硅橡膠是指主(zhu)鏈(lian)由硅和(he)(he)氧(yang)原子交替構成(cheng)，硅原子上通常連有兩個有機基(ji)(ji)團(tuan)的(de)(de)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)。普(pu)通的(de)(de)硅橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)主(zhu)要由含甲基(ji)(ji)和(he)(he)少量乙烯基(ji)(ji)的(de)(de)硅氧(yang)鏈(lian)節組成(cheng)。苯基(ji)(ji)的(de)(de)引入(ru)可提(ti)高硅橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)耐(nai)高、低溫(wen)性能(neng)，三氟(fu)丙基(ji)(ji)及(ji)氰基(ji)(ji)的(de)(de)引入(ru)則可提(ti)高硅橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)耐(nai)溫(wen)及(ji)耐(nai)油性能(neng)。硅橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)耐(nai)低溫(wen)性能(neng)良好，一般在(zai)-55℃下(xia)仍能(neng)工作。引入(ru)苯基(ji)(ji)后，可達-73℃。硅橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)耐(nai)熱(re)性能(neng)也(ye)很突出(chu)(chu)，在(zai)180℃下(xia)可長期(qi)工作，稍高于(yu)200℃也(ye)能(neng)承受(shou)數周(zhou)或更長時(shi)間仍有彈(dan)性，瞬時(shi)可耐(nai)300℃以上的(de)(de)高溫(wen)。硅橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)透氣性好，氧(yang)氣透過率在(zai)合成(cheng)聚合物中是較高的(de)(de)。此外，硅橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)還具(ju)有生理惰性、不(bu)會導致凝血的(de)(de)突出(chu)(chu)特(te)性，因此在(zai)醫用(yong)(yong)領域應用(yong)(yong)廣泛。

主要品種

硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)分(fen)類的(de)方法很多，通(tong)常(chang)按(an)(an)固化(hua)前的(de)形態分(fen)為固體(ti)硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)和液體(ti)硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)；按(an)(an)硫(liu)化(hua)溫度(du)分(fen)為室溫硫(liu)化(hua)硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)，高(gao)溫硫(liu)化(hua)硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)；按(an)(an)所用(yong)(yong)單體(ti)的(de)不同，可分(fen)為甲(jia)基乙烯(xi)(xi)基硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)，甲(jia)基苯(ben)基乙烯(xi)(xi)基硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)、氟硅(gui)(gui)(gui)(gui)，腈(jing)硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)等(deng)；按(an)(an)性能和用(yong)(yong)途(tu)的(de)不同又可分(fen)為通(tong)用(yong)(yong)型(xing)(xing)(xing)、超耐(nai)低溫型(xing)(xing)(xing)、超耐(nai)高(gao)溫型(xing)(xing)(xing)、高(gao)強力型(xing)(xing)(xing)、耐(nai)油型(xing)(xing)(xing)、醫用(yong)(yong)型(xing)(xing)(xing)等(deng)等(deng)。

發展史

硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)早期是由美國(guo)(guo)以三氯化(hua)鐵(tie)為(wei)催化(hua)劑合(he)成的(de)。1945年(nian)，硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)產品問(wen)世(shi)。1948年(nian)，采(cai)用高比表(biao)面積的(de)氣相法白炭(tan)黑補強(qiang)的(de)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)研制成功(gong)，使(shi)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)性能躍升到實用階(jie)段，奠定了(le)現代(dai)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)生(sheng)產技(ji)術的(de)基礎。從二甲基二氯硅(gui)(gui)烷合(he)成開(kai)始(shi)生(sheng)產硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)國(guo)(guo)家(jia)有美國(guo)(guo)。俄羅斯、德國(guo)(guo)、日本、韓(han)國(guo)(guo)和(he)中(zhong)(zhong)國(guo)(guo)等。中(zhong)(zhong)國(guo)(guo)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)工業化(hua)研究始(shi)于1957年(nian)，多家(jia)研究所和(he)企業陸續開(kai)發出各種(zhong)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)。到2003年(nian)底(di)，中(zhong)(zhong)國(guo)(guo)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)生(sheng)產能力為(wei)135千(qian)噸，其中(zhong)(zhong)高溫膠(jiao)(jiao)(jiao)100千(qian)噸。

高溫硫化硅橡膠

高(gao)(gao)溫硫化(hua)(hua)(hua)硅橡膠(jiao)(jiao)是(shi)指聚(ju)硅氧(yang)(yang)烷(wan)變(bian)成(cheng)彈(dan)性(xing)(xing)體的(de)(de)過(guo)程是(shi)經(jing)過(guo)高(gao)(gao)溫（110-170℃）硫化(hua)(hua)(hua)成(cheng)型(xing)的(de)(de)。它主(zhu)(zhu)要(yao)(yao)以高(gao)(gao)分子量的(de)(de)聚(ju)甲基乙烯基硅氧(yang)(yang)烷(wan)為生(sheng)膠(jiao)(jiao)，混入(ru)補強(qiang)(qiang)填料、硫化(hua)(hua)(hua)劑(ji)等，在(zai)加(jia)(jia)熱加(jia)(jia)壓下硫化(hua)(hua)(hua)成(cheng)彈(dan)性(xing)(xing)體。硅橡膠(jiao)(jiao)的(de)(de)補強(qiang)(qiang)主(zhu)(zhu)要(yao)(yao)是(shi)各種(zhong)(zhong)類型(xing)的(de)(de)白炭黑，可(ke)使硫化(hua)(hua)(hua)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)強(qiang)(qiang)度增加(jia)(jia)數十(shi)倍。有(you)時為了降低成(cheng)本(ben)或(huo)改善膠(jiao)(jiao)料性(xing)(xing)能(neng)及賦予(yu)硫化(hua)(hua)(hua)膠(jiao)(jiao)各種(zhong)(zhong)特(te)殊的(de)(de)性(xing)(xing)能(neng)，也加(jia)(jia)入(ru)相(xiang)應的(de)(de)各種(zhong)(zhong)添(tian)加(jia)(jia)劑(ji)。硫化(hua)(hua)(hua)劑(ji)是(shi)各種(zhong)(zhong)有(you)機過(guo)氧(yang)(yang)化(hua)(hua)(hua)物或(huo)加(jia)(jia)成(cheng)反應催化(hua)(hua)(hua)劑(ji)。

加(jia)工成型方法如(ru)圖所示。一(yi)次硫(liu)化(hua)(hua)的(de)(de)目(mu)的(de)(de)是進行(xing)高分(fen)子鏈的(de)(de)交聯(lian)反應；二次硫(liu)化(hua)(hua)的(de)(de)目(mu)的(de)(de)是進行(xing)補充交聯(lian)、驅除硫(liu)化(hua)(hua)劑分(fen)解產物和(he)其他(ta)揮發性(xing)化(hua)(hua)合物以穩定硫(liu)化(hua)(hua)膠(jiao)的(de)(de)各項性(xing)能。常用的(de)(de)設備有開放式煉(lian)(lian)膠(jiao)機、捏合機及真(zhen)空密煉(lian)(lian)機。

主要性能

（1）高(gao)(gao)溫(wen)(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。硅橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)顯著的(de)(de)(de)(de)特征是高(gao)(gao)溫(wen)(wen)(wen)穩定性(xing)(xing)(xing)(xing)，雖然(ran)常溫(wen)(wen)(wen)下(xia)硅橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)強度(du)僅是天然(ran)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)或某(mou)些合成(cheng)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)一半，但(dan)在(zai)200℃以上(shang)的(de)(de)(de)(de)高(gao)(gao)溫(wen)(wen)(wen)環境下(xia)，硅橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)仍能(neng)(neng)保持一定的(de)(de)(de)(de)柔韌性(xing)(xing)(xing)(xing)、回彈性(xing)(xing)(xing)(xing)和表面硬度(du)，且力學性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)無(wu)(wu)明(ming)顯變(bian)化(hua)。（2）低(di)溫(wen)(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)硅橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)玻璃化(hua)溫(wen)(wen)(wen)度(du)一般為(wei)-70~-50℃，特殊配方可(ke)達(da)-100℃，表明(ming)其低(di)溫(wen)(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)優異(yi)。這對(dui)航空、宇航工業的(de)(de)(de)(de)意義(yi)重大(da)。（3）耐(nai)候(hou)性(xing)(xing)(xing)(xing)硅橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)中(zhong)Si-O-Si鍵對(dui)氧(yang)、臭氧(yang)及(ji)紫外線等(deng)十(shi)分穩定，在(zai)不加(jia)任(ren)何添(tian)加(jia)劑(ji)的(de)(de)(de)(de)情(qing)況(kuang)下(xia)，就(jiu)具有優良(liang)的(de)(de)(de)(de)耐(nai)候(hou)性(xing)(xing)(xing)(xing)。（4）電氣(qi)(qi)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。硅橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)具有優異(yi)的(de)(de)(de)(de)絕緣性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)，耐(nai)電暈性(xing)(xing)(xing)(xing)和耐(nai)電弧性(xing)(xing)(xing)(xing)也非(fei)常好(hao)。（5）物(wu)理機(ji)(ji)械(xie)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。硅橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)常溫(wen)(wen)(wen)下(xia)的(de)(de)(de)(de)物(wu)理機(ji)(ji)械(xie)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)比(bi)通用(yong)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)差(cha)，但(dan)在(zai)150℃的(de)(de)(de)(de)高(gao)(gao)溫(wen)(wen)(wen)和-50℃的(de)(de)(de)(de)低(di)溫(wen)(wen)(wen)下(xia)，其物(wu)理機(ji)(ji)械(xie)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)優于通用(yong)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)。（6）耐(nai)油及(ji)化(hua)學試劑(ji)性(xing)(xing)(xing)(xing)。普通硅橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)具有中(zhong)等(deng)的(de)(de)(de)(de)耐(nai)油、耐(nai)溶劑(ji)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。（7）氣(qi)(qi)體(ti)透(tou)過性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。室溫(wen)(wen)(wen)下(xia)硅橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)對(dui)空氣(qi)(qi)、氮、氧(yang)、二氧(yang)化(hua)碳等(deng)氣(qi)(qi)體(ti)的(de)(de)(de)(de)透(tou)氣(qi)(qi)性(xing)(xing)(xing)(xing)比(bi)天然(ran)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)高(gao)(gao)出(chu)30-50倍(bei)。（8）生理惰性(xing)(xing)(xing)(xing)。硅橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)無(wu)(wu)毒，無(wu)(wu)味，無(wu)(wu)嗅，與(yu)人(ren)體(ti)組(zu)織(zhi)不粘連(lian)，具有抗(kang)凝血作用(yong)，對(dui)肌(ji)體(ti)組(zu)織(zhi)的(de)(de)(de)(de)反應性(xing)(xing)(xing)(xing)非(fei)常少。特別適(shi)合作為(wei)醫(yi)用(yong)材(cai)料。

硅橡膠的用量

據中國(guo)汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)工業協會(hui)統計，2012年，汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)產銷分別(bie)達到1927.18萬輛(liang)和1930.64萬輛(liang)，同比分別(bie)增(zeng)(zeng)長(chang)(chang)4.63%和4.33%，汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)工業硅(gui)(gui)橡(xiang)膠的用(yong)量(liang)約(yue)達2.0萬t。根據觀研(yan)天下的新研(yan)究，增(zeng)(zeng)加有(you)機硅(gui)(gui)材料在(zai)汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)零部件(jian)(jian)方(fang)面(mian)的用(yong)量(liang)，可(ke)以(yi)大幅度(du)提高(gao)汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)的安全性能(neng)，因此，汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)產量(liang)和單車(che)(che)用(yong)量(liang)水(shui)平(ping)的提高(gao)都將推動汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)工業對(dui)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠需求的增(zeng)(zeng)加。國(guo)家鼓勵自主品(pin)牌(pai)的汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)發展，關鍵汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)零部件(jian)(jian)實現自主化(hua)(hua)，《2012年度(du)黨政(zheng)(zheng)機關公務用(yong)車(che)(che)選用(yong)車(che)(che)型目(mu)(mu)錄（征(zheng)求意見稿(gao)）》為自主品(pin)牌(pai)擴大在(zai)政(zheng)(zheng)府采(cai)購(gou)的市場(chang)份額，為改變目(mu)(mu)前國(guo)內政(zheng)(zheng)府采(cai)購(gou)以(yi)合資品(pin)牌(pai)產品(pin)為主的局面(mian)提供(gong)了(le)保(bao)障(zhang)。促進自主品(pin)牌(pai)發展，國(guo)產汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)業的繁榮(rong)將為汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)膠的應用(yong)提供(gong)有(you)力(li)保(bao)障(zhang)。預(yu)測(ce)未來3年，我(wo)國(guo)室溫硫化(hua)(hua)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠在(zai)汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)行業將以(yi)年均20%增(zeng)(zeng)長(chang)(chang)。

此(ci)外，硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)是(shi)重要的(de)(de)(de)非石(shi)(shi)油(you)基合(he)(he)成(cheng)(cheng)橡(xiang)膠(jiao)，約占非石(shi)(shi)油(you)基合(he)(he)成(cheng)(cheng)橡(xiang)膠(jiao)消費量的(de)(de)(de)98%。但(dan)因為石(shi)(shi)油(you)價(jia)(jia)格的(de)(de)(de)大幅上(shang)漲(zhang)，同時我(wo)(wo)國(guo)在(zai)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)關鍵原料(liao)有(you)機硅(gui)(gui)單體的(de)(de)(de)生(sheng)產(chan)(chan)技(ji)術方(fang)面取得突破，有(you)機硅(gui)(gui)單體的(de)(de)(de)生(sheng)產(chan)(chan)技(ji)術在(zai)2005年(nian)前(qian)被(bei)幾家跨國(guo)公(gong)司壟斷，但(dan)目前(qian)我(wo)(wo)國(guo)已(yi)發展(zhan)成(cheng)(cheng)為全球有(you)機硅(gui)(gui)單體第(di)1大國(guo)，這(zhe)(zhe)2個方(fang)面原因使硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)價(jia)(jia)格從2011年(nian)起開始低于石(shi)(shi)油(you)基合(he)(he)成(cheng)(cheng)橡(xiang)膠(jiao)，僅約為大宗石(shi)(shi)油(you)基橡(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)80%～90%，成(cheng)(cheng)為廉(lian)價(jia)(jia)的(de)(de)(de)合(he)(he)成(cheng)(cheng)橡(xiang)膠(jiao)，并開始大規模替代石(shi)(shi)油(you)基合(he)(he)成(cheng)(cheng)橡(xiang)膠(jiao)。這(zhe)(zhe)將極(ji)大拓(tuo)展(zhan)有(you)機硅(gui)(gui)產(chan)(chan)業的(de)(de)(de)市場(chang)空間(jian)，同時將帶動硅(gui)(gui)油(you)、硅(gui)(gui)烷(wan)偶聯劑(ji)和硅(gui)(gui)樹脂等其他有(you)機硅(gui)(gui)產(chan)(chan)品的(de)(de)(de)消費。