硅橡膠是指主鏈(lian)由(you)硅(gui)(gui)和(he)氧原子交替構成(cheng)，硅(gui)(gui)原子上通常(chang)連(lian)有兩個有機基(ji)(ji)團的(de)(de)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)。普通的(de)(de)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)主要(yao)由(you)含甲(jia)基(ji)(ji)和(he)少(shao)量乙烯基(ji)(ji)的(de)(de)硅(gui)(gui)氧鏈(lian)節組成(cheng)。苯基(ji)(ji)的(de)(de)引(yin)入(ru)(ru)可(ke)提高(gao)(gao)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)耐高(gao)(gao)、低溫(wen)(wen)性(xing)能(neng)，三(san)氟(fu)丙基(ji)(ji)及氰基(ji)(ji)的(de)(de)引(yin)入(ru)(ru)則可(ke)提高(gao)(gao)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)耐溫(wen)(wen)及耐油性(xing)能(neng)。硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)耐低溫(wen)(wen)性(xing)能(neng)良好，一般在(zai)-55℃下仍(reng)能(neng)工作(zuo)。引(yin)入(ru)(ru)苯基(ji)(ji)后，可(ke)達(da)-73℃。硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)耐熱性(xing)能(neng)也很(hen)突(tu)(tu)出，在(zai)180℃下可(ke)長(chang)期工作(zuo)，稍高(gao)(gao)于200℃也能(neng)承受數周或更(geng)長(chang)時間(jian)仍(reng)有彈性(xing)，瞬時可(ke)耐300℃以(yi)上的(de)(de)高(gao)(gao)溫(wen)(wen)。硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)透氣性(xing)好，氧氣透過率在(zai)合(he)成(cheng)聚合(he)物中是較高(gao)(gao)的(de)(de)。此外，硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)還具有生理惰性(xing)、不(bu)會導致凝血的(de)(de)突(tu)(tu)出特性(xing)，因此在(zai)醫(yi)用(yong)領域(yu)應用(yong)廣(guang)泛。

主要品種

硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)分(fen)類的(de)方法很多，通(tong)(tong)常按(an)固(gu)化(hua)前的(de)形(xing)態分(fen)為(wei)(wei)固(gu)體硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)和(he)液體硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)；按(an)硫(liu)化(hua)溫(wen)度分(fen)為(wei)(wei)室溫(wen)硫(liu)化(hua)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)，高溫(wen)硫(liu)化(hua)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)；按(an)所用(yong)單體的(de)不(bu)(bu)同(tong)，可分(fen)為(wei)(wei)甲(jia)基乙(yi)烯基硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)，甲(jia)基苯基乙(yi)烯基硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)、氟(fu)硅(gui)，腈硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)等；按(an)性能和(he)用(yong)途的(de)不(bu)(bu)同(tong)又可分(fen)為(wei)(wei)通(tong)(tong)用(yong)型、超(chao)耐(nai)低(di)溫(wen)型、超(chao)耐(nai)高溫(wen)型、高強力(li)型、耐(nai)油型、醫用(yong)型等等。

發展史

硅橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)早期(qi)是(shi)由美國(guo)(guo)(guo)以三氯化(hua)鐵為(wei)催化(hua)劑合成(cheng)的(de)(de)。1945年，硅橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)產品問世(shi)。1948年，采用高比表面積的(de)(de)氣相法白炭黑補(bu)強的(de)(de)硅橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)研(yan)(yan)制成(cheng)功(gong)，使(shi)硅橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)性能躍升到實(shi)用階段，奠定了(le)現(xian)代硅橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)生(sheng)產技術的(de)(de)基(ji)礎。從二甲基(ji)二氯硅烷合成(cheng)開(kai)始生(sheng)產硅橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)國(guo)(guo)(guo)家有美國(guo)(guo)(guo)。俄羅斯、德(de)國(guo)(guo)(guo)、日本、韓國(guo)(guo)(guo)和中(zhong)國(guo)(guo)(guo)等(deng)。中(zhong)國(guo)(guo)(guo)硅橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)工(gong)業化(hua)研(yan)(yan)究始于1957年，多家研(yan)(yan)究所和企業陸續(xu)開(kai)發出(chu)各種(zhong)硅橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)。到2003年底，中(zhong)國(guo)(guo)(guo)硅橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)生(sheng)產能力為(wei)135千噸，其中(zhong)高溫膠(jiao)(jiao)100千噸。

高溫硫化硅橡膠

高(gao)溫(wen)硫化(hua)(hua)(hua)硅橡(xiang)膠(jiao)是指聚硅氧(yang)烷變成(cheng)彈(dan)性(xing)體(ti)的(de)(de)(de)過(guo)程是經過(guo)高(gao)溫(wen)（110-170℃）硫化(hua)(hua)(hua)成(cheng)型的(de)(de)(de)。它主要(yao)以(yi)高(gao)分子量的(de)(de)(de)聚甲基(ji)(ji)乙(yi)烯基(ji)(ji)硅氧(yang)烷為(wei)生膠(jiao)，混入補(bu)強填料、硫化(hua)(hua)(hua)劑(ji)(ji)等，在(zai)加熱加壓下硫化(hua)(hua)(hua)成(cheng)彈(dan)性(xing)體(ti)。硅橡(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)補(bu)強主要(yao)是各(ge)種類型的(de)(de)(de)白炭黑，可使(shi)硫化(hua)(hua)(hua)膠(jiao)的(de)(de)(de)強度增加數十倍。有時(shi)為(wei)了降低成(cheng)本或(huo)改善(shan)膠(jiao)料性(xing)能及賦予硫化(hua)(hua)(hua)膠(jiao)各(ge)種特殊的(de)(de)(de)性(xing)能，也加入相(xiang)應的(de)(de)(de)各(ge)種添(tian)加劑(ji)(ji)。硫化(hua)(hua)(hua)劑(ji)(ji)是各(ge)種有機過(guo)氧(yang)化(hua)(hua)(hua)物或(huo)加成(cheng)反應催化(hua)(hua)(hua)劑(ji)(ji)。

加(jia)工成型(xing)方法(fa)如圖所示。一次硫化(hua)(hua)(hua)的(de)(de)目的(de)(de)是(shi)進行(xing)高分子鏈的(de)(de)交聯反(fan)應(ying)；二(er)次硫化(hua)(hua)(hua)的(de)(de)目的(de)(de)是(shi)進行(xing)補充交聯、驅除硫化(hua)(hua)(hua)劑分解產物和(he)其他(ta)揮(hui)發(fa)性化(hua)(hua)(hua)合物以(yi)穩定(ding)硫化(hua)(hua)(hua)膠的(de)(de)各(ge)項性能。常(chang)用(yong)的(de)(de)設備(bei)有開放式煉膠機、捏合機及(ji)真空密煉機。

主要性能

（1）高(gao)(gao)溫(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)顯著的(de)(de)(de)(de)特(te)征(zheng)是(shi)高(gao)(gao)溫(wen)穩定性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)，雖然常(chang)溫(wen)下(xia)(xia)硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)強度(du)(du)僅是(shi)天(tian)然橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)或某(mou)些合(he)成橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)一(yi)(yi)半，但在(zai)200℃以上的(de)(de)(de)(de)高(gao)(gao)溫(wen)環境(jing)下(xia)(xia)，硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)仍(reng)能(neng)(neng)保持一(yi)(yi)定的(de)(de)(de)(de)柔韌性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)、回彈性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)和(he)(he)表面硬度(du)(du)，且力學性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)無(wu)(wu)明顯變化(hua)。（2）低(di)溫(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)玻(bo)璃化(hua)溫(wen)度(du)(du)一(yi)(yi)般為(wei)-70~-50℃，特(te)殊配方(fang)可(ke)達-100℃，表明其(qi)低(di)溫(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)優(you)(you)異。這對航空、宇航工業的(de)(de)(de)(de)意義重大。（3）耐候性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)中(zhong)Si-O-Si鍵(jian)對氧(yang)、臭氧(yang)及(ji)紫外線等十分穩定，在(zai)不加(jia)任何添加(jia)劑的(de)(de)(de)(de)情況下(xia)(xia)，就具(ju)有(you)優(you)(you)良的(de)(de)(de)(de)耐候性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)。（4）電氣(qi)(qi)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)具(ju)有(you)優(you)(you)異的(de)(de)(de)(de)絕緣性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)，耐電暈性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)和(he)(he)耐電弧性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)也非常(chang)好。（5）物(wu)(wu)理(li)機械性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)常(chang)溫(wen)下(xia)(xia)的(de)(de)(de)(de)物(wu)(wu)理(li)機械性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)比(bi)通用橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)差(cha)，但在(zai)150℃的(de)(de)(de)(de)高(gao)(gao)溫(wen)和(he)(he)-50℃的(de)(de)(de)(de)低(di)溫(wen)下(xia)(xia)，其(qi)物(wu)(wu)理(li)機械性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)優(you)(you)于通用橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)。（6）耐油及(ji)化(hua)學試劑性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)。普通硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)具(ju)有(you)中(zhong)等的(de)(de)(de)(de)耐油、耐溶劑性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。（7）氣(qi)(qi)體(ti)(ti)透過性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。室溫(wen)下(xia)(xia)硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)對空氣(qi)(qi)、氮、氧(yang)、二氧(yang)化(hua)碳等氣(qi)(qi)體(ti)(ti)的(de)(de)(de)(de)透氣(qi)(qi)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)比(bi)天(tian)然橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)高(gao)(gao)出30-50倍。（8）生理(li)惰性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)。硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)無(wu)(wu)毒，無(wu)(wu)味，無(wu)(wu)嗅，與人體(ti)(ti)組(zu)織(zhi)不粘連，具(ju)有(you)抗凝(ning)血作用，對肌體(ti)(ti)組(zu)織(zhi)的(de)(de)(de)(de)反應(ying)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)非常(chang)少。特(te)別適(shi)合(he)作為(wei)醫(yi)用材料(liao)。

硅橡膠的用量

據中國(guo)汽(qi)(qi)(qi)(qi)車工業(ye)協會統計，2012年(nian)，汽(qi)(qi)(qi)(qi)車產(chan)銷分(fen)別達到1927.18萬(wan)輛(liang)和(he)1930.64萬(wan)輛(liang)，同(tong)比分(fen)別增長4.63%和(he)4.33%，汽(qi)(qi)(qi)(qi)車工業(ye)硅(gui)(gui)橡膠(jiao)的(de)(de)(de)(de)用(yong)量約(yue)達2.0萬(wan)t。根據觀研天下的(de)(de)(de)(de)新(xin)研究，增加有(you)機硅(gui)(gui)材料(liao)在(zai)汽(qi)(qi)(qi)(qi)車零部件方面的(de)(de)(de)(de)用(yong)量，可以(yi)大幅度(du)提高汽(qi)(qi)(qi)(qi)車的(de)(de)(de)(de)安(an)全性能，因此，汽(qi)(qi)(qi)(qi)車產(chan)量和(he)單車用(yong)量水平(ping)的(de)(de)(de)(de)提高都將推動汽(qi)(qi)(qi)(qi)車工業(ye)對硅(gui)(gui)橡膠(jiao)需(xu)求的(de)(de)(de)(de)增加。國(guo)家鼓勵自主(zhu)品(pin)牌的(de)(de)(de)(de)汽(qi)(qi)(qi)(qi)車發展，關鍵(jian)汽(qi)(qi)(qi)(qi)車零部件實現自主(zhu)化，《2012年(nian)度(du)黨政(zheng)機關公務用(yong)車選(xuan)用(yong)車型目錄（征求意(yi)見稿）》為自主(zhu)品(pin)牌擴大在(zai)政(zheng)府(fu)采購的(de)(de)(de)(de)市場份額，為改變目前國(guo)內政(zheng)府(fu)采購以(yi)合資(zi)品(pin)牌產(chan)品(pin)為主(zhu)的(de)(de)(de)(de)局(ju)面提供(gong)了保障。促進自主(zhu)品(pin)牌發展，國(guo)產(chan)汽(qi)(qi)(qi)(qi)車業(ye)的(de)(de)(de)(de)繁榮將為汽(qi)(qi)(qi)(qi)車膠(jiao)的(de)(de)(de)(de)應用(yong)提供(gong)有(you)力保障。預測未來(lai)3年(nian)，我國(guo)室溫硫化硅(gui)(gui)橡膠(jiao)在(zai)汽(qi)(qi)(qi)(qi)車行業(ye)將以(yi)年(nian)均20%增長。

此(ci)外，硅橡(xiang)(xiang)膠是重要的(de)(de)(de)非石(shi)油(you)(you)(you)基合(he)(he)(he)成(cheng)(cheng)橡(xiang)(xiang)膠，約(yue)占非石(shi)油(you)(you)(you)基合(he)(he)(he)成(cheng)(cheng)橡(xiang)(xiang)膠消費量的(de)(de)(de)98%。但因為(wei)石(shi)油(you)(you)(you)價格的(de)(de)(de)大(da)(da)幅上漲，同時我國(guo)(guo)(guo)在(zai)硅橡(xiang)(xiang)膠的(de)(de)(de)關鍵(jian)原料有機硅單體的(de)(de)(de)生產(chan)技術方面(mian)(mian)取得突破(po)，有機硅單體的(de)(de)(de)生產(chan)技術在(zai)2005年前被幾家跨國(guo)(guo)(guo)公(gong)司壟斷，但目前我國(guo)(guo)(guo)已發(fa)展(zhan)成(cheng)(cheng)為(wei)全球有機硅單體第1大(da)(da)國(guo)(guo)(guo)，這(zhe)2個方面(mian)(mian)原因使硅橡(xiang)(xiang)膠的(de)(de)(de)價格從2011年起開(kai)始低(di)于石(shi)油(you)(you)(you)基合(he)(he)(he)成(cheng)(cheng)橡(xiang)(xiang)膠，僅(jin)約(yue)為(wei)大(da)(da)宗石(shi)油(you)(you)(you)基橡(xiang)(xiang)膠的(de)(de)(de)80%～90%，成(cheng)(cheng)為(wei)廉(lian)價的(de)(de)(de)合(he)(he)(he)成(cheng)(cheng)橡(xiang)(xiang)膠，并開(kai)始大(da)(da)規模(mo)替代石(shi)油(you)(you)(you)基合(he)(he)(he)成(cheng)(cheng)橡(xiang)(xiang)膠。這(zhe)將極(ji)大(da)(da)拓展(zhan)有機硅產(chan)業的(de)(de)(de)市(shi)場空間，同時將帶動硅油(you)(you)(you)、硅烷偶聯劑和硅樹脂等其他有機硅產(chan)品的(de)(de)(de)消費。