硅橡膠是(shi)指主(zhu)(zhu)鏈由硅(gui)(gui)和(he)(he)氧(yang)原子交替構成(cheng)，硅(gui)(gui)原子上通常連有(you)(you)兩個有(you)(you)機基(ji)團(tuan)的(de)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)。普通的(de)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)主(zhu)(zhu)要(yao)由含甲(jia)基(ji)和(he)(he)少(shao)量(liang)乙烯基(ji)的(de)硅(gui)(gui)氧(yang)鏈節組成(cheng)。苯(ben)基(ji)的(de)引入(ru)可(ke)提高硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)耐高、低溫(wen)性(xing)能，三氟丙基(ji)及氰基(ji)的(de)引入(ru)則可(ke)提高硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)耐溫(wen)及耐油性(xing)能。硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)耐低溫(wen)性(xing)能良好(hao)，一般在(zai)-55℃下仍能工(gong)作。引入(ru)苯(ben)基(ji)后(hou)，可(ke)達-73℃。硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)耐熱性(xing)能也(ye)很(hen)突(tu)出(chu)，在(zai)180℃下可(ke)長期工(gong)作，稍高于(yu)200℃也(ye)能承受(shou)數周或更長時間仍有(you)(you)彈(dan)性(xing)，瞬時可(ke)耐300℃以上的(de)高溫(wen)。硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)透(tou)氣性(xing)好(hao)，氧(yang)氣透(tou)過率在(zai)合成(cheng)聚合物中是(shi)較高的(de)。此外，硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)還具(ju)有(you)(you)生理(li)惰性(xing)、不會(hui)導致(zhi)凝血的(de)突(tu)出(chu)特性(xing)，因此在(zai)醫用(yong)領域應(ying)用(yong)廣泛(fan)。

主要品種

硅(gui)(gui)橡(xiang)膠分類的方法很多(duo)，通常按(an)(an)固(gu)化(hua)前的形態分為(wei)(wei)(wei)固(gu)體(ti)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠和液體(ti)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠；按(an)(an)硫化(hua)溫(wen)(wen)度分為(wei)(wei)(wei)室溫(wen)(wen)硫化(hua)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠，高溫(wen)(wen)硫化(hua)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠；按(an)(an)所用(yong)單體(ti)的不同(tong)，可分為(wei)(wei)(wei)甲基乙(yi)烯(xi)基硅(gui)(gui)橡(xiang)膠，甲基苯基乙(yi)烯(xi)基硅(gui)(gui)橡(xiang)膠、氟硅(gui)(gui)，腈硅(gui)(gui)橡(xiang)膠等(deng)(deng)；按(an)(an)性能(neng)和用(yong)途的不同(tong)又可分為(wei)(wei)(wei)通用(yong)型、超(chao)耐低溫(wen)(wen)型、超(chao)耐高溫(wen)(wen)型、高強力(li)型、耐油型、醫用(yong)型等(deng)(deng)等(deng)(deng)。

發展史

硅橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)早期是由美國(guo)以三氯化(hua)鐵為催化(hua)劑合(he)成的(de)(de)。1945年(nian)，硅橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)產品(pin)問(wen)世。1948年(nian)，采用(yong)高(gao)比(bi)表面積(ji)的(de)(de)氣相法白炭黑補強(qiang)的(de)(de)硅橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)研制成功(gong)，使(shi)硅橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)性能躍升(sheng)到(dao)實用(yong)階段，奠定了現代硅橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)生產技術的(de)(de)基礎。從(cong)二(er)甲(jia)基二(er)氯硅烷合(he)成開始(shi)生產硅橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)國(guo)家有(you)美國(guo)。俄(e)羅斯、德(de)國(guo)、日(ri)本、韓國(guo)和中(zhong)國(guo)等(deng)。中(zhong)國(guo)硅橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)工業(ye)(ye)化(hua)研究始(shi)于1957年(nian)，多(duo)家研究所(suo)和企(qi)業(ye)(ye)陸續(xu)開發出各種硅橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)。到(dao)2003年(nian)底(di)，中(zhong)國(guo)硅橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)生產能力為135千噸，其中(zhong)高(gao)溫(wen)膠(jiao)(jiao)(jiao)100千噸。

高溫硫化硅橡膠

高溫硫化(hua)(hua)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)是(shi)指聚硅(gui)氧烷(wan)變(bian)成彈(dan)性(xing)體的(de)(de)過程是(shi)經過高溫（110-170℃）硫化(hua)(hua)成型的(de)(de)。它主要以(yi)高分(fen)子量的(de)(de)聚甲基乙(yi)烯基硅(gui)氧烷(wan)為(wei)生膠(jiao)(jiao)，混入補(bu)強(qiang)填料、硫化(hua)(hua)劑(ji)等，在加(jia)(jia)熱加(jia)(jia)壓下硫化(hua)(hua)成彈(dan)性(xing)體。硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)補(bu)強(qiang)主要是(shi)各種類(lei)型的(de)(de)白炭黑，可(ke)使硫化(hua)(hua)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)強(qiang)度(du)增加(jia)(jia)數十倍(bei)。有時為(wei)了降低成本或改善膠(jiao)(jiao)料性(xing)能及賦予硫化(hua)(hua)膠(jiao)(jiao)各種特(te)殊(shu)的(de)(de)性(xing)能，也加(jia)(jia)入相應的(de)(de)各種添加(jia)(jia)劑(ji)。硫化(hua)(hua)劑(ji)是(shi)各種有機過氧化(hua)(hua)物或加(jia)(jia)成反(fan)應催化(hua)(hua)劑(ji)。

加工成型方法如圖(tu)所示(shi)。一次(ci)硫(liu)化(hua)的目的是進(jin)行高分子鏈的交聯(lian)反應；二次(ci)硫(liu)化(hua)的目的是進(jin)行補充交聯(lian)、驅除(chu)硫(liu)化(hua)劑分解(jie)產物(wu)和其他揮發性化(hua)合(he)物(wu)以穩(wen)定硫(liu)化(hua)膠的各項性能。常(chang)用的設備(bei)有開放式煉膠機、捏合(he)機及真(zhen)空密煉機。

主要性能

（1）高溫(wen)(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)。硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)顯(xian)著的(de)(de)(de)特征是高溫(wen)(wen)(wen)穩定性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)，雖(sui)然常(chang)(chang)溫(wen)(wen)(wen)下(xia)(xia)硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)強(qiang)度(du)(du)(du)僅是天然橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)或某些合成(cheng)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)一(yi)半(ban)，但在(zai)200℃以(yi)上的(de)(de)(de)高溫(wen)(wen)(wen)環境下(xia)(xia)，硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)仍(reng)能(neng)保持一(yi)定的(de)(de)(de)柔韌性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)、回彈性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)和表面(mian)硬度(du)(du)(du)，且力學(xue)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)無(wu)明顯(xian)變化(hua)(hua)。（2）低(di)(di)(di)溫(wen)(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)玻璃化(hua)(hua)溫(wen)(wen)(wen)度(du)(du)(du)一(yi)般為(wei)-70~-50℃，特殊配方(fang)可達-100℃，表明其低(di)(di)(di)溫(wen)(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)優(you)異(yi)。這對(dui)航空(kong)、宇航工業(ye)的(de)(de)(de)意義重大。（3）耐(nai)(nai)(nai)候性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)中Si-O-Si鍵對(dui)氧(yang)、臭氧(yang)及(ji)紫外線等十分穩定，在(zai)不加(jia)任何(he)添加(jia)劑(ji)的(de)(de)(de)情(qing)況(kuang)下(xia)(xia)，就具(ju)有(you)優(you)良的(de)(de)(de)耐(nai)(nai)(nai)候性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)。（4）電氣性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)。硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)具(ju)有(you)優(you)異(yi)的(de)(de)(de)絕緣性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)，耐(nai)(nai)(nai)電暈性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)和耐(nai)(nai)(nai)電弧(hu)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)也非常(chang)(chang)好。（5）物理(li)機(ji)械性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)。硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)常(chang)(chang)溫(wen)(wen)(wen)下(xia)(xia)的(de)(de)(de)物理(li)機(ji)械性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)比通用橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)差，但在(zai)150℃的(de)(de)(de)高溫(wen)(wen)(wen)和-50℃的(de)(de)(de)低(di)(di)(di)溫(wen)(wen)(wen)下(xia)(xia)，其物理(li)機(ji)械性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)優(you)于通用橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)。（6）耐(nai)(nai)(nai)油及(ji)化(hua)(hua)學(xue)試(shi)劑(ji)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)。普(pu)通硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)具(ju)有(you)中等的(de)(de)(de)耐(nai)(nai)(nai)油、耐(nai)(nai)(nai)溶(rong)劑(ji)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)。（7）氣體透過性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)。室溫(wen)(wen)(wen)下(xia)(xia)硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)對(dui)空(kong)氣、氮、氧(yang)、二氧(yang)化(hua)(hua)碳等氣體的(de)(de)(de)透氣性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)比天然橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)高出30-50倍。（8）生理(li)惰性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)。硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)無(wu)毒，無(wu)味，無(wu)嗅，與人(ren)體組織不粘連，具(ju)有(you)抗凝血(xue)作用，對(dui)肌體組織的(de)(de)(de)反應性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)非常(chang)(chang)少。特別適合作為(wei)醫用材料。

硅橡膠的用量

據中國(guo)汽(qi)車(che)工業(ye)(ye)協會統(tong)計，2012年(nian)，汽(qi)車(che)產(chan)銷分別達到1927.18萬(wan)(wan)輛(liang)和1930.64萬(wan)(wan)輛(liang)，同比分別增(zeng)長4.63%和4.33%，汽(qi)車(che)工業(ye)(ye)硅橡膠(jiao)的(de)(de)用(yong)(yong)量約達2.0萬(wan)(wan)t。根(gen)據觀研天下的(de)(de)新研究，增(zeng)加(jia)(jia)有機硅材料在汽(qi)車(che)零(ling)部(bu)(bu)件方(fang)面(mian)的(de)(de)用(yong)(yong)量，可以大幅度提高汽(qi)車(che)的(de)(de)安(an)全性(xing)能，因此，汽(qi)車(che)產(chan)量和單車(che)用(yong)(yong)量水平的(de)(de)提高都將(jiang)(jiang)(jiang)推動汽(qi)車(che)工業(ye)(ye)對硅橡膠(jiao)需求的(de)(de)增(zeng)加(jia)(jia)。國(guo)家鼓勵自主品(pin)(pin)牌(pai)(pai)的(de)(de)汽(qi)車(che)發(fa)展(zhan)，關(guan)鍵汽(qi)車(che)零(ling)部(bu)(bu)件實現自主化(hua)，《2012年(nian)度黨政(zheng)(zheng)機關(guan)公務(wu)用(yong)(yong)車(che)選用(yong)(yong)車(che)型(xing)目錄（征求意見(jian)稿）》為自主品(pin)(pin)牌(pai)(pai)擴大在政(zheng)(zheng)府(fu)采購(gou)的(de)(de)市場(chang)份(fen)額(e)，為改變(bian)目前(qian)國(guo)內政(zheng)(zheng)府(fu)采購(gou)以合資品(pin)(pin)牌(pai)(pai)產(chan)品(pin)(pin)為主的(de)(de)局面(mian)提供(gong)了保障。促進(jin)自主品(pin)(pin)牌(pai)(pai)發(fa)展(zhan)，國(guo)產(chan)汽(qi)車(che)業(ye)(ye)的(de)(de)繁榮將(jiang)(jiang)(jiang)為汽(qi)車(che)膠(jiao)的(de)(de)應用(yong)(yong)提供(gong)有力保障。預測未來3年(nian)，我國(guo)室(shi)溫硫化(hua)硅橡膠(jiao)在汽(qi)車(che)行業(ye)(ye)將(jiang)(jiang)(jiang)以年(nian)均20%增(zeng)長。

此(ci)外，硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)是(shi)重(zhong)要的(de)(de)非(fei)石(shi)油基(ji)(ji)合(he)(he)成(cheng)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)，約(yue)占非(fei)石(shi)油基(ji)(ji)合(he)(he)成(cheng)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)消費量的(de)(de)98%。但因為石(shi)油價格的(de)(de)大(da)幅上漲，同(tong)時我(wo)國在(zai)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)關鍵原料(liao)有機硅(gui)(gui)單(dan)(dan)體(ti)(ti)的(de)(de)生產(chan)(chan)技(ji)術方(fang)面(mian)取得突破(po)，有機硅(gui)(gui)單(dan)(dan)體(ti)(ti)的(de)(de)生產(chan)(chan)技(ji)術在(zai)2005年(nian)前(qian)被幾家跨國公司壟(long)斷，但目前(qian)我(wo)國已發展成(cheng)為全(quan)球(qiu)有機硅(gui)(gui)單(dan)(dan)體(ti)(ti)第1大(da)國，這2個(ge)方(fang)面(mian)原因使硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)價格從(cong)2011年(nian)起(qi)開(kai)始(shi)低于石(shi)油基(ji)(ji)合(he)(he)成(cheng)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)，僅約(yue)為大(da)宗石(shi)油基(ji)(ji)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)80%～90%，成(cheng)為廉價的(de)(de)合(he)(he)成(cheng)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)，并開(kai)始(shi)大(da)規(gui)模(mo)替代石(shi)油基(ji)(ji)合(he)(he)成(cheng)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)。這將極大(da)拓展有機硅(gui)(gui)產(chan)(chan)業的(de)(de)市場空間，同(tong)時將帶動硅(gui)(gui)油、硅(gui)(gui)烷偶聯劑和(he)硅(gui)(gui)樹脂(zhi)等其他有機硅(gui)(gui)產(chan)(chan)品(pin)的(de)(de)消費。