(de)引(yin)(yin)入可(ke)提高(gao)(gao)硅橡(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)耐(nai)(nai)高(gao)(gao)、低溫(wen)性(xing)能(neng)(neng)(neng)，三氟丙基(ji)(ji)及氰基(ji)(ji)的(de)(de)引(yin)(yin)入則可(ke)提高(gao)(gao)硅橡(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)耐(nai)(nai)溫(wen)及耐(nai)(nai)油性(xing)能(neng)(neng)(neng)。硅橡(xiang)(xiang)膠(jiao)耐(nai)(nai)低溫(wen)性(xing)能(neng)(neng)(neng)良好(hao)(hao)，一般(ban)在(zai)(zai)-55℃下仍(reng)能(neng)(neng)(neng)工(gong)作。引(yin)(yin)入苯基(ji)(ji)后，可(ke)達(da)-73℃。硅橡(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)耐(nai)(nai)熱性(xing)能(neng)(neng)(neng)也(ye)很(hen)突出(chu)，在(zai)(zai)180℃下可(ke)長(chang)期工(gong)作，稍高(gao)(gao)于200℃也(ye)能(neng)(neng)(neng)承受(shou)數周或更長(chang)時間仍(reng)有(you)(you)彈性(xing)，瞬時可(ke)耐(nai)(nai)300℃以上的(de)(de)高(gao)(gao)溫(wen)。硅橡(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)透氣性(xing)好(hao)(hao)，氧氣透過率在(zai)(zai)合成(cheng)聚合物中是(shi)較高(gao)(gao)的(de)(de)。此外，硅橡(xiang)(xiang)膠(jiao)還(huan)具有(you)(you)生理惰(duo)性(xing)、不(bu)會(hui)導致凝血的(de)(de)突出(chu)特(te)性(xing)，因(yin)此在(zai)(zai)醫用領(ling)域應(ying)用廣泛。

主要品種

硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠分(fen)類的(de)方法很多，通常按(an)固化前的(de)形態(tai)分(fen)為(wei)(wei)固體硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠和(he)液體硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠；按(an)硫(liu)化溫度分(fen)為(wei)(wei)室溫硫(liu)化硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠，高(gao)溫硫(liu)化硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠；按(an)所用(yong)(yong)單體的(de)不同，可(ke)(ke)分(fen)為(wei)(wei)甲(jia)基(ji)乙(yi)烯基(ji)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠，甲(jia)基(ji)苯基(ji)乙(yi)烯基(ji)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠、氟硅(gui)，腈硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠等；按(an)性能(neng)和(he)用(yong)(yong)途的(de)不同又(you)可(ke)(ke)分(fen)為(wei)(wei)通用(yong)(yong)型(xing)(xing)、超耐低溫型(xing)(xing)、超耐高(gao)溫型(xing)(xing)、高(gao)強力型(xing)(xing)、耐油型(xing)(xing)、醫用(yong)(yong)型(xing)(xing)等等。

發展史

硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)早期是(shi)由美國(guo)(guo)(guo)以三氯化鐵為催化劑合(he)成的(de)(de)(de)(de)。1945年(nian)，硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)產品問世。1948年(nian)，采(cai)用(yong)高比(bi)表面積的(de)(de)(de)(de)氣相法白炭黑補強的(de)(de)(de)(de)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)研制成功，使硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)性(xing)能躍升到實用(yong)階段，奠定了現(xian)代硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)生產技術(shu)的(de)(de)(de)(de)基(ji)礎(chu)。從二甲基(ji)二氯硅(gui)(gui)烷合(he)成開(kai)始(shi)生產硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)國(guo)(guo)(guo)家(jia)有美國(guo)(guo)(guo)。俄羅(luo)斯、德國(guo)(guo)(guo)、日本、韓國(guo)(guo)(guo)和中國(guo)(guo)(guo)等。中國(guo)(guo)(guo)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)工業(ye)化研究始(shi)于1957年(nian)，多(duo)家(jia)研究所和企業(ye)陸續開(kai)發出各種硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)。到2003年(nian)底，中國(guo)(guo)(guo)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)生產能力為135千噸(dun)，其中高溫膠(jiao)(jiao)(jiao)100千噸(dun)。

高溫硫化硅橡膠

高(gao)溫硫(liu)(liu)化(hua)(hua)硅橡(xiang)膠是(shi)指聚(ju)(ju)硅氧(yang)烷(wan)(wan)變成(cheng)彈(dan)性體的(de)(de)過(guo)程是(shi)經過(guo)高(gao)溫（110-170℃）硫(liu)(liu)化(hua)(hua)成(cheng)型的(de)(de)。它主(zhu)要(yao)以高(gao)分子量的(de)(de)聚(ju)(ju)甲基乙(yi)烯基硅氧(yang)烷(wan)(wan)為生膠，混入(ru)(ru)補強填(tian)料、硫(liu)(liu)化(hua)(hua)劑(ji)等(deng)，在(zai)加(jia)熱加(jia)壓下硫(liu)(liu)化(hua)(hua)成(cheng)彈(dan)性體。硅橡(xiang)膠的(de)(de)補強主(zhu)要(yao)是(shi)各(ge)種類型的(de)(de)白炭黑，可使硫(liu)(liu)化(hua)(hua)膠的(de)(de)強度增加(jia)數十倍。有(you)時為了降低(di)成(cheng)本(ben)或改善膠料性能(neng)及賦予硫(liu)(liu)化(hua)(hua)膠各(ge)種特殊的(de)(de)性能(neng)，也加(jia)入(ru)(ru)相(xiang)應的(de)(de)各(ge)種添(tian)加(jia)劑(ji)。硫(liu)(liu)化(hua)(hua)劑(ji)是(shi)各(ge)種有(you)機(ji)過(guo)氧(yang)化(hua)(hua)物或加(jia)成(cheng)反應催化(hua)(hua)劑(ji)。

加工(gong)成型方法如圖(tu)所示。一次(ci)硫化的(de)目(mu)(mu)的(de)是進(jin)行高(gao)分(fen)子(zi)鏈的(de)交(jiao)聯(lian)反應；二次(ci)硫化的(de)目(mu)(mu)的(de)是進(jin)行補(bu)充交(jiao)聯(lian)、驅除硫化劑分(fen)解產物(wu)和(he)其他揮(hui)發性(xing)化合物(wu)以穩(wen)定硫化膠的(de)各項性(xing)能。常用的(de)設備(bei)有開(kai)放式煉膠機、捏(nie)合機及真空密(mi)煉機。

主要性能

（1）高(gao)溫(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)顯(xian)著(zhu)的(de)(de)(de)特(te)征是(shi)高(gao)溫(wen)(wen)穩(wen)定(ding)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)，雖然常(chang)溫(wen)(wen)下硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)強度僅是(shi)天然橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)或某些合(he)成橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)一(yi)半，但在200℃以(yi)上的(de)(de)(de)高(gao)溫(wen)(wen)環境下，硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)仍(reng)能(neng)(neng)(neng)保持(chi)一(yi)定(ding)的(de)(de)(de)柔韌性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)、回彈性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)和表(biao)面硬度，且力(li)學性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)無(wu)明顯(xian)變化。（2）低(di)溫(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)玻璃(li)化溫(wen)(wen)度一(yi)般為-70~-50℃，特(te)殊(shu)配方(fang)可達-100℃，表(biao)明其(qi)低(di)溫(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)優(you)異。這(zhe)對(dui)航空、宇航工業(ye)的(de)(de)(de)意義重(zhong)大。（3）耐候性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)中Si-O-Si鍵(jian)對(dui)氧(yang)、臭氧(yang)及(ji)紫外線等(deng)十分(fen)穩(wen)定(ding)，在不(bu)加任(ren)何添加劑(ji)(ji)的(de)(de)(de)情況下，就具有(you)優(you)良的(de)(de)(de)耐候性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)。（4）電氣性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)具有(you)優(you)異的(de)(de)(de)絕緣性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)，耐電暈性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)和耐電弧性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)也(ye)非(fei)常(chang)好。（5）物理(li)(li)機械性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)常(chang)溫(wen)(wen)下的(de)(de)(de)物理(li)(li)機械性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)比(bi)通用(yong)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)差，但在150℃的(de)(de)(de)高(gao)溫(wen)(wen)和-50℃的(de)(de)(de)低(di)溫(wen)(wen)下，其(qi)物理(li)(li)機械性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)優(you)于通用(yong)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)。（6）耐油及(ji)化學試劑(ji)(ji)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)。普通硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)具有(you)中等(deng)的(de)(de)(de)耐油、耐溶劑(ji)(ji)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。（7）氣體透(tou)過性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。室(shi)溫(wen)(wen)下硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)對(dui)空氣、氮、氧(yang)、二氧(yang)化碳等(deng)氣體的(de)(de)(de)透(tou)氣性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)比(bi)天然橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)高(gao)出(chu)30-50倍。（8）生理(li)(li)惰性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)無(wu)毒，無(wu)味(wei)，無(wu)嗅，與人體組織不(bu)粘連(lian)，具有(you)抗凝血(xue)作(zuo)用(yong)，對(dui)肌體組織的(de)(de)(de)反應性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)非(fei)常(chang)少。特(te)別(bie)適(shi)合(he)作(zuo)為醫用(yong)材料。

硅橡膠的用量

據中國(guo)(guo)汽(qi)(qi)(qi)車(che)工(gong)業協會統計，2012年(nian)，汽(qi)(qi)(qi)車(che)產(chan)銷分別達到1927.18萬輛(liang)和1930.64萬輛(liang)，同(tong)比分別增(zeng)長4.63%和4.33%，汽(qi)(qi)(qi)車(che)工(gong)業硅橡膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)(de)用(yong)量(liang)(liang)約達2.0萬t。根據觀研(yan)天下(xia)的(de)(de)(de)(de)(de)新研(yan)究，增(zeng)加有機硅材(cai)料在(zai)汽(qi)(qi)(qi)車(che)零部件方(fang)面的(de)(de)(de)(de)(de)用(yong)量(liang)(liang)，可以大(da)幅度提高(gao)汽(qi)(qi)(qi)車(che)的(de)(de)(de)(de)(de)安全性能(neng)，因此(ci)，汽(qi)(qi)(qi)車(che)產(chan)量(liang)(liang)和單(dan)車(che)用(yong)量(liang)(liang)水平的(de)(de)(de)(de)(de)提高(gao)都(dou)將(jiang)推動汽(qi)(qi)(qi)車(che)工(gong)業對(dui)硅橡膠(jiao)(jiao)需求的(de)(de)(de)(de)(de)增(zeng)加。國(guo)(guo)家(jia)鼓勵自(zi)主(zhu)品(pin)牌(pai)的(de)(de)(de)(de)(de)汽(qi)(qi)(qi)車(che)發展(zhan)，關鍵汽(qi)(qi)(qi)車(che)零部件實現(xian)自(zi)主(zhu)化，《2012年(nian)度黨政(zheng)機關公(gong)務(wu)用(yong)車(che)選用(yong)車(che)型(xing)目(mu)錄(lu)（征求意見(jian)稿）》為(wei)(wei)(wei)自(zi)主(zhu)品(pin)牌(pai)擴大(da)在(zai)政(zheng)府(fu)(fu)采購的(de)(de)(de)(de)(de)市(shi)場份額(e)，為(wei)(wei)(wei)改(gai)變目(mu)前國(guo)(guo)內政(zheng)府(fu)(fu)采購以合資(zi)品(pin)牌(pai)產(chan)品(pin)為(wei)(wei)(wei)主(zhu)的(de)(de)(de)(de)(de)局面提供了(le)保(bao)障(zhang)。促進自(zi)主(zhu)品(pin)牌(pai)發展(zhan)，國(guo)(guo)產(chan)汽(qi)(qi)(qi)車(che)業的(de)(de)(de)(de)(de)繁榮(rong)將(jiang)為(wei)(wei)(wei)汽(qi)(qi)(qi)車(che)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)(de)應(ying)用(yong)提供有力保(bao)障(zhang)。預(yu)測未來(lai)3年(nian)，我(wo)國(guo)(guo)室溫硫化硅橡膠(jiao)(jiao)在(zai)汽(qi)(qi)(qi)車(che)行業將(jiang)以年(nian)均20%增(zeng)長。

此外，硅(gui)(gui)橡(xiang)膠是重要的(de)(de)非(fei)石油(you)(you)基(ji)合成(cheng)橡(xiang)膠，約占非(fei)石油(you)(you)基(ji)合成(cheng)橡(xiang)膠消費量的(de)(de)98%。但因為石油(you)(you)價(jia)格的(de)(de)大幅(fu)上漲(zhang)，同(tong)時我國(guo)在硅(gui)(gui)橡(xiang)膠的(de)(de)關鍵(jian)原料有(you)(you)機硅(gui)(gui)單(dan)體(ti)的(de)(de)生(sheng)產(chan)技術方(fang)(fang)面取得(de)突破，有(you)(you)機硅(gui)(gui)單(dan)體(ti)的(de)(de)生(sheng)產(chan)技術在2005年(nian)前被(bei)幾家跨國(guo)公司壟斷(duan)，但目前我國(guo)已(yi)發展(zhan)成(cheng)為全球(qiu)有(you)(you)機硅(gui)(gui)單(dan)體(ti)第1大國(guo)，這(zhe)2個方(fang)(fang)面原因使硅(gui)(gui)橡(xiang)膠的(de)(de)價(jia)格從2011年(nian)起開(kai)始低于石油(you)(you)基(ji)合成(cheng)橡(xiang)膠，僅約為大宗石油(you)(you)基(ji)橡(xiang)膠的(de)(de)80%～90%，成(cheng)為廉價(jia)的(de)(de)合成(cheng)橡(xiang)膠，并開(kai)始大規模替代石油(you)(you)基(ji)合成(cheng)橡(xiang)膠。這(zhe)將(jiang)(jiang)極大拓展(zhan)有(you)(you)機硅(gui)(gui)產(chan)業(ye)的(de)(de)市場(chang)空(kong)間，同(tong)時將(jiang)(jiang)帶動硅(gui)(gui)油(you)(you)、硅(gui)(gui)烷偶聯劑和硅(gui)(gui)樹(shu)脂等其他(ta)有(you)(you)機硅(gui)(gui)產(chan)品的(de)(de)消費。