硅橡膠是指(zhi)主鏈由硅和(he)氧原子交替構成(cheng)，硅原子上(shang)通常連有兩個有機基(ji)(ji)團的(de)(de)(de)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠。普通的(de)(de)(de)硅橡(xiang)(xiang)(xiang)膠主要由含(han)甲基(ji)(ji)和(he)少量乙烯基(ji)(ji)的(de)(de)(de)硅氧鏈節組成(cheng)。苯基(ji)(ji)的(de)(de)(de)引入可(ke)提高(gao)硅橡(xiang)(xiang)(xiang)膠的(de)(de)(de)耐(nai)高(gao)、低(di)溫性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)，三氟丙(bing)基(ji)(ji)及(ji)氰(qing)基(ji)(ji)的(de)(de)(de)引入則可(ke)提高(gao)硅橡(xiang)(xiang)(xiang)膠的(de)(de)(de)耐(nai)溫及(ji)耐(nai)油性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)。硅橡(xiang)(xiang)(xiang)膠耐(nai)低(di)溫性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)良好(hao)，一般在(zai)-55℃下(xia)仍能(neng)工作。引入苯基(ji)(ji)后，可(ke)達(da)-73℃。硅橡(xiang)(xiang)(xiang)膠的(de)(de)(de)耐(nai)熱性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)也(ye)很(hen)突出(chu)，在(zai)180℃下(xia)可(ke)長(chang)期(qi)工作，稍高(gao)于200℃也(ye)能(neng)承受數周或更(geng)長(chang)時(shi)間(jian)仍有彈(dan)性(xing)(xing)(xing)(xing)，瞬時(shi)可(ke)耐(nai)300℃以(yi)上(shang)的(de)(de)(de)高(gao)溫。硅橡(xiang)(xiang)(xiang)膠的(de)(de)(de)透氣(qi)性(xing)(xing)(xing)(xing)好(hao)，氧氣(qi)透過率在(zai)合成(cheng)聚合物中(zhong)是較(jiao)高(gao)的(de)(de)(de)。此(ci)外(wai)，硅橡(xiang)(xiang)(xiang)膠還具有生理惰性(xing)(xing)(xing)(xing)、不會導致凝血的(de)(de)(de)突出(chu)特(te)性(xing)(xing)(xing)(xing)，因此(ci)在(zai)醫用(yong)領域應(ying)用(yong)廣泛。

主要品種

硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)分類的(de)(de)方法很多，通常(chang)按(an)固化(hua)前的(de)(de)形態分為固體(ti)(ti)(ti)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)和液體(ti)(ti)(ti)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)；按(an)硫化(hua)溫(wen)(wen)度分為室溫(wen)(wen)硫化(hua)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)，高溫(wen)(wen)硫化(hua)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)；按(an)所(suo)用單(dan)體(ti)(ti)(ti)的(de)(de)不同，可分為甲基乙(yi)(yi)烯基硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)，甲基苯基乙(yi)(yi)烯基硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)、氟硅(gui)，腈硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)等；按(an)性能和用途的(de)(de)不同又可分為通用型(xing)、超(chao)耐(nai)低溫(wen)(wen)型(xing)、超(chao)耐(nai)高溫(wen)(wen)型(xing)、高強力型(xing)、耐(nai)油型(xing)、醫用型(xing)等等。

發展史

硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)早(zao)期是由美國(guo)(guo)以三氯化鐵為催化劑(ji)合成的(de)(de)。1945年(nian)(nian)(nian)(nian)，硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)產品問世。1948年(nian)(nian)(nian)(nian)，采(cai)用(yong)高比表面積的(de)(de)氣(qi)相(xiang)法(fa)白炭黑補強的(de)(de)硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)研制成功(gong)，使硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)性能躍升到(dao)實(shi)用(yong)階段，奠定了現代硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)生產技(ji)術的(de)(de)基礎。從二甲(jia)基二氯硅(gui)(gui)(gui)(gui)烷合成開始(shi)生產硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)國(guo)(guo)家有美國(guo)(guo)。俄羅斯、德國(guo)(guo)、日本、韓國(guo)(guo)和中(zhong)國(guo)(guo)等。中(zhong)國(guo)(guo)硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)工業化研究始(shi)于1957年(nian)(nian)(nian)(nian)，多家研究所和企業陸續(xu)開發(fa)出各種(zhong)硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)。到(dao)2003年(nian)(nian)(nian)(nian)底，中(zhong)國(guo)(guo)硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)生產能力為135千噸，其中(zhong)高溫膠(jiao)100千噸。

高溫硫化硅橡膠

高溫硫(liu)化(hua)(hua)硅橡(xiang)膠是(shi)(shi)指聚硅氧(yang)烷(wan)(wan)變成(cheng)彈(dan)性體的(de)過(guo)程是(shi)(shi)經過(guo)高溫（110-170℃）硫(liu)化(hua)(hua)成(cheng)型的(de)。它主要以高分子量的(de)聚甲基乙(yi)烯(xi)基硅氧(yang)烷(wan)(wan)為生(sheng)膠，混入補強填(tian)料、硫(liu)化(hua)(hua)劑(ji)等，在加(jia)(jia)熱加(jia)(jia)壓下硫(liu)化(hua)(hua)成(cheng)彈(dan)性體。硅橡(xiang)膠的(de)補強主要是(shi)(shi)各(ge)(ge)種(zhong)類型的(de)白炭黑(hei)，可使硫(liu)化(hua)(hua)膠的(de)強度增加(jia)(jia)數十倍。有時為了降低成(cheng)本或改(gai)善膠料性能及賦予硫(liu)化(hua)(hua)膠各(ge)(ge)種(zhong)特殊的(de)性能，也加(jia)(jia)入相應的(de)各(ge)(ge)種(zhong)添加(jia)(jia)劑(ji)。硫(liu)化(hua)(hua)劑(ji)是(shi)(shi)各(ge)(ge)種(zhong)有機過(guo)氧(yang)化(hua)(hua)物或加(jia)(jia)成(cheng)反應催化(hua)(hua)劑(ji)。

加工(gong)成型(xing)方法如圖所(suo)示。一次硫(liu)化(hua)的(de)(de)目(mu)的(de)(de)是進(jin)行(xing)高(gao)分子(zi)鏈的(de)(de)交(jiao)聯反應；二次硫(liu)化(hua)的(de)(de)目(mu)的(de)(de)是進(jin)行(xing)補充交(jiao)聯、驅除硫(liu)化(hua)劑分解(jie)產(chan)物(wu)和其他揮發(fa)性(xing)化(hua)合物(wu)以穩(wen)定硫(liu)化(hua)膠(jiao)的(de)(de)各項性(xing)能。常用的(de)(de)設備有開放式煉膠(jiao)機、捏合機及真(zhen)空密(mi)煉機。

主要性能

（1）高溫(wen)(wen)(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)顯(xian)著的(de)(de)(de)特征是高溫(wen)(wen)(wen)(wen)穩(wen)定(ding)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)，雖(sui)然(ran)常溫(wen)(wen)(wen)(wen)下(xia)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)強(qiang)度僅是天然(ran)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)或某些(xie)合成橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)一半(ban)，但(dan)在200℃以上的(de)(de)(de)高溫(wen)(wen)(wen)(wen)環(huan)境下(xia)，硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)仍能(neng)(neng)保持一定(ding)的(de)(de)(de)柔(rou)韌性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)、回彈性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)和表面硬度，且力學性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)無(wu)明顯(xian)變化。（2）低溫(wen)(wen)(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)玻璃化溫(wen)(wen)(wen)(wen)度一般為-70~-50℃，特殊配方可達-100℃，表明其低溫(wen)(wen)(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)優異(yi)。這對(dui)航空、宇航工業的(de)(de)(de)意義重(zhong)大。（3）耐候(hou)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)中Si-O-Si鍵對(dui)氧(yang)、臭(chou)氧(yang)及紫外(wai)線等十分(fen)穩(wen)定(ding)，在不(bu)加任何(he)添加劑(ji)的(de)(de)(de)情況下(xia)，就具有優良的(de)(de)(de)耐候(hou)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)。（4）電(dian)氣(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)具有優異(yi)的(de)(de)(de)絕緣性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)，耐電(dian)暈(yun)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)和耐電(dian)弧性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)也非常好。（5）物理(li)機械(xie)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)常溫(wen)(wen)(wen)(wen)下(xia)的(de)(de)(de)物理(li)機械(xie)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)比通(tong)用(yong)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)差(cha)，但(dan)在150℃的(de)(de)(de)高溫(wen)(wen)(wen)(wen)和-50℃的(de)(de)(de)低溫(wen)(wen)(wen)(wen)下(xia)，其物理(li)機械(xie)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)優于(yu)通(tong)用(yong)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)。（6）耐油(you)及化學試劑(ji)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)。普通(tong)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)具有中等的(de)(de)(de)耐油(you)、耐溶劑(ji)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。（7）氣(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)體(ti)透過性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。室溫(wen)(wen)(wen)(wen)下(xia)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)對(dui)空氣(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)、氮、氧(yang)、二氧(yang)化碳等氣(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)體(ti)的(de)(de)(de)透氣(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)比天然(ran)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)高出(chu)30-50倍。（8）生理(li)惰性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)無(wu)毒，無(wu)味(wei)，無(wu)嗅，與(yu)人體(ti)組(zu)織不(bu)粘連，具有抗凝血作用(yong)，對(dui)肌(ji)體(ti)組(zu)織的(de)(de)(de)反應性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)非常少。特別適合作為醫用(yong)材料。

硅橡膠的用量

據中國(guo)(guo)汽(qi)(qi)車(che)(che)工業協會統計(ji)，2012年(nian)，汽(qi)(qi)車(che)(che)產(chan)銷分別達到1927.18萬輛和(he)(he)1930.64萬輛，同比分別增長4.63%和(he)(he)4.33%，汽(qi)(qi)車(che)(che)工業硅橡膠(jiao)(jiao)的(de)(de)用(yong)量(liang)約達2.0萬t。根(gen)據觀研天下的(de)(de)新研究，增加(jia)有機(ji)硅材料在汽(qi)(qi)車(che)(che)零部(bu)件方(fang)面的(de)(de)用(yong)量(liang)，可以大(da)幅度(du)提(ti)(ti)高汽(qi)(qi)車(che)(che)的(de)(de)安全性能，因此，汽(qi)(qi)車(che)(che)產(chan)量(liang)和(he)(he)單車(che)(che)用(yong)量(liang)水平的(de)(de)提(ti)(ti)高都將推動汽(qi)(qi)車(che)(che)工業對硅橡膠(jiao)(jiao)需求的(de)(de)增加(jia)。國(guo)(guo)家(jia)鼓勵自主(zhu)品(pin)(pin)(pin)牌的(de)(de)汽(qi)(qi)車(che)(che)發(fa)展(zhan)，關鍵汽(qi)(qi)車(che)(che)零部(bu)件實(shi)現(xian)自主(zhu)化，《2012年(nian)度(du)黨政(zheng)機(ji)關公務用(yong)車(che)(che)選用(yong)車(che)(che)型目錄（征求意見稿）》為自主(zhu)品(pin)(pin)(pin)牌擴(kuo)大(da)在政(zheng)府(fu)采購(gou)(gou)的(de)(de)市場份(fen)額，為改(gai)變目前國(guo)(guo)內政(zheng)府(fu)采購(gou)(gou)以合資品(pin)(pin)(pin)牌產(chan)品(pin)(pin)(pin)為主(zhu)的(de)(de)局(ju)面提(ti)(ti)供了(le)保障(zhang)。促進(jin)自主(zhu)品(pin)(pin)(pin)牌發(fa)展(zhan)，國(guo)(guo)產(chan)汽(qi)(qi)車(che)(che)業的(de)(de)繁(fan)榮將為汽(qi)(qi)車(che)(che)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)應用(yong)提(ti)(ti)供有力保障(zhang)。預測(ce)未(wei)來3年(nian)，我國(guo)(guo)室溫硫化硅橡膠(jiao)(jiao)在汽(qi)(qi)車(che)(che)行業將以年(nian)均20%增長。

此外，硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠是(shi)重要(yao)的(de)(de)非石(shi)油(you)基(ji)(ji)合(he)(he)(he)成(cheng)橡(xiang)膠，約占(zhan)非石(shi)油(you)基(ji)(ji)合(he)(he)(he)成(cheng)橡(xiang)膠消費量的(de)(de)98%。但因為石(shi)油(you)價格(ge)的(de)(de)大(da)幅(fu)上漲，同(tong)時(shi)我國(guo)(guo)在硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠的(de)(de)關鍵(jian)原(yuan)料有機硅(gui)(gui)(gui)單(dan)(dan)體的(de)(de)生(sheng)產(chan)技(ji)術方面取得突破，有機硅(gui)(gui)(gui)單(dan)(dan)體的(de)(de)生(sheng)產(chan)技(ji)術在2005年(nian)前被幾家跨國(guo)(guo)公司(si)壟斷(duan)，但目前我國(guo)(guo)已(yi)發(fa)展(zhan)成(cheng)為全球有機硅(gui)(gui)(gui)單(dan)(dan)體第1大(da)國(guo)(guo)，這2個方面原(yuan)因使硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠的(de)(de)價格(ge)從2011年(nian)起開始低于石(shi)油(you)基(ji)(ji)合(he)(he)(he)成(cheng)橡(xiang)膠，僅(jin)約為大(da)宗石(shi)油(you)基(ji)(ji)橡(xiang)膠的(de)(de)80%～90%，成(cheng)為廉價的(de)(de)合(he)(he)(he)成(cheng)橡(xiang)膠，并開始大(da)規模替代石(shi)油(you)基(ji)(ji)合(he)(he)(he)成(cheng)橡(xiang)膠。這將極大(da)拓展(zhan)有機硅(gui)(gui)(gui)產(chan)業的(de)(de)市場(chang)空間，同(tong)時(shi)將帶動硅(gui)(gui)(gui)油(you)、硅(gui)(gui)(gui)烷偶聯劑(ji)和(he)硅(gui)(gui)(gui)樹脂等其(qi)他有機硅(gui)(gui)(gui)產(chan)品的(de)(de)消費。