硅橡膠是指主鏈由硅(gui)(gui)和氧原(yuan)子交替(ti)構(gou)成(cheng)，硅(gui)(gui)原(yuan)子上通常連有(you)(you)兩個有(you)(you)機(ji)基(ji)(ji)團的(de)(de)(de)(de)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)。普通的(de)(de)(de)(de)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)主要(yao)由含(han)甲基(ji)(ji)和少量乙烯基(ji)(ji)的(de)(de)(de)(de)硅(gui)(gui)氧鏈節(jie)組成(cheng)。苯基(ji)(ji)的(de)(de)(de)(de)引(yin)(yin)入(ru)可(ke)提高(gao)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)耐(nai)高(gao)、低(di)溫性(xing)能，三氟丙基(ji)(ji)及(ji)氰基(ji)(ji)的(de)(de)(de)(de)引(yin)(yin)入(ru)則可(ke)提高(gao)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)耐(nai)溫及(ji)耐(nai)油性(xing)能。硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)耐(nai)低(di)溫性(xing)能良好，一般在(zai)(zai)-55℃下仍(reng)能工作(zuo)。引(yin)(yin)入(ru)苯基(ji)(ji)后，可(ke)達-73℃。硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)耐(nai)熱性(xing)能也(ye)很突出(chu)，在(zai)(zai)180℃下可(ke)長期工作(zuo)，稍高(gao)于200℃也(ye)能承受(shou)數(shu)周或更長時(shi)間(jian)仍(reng)有(you)(you)彈(dan)性(xing)，瞬時(shi)可(ke)耐(nai)300℃以(yi)上的(de)(de)(de)(de)高(gao)溫。硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)透(tou)氣性(xing)好，氧氣透(tou)過率在(zai)(zai)合成(cheng)聚合物中(zhong)是較高(gao)的(de)(de)(de)(de)。此外，硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)還(huan)具有(you)(you)生(sheng)理(li)惰性(xing)、不會導致(zhi)凝血的(de)(de)(de)(de)突出(chu)特性(xing)，因此在(zai)(zai)醫(yi)用(yong)領域(yu)應用(yong)廣(guang)泛。

主要品種

硅橡(xiang)膠(jiao)分(fen)類的(de)方(fang)法很多，通(tong)常按固化前的(de)形態(tai)分(fen)為(wei)(wei)固體(ti)硅橡(xiang)膠(jiao)和(he)液體(ti)硅橡(xiang)膠(jiao)；按硫(liu)化溫(wen)(wen)度分(fen)為(wei)(wei)室溫(wen)(wen)硫(liu)化硅橡(xiang)膠(jiao)，高溫(wen)(wen)硫(liu)化硅橡(xiang)膠(jiao)；按所用單體(ti)的(de)不(bu)(bu)同(tong)，可(ke)分(fen)為(wei)(wei)甲(jia)基(ji)乙烯(xi)基(ji)硅橡(xiang)膠(jiao)，甲(jia)基(ji)苯基(ji)乙烯(xi)基(ji)硅橡(xiang)膠(jiao)、氟硅，腈硅橡(xiang)膠(jiao)等(deng)；按性能和(he)用途(tu)的(de)不(bu)(bu)同(tong)又可(ke)分(fen)為(wei)(wei)通(tong)用型、超耐(nai)低(di)溫(wen)(wen)型、超耐(nai)高溫(wen)(wen)型、高強力型、耐(nai)油型、醫用型等(deng)等(deng)。

發展史

硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)早期是由美國(guo)以三氯(lv)化(hua)(hua)鐵(tie)為催(cui)化(hua)(hua)劑合(he)成的(de)(de)(de)(de)。1945年(nian)(nian)，硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)產品(pin)問世(shi)。1948年(nian)(nian)，采用(yong)(yong)高比表面積的(de)(de)(de)(de)氣相法白炭黑補強的(de)(de)(de)(de)硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)研(yan)制成功，使硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)性(xing)能躍升到實用(yong)(yong)階段，奠(dian)定了現代硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)生(sheng)產技(ji)術的(de)(de)(de)(de)基(ji)礎(chu)。從二甲基(ji)二氯(lv)硅(gui)(gui)(gui)(gui)烷合(he)成開(kai)始生(sheng)產硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)國(guo)家(jia)(jia)有美國(guo)。俄羅斯、德國(guo)、日本、韓國(guo)和中國(guo)等。中國(guo)硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)工業(ye)(ye)化(hua)(hua)研(yan)究始于1957年(nian)(nian)，多家(jia)(jia)研(yan)究所(suo)和企業(ye)(ye)陸(lu)續開(kai)發出各種硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)。到2003年(nian)(nian)底，中國(guo)硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)生(sheng)產能力(li)為135千噸，其中高溫膠(jiao)(jiao)(jiao)100千噸。

高溫硫化硅橡膠

高溫(wen)硫(liu)化(hua)(hua)硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)是(shi)(shi)指(zhi)聚硅(gui)氧(yang)烷變成(cheng)彈性(xing)體(ti)的(de)(de)(de)過(guo)(guo)程是(shi)(shi)經過(guo)(guo)高溫(wen)（110-170℃）硫(liu)化(hua)(hua)成(cheng)型的(de)(de)(de)。它主要以高分子量的(de)(de)(de)聚甲基乙烯基硅(gui)氧(yang)烷為(wei)生(sheng)膠(jiao)(jiao)，混入(ru)補強填料(liao)、硫(liu)化(hua)(hua)劑(ji)等(deng)，在加熱(re)加壓下硫(liu)化(hua)(hua)成(cheng)彈性(xing)體(ti)。硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)補強主要是(shi)(shi)各種類型的(de)(de)(de)白炭黑，可使(shi)硫(liu)化(hua)(hua)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)強度增加數十倍。有時(shi)為(wei)了降低成(cheng)本或(huo)(huo)改(gai)善(shan)膠(jiao)(jiao)料(liao)性(xing)能及賦予硫(liu)化(hua)(hua)膠(jiao)(jiao)各種特殊(shu)的(de)(de)(de)性(xing)能，也加入(ru)相應的(de)(de)(de)各種添加劑(ji)。硫(liu)化(hua)(hua)劑(ji)是(shi)(shi)各種有機過(guo)(guo)氧(yang)化(hua)(hua)物或(huo)(huo)加成(cheng)反應催(cui)化(hua)(hua)劑(ji)。

加工成(cheng)型方(fang)法如圖所示。一次硫化(hua)(hua)的目(mu)的是(shi)進行(xing)高分(fen)子鏈(lian)的交聯(lian)(lian)反應；二次硫化(hua)(hua)的目(mu)的是(shi)進行(xing)補充交聯(lian)(lian)、驅除(chu)硫化(hua)(hua)劑分(fen)解(jie)產物和其他揮發性(xing)化(hua)(hua)合(he)物以穩定硫化(hua)(hua)膠的各項性(xing)能。常用的設備有(you)開放式煉膠機、捏合(he)機及真空密煉機。

主要性能

（1）高(gao)(gao)溫(wen)(wen)(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)顯(xian)(xian)著的(de)(de)特(te)征是(shi)(shi)高(gao)(gao)溫(wen)(wen)(wen)(wen)穩定性(xing)(xing)(xing)(xing)，雖(sui)然常(chang)(chang)(chang)溫(wen)(wen)(wen)(wen)下(xia)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)強(qiang)度(du)僅是(shi)(shi)天然橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)或某些(xie)合(he)成(cheng)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)一(yi)半，但(dan)在200℃以(yi)上的(de)(de)高(gao)(gao)溫(wen)(wen)(wen)(wen)環境下(xia)，硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)仍能(neng)(neng)保(bao)持一(yi)定的(de)(de)柔韌性(xing)(xing)(xing)(xing)、回(hui)彈(dan)性(xing)(xing)(xing)(xing)和(he)(he)表面(mian)硬度(du)，且力(li)學性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)無(wu)明顯(xian)(xian)變化(hua)。（2）低溫(wen)(wen)(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)玻璃化(hua)溫(wen)(wen)(wen)(wen)度(du)一(yi)般為-70~-50℃，特(te)殊配方可達-100℃，表明其低溫(wen)(wen)(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)優異(yi)。這對航(hang)空、宇(yu)航(hang)工業的(de)(de)意義重大。（3）耐(nai)候(hou)(hou)性(xing)(xing)(xing)(xing)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)中Si-O-Si鍵對氧(yang)、臭氧(yang)及(ji)紫外(wai)線(xian)等(deng)十分穩定，在不(bu)加任(ren)何(he)添(tian)加劑(ji)(ji)的(de)(de)情況下(xia)，就(jiu)具(ju)(ju)有(you)(you)優良的(de)(de)耐(nai)候(hou)(hou)性(xing)(xing)(xing)(xing)。（4）電(dian)氣(qi)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)具(ju)(ju)有(you)(you)優異(yi)的(de)(de)絕(jue)緣性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)，耐(nai)電(dian)暈性(xing)(xing)(xing)(xing)和(he)(he)耐(nai)電(dian)弧性(xing)(xing)(xing)(xing)也非常(chang)(chang)(chang)好。（5）物(wu)理機械性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)常(chang)(chang)(chang)溫(wen)(wen)(wen)(wen)下(xia)的(de)(de)物(wu)理機械性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)比通(tong)用(yong)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)差，但(dan)在150℃的(de)(de)高(gao)(gao)溫(wen)(wen)(wen)(wen)和(he)(he)-50℃的(de)(de)低溫(wen)(wen)(wen)(wen)下(xia)，其物(wu)理機械性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)優于通(tong)用(yong)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)。（6）耐(nai)油及(ji)化(hua)學試劑(ji)(ji)性(xing)(xing)(xing)(xing)。普通(tong)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)具(ju)(ju)有(you)(you)中等(deng)的(de)(de)耐(nai)油、耐(nai)溶劑(ji)(ji)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。（7）氣(qi)體(ti)透(tou)過性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。室溫(wen)(wen)(wen)(wen)下(xia)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)對空氣(qi)、氮、氧(yang)、二(er)氧(yang)化(hua)碳等(deng)氣(qi)體(ti)的(de)(de)透(tou)氣(qi)性(xing)(xing)(xing)(xing)比天然橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)高(gao)(gao)出30-50倍(bei)。（8）生理惰性(xing)(xing)(xing)(xing)。硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)無(wu)毒，無(wu)味，無(wu)嗅，與人體(ti)組織不(bu)粘連，具(ju)(ju)有(you)(you)抗凝血作用(yong)，對肌體(ti)組織的(de)(de)反應性(xing)(xing)(xing)(xing)非常(chang)(chang)(chang)少。特(te)別適合(he)作為醫用(yong)材料。

硅橡膠的用量

據中國汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)工(gong)(gong)業協會統計，2012年，汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)產銷(xiao)分別(bie)達到1927.18萬(wan)輛和1930.64萬(wan)輛，同(tong)比分別(bie)增長(chang)4.63%和4.33%，汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)工(gong)(gong)業硅橡膠(jiao)的(de)用(yong)量(liang)約達2.0萬(wan)t。根據觀研天(tian)下的(de)新研究，增加有機(ji)硅材料在(zai)汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)零(ling)部件方面的(de)用(yong)量(liang)，可以大幅度(du)提高汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)的(de)安全性能，因此，汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)產量(liang)和單車(che)(che)(che)用(yong)量(liang)水(shui)平的(de)提高都(dou)將推(tui)動汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)工(gong)(gong)業對(dui)硅橡膠(jiao)需(xu)求(qiu)(qiu)的(de)增加。國家鼓勵自主(zhu)品(pin)牌(pai)的(de)汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)發(fa)展(zhan)，關(guan)(guan)鍵(jian)汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)零(ling)部件實現自主(zhu)化(hua)，《2012年度(du)黨(dang)政機(ji)關(guan)(guan)公務(wu)用(yong)車(che)(che)(che)選(xuan)用(yong)車(che)(che)(che)型目錄（征求(qiu)(qiu)意見稿）》為(wei)(wei)自主(zhu)品(pin)牌(pai)擴(kuo)大在(zai)政府采(cai)購的(de)市場份(fen)額，為(wei)(wei)改變(bian)目前國內政府采(cai)購以合(he)資品(pin)牌(pai)產品(pin)為(wei)(wei)主(zhu)的(de)局面提供了保(bao)障(zhang)。促進自主(zhu)品(pin)牌(pai)發(fa)展(zhan)，國產汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)業的(de)繁榮(rong)將為(wei)(wei)汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)膠(jiao)的(de)應用(yong)提供有力保(bao)障(zhang)。預測(ce)未來3年，我國室溫(wen)硫化(hua)硅橡膠(jiao)在(zai)汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)行業將以年均20%增長(chang)。

此外，硅橡(xiang)膠(jiao)(jiao)是重(zhong)要的(de)非石(shi)(shi)(shi)油(you)(you)基(ji)(ji)合(he)成(cheng)(cheng)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)，約占非石(shi)(shi)(shi)油(you)(you)基(ji)(ji)合(he)成(cheng)(cheng)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)消費量的(de)98%。但因(yin)為(wei)石(shi)(shi)(shi)油(you)(you)價(jia)格(ge)的(de)大(da)幅上漲(zhang)，同(tong)時我國在(zai)硅橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)關鍵原料有機(ji)(ji)硅單體(ti)(ti)的(de)生產(chan)技(ji)術方面取得突破，有機(ji)(ji)硅單體(ti)(ti)的(de)生產(chan)技(ji)術在(zai)2005年前被幾家跨國公司(si)壟斷，但目(mu)前我國已發展成(cheng)(cheng)為(wei)全球有機(ji)(ji)硅單體(ti)(ti)第1大(da)國，這(zhe)2個(ge)方面原因(yin)使硅橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)價(jia)格(ge)從2011年起開(kai)始低于石(shi)(shi)(shi)油(you)(you)基(ji)(ji)合(he)成(cheng)(cheng)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)，僅約為(wei)大(da)宗石(shi)(shi)(shi)油(you)(you)基(ji)(ji)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)80%～90%，成(cheng)(cheng)為(wei)廉價(jia)的(de)合(he)成(cheng)(cheng)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)，并開(kai)始大(da)規模替代石(shi)(shi)(shi)油(you)(you)基(ji)(ji)合(he)成(cheng)(cheng)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)。這(zhe)將極大(da)拓展有機(ji)(ji)硅產(chan)業的(de)市場空間，同(tong)時將帶動硅油(you)(you)、硅烷偶聯(lian)劑(ji)和硅樹脂等(deng)其他有機(ji)(ji)硅產(chan)品的(de)消費。