硅橡膠是指主鏈(lian)由硅(gui)和氧原子交替構成，硅(gui)原子上通常連(lian)有兩個有機(ji)基(ji)(ji)團的(de)(de)橡(xiang)(xiang)膠。普通的(de)(de)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠主要由含(han)甲基(ji)(ji)和少(shao)量乙烯基(ji)(ji)的(de)(de)硅(gui)氧鏈(lian)節組成。苯基(ji)(ji)的(de)(de)引入可(ke)(ke)提高(gao)(gao)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠的(de)(de)耐(nai)(nai)(nai)高(gao)(gao)、低溫(wen)(wen)性(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)，三氟丙(bing)基(ji)(ji)及(ji)氰基(ji)(ji)的(de)(de)引入則可(ke)(ke)提高(gao)(gao)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠的(de)(de)耐(nai)(nai)(nai)溫(wen)(wen)及(ji)耐(nai)(nai)(nai)油性(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)。硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠耐(nai)(nai)(nai)低溫(wen)(wen)性(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)良(liang)好(hao)，一(yi)般在(zai)(zai)-55℃下(xia)仍(reng)能(neng)(neng)(neng)(neng)工作。引入苯基(ji)(ji)后，可(ke)(ke)達(da)-73℃。硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠的(de)(de)耐(nai)(nai)(nai)熱性(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)也(ye)很突(tu)出，在(zai)(zai)180℃下(xia)可(ke)(ke)長期工作，稍(shao)高(gao)(gao)于200℃也(ye)能(neng)(neng)(neng)(neng)承受數周或更長時間仍(reng)有彈性(xing)，瞬時可(ke)(ke)耐(nai)(nai)(nai)300℃以上的(de)(de)高(gao)(gao)溫(wen)(wen)。硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠的(de)(de)透氣(qi)性(xing)好(hao)，氧氣(qi)透過率在(zai)(zai)合(he)成聚合(he)物(wu)中是較高(gao)(gao)的(de)(de)。此外，硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠還具有生(sheng)理惰(duo)性(xing)、不會(hui)導致凝血(xue)的(de)(de)突(tu)出特性(xing)，因此在(zai)(zai)醫(yi)用領(ling)域應用廣泛。

主要品種

硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)分(fen)(fen)類(lei)的方法很多，通常(chang)按(an)固化(hua)(hua)前的形態分(fen)(fen)為固體(ti)(ti)(ti)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)和(he)液體(ti)(ti)(ti)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)；按(an)硫化(hua)(hua)溫度(du)分(fen)(fen)為室溫硫化(hua)(hua)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)，高溫硫化(hua)(hua)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)；按(an)所用單(dan)體(ti)(ti)(ti)的不同，可分(fen)(fen)為甲基(ji)(ji)乙烯基(ji)(ji)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)，甲基(ji)(ji)苯基(ji)(ji)乙烯基(ji)(ji)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)、氟硅(gui)，腈(jing)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)等；按(an)性(xing)能和(he)用途的不同又可分(fen)(fen)為通用型(xing)(xing)(xing)、超耐低溫型(xing)(xing)(xing)、超耐高溫型(xing)(xing)(xing)、高強力型(xing)(xing)(xing)、耐油(you)型(xing)(xing)(xing)、醫用型(xing)(xing)(xing)等等。

發展史

硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)早期(qi)是由美國(guo)以三氯化(hua)(hua)鐵為催化(hua)(hua)劑合(he)成的(de)。1945年(nian)，硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)產(chan)品問世。1948年(nian)，采用(yong)高(gao)比表(biao)面(mian)積的(de)氣相法白炭(tan)黑(hei)補強的(de)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)研制成功，使硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)性能躍升到實用(yong)階(jie)段，奠定了現代硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)生產(chan)技(ji)術(shu)的(de)基礎。從(cong)二甲基二氯硅(gui)(gui)(gui)烷合(he)成開始(shi)(shi)生產(chan)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)國(guo)家有美國(guo)。俄羅(luo)斯、德國(guo)、日本、韓國(guo)和中(zhong)國(guo)等。中(zhong)國(guo)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)工業(ye)化(hua)(hua)研究始(shi)(shi)于1957年(nian)，多家研究所和企(qi)業(ye)陸續開發(fa)出各種(zhong)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)。到2003年(nian)底，中(zhong)國(guo)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)生產(chan)能力(li)為135千(qian)噸(dun)，其中(zhong)高(gao)溫(wen)膠(jiao)(jiao)(jiao)100千(qian)噸(dun)。

高溫硫化硅橡膠

高溫(wen)(wen)硫(liu)化(hua)(hua)硅(gui)(gui)橡膠(jiao)是指(zhi)聚(ju)硅(gui)(gui)氧烷變成(cheng)(cheng)彈性(xing)體的過(guo)(guo)程是經(jing)過(guo)(guo)高溫(wen)(wen)（110-170℃）硫(liu)化(hua)(hua)成(cheng)(cheng)型的。它主(zhu)要(yao)(yao)以高分(fen)子量的聚(ju)甲基(ji)乙烯基(ji)硅(gui)(gui)氧烷為生膠(jiao)，混入補(bu)強(qiang)(qiang)填料(liao)、硫(liu)化(hua)(hua)劑(ji)(ji)(ji)等，在加(jia)熱(re)加(jia)壓(ya)下硫(liu)化(hua)(hua)成(cheng)(cheng)彈性(xing)體。硅(gui)(gui)橡膠(jiao)的補(bu)強(qiang)(qiang)主(zhu)要(yao)(yao)是各(ge)種(zhong)(zhong)類型的白炭黑，可(ke)使硫(liu)化(hua)(hua)膠(jiao)的強(qiang)(qiang)度(du)增(zeng)加(jia)數十倍。有時為了(le)降低成(cheng)(cheng)本或改善膠(jiao)料(liao)性(xing)能及賦予硫(liu)化(hua)(hua)膠(jiao)各(ge)種(zhong)(zhong)特殊的性(xing)能，也加(jia)入相應的各(ge)種(zhong)(zhong)添加(jia)劑(ji)(ji)(ji)。硫(liu)化(hua)(hua)劑(ji)(ji)(ji)是各(ge)種(zhong)(zhong)有機過(guo)(guo)氧化(hua)(hua)物或加(jia)成(cheng)(cheng)反應催化(hua)(hua)劑(ji)(ji)(ji)。

加(jia)工(gong)成(cheng)型(xing)方法如圖所示。一次(ci)硫(liu)化(hua)(hua)的目的是進(jin)行高分(fen)子鏈的交聯(lian)(lian)反應；二(er)次(ci)硫(liu)化(hua)(hua)的目的是進(jin)行補充交聯(lian)(lian)、驅(qu)除硫(liu)化(hua)(hua)劑(ji)分(fen)解產物(wu)和(he)其他揮發性化(hua)(hua)合物(wu)以穩定硫(liu)化(hua)(hua)膠的各項(xiang)性能(neng)。常用的設備有開放式煉膠機、捏合機及真空密煉機。

主要性能

（1）高(gao)(gao)溫(wen)(wen)(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)顯著(zhu)的(de)(de)(de)特征是(shi)高(gao)(gao)溫(wen)(wen)(wen)(wen)穩定性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)，雖然常(chang)溫(wen)(wen)(wen)(wen)下(xia)(xia)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)強度僅(jin)是(shi)天(tian)然橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)或某些合(he)成橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)一半，但(dan)在200℃以上的(de)(de)(de)高(gao)(gao)溫(wen)(wen)(wen)(wen)環境下(xia)(xia)，硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)仍能(neng)(neng)(neng)保持一定的(de)(de)(de)柔韌(ren)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)、回彈性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)和(he)表面硬度，且力學性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)無(wu)明(ming)顯變化(hua)(hua)(hua)。（2）低溫(wen)(wen)(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)玻璃(li)化(hua)(hua)(hua)溫(wen)(wen)(wen)(wen)度一般為-70~-50℃，特殊配方可達(da)-100℃，表明(ming)其(qi)低溫(wen)(wen)(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)優異(yi)。這對航(hang)(hang)空(kong)、宇航(hang)(hang)工業的(de)(de)(de)意(yi)義重(zhong)大。（3）耐(nai)候(hou)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)中Si-O-Si鍵對氧、臭氧及(ji)紫外線等(deng)十分(fen)穩定，在不加(jia)任(ren)何添加(jia)劑的(de)(de)(de)情況下(xia)(xia)，就具(ju)有(you)(you)優良的(de)(de)(de)耐(nai)候(hou)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)。（4）電(dian)氣性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)具(ju)有(you)(you)優異(yi)的(de)(de)(de)絕(jue)緣(yuan)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)，耐(nai)電(dian)暈性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)和(he)耐(nai)電(dian)弧性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)也非常(chang)好。（5）物理機械性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)常(chang)溫(wen)(wen)(wen)(wen)下(xia)(xia)的(de)(de)(de)物理機械性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)比通(tong)用橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)差，但(dan)在150℃的(de)(de)(de)高(gao)(gao)溫(wen)(wen)(wen)(wen)和(he)-50℃的(de)(de)(de)低溫(wen)(wen)(wen)(wen)下(xia)(xia)，其(qi)物理機械性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)優于(yu)通(tong)用橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)。（6）耐(nai)油及(ji)化(hua)(hua)(hua)學試劑性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)。普通(tong)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)具(ju)有(you)(you)中等(deng)的(de)(de)(de)耐(nai)油、耐(nai)溶劑性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。（7）氣體透過性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。室溫(wen)(wen)(wen)(wen)下(xia)(xia)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)對空(kong)氣、氮、氧、二氧化(hua)(hua)(hua)碳等(deng)氣體的(de)(de)(de)透氣性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)比天(tian)然橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)高(gao)(gao)出30-50倍。（8）生理惰性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)無(wu)毒，無(wu)味，無(wu)嗅(xiu)，與人(ren)體組織不粘連(lian)，具(ju)有(you)(you)抗(kang)凝血作(zuo)用，對肌體組織的(de)(de)(de)反(fan)應性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)非常(chang)少。特別適合(he)作(zuo)為醫(yi)用材料。

硅橡膠的用量

據中國(guo)汽(qi)車工業協(xie)會統計，2012年(nian)，汽(qi)車產(chan)銷分別(bie)達(da)到(dao)1927.18萬(wan)輛(liang)和(he)1930.64萬(wan)輛(liang)，同比分別(bie)增(zeng)(zeng)(zeng)(zeng)長(chang)4.63%和(he)4.33%，汽(qi)車工業硅橡膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)用(yong)量(liang)約達(da)2.0萬(wan)t。根據觀研天下的(de)(de)(de)(de)新研究，增(zeng)(zeng)(zeng)(zeng)加有機硅材料(liao)在汽(qi)車零部(bu)(bu)件(jian)方(fang)面(mian)的(de)(de)(de)(de)用(yong)量(liang)，可以大幅度提高(gao)汽(qi)車的(de)(de)(de)(de)安(an)全(quan)性能，因此(ci)，汽(qi)車產(chan)量(liang)和(he)單車用(yong)量(liang)水平的(de)(de)(de)(de)提高(gao)都(dou)將(jiang)(jiang)推動(dong)汽(qi)車工業對硅橡膠(jiao)(jiao)需(xu)求(qiu)的(de)(de)(de)(de)增(zeng)(zeng)(zeng)(zeng)加。國(guo)家鼓勵自主(zhu)(zhu)品(pin)牌(pai)的(de)(de)(de)(de)汽(qi)車發展，關(guan)鍵汽(qi)車零部(bu)(bu)件(jian)實(shi)現自主(zhu)(zhu)化(hua)，《2012年(nian)度黨政機關(guan)公務用(yong)車選用(yong)車型目錄（征求(qiu)意見稿(gao)）》為自主(zhu)(zhu)品(pin)牌(pai)擴大在政府采購的(de)(de)(de)(de)市場(chang)份額，為改(gai)變(bian)目前國(guo)內(nei)政府采購以合(he)資品(pin)牌(pai)產(chan)品(pin)為主(zhu)(zhu)的(de)(de)(de)(de)局面(mian)提供了保障。促(cu)進自主(zhu)(zhu)品(pin)牌(pai)發展，國(guo)產(chan)汽(qi)車業的(de)(de)(de)(de)繁榮將(jiang)(jiang)為汽(qi)車膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)應用(yong)提供有力保障。預(yu)測未來3年(nian)，我(wo)國(guo)室溫硫化(hua)硅橡膠(jiao)(jiao)在汽(qi)車行(xing)業將(jiang)(jiang)以年(nian)均20%增(zeng)(zeng)(zeng)(zeng)長(chang)。

此(ci)外，硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)是重要的(de)非石油(you)基(ji)(ji)合(he)成(cheng)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)，約占(zhan)非石油(you)基(ji)(ji)合(he)成(cheng)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)消費量的(de)98%。但因為(wei)石油(you)價(jia)格的(de)大(da)(da)幅上漲，同時我(wo)國(guo)在硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)關鍵原(yuan)料有(you)(you)機硅(gui)(gui)單(dan)體(ti)(ti)的(de)生產技術(shu)方(fang)面取得突破(po)，有(you)(you)機硅(gui)(gui)單(dan)體(ti)(ti)的(de)生產技術(shu)在2005年前(qian)被幾家跨國(guo)公司壟(long)斷，但目前(qian)我(wo)國(guo)已發展成(cheng)為(wei)全(quan)球(qiu)有(you)(you)機硅(gui)(gui)單(dan)體(ti)(ti)第(di)1大(da)(da)國(guo)，這2個方(fang)面原(yuan)因使硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)價(jia)格從(cong)2011年起(qi)開始低于石油(you)基(ji)(ji)合(he)成(cheng)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)，僅約為(wei)大(da)(da)宗石油(you)基(ji)(ji)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)80%～90%，成(cheng)為(wei)廉價(jia)的(de)合(he)成(cheng)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)，并開始大(da)(da)規模替代石油(you)基(ji)(ji)合(he)成(cheng)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)。這將(jiang)極大(da)(da)拓展有(you)(you)機硅(gui)(gui)產業的(de)市場空(kong)間，同時將(jiang)帶動硅(gui)(gui)油(you)、硅(gui)(gui)烷偶(ou)聯劑和(he)硅(gui)(gui)樹脂等其他有(you)(you)機硅(gui)(gui)產品的(de)消費。