硅橡膠是(shi)指主鏈由硅和(he)(he)氧(yang)原子(zi)交替(ti)構成，硅原子(zi)上通(tong)常連有兩(liang)個有機基團的橡(xiang)膠。普通(tong)的硅橡(xiang)膠主要由含(han)甲(jia)基和(he)(he)少量乙烯基的硅氧(yang)鏈節組成。苯(ben)基的引入(ru)可提(ti)高硅橡(xiang)膠的耐(nai)(nai)(nai)高、低(di)溫(wen)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)，三氟丙基及氰基的引入(ru)則可提(ti)高硅橡(xiang)膠的耐(nai)(nai)(nai)溫(wen)及耐(nai)(nai)(nai)油性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。硅橡(xiang)膠耐(nai)(nai)(nai)低(di)溫(wen)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)良(liang)好，一般在-55℃下仍能(neng)(neng)工作。引入(ru)苯(ben)基后(hou)，可達-73℃。硅橡(xiang)膠的耐(nai)(nai)(nai)熱性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)也很(hen)突出，在180℃下可長期(qi)工作，稍高于200℃也能(neng)(neng)承(cheng)受數周或(huo)更長時(shi)間仍有彈性(xing)(xing)(xing)，瞬時(shi)可耐(nai)(nai)(nai)300℃以上的高溫(wen)。硅橡(xiang)膠的透氣性(xing)(xing)(xing)好，氧(yang)氣透過率在合成聚合物中(zhong)是(shi)較高的。此(ci)(ci)外，硅橡(xiang)膠還(huan)具有生理惰性(xing)(xing)(xing)、不會導致凝血的突出特性(xing)(xing)(xing)，因此(ci)(ci)在醫用領域應用廣(guang)泛。

主要品種

硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠分(fen)類的方(fang)法很多，通常按(an)固(gu)化前的形態分(fen)為(wei)固(gu)體硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠和液體硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠；按(an)硫(liu)化溫(wen)度分(fen)為(wei)室溫(wen)硫(liu)化硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠，高(gao)溫(wen)硫(liu)化硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠；按(an)所用單(dan)體的不(bu)同(tong)，可分(fen)為(wei)甲基(ji)乙(yi)烯基(ji)硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠，甲基(ji)苯基(ji)乙(yi)烯基(ji)硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠、氟(fu)硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)，腈硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠等(deng)；按(an)性能和用途的不(bu)同(tong)又(you)可分(fen)為(wei)通用型(xing)(xing)、超耐低溫(wen)型(xing)(xing)、超耐高(gao)溫(wen)型(xing)(xing)、高(gao)強(qiang)力型(xing)(xing)、耐油型(xing)(xing)、醫用型(xing)(xing)等(deng)等(deng)。

發展史

硅(gui)(gui)橡(xiang)膠早期是由(you)美(mei)國(guo)以(yi)三氯化(hua)鐵(tie)為催(cui)化(hua)劑合成的。1945年(nian)，硅(gui)(gui)橡(xiang)膠產品問(wen)世。1948年(nian)，采(cai)用高(gao)比表面積的氣相(xiang)法白炭黑補強的硅(gui)(gui)橡(xiang)膠研制成功，使(shi)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠的性能躍升到實用階(jie)段，奠定了現代(dai)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠生產技術的基礎。從二(er)甲基二(er)氯硅(gui)(gui)烷合成開始(shi)生產硅(gui)(gui)橡(xiang)膠的國(guo)家(jia)有美(mei)國(guo)。俄羅斯、德國(guo)、日本、韓國(guo)和中(zhong)國(guo)等。中(zhong)國(guo)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠的工業(ye)化(hua)研究始(shi)于1957年(nian)，多家(jia)研究所和企業(ye)陸續(xu)開發出各種硅(gui)(gui)橡(xiang)膠。到2003年(nian)底，中(zhong)國(guo)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠生產能力為135千噸，其中(zhong)高(gao)溫膠100千噸。

高溫硫化硅橡膠

高溫硫(liu)(liu)化硅橡(xiang)膠(jiao)(jiao)是(shi)指(zhi)聚硅氧烷變成(cheng)(cheng)彈性(xing)體(ti)的過程是(shi)經過高溫（110-170℃）硫(liu)(liu)化成(cheng)(cheng)型的。它主要以(yi)高分子量的聚甲基乙烯基硅氧烷為(wei)生(sheng)膠(jiao)(jiao)，混(hun)入(ru)補(bu)強(qiang)填料(liao)、硫(liu)(liu)化劑(ji)等，在加(jia)(jia)熱加(jia)(jia)壓下(xia)硫(liu)(liu)化成(cheng)(cheng)彈性(xing)體(ti)。硅橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的補(bu)強(qiang)主要是(shi)各(ge)(ge)種類型的白炭黑(hei)，可使硫(liu)(liu)化膠(jiao)(jiao)的強(qiang)度增加(jia)(jia)數十(shi)倍。有(you)時為(wei)了降低成(cheng)(cheng)本或改善(shan)膠(jiao)(jiao)料(liao)性(xing)能(neng)(neng)及賦予硫(liu)(liu)化膠(jiao)(jiao)各(ge)(ge)種特殊的性(xing)能(neng)(neng)，也(ye)加(jia)(jia)入(ru)相(xiang)應的各(ge)(ge)種添加(jia)(jia)劑(ji)。硫(liu)(liu)化劑(ji)是(shi)各(ge)(ge)種有(you)機過氧化物或加(jia)(jia)成(cheng)(cheng)反應催化劑(ji)。

加工(gong)成型方法如圖所示(shi)。一(yi)次硫(liu)(liu)化的目(mu)的是(shi)進行(xing)高分子鏈的交(jiao)聯反應；二次硫(liu)(liu)化的目(mu)的是(shi)進行(xing)補充交(jiao)聯、驅除硫(liu)(liu)化劑分解產(chan)物(wu)和其他(ta)揮發性化合物(wu)以穩定硫(liu)(liu)化膠的各項性能。常用的設備有開放式煉膠機(ji)、捏合機(ji)及真空(kong)密煉機(ji)。

主要性能

（1）高溫(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)。硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)顯著的(de)(de)(de)(de)(de)特征是(shi)高溫(wen)(wen)穩定性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)，雖然(ran)常(chang)溫(wen)(wen)下(xia)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)(de)強度(du)僅是(shi)天然(ran)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)或某些合(he)成橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)(de)一(yi)半，但在200℃以上的(de)(de)(de)(de)(de)高溫(wen)(wen)環境下(xia)，硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)仍(reng)能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)保持一(yi)定的(de)(de)(de)(de)(de)柔韌性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)、回彈性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)和(he)表(biao)面硬度(du)，且力學性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)無(wu)明顯變化(hua)。（2）低溫(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)(de)玻璃(li)化(hua)溫(wen)(wen)度(du)一(yi)般為-70~-50℃，特殊(shu)配方可(ke)達-100℃，表(biao)明其低溫(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)優(you)異。這對(dui)航(hang)空、宇航(hang)工業的(de)(de)(de)(de)(de)意義重大。（3）耐(nai)候性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)中(zhong)Si-O-Si鍵對(dui)氧、臭氧及(ji)紫外線等(deng)十(shi)分穩定，在不(bu)加任(ren)何添(tian)加劑(ji)(ji)的(de)(de)(de)(de)(de)情況下(xia)，就具(ju)有(you)(you)優(you)良的(de)(de)(de)(de)(de)耐(nai)候性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)。（4）電氣性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)。硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)具(ju)有(you)(you)優(you)異的(de)(de)(de)(de)(de)絕緣(yuan)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)，耐(nai)電暈性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)和(he)耐(nai)電弧性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)也非常(chang)好。（5）物(wu)(wu)理(li)機械性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)。硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)常(chang)溫(wen)(wen)下(xia)的(de)(de)(de)(de)(de)物(wu)(wu)理(li)機械性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)比通用橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)差(cha)，但在150℃的(de)(de)(de)(de)(de)高溫(wen)(wen)和(he)-50℃的(de)(de)(de)(de)(de)低溫(wen)(wen)下(xia)，其物(wu)(wu)理(li)機械性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)優(you)于(yu)通用橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)。（6）耐(nai)油及(ji)化(hua)學試劑(ji)(ji)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)。普通硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)具(ju)有(you)(you)中(zhong)等(deng)的(de)(de)(de)(de)(de)耐(nai)油、耐(nai)溶劑(ji)(ji)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)。（7）氣體透過(guo)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)。室(shi)溫(wen)(wen)下(xia)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)對(dui)空氣、氮、氧、二氧化(hua)碳等(deng)氣體的(de)(de)(de)(de)(de)透氣性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)比天然(ran)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)高出(chu)30-50倍(bei)。（8）生理(li)惰性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)。硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)無(wu)毒，無(wu)味，無(wu)嗅，與人(ren)體組(zu)織(zhi)不(bu)粘連，具(ju)有(you)(you)抗(kang)凝血作用，對(dui)肌體組(zu)織(zhi)的(de)(de)(de)(de)(de)反應性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)非常(chang)少。特別(bie)適合(he)作為醫用材料。

硅橡膠的用量

據中(zhong)國汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)工業協會統計，2012年，汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)產銷分別達(da)到1927.18萬(wan)輛(liang)和(he)1930.64萬(wan)輛(liang)，同比(bi)分別增長4.63%和(he)4.33%，汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)工業硅橡膠的(de)用(yong)量約達(da)2.0萬(wan)t。根據觀研天下的(de)新(xin)研究，增加(jia)有(you)機硅材料(liao)在汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)零部(bu)件(jian)方面(mian)(mian)的(de)用(yong)量，可以(yi)大幅度(du)提高汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)的(de)安全性能，因此，汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)產量和(he)單車(che)(che)(che)用(yong)量水平的(de)提高都將(jiang)推動汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)工業對硅橡膠需求的(de)增加(jia)。國家鼓勵自(zi)主品(pin)牌的(de)汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)發展，關鍵汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)零部(bu)件(jian)實(shi)現自(zi)主化(hua)，《2012年度(du)黨政機關公務用(yong)車(che)(che)(che)選用(yong)車(che)(che)(che)型目(mu)錄（征求意(yi)見稿）》為(wei)自(zi)主品(pin)牌擴大在政府采購的(de)市(shi)場份額(e)，為(wei)改變(bian)目(mu)前國內政府采購以(yi)合(he)資品(pin)牌產品(pin)為(wei)主的(de)局面(mian)(mian)提供了保障。促進自(zi)主品(pin)牌發展，國產汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)業的(de)繁榮將(jiang)為(wei)汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)膠的(de)應(ying)用(yong)提供有(you)力保障。預(yu)測(ce)未來3年，我國室溫(wen)硫化(hua)硅橡膠在汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)行業將(jiang)以(yi)年均(jun)20%增長。

此外，硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)是重要的(de)(de)(de)非石油(you)(you)基(ji)合(he)成(cheng)(cheng)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)，約占(zhan)非石油(you)(you)基(ji)合(he)成(cheng)(cheng)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)消費(fei)量的(de)(de)(de)98%。但(dan)因為石油(you)(you)價格的(de)(de)(de)大(da)(da)幅上漲(zhang)，同(tong)(tong)時我國(guo)在硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)關鍵(jian)原料有機(ji)硅(gui)(gui)單(dan)(dan)體(ti)(ti)的(de)(de)(de)生產(chan)(chan)技(ji)(ji)術方(fang)面取得突破，有機(ji)硅(gui)(gui)單(dan)(dan)體(ti)(ti)的(de)(de)(de)生產(chan)(chan)技(ji)(ji)術在2005年前被幾家(jia)跨國(guo)公司壟(long)斷，但(dan)目(mu)前我國(guo)已發展成(cheng)(cheng)為全球有機(ji)硅(gui)(gui)單(dan)(dan)體(ti)(ti)第1大(da)(da)國(guo)，這2個方(fang)面原因使硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)價格從2011年起開始低(di)于石油(you)(you)基(ji)合(he)成(cheng)(cheng)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)，僅(jin)約為大(da)(da)宗石油(you)(you)基(ji)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)80%～90%，成(cheng)(cheng)為廉價的(de)(de)(de)合(he)成(cheng)(cheng)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)，并開始大(da)(da)規模替代石油(you)(you)基(ji)合(he)成(cheng)(cheng)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)。這將極大(da)(da)拓展有機(ji)硅(gui)(gui)產(chan)(chan)業的(de)(de)(de)市(shi)場空(kong)間，同(tong)(tong)時將帶動硅(gui)(gui)油(you)(you)、硅(gui)(gui)烷偶聯劑(ji)和(he)硅(gui)(gui)樹脂等其他有機(ji)硅(gui)(gui)產(chan)(chan)品的(de)(de)(de)消費(fei)。