硅橡膠是(shi)指(zhi)主鏈由(you)硅和(he)氧(yang)(yang)原子(zi)交替構成，硅原子(zi)上通常連(lian)有兩個(ge)有機基(ji)團的(de)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠。普通的(de)硅橡(xiang)(xiang)(xiang)膠主要(yao)由(you)含甲(jia)基(ji)和(he)少量乙烯基(ji)的(de)硅氧(yang)(yang)鏈節組成。苯(ben)基(ji)的(de)引入可(ke)提高(gao)硅橡(xiang)(xiang)(xiang)膠的(de)耐高(gao)、低溫性(xing)(xing)能，三氟丙基(ji)及氰(qing)基(ji)的(de)引入則可(ke)提高(gao)硅橡(xiang)(xiang)(xiang)膠的(de)耐溫及耐油(you)性(xing)(xing)能。硅橡(xiang)(xiang)(xiang)膠耐低溫性(xing)(xing)能良好(hao)，一般(ban)在(zai)-55℃下仍(reng)(reng)能工作。引入苯(ben)基(ji)后，可(ke)達-73℃。硅橡(xiang)(xiang)(xiang)膠的(de)耐熱性(xing)(xing)能也很突出，在(zai)180℃下可(ke)長期工作，稍高(gao)于200℃也能承受(shou)數周(zhou)或更長時(shi)間仍(reng)(reng)有彈性(xing)(xing)，瞬時(shi)可(ke)耐300℃以上的(de)高(gao)溫。硅橡(xiang)(xiang)(xiang)膠的(de)透氣性(xing)(xing)好(hao)，氧(yang)(yang)氣透過率在(zai)合成聚合物中(zhong)是(shi)較高(gao)的(de)。此外(wai)，硅橡(xiang)(xiang)(xiang)膠還具有生理惰(duo)性(xing)(xing)、不會導(dao)致凝血的(de)突出特(te)性(xing)(xing)，因此在(zai)醫(yi)用領域應用廣泛。

主要品種

硅(gui)(gui)橡(xiang)膠分(fen)(fen)(fen)類的方(fang)法很多，通常(chang)按固化(hua)前的形(xing)態分(fen)(fen)(fen)為(wei)固體硅(gui)(gui)橡(xiang)膠和液體硅(gui)(gui)橡(xiang)膠；按硫化(hua)溫(wen)度(du)分(fen)(fen)(fen)為(wei)室(shi)溫(wen)硫化(hua)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠，高溫(wen)硫化(hua)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠；按所(suo)用單體的不同(tong)(tong)，可(ke)分(fen)(fen)(fen)為(wei)甲基(ji)乙烯基(ji)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠，甲基(ji)苯(ben)基(ji)乙烯基(ji)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠、氟硅(gui)(gui)，腈(jing)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠等(deng)；按性能和用途的不同(tong)(tong)又可(ke)分(fen)(fen)(fen)為(wei)通用型(xing)、超耐(nai)低溫(wen)型(xing)、超耐(nai)高溫(wen)型(xing)、高強力型(xing)、耐(nai)油型(xing)、醫用型(xing)等(deng)等(deng)。

發展史

硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)早期是由美國(guo)(guo)(guo)以三(san)氯化鐵為(wei)催化劑合成的(de)(de)。1945年，硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)產(chan)品問世(shi)。1948年，采用高(gao)(gao)比表面積(ji)的(de)(de)氣相法白炭黑補強(qiang)的(de)(de)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)研制成功，使硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)性(xing)能躍升到實用階段(duan)，奠定(ding)了(le)現(xian)代硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)生(sheng)產(chan)技術的(de)(de)基礎。從二甲基二氯硅(gui)(gui)烷合成開(kai)(kai)始(shi)生(sheng)產(chan)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)國(guo)(guo)(guo)家(jia)有美國(guo)(guo)(guo)。俄羅斯、德國(guo)(guo)(guo)、日本、韓(han)國(guo)(guo)(guo)和中國(guo)(guo)(guo)等。中國(guo)(guo)(guo)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)工業化研究始(shi)于1957年，多家(jia)研究所和企(qi)業陸續開(kai)(kai)發出各種硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)。到2003年底，中國(guo)(guo)(guo)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)生(sheng)產(chan)能力(li)為(wei)135千噸，其中高(gao)(gao)溫膠(jiao)(jiao)(jiao)100千噸。

高溫硫化硅橡膠

高溫(wen)(wen)硫化(hua)(hua)硅(gui)(gui)橡膠(jiao)是(shi)(shi)指聚(ju)硅(gui)(gui)氧烷變成彈(dan)性(xing)體的(de)(de)過程是(shi)(shi)經過高溫(wen)(wen)（110-170℃）硫化(hua)(hua)成型的(de)(de)。它主要以高分(fen)子量的(de)(de)聚(ju)甲基(ji)乙烯基(ji)硅(gui)(gui)氧烷為生(sheng)膠(jiao)，混入(ru)補(bu)強填料(liao)、硫化(hua)(hua)劑(ji)等，在加(jia)熱加(jia)壓下硫化(hua)(hua)成彈(dan)性(xing)體。硅(gui)(gui)橡膠(jiao)的(de)(de)補(bu)強主要是(shi)(shi)各(ge)(ge)種(zhong)類型的(de)(de)白炭黑(hei)，可使硫化(hua)(hua)膠(jiao)的(de)(de)強度增(zeng)加(jia)數十倍。有(you)時(shi)為了降低(di)成本或改善膠(jiao)料(liao)性(xing)能及賦予(yu)硫化(hua)(hua)膠(jiao)各(ge)(ge)種(zhong)特殊的(de)(de)性(xing)能，也加(jia)入(ru)相應(ying)的(de)(de)各(ge)(ge)種(zhong)添加(jia)劑(ji)。硫化(hua)(hua)劑(ji)是(shi)(shi)各(ge)(ge)種(zhong)有(you)機過氧化(hua)(hua)物或加(jia)成反(fan)應(ying)催化(hua)(hua)劑(ji)。

加工(gong)成型方法如圖所示(shi)。一次(ci)硫(liu)(liu)(liu)(liu)化(hua)的(de)目的(de)是進(jin)行(xing)高分子鏈的(de)交(jiao)聯反應；二次(ci)硫(liu)(liu)(liu)(liu)化(hua)的(de)目的(de)是進(jin)行(xing)補充交(jiao)聯、驅(qu)除(chu)硫(liu)(liu)(liu)(liu)化(hua)劑分解(jie)產(chan)物和其他揮發性化(hua)合(he)物以穩(wen)定硫(liu)(liu)(liu)(liu)化(hua)膠的(de)各項性能。常用的(de)設備(bei)有開(kai)放式煉膠機、捏(nie)合(he)機及真空密煉機。

主要性能

（1）高(gao)溫(wen)(wen)(wen)性(xing)(xing)能(neng)。硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)顯(xian)著的(de)(de)(de)(de)特(te)征是高(gao)溫(wen)(wen)(wen)穩定(ding)性(xing)(xing)，雖(sui)然(ran)常(chang)溫(wen)(wen)(wen)下硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)強(qiang)度僅是天然(ran)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)或某些(xie)合成橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)一半，但在200℃以上的(de)(de)(de)(de)高(gao)溫(wen)(wen)(wen)環境下，硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)仍(reng)能(neng)保持一定(ding)的(de)(de)(de)(de)柔韌性(xing)(xing)、回彈性(xing)(xing)和表面(mian)硬度，且力學性(xing)(xing)能(neng)無(wu)明顯(xian)變(bian)化。（2）低(di)溫(wen)(wen)(wen)性(xing)(xing)能(neng)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)玻(bo)璃化溫(wen)(wen)(wen)度一般為-70~-50℃，特(te)殊配方(fang)可達(da)-100℃，表明其低(di)溫(wen)(wen)(wen)性(xing)(xing)能(neng)優異。這對(dui)航空、宇航工(gong)業(ye)的(de)(de)(de)(de)意(yi)義重大。（3）耐候(hou)性(xing)(xing)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)中(zhong)Si-O-Si鍵對(dui)氧、臭氧及(ji)紫外線(xian)等十分穩定(ding)，在不加(jia)任何(he)添加(jia)劑(ji)的(de)(de)(de)(de)情況下，就具(ju)(ju)有(you)優良的(de)(de)(de)(de)耐候(hou)性(xing)(xing)。（4）電(dian)氣性(xing)(xing)能(neng)。硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)具(ju)(ju)有(you)優異的(de)(de)(de)(de)絕(jue)緣性(xing)(xing)能(neng)，耐電(dian)暈性(xing)(xing)和耐電(dian)弧性(xing)(xing)也非常(chang)好。（5）物理機械(xie)性(xing)(xing)能(neng)。硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)常(chang)溫(wen)(wen)(wen)下的(de)(de)(de)(de)物理機械(xie)性(xing)(xing)能(neng)比通(tong)用橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)差，但在150℃的(de)(de)(de)(de)高(gao)溫(wen)(wen)(wen)和-50℃的(de)(de)(de)(de)低(di)溫(wen)(wen)(wen)下，其物理機械(xie)性(xing)(xing)能(neng)優于通(tong)用橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)。（6）耐油及(ji)化學試劑(ji)性(xing)(xing)。普通(tong)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)具(ju)(ju)有(you)中(zhong)等的(de)(de)(de)(de)耐油、耐溶劑(ji)性(xing)(xing)能(neng)。（7）氣體(ti)透過性(xing)(xing)能(neng)。室溫(wen)(wen)(wen)下硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)對(dui)空氣、氮、氧、二氧化碳等氣體(ti)的(de)(de)(de)(de)透氣性(xing)(xing)比天然(ran)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)高(gao)出30-50倍(bei)。（8）生理惰性(xing)(xing)。硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)無(wu)毒，無(wu)味，無(wu)嗅，與人體(ti)組(zu)(zu)織不粘連，具(ju)(ju)有(you)抗凝血(xue)作用，對(dui)肌體(ti)組(zu)(zu)織的(de)(de)(de)(de)反(fan)應性(xing)(xing)非常(chang)少。特(te)別適合作為醫用材料。

硅橡膠的用量

據中國(guo)汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)工(gong)(gong)業(ye)(ye)協會統計，2012年(nian)(nian)(nian)，汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)產(chan)(chan)銷(xiao)分別達到1927.18萬(wan)輛和(he)1930.64萬(wan)輛，同(tong)比分別增長4.63%和(he)4.33%，汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)工(gong)(gong)業(ye)(ye)硅(gui)橡(xiang)膠的(de)(de)(de)用(yong)(yong)量(liang)約達2.0萬(wan)t。根據觀研天下的(de)(de)(de)新研究，增加有機硅(gui)材料(liao)在汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)零部件方面的(de)(de)(de)用(yong)(yong)量(liang)，可以(yi)大(da)幅度提高汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)的(de)(de)(de)安全性能，因此，汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)產(chan)(chan)量(liang)和(he)單(dan)車(che)(che)(che)(che)用(yong)(yong)量(liang)水平的(de)(de)(de)提高都將(jiang)推動汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)工(gong)(gong)業(ye)(ye)對硅(gui)橡(xiang)膠需求(qiu)的(de)(de)(de)增加。國(guo)家鼓勵自主(zhu)品牌(pai)的(de)(de)(de)汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)發展(zhan)，關鍵汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)零部件實現自主(zhu)化，《2012年(nian)(nian)(nian)度黨政(zheng)機關公(gong)務(wu)用(yong)(yong)車(che)(che)(che)(che)選(xuan)用(yong)(yong)車(che)(che)(che)(che)型(xing)目(mu)錄（征求(qiu)意(yi)見稿(gao)）》為(wei)自主(zhu)品牌(pai)擴(kuo)大(da)在政(zheng)府采購(gou)(gou)的(de)(de)(de)市場份額，為(wei)改變目(mu)前(qian)國(guo)內政(zheng)府采購(gou)(gou)以(yi)合(he)資品牌(pai)產(chan)(chan)品為(wei)主(zhu)的(de)(de)(de)局面提供了(le)保(bao)障(zhang)。促進自主(zhu)品牌(pai)發展(zhan)，國(guo)產(chan)(chan)汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)業(ye)(ye)的(de)(de)(de)繁榮將(jiang)為(wei)汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)膠的(de)(de)(de)應(ying)用(yong)(yong)提供有力(li)保(bao)障(zhang)。預測(ce)未來3年(nian)(nian)(nian)，我(wo)國(guo)室(shi)溫硫化硅(gui)橡(xiang)膠在汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)行業(ye)(ye)將(jiang)以(yi)年(nian)(nian)(nian)均20%增長。

此(ci)外，硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)是(shi)重(zhong)要的(de)(de)(de)(de)(de)非石(shi)油(you)(you)基(ji)合(he)成(cheng)橡(xiang)膠(jiao)，約(yue)占非石(shi)油(you)(you)基(ji)合(he)成(cheng)橡(xiang)膠(jiao)消(xiao)(xiao)費量的(de)(de)(de)(de)(de)98%。但因(yin)(yin)為(wei)(wei)石(shi)油(you)(you)價(jia)格(ge)的(de)(de)(de)(de)(de)大(da)(da)(da)幅(fu)上漲(zhang)，同時我國(guo)在硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)(de)(de)關鍵原(yuan)料有機硅(gui)(gui)單體的(de)(de)(de)(de)(de)生產(chan)技術方(fang)面取得突破(po)，有機硅(gui)(gui)單體的(de)(de)(de)(de)(de)生產(chan)技術在2005年前被(bei)幾家跨國(guo)公司壟(long)斷，但目前我國(guo)已(yi)發展成(cheng)為(wei)(wei)全球有機硅(gui)(gui)單體第(di)1大(da)(da)(da)國(guo)，這2個方(fang)面原(yuan)因(yin)(yin)使硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)(de)(de)價(jia)格(ge)從2011年起開始低于石(shi)油(you)(you)基(ji)合(he)成(cheng)橡(xiang)膠(jiao)，僅(jin)約(yue)為(wei)(wei)大(da)(da)(da)宗(zong)石(shi)油(you)(you)基(ji)橡(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)(de)(de)80%～90%，成(cheng)為(wei)(wei)廉價(jia)的(de)(de)(de)(de)(de)合(he)成(cheng)橡(xiang)膠(jiao)，并開始大(da)(da)(da)規模替代石(shi)油(you)(you)基(ji)合(he)成(cheng)橡(xiang)膠(jiao)。這將(jiang)極大(da)(da)(da)拓展有機硅(gui)(gui)產(chan)業的(de)(de)(de)(de)(de)市場空間，同時將(jiang)帶動硅(gui)(gui)油(you)(you)、硅(gui)(gui)烷偶聯劑和硅(gui)(gui)樹脂等其他有機硅(gui)(gui)產(chan)品(pin)的(de)(de)(de)(de)(de)消(xiao)(xiao)費。