硅橡膠是(shi)指主鏈由硅(gui)和氧原(yuan)(yuan)子交替構成(cheng)(cheng)，硅(gui)原(yuan)(yuan)子上(shang)通(tong)常連(lian)有(you)兩(liang)個有(you)機(ji)基(ji)(ji)團(tuan)的(de)(de)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)。普通(tong)的(de)(de)硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)主要由含甲基(ji)(ji)和少量乙烯(xi)基(ji)(ji)的(de)(de)硅(gui)氧鏈節(jie)組成(cheng)(cheng)。苯基(ji)(ji)的(de)(de)引入(ru)可(ke)(ke)提高(gao)硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)耐(nai)高(gao)、低溫性(xing)(xing)能(neng)(neng)，三氟丙基(ji)(ji)及氰基(ji)(ji)的(de)(de)引入(ru)則可(ke)(ke)提高(gao)硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)耐(nai)溫及耐(nai)油性(xing)(xing)能(neng)(neng)。硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)耐(nai)低溫性(xing)(xing)能(neng)(neng)良(liang)好(hao)，一般(ban)在-55℃下(xia)(xia)仍(reng)能(neng)(neng)工作。引入(ru)苯基(ji)(ji)后，可(ke)(ke)達(da)-73℃。硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)耐(nai)熱性(xing)(xing)能(neng)(neng)也(ye)很(hen)突出，在180℃下(xia)(xia)可(ke)(ke)長期工作，稍高(gao)于(yu)200℃也(ye)能(neng)(neng)承(cheng)受數周或更長時間仍(reng)有(you)彈性(xing)(xing)，瞬(shun)時可(ke)(ke)耐(nai)300℃以上(shang)的(de)(de)高(gao)溫。硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)透(tou)氣(qi)性(xing)(xing)好(hao)，氧氣(qi)透(tou)過率(lv)在合成(cheng)(cheng)聚合物中是(shi)較高(gao)的(de)(de)。此外(wai)，硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)還具有(you)生(sheng)理(li)惰性(xing)(xing)、不會導致凝血的(de)(de)突出特性(xing)(xing)，因此在醫用領域應用廣泛。

主要品種

硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠分類(lei)的方法(fa)很多，通常按固化前的形態分為固體(ti)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠和液體(ti)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠；按硫(liu)化溫(wen)度分為室溫(wen)硫(liu)化硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠，高溫(wen)硫(liu)化硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠；按所用(yong)單體(ti)的不同，可(ke)分為甲基(ji)(ji)(ji)乙烯基(ji)(ji)(ji)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠，甲基(ji)(ji)(ji)苯基(ji)(ji)(ji)乙烯基(ji)(ji)(ji)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠、氟硅(gui)，腈硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠等；按性能和用(yong)途(tu)的不同又可(ke)分為通用(yong)型(xing)(xing)、超(chao)耐低溫(wen)型(xing)(xing)、超(chao)耐高溫(wen)型(xing)(xing)、高強(qiang)力型(xing)(xing)、耐油型(xing)(xing)、醫用(yong)型(xing)(xing)等等。

發展史

硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠早(zao)期(qi)是由美國(guo)(guo)以三氯化鐵(tie)為催化劑合(he)成(cheng)的(de)。1945年(nian)，硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠產(chan)(chan)品(pin)問世(shi)。1948年(nian)，采用(yong)(yong)高比表面積的(de)氣相法白炭黑補強(qiang)的(de)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠研(yan)(yan)制(zhi)成(cheng)功(gong)，使硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠的(de)性(xing)能躍升到(dao)實用(yong)(yong)階(jie)段，奠定了現代硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠生(sheng)(sheng)(sheng)產(chan)(chan)技術(shu)的(de)基(ji)礎。從(cong)二甲基(ji)二氯硅(gui)烷合(he)成(cheng)開始生(sheng)(sheng)(sheng)產(chan)(chan)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠的(de)國(guo)(guo)家(jia)有美國(guo)(guo)。俄羅斯、德國(guo)(guo)、日(ri)本(ben)、韓國(guo)(guo)和(he)中國(guo)(guo)等。中國(guo)(guo)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠的(de)工業(ye)化研(yan)(yan)究始于1957年(nian)，多家(jia)研(yan)(yan)究所和(he)企業(ye)陸續開發出各種硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠。到(dao)2003年(nian)底，中國(guo)(guo)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠生(sheng)(sheng)(sheng)產(chan)(chan)能力為135千噸，其中高溫膠100千噸。

高溫硫化硅橡膠

高(gao)溫硫化(hua)硅橡膠(jiao)(jiao)是(shi)指(zhi)聚硅氧(yang)烷(wan)變成(cheng)彈性(xing)體的(de)(de)(de)過程是(shi)經過高(gao)溫（110-170℃）硫化(hua)成(cheng)型的(de)(de)(de)。它(ta)主(zhu)要(yao)以高(gao)分子量的(de)(de)(de)聚甲基乙烯基硅氧(yang)烷(wan)為生膠(jiao)(jiao)，混(hun)入補強填料、硫化(hua)劑等，在加(jia)(jia)熱加(jia)(jia)壓(ya)下硫化(hua)成(cheng)彈性(xing)體。硅橡膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)補強主(zhu)要(yao)是(shi)各種類型的(de)(de)(de)白炭黑(hei)，可(ke)使硫化(hua)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)強度增加(jia)(jia)數十倍。有時(shi)為了降低(di)成(cheng)本或改善膠(jiao)(jiao)料性(xing)能及(ji)賦(fu)予硫化(hua)膠(jiao)(jiao)各種特殊的(de)(de)(de)性(xing)能，也加(jia)(jia)入相應的(de)(de)(de)各種添加(jia)(jia)劑。硫化(hua)劑是(shi)各種有機過氧(yang)化(hua)物(wu)或加(jia)(jia)成(cheng)反(fan)應催化(hua)劑。

加工成型方法如圖(tu)所(suo)示(shi)。一次硫(liu)化(hua)(hua)(hua)(hua)的(de)(de)目的(de)(de)是進(jin)行高分子鏈的(de)(de)交聯反(fan)應；二次硫(liu)化(hua)(hua)(hua)(hua)的(de)(de)目的(de)(de)是進(jin)行補充交聯、驅除硫(liu)化(hua)(hua)(hua)(hua)劑分解產物(wu)和(he)其他揮(hui)發性化(hua)(hua)(hua)(hua)合物(wu)以穩定硫(liu)化(hua)(hua)(hua)(hua)膠的(de)(de)各項(xiang)性能。常(chang)用的(de)(de)設(she)備有開(kai)放式煉(lian)(lian)膠機、捏合機及真空密(mi)煉(lian)(lian)機。

主要性能

（1）高溫(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)顯(xian)著的(de)(de)(de)(de)特征是(shi)高溫(wen)穩定性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)，雖然(ran)(ran)常溫(wen)下(xia)(xia)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)強度(du)(du)僅是(shi)天(tian)然(ran)(ran)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)或某些合成橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)一半，但在(zai)200℃以上(shang)的(de)(de)(de)(de)高溫(wen)環境下(xia)(xia)，硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)仍能(neng)(neng)保(bao)持一定的(de)(de)(de)(de)柔韌性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)、回(hui)彈性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)和表面硬度(du)(du)，且力(li)學性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)無(wu)(wu)明顯(xian)變化(hua)。（2）低(di)溫(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)玻璃化(hua)溫(wen)度(du)(du)一般為(wei)-70~-50℃，特殊配方可達-100℃，表明其低(di)溫(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)優(you)異。這對(dui)航空、宇航工業(ye)的(de)(de)(de)(de)意義重大。（3）耐(nai)(nai)(nai)候性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)中Si-O-Si鍵對(dui)氧(yang)(yang)、臭氧(yang)(yang)及紫外線等十分穩定，在(zai)不加任何添加劑(ji)的(de)(de)(de)(de)情(qing)況下(xia)(xia)，就具有優(you)良的(de)(de)(de)(de)耐(nai)(nai)(nai)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)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)具有優(you)異的(de)(de)(de)(de)絕(jue)緣性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)，耐(nai)(nai)(nai)電暈性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)和耐(nai)(nai)(nai)電弧性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)也非(fei)(fei)常好。（5）物理(li)機械(xie)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)常溫(wen)下(xia)(xia)的(de)(de)(de)(de)物理(li)機械(xie)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)比通(tong)用(yong)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)差，但在(zai)150℃的(de)(de)(de)(de)高溫(wen)和-50℃的(de)(de)(de)(de)低(di)溫(wen)下(xia)(xia)，其物理(li)機械(xie)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)優(you)于(yu)通(tong)用(yong)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)。（6）耐(nai)(nai)(nai)油(you)及化(hua)學試劑(ji)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)。普通(tong)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)具有中等的(de)(de)(de)(de)耐(nai)(nai)(nai)油(you)、耐(nai)(nai)(nai)溶劑(ji)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。（7）氣(qi)(qi)體透過性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。室溫(wen)下(xia)(xia)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)對(dui)空氣(qi)(qi)、氮、氧(yang)(yang)、二氧(yang)(yang)化(hua)碳等氣(qi)(qi)體的(de)(de)(de)(de)透氣(qi)(qi)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)比天(tian)然(ran)(ran)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)高出30-50倍。（8）生理(li)惰性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)無(wu)(wu)毒，無(wu)(wu)味，無(wu)(wu)嗅，與人體組織(zhi)不粘(zhan)連，具有抗(kang)凝血作用(yong)，對(dui)肌體組織(zhi)的(de)(de)(de)(de)反(fan)應性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)非(fei)(fei)常少。特別適合作為(wei)醫用(yong)材料。

硅橡膠的用量

據(ju)中國汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)工(gong)業(ye)協會統(tong)計，2012年(nian)，汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)產(chan)(chan)(chan)銷分別(bie)達(da)到1927.18萬輛(liang)和(he)1930.64萬輛(liang)，同比分別(bie)增長4.63%和(he)4.33%，汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)工(gong)業(ye)硅(gui)橡膠的(de)(de)用量(liang)約達(da)2.0萬t。根據(ju)觀(guan)研(yan)天下(xia)的(de)(de)新研(yan)究，增加有機硅(gui)材料在汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)零部件(jian)(jian)方面的(de)(de)用量(liang)，可以大(da)幅度提高汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)的(de)(de)安全性(xing)能(neng)，因此，汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)產(chan)(chan)(chan)量(liang)和(he)單(dan)車(che)(che)(che)(che)用量(liang)水(shui)平的(de)(de)提高都將推(tui)動汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)工(gong)業(ye)對(dui)硅(gui)橡膠需求的(de)(de)增加。國家鼓勵(li)自主品牌(pai)(pai)的(de)(de)汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)發(fa)展，關(guan)鍵汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)零部件(jian)(jian)實現(xian)自主化(hua)，《2012年(nian)度黨(dang)政機關(guan)公務用車(che)(che)(che)(che)選用車(che)(che)(che)(che)型目錄（征求意見稿）》為(wei)自主品牌(pai)(pai)擴大(da)在政府(fu)采購(gou)的(de)(de)市場份額，為(wei)改變目前國內政府(fu)采購(gou)以合資品牌(pai)(pai)產(chan)(chan)(chan)品為(wei)主的(de)(de)局面提供(gong)了保(bao)障。促(cu)進自主品牌(pai)(pai)發(fa)展，國產(chan)(chan)(chan)汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)業(ye)的(de)(de)繁榮(rong)將為(wei)汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)膠的(de)(de)應用提供(gong)有力(li)保(bao)障。預測未來3年(nian)，我(wo)國室溫(wen)硫化(hua)硅(gui)橡膠在汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)行業(ye)將以年(nian)均20%增長。

此外，硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)是重(zhong)要的(de)(de)非(fei)(fei)石(shi)(shi)(shi)油(you)(you)基合成橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)，約占(zhan)非(fei)(fei)石(shi)(shi)(shi)油(you)(you)基合成橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)消費(fei)量的(de)(de)98%。但因(yin)為石(shi)(shi)(shi)油(you)(you)價(jia)格的(de)(de)大(da)幅(fu)上漲，同(tong)時(shi)我國(guo)在(zai)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)關鍵原(yuan)料(liao)有(you)機(ji)(ji)(ji)硅(gui)(gui)單體(ti)的(de)(de)生產技術(shu)(shu)方面取得突破，有(you)機(ji)(ji)(ji)硅(gui)(gui)單體(ti)的(de)(de)生產技術(shu)(shu)在(zai)2005年前被幾家跨國(guo)公(gong)司壟斷，但目(mu)前我國(guo)已(yi)發展(zhan)成為全球有(you)機(ji)(ji)(ji)硅(gui)(gui)單體(ti)第(di)1大(da)國(guo)，這2個方面原(yuan)因(yin)使(shi)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)價(jia)格從(cong)2011年起(qi)開始低(di)于(yu)石(shi)(shi)(shi)油(you)(you)基合成橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)，僅約為大(da)宗(zong)石(shi)(shi)(shi)油(you)(you)基橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)80%～90%，成為廉價(jia)的(de)(de)合成橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)，并開始大(da)規模(mo)替代(dai)石(shi)(shi)(shi)油(you)(you)基合成橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)。這將極大(da)拓展(zhan)有(you)機(ji)(ji)(ji)硅(gui)(gui)產業(ye)的(de)(de)市場空間，同(tong)時(shi)將帶(dai)動硅(gui)(gui)油(you)(you)、硅(gui)(gui)烷偶聯(lian)劑和硅(gui)(gui)樹脂等其(qi)他有(you)機(ji)(ji)(ji)硅(gui)(gui)產品的(de)(de)消費(fei)。