硅橡膠是指主(zhu)鏈由硅(gui)(gui)和(he)氧原子交替(ti)構(gou)成，硅(gui)(gui)原子上通常連有(you)兩個有(you)機基(ji)團的(de)(de)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)。普通的(de)(de)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)主(zhu)要(yao)由含甲基(ji)和(he)少量乙烯基(ji)的(de)(de)硅(gui)(gui)氧鏈節組成。苯(ben)基(ji)的(de)(de)引(yin)(yin)入(ru)(ru)可(ke)(ke)提高硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)耐(nai)(nai)高、低溫(wen)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)，三氟(fu)丙基(ji)及氰基(ji)的(de)(de)引(yin)(yin)入(ru)(ru)則可(ke)(ke)提高硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)耐(nai)(nai)溫(wen)及耐(nai)(nai)油性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)耐(nai)(nai)低溫(wen)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)良(liang)好，一(yi)般在-55℃下(xia)(xia)仍能(neng)(neng)工(gong)作(zuo)。引(yin)(yin)入(ru)(ru)苯(ben)基(ji)后(hou)，可(ke)(ke)達(da)-73℃。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)耐(nai)(nai)熱性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)也很突出，在180℃下(xia)(xia)可(ke)(ke)長期工(gong)作(zuo)，稍高于200℃也能(neng)(neng)承受數周或(huo)更長時間仍有(you)彈(dan)性(xing)(xing)(xing)，瞬時可(ke)(ke)耐(nai)(nai)300℃以上的(de)(de)高溫(wen)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)透氣性(xing)(xing)(xing)好，氧氣透過率在合成聚合物中是較高的(de)(de)。此外，硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)還具有(you)生理(li)惰性(xing)(xing)(xing)、不會導(dao)致凝(ning)血的(de)(de)突出特性(xing)(xing)(xing)，因此在醫用領域應(ying)用廣泛。

主要品種

硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠分(fen)(fen)(fen)類的方法很多，通常按固化(hua)前的形態分(fen)(fen)(fen)為(wei)固體硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠和(he)液體硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠；按硫化(hua)溫(wen)度(du)分(fen)(fen)(fen)為(wei)室溫(wen)硫化(hua)硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠，高(gao)(gao)溫(wen)硫化(hua)硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠；按所用單體的不同(tong)(tong)，可分(fen)(fen)(fen)為(wei)甲(jia)基乙烯基硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠，甲(jia)基苯基乙烯基硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠、氟硅(gui)，腈硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠等(deng)；按性能和(he)用途(tu)的不同(tong)(tong)又(you)可分(fen)(fen)(fen)為(wei)通用型(xing)、超(chao)耐低(di)溫(wen)型(xing)、超(chao)耐高(gao)(gao)溫(wen)型(xing)、高(gao)(gao)強力(li)型(xing)、耐油型(xing)、醫用型(xing)等(deng)等(deng)。

發展史

硅橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)早期是由美國(guo)(guo)以三(san)氯化(hua)(hua)鐵(tie)為(wei)催化(hua)(hua)劑(ji)合成(cheng)(cheng)的(de)(de)。1945年(nian)，硅橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)產品問世(shi)。1948年(nian)，采用高比表(biao)面(mian)積(ji)的(de)(de)氣相法白(bai)炭黑補強的(de)(de)硅橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)研(yan)制成(cheng)(cheng)功，使(shi)硅橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)性(xing)能(neng)躍升到(dao)實用階(jie)段(duan)，奠定了現(xian)代(dai)硅橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)生產技術的(de)(de)基(ji)礎。從二(er)甲(jia)基(ji)二(er)氯硅烷合成(cheng)(cheng)開始(shi)生產硅橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(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(he)中(zhong)(zhong)國(guo)(guo)等。中(zhong)(zhong)國(guo)(guo)硅橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)工業化(hua)(hua)研(yan)究(jiu)始(shi)于1957年(nian)，多家研(yan)究(jiu)所和(he)企業陸續開發出(chu)各種(zhong)硅橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)。到(dao)2003年(nian)底(di)，中(zhong)(zhong)國(guo)(guo)硅橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)生產能(neng)力為(wei)135千噸，其中(zhong)(zhong)高溫膠(jiao)(jiao)100千噸。

高溫硫化硅橡膠

高(gao)溫(wen)硫(liu)化(hua)(hua)(hua)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)是(shi)指聚硅(gui)氧(yang)烷(wan)變(bian)成彈性體的(de)(de)過(guo)(guo)程(cheng)是(shi)經過(guo)(guo)高(gao)溫(wen)（110-170℃）硫(liu)化(hua)(hua)(hua)成型的(de)(de)。它主要以(yi)高(gao)分子量的(de)(de)聚甲基(ji)乙烯基(ji)硅(gui)氧(yang)烷(wan)為生膠(jiao)(jiao)，混入補強(qiang)(qiang)填料、硫(liu)化(hua)(hua)(hua)劑等，在加熱加壓下硫(liu)化(hua)(hua)(hua)成彈性體。硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)補強(qiang)(qiang)主要是(shi)各(ge)種類型的(de)(de)白炭黑，可使硫(liu)化(hua)(hua)(hua)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)強(qiang)(qiang)度增加數十倍。有(you)時為了降低成本(ben)或改善膠(jiao)(jiao)料性能及賦予硫(liu)化(hua)(hua)(hua)膠(jiao)(jiao)各(ge)種特殊的(de)(de)性能，也加入相應(ying)的(de)(de)各(ge)種添加劑。硫(liu)化(hua)(hua)(hua)劑是(shi)各(ge)種有(you)機過(guo)(guo)氧(yang)化(hua)(hua)(hua)物或加成反應(ying)催化(hua)(hua)(hua)劑。

加工成(cheng)型方法如圖所示(shi)。一次硫(liu)化的(de)(de)目的(de)(de)是進行高(gao)分子(zi)鏈的(de)(de)交聯(lian)反應；二次硫(liu)化的(de)(de)目的(de)(de)是進行補(bu)充交聯(lian)、驅(qu)除硫(liu)化劑(ji)分解產物(wu)(wu)和其他揮(hui)發(fa)性化合(he)物(wu)(wu)以穩定硫(liu)化膠(jiao)的(de)(de)各項性能。常用的(de)(de)設(she)備有開放式煉膠(jiao)機(ji)(ji)、捏合(he)機(ji)(ji)及(ji)真空密煉機(ji)(ji)。

主要性能

（1）高溫(wen)(wen)(wen)性(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。硅橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)顯著的(de)(de)(de)(de)特(te)(te)征(zheng)是高溫(wen)(wen)(wen)穩(wen)定(ding)性(xing)(xing)，雖然常溫(wen)(wen)(wen)下硅橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)強度僅是天然橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)或(huo)某些合成橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)一半，但在(zai)200℃以(yi)上的(de)(de)(de)(de)高溫(wen)(wen)(wen)環境下，硅橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)仍能(neng)(neng)(neng)保持一定(ding)的(de)(de)(de)(de)柔韌性(xing)(xing)、回彈性(xing)(xing)和(he)表面(mian)硬度，且力學性(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)無(wu)明顯變(bian)化。（2）低溫(wen)(wen)(wen)性(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)硅橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)玻璃化溫(wen)(wen)(wen)度一般為-70~-50℃，特(te)(te)殊配(pei)方可達-100℃，表明其低溫(wen)(wen)(wen)性(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)優(you)異(yi)。這對(dui)(dui)航(hang)空、宇航(hang)工業的(de)(de)(de)(de)意義重大。（3）耐(nai)候性(xing)(xing)硅橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)中Si-O-Si鍵對(dui)(dui)氧(yang)(yang)、臭(chou)氧(yang)(yang)及紫外線等十分穩(wen)定(ding)，在(zai)不(bu)加(jia)任何添(tian)加(jia)劑(ji)的(de)(de)(de)(de)情況(kuang)下，就具有(you)優(you)良的(de)(de)(de)(de)耐(nai)候性(xing)(xing)。（4）電氣(qi)(qi)性(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。硅橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)具有(you)優(you)異(yi)的(de)(de)(de)(de)絕緣(yuan)性(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)，耐(nai)電暈性(xing)(xing)和(he)耐(nai)電弧性(xing)(xing)也(ye)非常好。（5）物(wu)(wu)理機械性(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。硅橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)常溫(wen)(wen)(wen)下的(de)(de)(de)(de)物(wu)(wu)理機械性(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)比通(tong)(tong)用(yong)(yong)(yong)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)差，但在(zai)150℃的(de)(de)(de)(de)高溫(wen)(wen)(wen)和(he)-50℃的(de)(de)(de)(de)低溫(wen)(wen)(wen)下，其物(wu)(wu)理機械性(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)優(you)于通(tong)(tong)用(yong)(yong)(yong)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)。（6）耐(nai)油及化學試劑(ji)性(xing)(xing)。普(pu)通(tong)(tong)硅橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)具有(you)中等的(de)(de)(de)(de)耐(nai)油、耐(nai)溶(rong)劑(ji)性(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。（7）氣(qi)(qi)體透(tou)過性(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。室溫(wen)(wen)(wen)下硅橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)對(dui)(dui)空氣(qi)(qi)、氮、氧(yang)(yang)、二(er)氧(yang)(yang)化碳(tan)等氣(qi)(qi)體的(de)(de)(de)(de)透(tou)氣(qi)(qi)性(xing)(xing)比天然橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)高出30-50倍。（8）生理惰(duo)性(xing)(xing)。硅橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)無(wu)毒(du)，無(wu)味，無(wu)嗅，與(yu)人體組(zu)織不(bu)粘連，具有(you)抗凝血(xue)作(zuo)用(yong)(yong)(yong)，對(dui)(dui)肌(ji)體組(zu)織的(de)(de)(de)(de)反應性(xing)(xing)非常少。特(te)(te)別適合作(zuo)為醫(yi)用(yong)(yong)(yong)材料。

硅橡膠的用量

據(ju)中國(guo)汽(qi)(qi)(qi)車(che)工(gong)業(ye)協(xie)會統計，2012年(nian)，汽(qi)(qi)(qi)車(che)產銷分(fen)(fen)別(bie)達到1927.18萬輛(liang)和(he)1930.64萬輛(liang)，同比分(fen)(fen)別(bie)增長(chang)(chang)4.63%和(he)4.33%，汽(qi)(qi)(qi)車(che)工(gong)業(ye)硅橡膠(jiao)的(de)(de)(de)用(yong)量約(yue)達2.0萬t。根(gen)據(ju)觀(guan)研天下的(de)(de)(de)新研究(jiu)，增加有機(ji)硅材料(liao)在(zai)(zai)汽(qi)(qi)(qi)車(che)零部(bu)件方(fang)面的(de)(de)(de)用(yong)量，可以(yi)(yi)大幅(fu)度(du)提(ti)高汽(qi)(qi)(qi)車(che)的(de)(de)(de)安全性(xing)能，因此，汽(qi)(qi)(qi)車(che)產量和(he)單車(che)用(yong)量水平的(de)(de)(de)提(ti)高都將(jiang)推動汽(qi)(qi)(qi)車(che)工(gong)業(ye)對硅橡膠(jiao)需求的(de)(de)(de)增加。國(guo)家鼓勵(li)自(zi)主品(pin)(pin)牌(pai)(pai)的(de)(de)(de)汽(qi)(qi)(qi)車(che)發展，關鍵汽(qi)(qi)(qi)車(che)零部(bu)件實現自(zi)主化，《2012年(nian)度(du)黨(dang)政(zheng)機(ji)關公務用(yong)車(che)選用(yong)車(che)型目(mu)錄（征求意見稿）》為(wei)自(zi)主品(pin)(pin)牌(pai)(pai)擴(kuo)大在(zai)(zai)政(zheng)府采購的(de)(de)(de)市場份額，為(wei)改變目(mu)前(qian)國(guo)內政(zheng)府采購以(yi)(yi)合資品(pin)(pin)牌(pai)(pai)產品(pin)(pin)為(wei)主的(de)(de)(de)局面提(ti)供了保障。促進自(zi)主品(pin)(pin)牌(pai)(pai)發展，國(guo)產汽(qi)(qi)(qi)車(che)業(ye)的(de)(de)(de)繁榮(rong)將(jiang)為(wei)汽(qi)(qi)(qi)車(che)膠(jiao)的(de)(de)(de)應(ying)用(yong)提(ti)供有力保障。預測(ce)未(wei)來3年(nian)，我國(guo)室溫硫化硅橡膠(jiao)在(zai)(zai)汽(qi)(qi)(qi)車(che)行業(ye)將(jiang)以(yi)(yi)年(nian)均(jun)20%增長(chang)(chang)。

此(ci)外，硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠是重要的(de)(de)(de)(de)(de)非石(shi)油(you)基合(he)成(cheng)(cheng)(cheng)橡(xiang)(xiang)膠，約占(zhan)非石(shi)油(you)基合(he)成(cheng)(cheng)(cheng)橡(xiang)(xiang)膠消費(fei)量的(de)(de)(de)(de)(de)98%。但因為石(shi)油(you)價格(ge)的(de)(de)(de)(de)(de)大幅上漲(zhang)，同時我國在硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠的(de)(de)(de)(de)(de)關鍵原料有機(ji)(ji)硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)單體的(de)(de)(de)(de)(de)生產(chan)技術(shu)方面取得突破，有機(ji)(ji)硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)單體的(de)(de)(de)(de)(de)生產(chan)技術(shu)在2005年(nian)前被幾家跨國公司壟斷，但目(mu)前我國已發(fa)展成(cheng)(cheng)(cheng)為全球有機(ji)(ji)硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)單體第1大國，這2個方面原因使硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠的(de)(de)(de)(de)(de)價格(ge)從2011年(nian)起(qi)開始低于石(shi)油(you)基合(he)成(cheng)(cheng)(cheng)橡(xiang)(xiang)膠，僅約為大宗(zong)石(shi)油(you)基橡(xiang)(xiang)膠的(de)(de)(de)(de)(de)80%～90%，成(cheng)(cheng)(cheng)為廉價的(de)(de)(de)(de)(de)合(he)成(cheng)(cheng)(cheng)橡(xiang)(xiang)膠，并開始大規模替代石(shi)油(you)基合(he)成(cheng)(cheng)(cheng)橡(xiang)(xiang)膠。這將(jiang)極大拓展有機(ji)(ji)硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)產(chan)業的(de)(de)(de)(de)(de)市(shi)場(chang)空間，同時將(jiang)帶動硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)油(you)、硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)烷偶聯劑和硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)樹脂等其他有機(ji)(ji)硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)產(chan)品的(de)(de)(de)(de)(de)消費(fei)。