硅橡膠是指主鏈由硅(gui)(gui)和氧原子(zi)交替構成(cheng)，硅(gui)(gui)原子(zi)上通常連(lian)有兩(liang)個(ge)有機(ji)基(ji)(ji)團的(de)(de)(de)(de)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)。普通的(de)(de)(de)(de)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)主要由含甲基(ji)(ji)和少量乙(yi)烯基(ji)(ji)的(de)(de)(de)(de)硅(gui)(gui)氧鏈節(jie)組(zu)成(cheng)。苯(ben)基(ji)(ji)的(de)(de)(de)(de)引(yin)入可提高硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)耐(nai)高、低溫(wen)(wen)性(xing)能(neng)(neng)(neng)，三氟丙基(ji)(ji)及氰基(ji)(ji)的(de)(de)(de)(de)引(yin)入則(ze)可提高硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)耐(nai)溫(wen)(wen)及耐(nai)油性(xing)能(neng)(neng)(neng)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)耐(nai)低溫(wen)(wen)性(xing)能(neng)(neng)(neng)良好，一(yi)般(ban)在-55℃下(xia)仍能(neng)(neng)(neng)工作(zuo)。引(yin)入苯(ben)基(ji)(ji)后(hou)，可達-73℃。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)耐(nai)熱性(xing)能(neng)(neng)(neng)也很突出，在180℃下(xia)可長(chang)期工作(zuo)，稍高于200℃也能(neng)(neng)(neng)承受數周或更長(chang)時間仍有彈性(xing)，瞬(shun)時可耐(nai)300℃以上的(de)(de)(de)(de)高溫(wen)(wen)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)透氣(qi)性(xing)好，氧氣(qi)透過率在合成(cheng)聚合物中是較(jiao)高的(de)(de)(de)(de)。此外，硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)還具有生理惰性(xing)、不會(hui)導致凝血的(de)(de)(de)(de)突出特性(xing)，因此在醫用領域應(ying)用廣(guang)泛。

主要品種

硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)分(fen)類的(de)(de)方法很多，通常(chang)按(an)固化前的(de)(de)形(xing)態分(fen)為固體(ti)硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)和液體(ti)硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)；按(an)硫化溫(wen)(wen)(wen)度分(fen)為室溫(wen)(wen)(wen)硫化硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)，高(gao)溫(wen)(wen)(wen)硫化硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)；按(an)所用(yong)單(dan)體(ti)的(de)(de)不同(tong)，可分(fen)為甲(jia)(jia)基(ji)乙(yi)(yi)烯(xi)基(ji)硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)，甲(jia)(jia)基(ji)苯基(ji)乙(yi)(yi)烯(xi)基(ji)硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)、氟硅(gui)(gui)(gui)(gui)，腈(jing)硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)等(deng)；按(an)性(xing)能和用(yong)途(tu)的(de)(de)不同(tong)又(you)可分(fen)為通用(yong)型(xing)(xing)(xing)、超耐(nai)低(di)溫(wen)(wen)(wen)型(xing)(xing)(xing)、超耐(nai)高(gao)溫(wen)(wen)(wen)型(xing)(xing)(xing)、高(gao)強(qiang)力(li)型(xing)(xing)(xing)、耐(nai)油型(xing)(xing)(xing)、醫用(yong)型(xing)(xing)(xing)等(deng)等(deng)。

發展史

硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)早(zao)期(qi)是由(you)美(mei)國以三氯化鐵為催(cui)化劑合成(cheng)的(de)。1945年(nian)(nian)，硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)產(chan)品(pin)問世。1948年(nian)(nian)，采用高(gao)比表面積(ji)的(de)氣相法白炭黑補強的(de)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)研(yan)(yan)制成(cheng)功，使硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)性(xing)能躍升(sheng)到(dao)實用階段，奠定(ding)了現代硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)生(sheng)產(chan)技術(shu)的(de)基礎。從(cong)二甲基二氯硅(gui)(gui)烷合成(cheng)開始(shi)(shi)生(sheng)產(chan)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)國家有美(mei)國。俄羅斯、德(de)國、日本、韓(han)國和(he)中(zhong)國等。中(zhong)國硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)工業(ye)(ye)化研(yan)(yan)究始(shi)(shi)于1957年(nian)(nian)，多(duo)家研(yan)(yan)究所和(he)企(qi)業(ye)(ye)陸續(xu)開發出各種硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)。到(dao)2003年(nian)(nian)底，中(zhong)國硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)生(sheng)產(chan)能力(li)為135千噸(dun)，其(qi)中(zhong)高(gao)溫膠(jiao)100千噸(dun)。

高溫硫化硅橡膠

高(gao)溫(wen)硫(liu)(liu)化硅橡膠是指聚硅氧烷變成(cheng)(cheng)(cheng)彈(dan)性(xing)(xing)體的(de)過(guo)程是經(jing)過(guo)高(gao)溫(wen)（110-170℃）硫(liu)(liu)化成(cheng)(cheng)(cheng)型(xing)的(de)。它主(zhu)要以高(gao)分(fen)子(zi)量的(de)聚甲基乙烯基硅氧烷為生(sheng)膠，混入補強(qiang)填料(liao)、硫(liu)(liu)化劑(ji)(ji)等(deng)，在加(jia)(jia)熱加(jia)(jia)壓下硫(liu)(liu)化成(cheng)(cheng)(cheng)彈(dan)性(xing)(xing)體。硅橡膠的(de)補強(qiang)主(zhu)要是各(ge)種(zhong)類型(xing)的(de)白(bai)炭黑(hei)，可使硫(liu)(liu)化膠的(de)強(qiang)度增加(jia)(jia)數十(shi)倍。有時為了(le)降(jiang)低(di)成(cheng)(cheng)(cheng)本或改善(shan)膠料(liao)性(xing)(xing)能及賦予硫(liu)(liu)化膠各(ge)種(zhong)特殊(shu)的(de)性(xing)(xing)能，也加(jia)(jia)入相應的(de)各(ge)種(zhong)添加(jia)(jia)劑(ji)(ji)。硫(liu)(liu)化劑(ji)(ji)是各(ge)種(zhong)有機過(guo)氧化物或加(jia)(jia)成(cheng)(cheng)(cheng)反(fan)應催(cui)化劑(ji)(ji)。

加工成型方法如圖所示。一次(ci)硫(liu)化的(de)目(mu)的(de)是(shi)進行高分子鏈的(de)交(jiao)聯反應；二次(ci)硫(liu)化的(de)目(mu)的(de)是(shi)進行補充交(jiao)聯、驅除硫(liu)化劑分解產物(wu)(wu)和其他揮發性(xing)化合(he)物(wu)(wu)以穩定硫(liu)化膠的(de)各項性(xing)能。常用的(de)設備有開放式煉膠機、捏合(he)機及真空密煉機。

主要性能

（1）高(gao)溫(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)。硅橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)顯著的(de)特征是高(gao)溫(wen)(wen)穩(wen)定(ding)性(xing)(xing)(xing)(xing)，雖然(ran)常(chang)溫(wen)(wen)下(xia)(xia)硅橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)強度(du)僅是天然(ran)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)或某(mou)些合(he)成(cheng)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)一(yi)(yi)半(ban)，但(dan)在200℃以(yi)上的(de)高(gao)溫(wen)(wen)環境下(xia)(xia)，硅橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)仍能(neng)保持一(yi)(yi)定(ding)的(de)柔韌性(xing)(xing)(xing)(xing)、回彈性(xing)(xing)(xing)(xing)和表面硬度(du)，且(qie)力(li)學性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)無(wu)明顯變(bian)化。（2）低溫(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)硅橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)玻(bo)璃化溫(wen)(wen)度(du)一(yi)(yi)般為-70~-50℃，特殊配方可(ke)達-100℃，表明其(qi)低溫(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)優(you)異。這對航空、宇航工業的(de)意(yi)義重大。（3）耐(nai)(nai)候(hou)性(xing)(xing)(xing)(xing)硅橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)中Si-O-Si鍵對氧(yang)、臭氧(yang)及紫(zi)外線等十分穩(wen)定(ding)，在不加任何添(tian)加劑的(de)情況下(xia)(xia)，就具(ju)有(you)優(you)良的(de)耐(nai)(nai)候(hou)性(xing)(xing)(xing)(xing)。（4）電(dian)氣(qi)(qi)(qi)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)。硅橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)具(ju)有(you)優(you)異的(de)絕緣性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)，耐(nai)(nai)電(dian)暈性(xing)(xing)(xing)(xing)和耐(nai)(nai)電(dian)弧性(xing)(xing)(xing)(xing)也非(fei)常(chang)好。（5）物理(li)機(ji)械(xie)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)。硅橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)常(chang)溫(wen)(wen)下(xia)(xia)的(de)物理(li)機(ji)械(xie)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)比(bi)通(tong)(tong)用(yong)(yong)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)差，但(dan)在150℃的(de)高(gao)溫(wen)(wen)和-50℃的(de)低溫(wen)(wen)下(xia)(xia)，其(qi)物理(li)機(ji)械(xie)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)優(you)于通(tong)(tong)用(yong)(yong)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)。（6）耐(nai)(nai)油(you)及化學試劑性(xing)(xing)(xing)(xing)。普通(tong)(tong)硅橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)具(ju)有(you)中等的(de)耐(nai)(nai)油(you)、耐(nai)(nai)溶劑性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)。（7）氣(qi)(qi)(qi)體(ti)透(tou)過性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)。室溫(wen)(wen)下(xia)(xia)硅橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)對空氣(qi)(qi)(qi)、氮、氧(yang)、二(er)氧(yang)化碳等氣(qi)(qi)(qi)體(ti)的(de)透(tou)氣(qi)(qi)(qi)性(xing)(xing)(xing)(xing)比(bi)天然(ran)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)高(gao)出30-50倍。（8）生理(li)惰性(xing)(xing)(xing)(xing)。硅橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)無(wu)毒(du)，無(wu)味，無(wu)嗅，與人體(ti)組織(zhi)不粘連(lian)，具(ju)有(you)抗凝血(xue)作(zuo)用(yong)(yong)，對肌體(ti)組織(zhi)的(de)反應性(xing)(xing)(xing)(xing)非(fei)常(chang)少(shao)。特別(bie)適合(he)作(zuo)為醫用(yong)(yong)材料。

硅橡膠的用量

據中國(guo)(guo)汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)工業協會統計，2012年，汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)產銷分別達(da)(da)到1927.18萬輛和1930.64萬輛，同比分別增(zeng)(zeng)長(chang)4.63%和4.33%，汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)工業硅橡(xiang)膠(jiao)的(de)用(yong)量(liang)約(yue)達(da)(da)2.0萬t。根據觀研天下的(de)新研究，增(zeng)(zeng)加有(you)(you)機硅材料在(zai)汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)零(ling)部件方面的(de)用(yong)量(liang)，可(ke)以(yi)(yi)大(da)幅度(du)提(ti)(ti)高汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)的(de)安全性能，因此，汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)產量(liang)和單車(che)用(yong)量(liang)水平的(de)提(ti)(ti)高都將推動汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)工業對硅橡(xiang)膠(jiao)需求的(de)增(zeng)(zeng)加。國(guo)(guo)家鼓(gu)勵自主(zhu)(zhu)(zhu)品牌的(de)汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)發展(zhan)，關鍵(jian)汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)零(ling)部件實現自主(zhu)(zhu)(zhu)化，《2012年度(du)黨(dang)政機關公(gong)務用(yong)車(che)選(xuan)用(yong)車(che)型目(mu)錄（征(zheng)求意見稿）》為(wei)(wei)自主(zhu)(zhu)(zhu)品牌擴大(da)在(zai)政府采(cai)購的(de)市場份(fen)額，為(wei)(wei)改變目(mu)前國(guo)(guo)內政府采(cai)購以(yi)(yi)合資品牌產品為(wei)(wei)主(zhu)(zhu)(zhu)的(de)局(ju)面提(ti)(ti)供了保(bao)(bao)障。促進自主(zhu)(zhu)(zhu)品牌發展(zhan)，國(guo)(guo)產汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)業的(de)繁榮(rong)將為(wei)(wei)汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)膠(jiao)的(de)應用(yong)提(ti)(ti)供有(you)(you)力保(bao)(bao)障。預(yu)測未來3年，我國(guo)(guo)室(shi)溫硫(liu)化硅橡(xiang)膠(jiao)在(zai)汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)行業將以(yi)(yi)年均20%增(zeng)(zeng)長(chang)。

此外，硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)是重要的(de)(de)(de)非石油(you)(you)基(ji)(ji)合(he)成橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)，約(yue)占(zhan)非石油(you)(you)基(ji)(ji)合(he)成橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)消(xiao)(xiao)費量的(de)(de)(de)98%。但因為(wei)石油(you)(you)價格的(de)(de)(de)大幅上漲，同時我(wo)國在硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)關(guan)鍵原料有機硅(gui)(gui)單(dan)體(ti)的(de)(de)(de)生(sheng)產(chan)(chan)(chan)技術(shu)方(fang)面取得突破，有機硅(gui)(gui)單(dan)體(ti)的(de)(de)(de)生(sheng)產(chan)(chan)(chan)技術(shu)在2005年(nian)前被幾家跨國公司壟(long)斷，但目前我(wo)國已發展(zhan)成為(wei)全球有機硅(gui)(gui)單(dan)體(ti)第1大國，這(zhe)2個方(fang)面原因使硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)價格從2011年(nian)起開始(shi)低于石油(you)(you)基(ji)(ji)合(he)成橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)，僅(jin)約(yue)為(wei)大宗石油(you)(you)基(ji)(ji)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)80%～90%，成為(wei)廉(lian)價的(de)(de)(de)合(he)成橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)，并開始(shi)大規模替(ti)代石油(you)(you)基(ji)(ji)合(he)成橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)。這(zhe)將(jiang)極大拓展(zhan)有機硅(gui)(gui)產(chan)(chan)(chan)業(ye)的(de)(de)(de)市場空間(jian)，同時將(jiang)帶動硅(gui)(gui)油(you)(you)、硅(gui)(gui)烷偶(ou)聯劑和(he)硅(gui)(gui)樹脂等其他有機硅(gui)(gui)產(chan)(chan)(chan)品的(de)(de)(de)消(xiao)(xiao)費。