硅橡膠是指(zhi)主(zhu)鏈(lian)由硅(gui)和(he)氧原子交替(ti)構成(cheng)，硅(gui)原子上通常連(lian)有兩個有機基(ji)團的(de)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠。普通的(de)硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠主(zhu)要(yao)由含甲(jia)基(ji)和(he)少量乙烯基(ji)的(de)硅(gui)氧鏈(lian)節組成(cheng)。苯(ben)基(ji)的(de)引入可提高(gao)硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠的(de)耐(nai)(nai)(nai)高(gao)、低溫性(xing)(xing)能(neng)，三氟丙基(ji)及(ji)氰(qing)基(ji)的(de)引入則可提高(gao)硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠的(de)耐(nai)(nai)(nai)溫及(ji)耐(nai)(nai)(nai)油性(xing)(xing)能(neng)。硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠耐(nai)(nai)(nai)低溫性(xing)(xing)能(neng)良好(hao)，一般在(zai)-55℃下仍能(neng)工作。引入苯(ben)基(ji)后，可達(da)-73℃。硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠的(de)耐(nai)(nai)(nai)熱性(xing)(xing)能(neng)也很突出，在(zai)180℃下可長(chang)期工作，稍高(gao)于200℃也能(neng)承(cheng)受數周(zhou)或更長(chang)時間仍有彈性(xing)(xing)，瞬時可耐(nai)(nai)(nai)300℃以上的(de)高(gao)溫。硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠的(de)透(tou)氣(qi)性(xing)(xing)好(hao)，氧氣(qi)透(tou)過率在(zai)合(he)成(cheng)聚合(he)物中是較高(gao)的(de)。此(ci)外(wai)，硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠還具(ju)有生理惰性(xing)(xing)、不會導(dao)致(zhi)凝血的(de)突出特性(xing)(xing)，因此(ci)在(zai)醫用(yong)領(ling)域應(ying)用(yong)廣泛。

主要品種

硅橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)分類(lei)的(de)(de)方法很多(duo)，通常按(an)(an)固化(hua)前的(de)(de)形態分為(wei)固體(ti)硅橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)和液(ye)體(ti)硅橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)；按(an)(an)硫化(hua)溫度(du)分為(wei)室溫硫化(hua)硅橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)，高(gao)溫硫化(hua)硅橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)；按(an)(an)所(suo)用(yong)單體(ti)的(de)(de)不同，可分為(wei)甲基(ji)(ji)乙(yi)烯基(ji)(ji)硅橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)，甲基(ji)(ji)苯(ben)基(ji)(ji)乙(yi)烯基(ji)(ji)硅橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)、氟(fu)硅，腈硅橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)等(deng)；按(an)(an)性(xing)能和用(yong)途的(de)(de)不同又可分為(wei)通用(yong)型、超耐(nai)低溫型、超耐(nai)高(gao)溫型、高(gao)強力型、耐(nai)油型、醫(yi)用(yong)型等(deng)等(deng)。

發展史

硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)早(zao)期是由美(mei)國(guo)以三(san)氯(lv)(lv)化鐵為催化劑合成的(de)(de)。1945年(nian)(nian)，硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)產(chan)(chan)品(pin)問世。1948年(nian)(nian)，采(cai)用(yong)高比表(biao)面積的(de)(de)氣相(xiang)法白(bai)炭黑補強的(de)(de)硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)研(yan)(yan)制成功，使硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)性能(neng)躍(yue)升(sheng)到實用(yong)階(jie)段，奠定了現代硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)生產(chan)(chan)技術的(de)(de)基礎。從二(er)甲基二(er)氯(lv)(lv)硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)烷(wan)合成開(kai)始生產(chan)(chan)硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)國(guo)家有美(mei)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)(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)工業(ye)化研(yan)(yan)究始于1957年(nian)(nian)，多家研(yan)(yan)究所和企業(ye)陸(lu)續開(kai)發出各種(zhong)硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)。到2003年(nian)(nian)底，中(zhong)國(guo)硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)生產(chan)(chan)能(neng)力為135千噸(dun)(dun)，其(qi)中(zhong)高溫膠(jiao)(jiao)(jiao)100千噸(dun)(dun)。

高溫硫化硅橡膠

高(gao)(gao)溫硫(liu)化(hua)硅(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)是(shi)指(zhi)聚硅(gui)(gui)(gui)氧烷(wan)(wan)變成彈(dan)性(xing)體(ti)的(de)(de)(de)過(guo)程是(shi)經過(guo)高(gao)(gao)溫（110-170℃）硫(liu)化(hua)成型(xing)的(de)(de)(de)。它(ta)主要(yao)以高(gao)(gao)分(fen)子量(liang)的(de)(de)(de)聚甲(jia)基(ji)乙烯基(ji)硅(gui)(gui)(gui)氧烷(wan)(wan)為(wei)生膠(jiao)，混入補強(qiang)填料(liao)、硫(liu)化(hua)劑(ji)等，在加(jia)(jia)熱加(jia)(jia)壓下(xia)硫(liu)化(hua)成彈(dan)性(xing)體(ti)。硅(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)的(de)(de)(de)補強(qiang)主要(yao)是(shi)各(ge)種類(lei)型(xing)的(de)(de)(de)白(bai)炭黑，可使(shi)硫(liu)化(hua)膠(jiao)的(de)(de)(de)強(qiang)度增加(jia)(jia)數(shu)十倍(bei)。有(you)(you)時(shi)為(wei)了降低成本或(huo)改善膠(jiao)料(liao)性(xing)能及賦予硫(liu)化(hua)膠(jiao)各(ge)種特殊的(de)(de)(de)性(xing)能，也(ye)加(jia)(jia)入相應的(de)(de)(de)各(ge)種添(tian)加(jia)(jia)劑(ji)。硫(liu)化(hua)劑(ji)是(shi)各(ge)種有(you)(you)機過(guo)氧化(hua)物或(huo)加(jia)(jia)成反(fan)應催化(hua)劑(ji)。

加工成型方法如圖(tu)所(suo)示。一次(ci)硫(liu)(liu)化(hua)的(de)目的(de)是(shi)進行(xing)高(gao)分子鏈的(de)交(jiao)聯(lian)反(fan)應；二(er)次(ci)硫(liu)(liu)化(hua)的(de)目的(de)是(shi)進行(xing)補(bu)充(chong)交(jiao)聯(lian)、驅(qu)除硫(liu)(liu)化(hua)劑(ji)分解產(chan)物和其他揮(hui)發性(xing)化(hua)合(he)物以穩定(ding)硫(liu)(liu)化(hua)膠(jiao)的(de)各項(xiang)性(xing)能。常用的(de)設(she)備有(you)開放式煉(lian)膠(jiao)機(ji)、捏合(he)機(ji)及(ji)真空密煉(lian)機(ji)。

主要性能

（1）高(gao)溫(wen)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)。硅橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)顯著的(de)(de)(de)(de)(de)特征是高(gao)溫(wen)穩(wen)定性(xing)(xing)(xing)，雖然(ran)常溫(wen)下(xia)(xia)硅橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)(de)強度(du)僅(jin)是天(tian)然(ran)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)或某些合成橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)(de)一半，但在(zai)200℃以上的(de)(de)(de)(de)(de)高(gao)溫(wen)環境下(xia)(xia)，硅橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)仍能(neng)(neng)(neng)(neng)保持一定的(de)(de)(de)(de)(de)柔韌(ren)性(xing)(xing)(xing)、回(hui)彈性(xing)(xing)(xing)和表(biao)面(mian)硬度(du)，且力學性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)無明顯變化(hua)(hua)。（2）低溫(wen)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)硅橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)(de)玻璃化(hua)(hua)溫(wen)度(du)一般為-70~-50℃，特殊配方可達-100℃，表(biao)明其低溫(wen)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)優(you)異(yi)。這(zhe)對航空、宇(yu)航工業的(de)(de)(de)(de)(de)意義重大。（3）耐(nai)候(hou)性(xing)(xing)(xing)硅橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)中Si-O-Si鍵(jian)對氧、臭氧及(ji)紫外線(xian)等(deng)十(shi)分穩(wen)定，在(zai)不加任何添加劑(ji)(ji)的(de)(de)(de)(de)(de)情況下(xia)(xia)，就具(ju)有優(you)良的(de)(de)(de)(de)(de)耐(nai)候(hou)性(xing)(xing)(xing)。（4）電(dian)氣性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)。硅橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)具(ju)有優(you)異(yi)的(de)(de)(de)(de)(de)絕(jue)緣性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)，耐(nai)電(dian)暈性(xing)(xing)(xing)和耐(nai)電(dian)弧性(xing)(xing)(xing)也非(fei)常好。（5）物(wu)(wu)(wu)理機械性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)。硅橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)常溫(wen)下(xia)(xia)的(de)(de)(de)(de)(de)物(wu)(wu)(wu)理機械性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)比通(tong)用橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)差(cha)，但在(zai)150℃的(de)(de)(de)(de)(de)高(gao)溫(wen)和-50℃的(de)(de)(de)(de)(de)低溫(wen)下(xia)(xia)，其物(wu)(wu)(wu)理機械性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)優(you)于通(tong)用橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)。（6）耐(nai)油及(ji)化(hua)(hua)學試(shi)劑(ji)(ji)性(xing)(xing)(xing)。普(pu)通(tong)硅橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)具(ju)有中等(deng)的(de)(de)(de)(de)(de)耐(nai)油、耐(nai)溶劑(ji)(ji)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)。（7）氣體(ti)透過(guo)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)。室溫(wen)下(xia)(xia)硅橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)對空氣、氮、氧、二氧化(hua)(hua)碳等(deng)氣體(ti)的(de)(de)(de)(de)(de)透氣性(xing)(xing)(xing)比天(tian)然(ran)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)高(gao)出30-50倍。（8）生理惰性(xing)(xing)(xing)。硅橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)無毒(du)，無味，無嗅，與(yu)人體(ti)組(zu)織(zhi)不粘連，具(ju)有抗凝血作用，對肌(ji)體(ti)組(zu)織(zhi)的(de)(de)(de)(de)(de)反應性(xing)(xing)(xing)非(fei)常少。特別適(shi)合作為醫用材料。

硅橡膠的用量

據(ju)中(zhong)國(guo)汽(qi)車(che)(che)(che)工業(ye)(ye)協會統計，2012年，汽(qi)車(che)(che)(che)產銷分別達(da)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)車(che)(che)(che)工業(ye)(ye)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠的(de)用量約達(da)2.0萬t。根據(ju)觀研天下的(de)新研究，增加有機硅(gui)(gui)材料在汽(qi)車(che)(che)(che)零部(bu)件(jian)方面的(de)用量，可以(yi)大幅(fu)度提高汽(qi)車(che)(che)(che)的(de)安全(quan)性能，因此，汽(qi)車(che)(che)(che)產量和(he)(he)單車(che)(che)(che)用量水平的(de)提高都將推(tui)動(dong)汽(qi)車(che)(che)(che)工業(ye)(ye)對硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠需求的(de)增加。國(guo)家鼓(gu)勵自主(zhu)品(pin)(pin)牌的(de)汽(qi)車(che)(che)(che)發展(zhan)，關鍵汽(qi)車(che)(che)(che)零部(bu)件(jian)實現自主(zhu)化(hua)，《2012年度黨政(zheng)(zheng)機關公務用車(che)(che)(che)選用車(che)(che)(che)型目錄(lu)（征求意見稿）》為自主(zhu)品(pin)(pin)牌擴大在政(zheng)(zheng)府采(cai)購的(de)市場(chang)份額(e)，為改(gai)變目前國(guo)內政(zheng)(zheng)府采(cai)購以(yi)合資品(pin)(pin)牌產品(pin)(pin)為主(zhu)的(de)局(ju)面提供了(le)保障。促進自主(zhu)品(pin)(pin)牌發展(zhan)，國(guo)產汽(qi)車(che)(che)(che)業(ye)(ye)的(de)繁榮(rong)將為汽(qi)車(che)(che)(che)膠的(de)應用提供有力保障。預測未來3年，我國(guo)室溫硫化(hua)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠在汽(qi)車(che)(che)(che)行業(ye)(ye)將以(yi)年均20%增長。

此外，硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)是重要的(de)(de)非石(shi)(shi)(shi)油(you)(you)基(ji)(ji)合(he)成(cheng)(cheng)(cheng)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)，約占非石(shi)(shi)(shi)油(you)(you)基(ji)(ji)合(he)成(cheng)(cheng)(cheng)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)消費(fei)量的(de)(de)98%。但(dan)因為石(shi)(shi)(shi)油(you)(you)價(jia)(jia)格的(de)(de)大(da)幅(fu)上漲，同時我國(guo)(guo)在硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)關鍵原(yuan)料有機(ji)硅(gui)(gui)(gui)(gui)單體的(de)(de)生產技術(shu)方面(mian)取得突(tu)破，有機(ji)硅(gui)(gui)(gui)(gui)單體的(de)(de)生產技術(shu)在2005年(nian)前被幾家(jia)跨國(guo)(guo)公司壟斷，但(dan)目前我國(guo)(guo)已(yi)發展成(cheng)(cheng)(cheng)為全球有機(ji)硅(gui)(gui)(gui)(gui)單體第1大(da)國(guo)(guo)，這2個(ge)方面(mian)原(yuan)因使硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)價(jia)(jia)格從2011年(nian)起開(kai)始(shi)低于石(shi)(shi)(shi)油(you)(you)基(ji)(ji)合(he)成(cheng)(cheng)(cheng)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)，僅約為大(da)宗石(shi)(shi)(shi)油(you)(you)基(ji)(ji)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)80%～90%，成(cheng)(cheng)(cheng)為廉價(jia)(jia)的(de)(de)合(he)成(cheng)(cheng)(cheng)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)，并開(kai)始(shi)大(da)規(gui)模替(ti)代(dai)石(shi)(shi)(shi)油(you)(you)基(ji)(ji)合(he)成(cheng)(cheng)(cheng)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)。這將極大(da)拓(tuo)展有機(ji)硅(gui)(gui)(gui)(gui)產業(ye)的(de)(de)市場空間(jian)，同時將帶動硅(gui)(gui)(gui)(gui)油(you)(you)、硅(gui)(gui)(gui)(gui)烷偶(ou)聯劑和硅(gui)(gui)(gui)(gui)樹脂等其他有機(ji)硅(gui)(gui)(gui)(gui)產品的(de)(de)消費(fei)。