硅橡膠是指主鏈(lian)由(you)硅(gui)(gui)和氧(yang)原子交替構成，硅(gui)(gui)原子上(shang)通(tong)常連有(you)(you)(you)兩個有(you)(you)(you)機基(ji)(ji)團的(de)(de)橡(xiang)(xiang)膠。普通(tong)的(de)(de)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠主要由(you)含甲基(ji)(ji)和少(shao)量乙烯基(ji)(ji)的(de)(de)硅(gui)(gui)氧(yang)鏈(lian)節(jie)組(zu)成。苯(ben)基(ji)(ji)的(de)(de)引(yin)入可(ke)提高硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠的(de)(de)耐(nai)高、低溫(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)能，三氟丙基(ji)(ji)及氰(qing)基(ji)(ji)的(de)(de)引(yin)入則可(ke)提高硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠的(de)(de)耐(nai)溫(wen)及耐(nai)油(you)性(xing)(xing)(xing)(xing)能。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠耐(nai)低溫(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)能良(liang)好(hao)，一般在-55℃下仍(reng)能工(gong)作(zuo)。引(yin)入苯(ben)基(ji)(ji)后，可(ke)達-73℃。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠的(de)(de)耐(nai)熱(re)性(xing)(xing)(xing)(xing)能也很突出，在180℃下可(ke)長期工(gong)作(zuo)，稍高于200℃也能承受數周或更(geng)長時間仍(reng)有(you)(you)(you)彈性(xing)(xing)(xing)(xing)，瞬(shun)時可(ke)耐(nai)300℃以上(shang)的(de)(de)高溫(wen)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠的(de)(de)透氣性(xing)(xing)(xing)(xing)好(hao)，氧(yang)氣透過率在合成聚合物(wu)中是較高的(de)(de)。此(ci)外，硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠還具有(you)(you)(you)生理惰性(xing)(xing)(xing)(xing)、不會導致凝血的(de)(de)突出特(te)性(xing)(xing)(xing)(xing)，因此(ci)在醫用領域應用廣泛。

主要品種

硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠分類(lei)的方(fang)法很多，通(tong)常按固化(hua)(hua)前的形態分為(wei)固體硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠和液體硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠；按硫化(hua)(hua)溫(wen)度(du)分為(wei)室溫(wen)硫化(hua)(hua)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠，高溫(wen)硫化(hua)(hua)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠；按所用單體的不(bu)同，可分為(wei)甲基乙烯基硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠，甲基苯基乙烯基硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠、氟(fu)硅(gui)，腈(jing)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠等(deng)；按性能和用途的不(bu)同又可分為(wei)通(tong)用型、超耐(nai)(nai)低溫(wen)型、超耐(nai)(nai)高溫(wen)型、高強力型、耐(nai)(nai)油型、醫用型等(deng)等(deng)。

發展史

硅橡(xiang)膠(jiao)早期是由(you)美國(guo)以三(san)氯化(hua)(hua)鐵為(wei)催化(hua)(hua)劑合(he)成(cheng)的。1945年，硅橡(xiang)膠(jiao)產品問(wen)世。1948年，采(cai)用高比表面積的氣相法白(bai)炭黑補(bu)強的硅橡(xiang)膠(jiao)研(yan)制成(cheng)功(gong)，使硅橡(xiang)膠(jiao)的性能躍升(sheng)到實用階段，奠定了(le)現代硅橡(xiang)膠(jiao)生(sheng)產技術的基礎。從(cong)二(er)甲基二(er)氯硅烷合(he)成(cheng)開始(shi)生(sheng)產硅橡(xiang)膠(jiao)的國(guo)家(jia)有美國(guo)。俄羅斯、德國(guo)、日(ri)本、韓國(guo)和(he)中國(guo)等。中國(guo)硅橡(xiang)膠(jiao)的工業化(hua)(hua)研(yan)究(jiu)(jiu)始(shi)于1957年，多家(jia)研(yan)究(jiu)(jiu)所和(he)企業陸續開發出各(ge)種硅橡(xiang)膠(jiao)。到2003年底，中國(guo)硅橡(xiang)膠(jiao)生(sheng)產能力(li)為(wei)135千噸，其中高溫膠(jiao)100千噸。

高溫硫化硅橡膠

高(gao)溫硫(liu)(liu)化(hua)(hua)硅(gui)(gui)橡膠(jiao)是(shi)指(zhi)聚硅(gui)(gui)氧(yang)烷(wan)變成(cheng)(cheng)(cheng)彈(dan)性(xing)體的(de)過(guo)程是(shi)經過(guo)高(gao)溫（110-170℃）硫(liu)(liu)化(hua)(hua)成(cheng)(cheng)(cheng)型(xing)的(de)。它主要以(yi)高(gao)分子量(liang)的(de)聚甲(jia)基乙烯基硅(gui)(gui)氧(yang)烷(wan)為生膠(jiao)，混入(ru)補(bu)(bu)強(qiang)填料、硫(liu)(liu)化(hua)(hua)劑(ji)(ji)等(deng)，在加(jia)(jia)(jia)熱加(jia)(jia)(jia)壓下(xia)硫(liu)(liu)化(hua)(hua)成(cheng)(cheng)(cheng)彈(dan)性(xing)體。硅(gui)(gui)橡膠(jiao)的(de)補(bu)(bu)強(qiang)主要是(shi)各(ge)種(zhong)類型(xing)的(de)白炭黑，可使(shi)硫(liu)(liu)化(hua)(hua)膠(jiao)的(de)強(qiang)度增加(jia)(jia)(jia)數十倍(bei)。有(you)(you)時為了降(jiang)低成(cheng)(cheng)(cheng)本(ben)或改善(shan)膠(jiao)料性(xing)能及賦(fu)予硫(liu)(liu)化(hua)(hua)膠(jiao)各(ge)種(zhong)特(te)殊的(de)性(xing)能，也加(jia)(jia)(jia)入(ru)相應的(de)各(ge)種(zhong)添加(jia)(jia)(jia)劑(ji)(ji)。硫(liu)(liu)化(hua)(hua)劑(ji)(ji)是(shi)各(ge)種(zhong)有(you)(you)機過(guo)氧(yang)化(hua)(hua)物(wu)或加(jia)(jia)(jia)成(cheng)(cheng)(cheng)反應催化(hua)(hua)劑(ji)(ji)。

加(jia)工成型(xing)方法如圖所示。一次硫(liu)(liu)化的(de)(de)(de)(de)目的(de)(de)(de)(de)是進(jin)行高分(fen)子鏈的(de)(de)(de)(de)交聯反應；二次硫(liu)(liu)化的(de)(de)(de)(de)目的(de)(de)(de)(de)是進(jin)行補充交聯、驅除硫(liu)(liu)化劑分(fen)解(jie)產物和(he)其他(ta)揮發性化合(he)(he)物以(yi)穩定硫(liu)(liu)化膠(jiao)的(de)(de)(de)(de)各項性能。常用的(de)(de)(de)(de)設備(bei)有開放式煉(lian)膠(jiao)機、捏合(he)(he)機及(ji)真(zhen)空密煉(lian)機。

主要性能

（1）高溫(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)顯著的特征是高溫(wen)(wen)穩(wen)定(ding)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)，雖然(ran)常(chang)溫(wen)(wen)下(xia)(xia)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的強度僅是天(tian)然(ran)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)或某些合成(cheng)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的一半，但在200℃以上的高溫(wen)(wen)環境(jing)下(xia)(xia)，硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)仍能(neng)(neng)(neng)保持一定(ding)的柔韌性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)、回彈性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)和(he)表面硬(ying)度，且力學(xue)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)無(wu)明顯變化。（2）低溫(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的玻璃化溫(wen)(wen)度一般為-70~-50℃，特殊配方(fang)可達(da)-100℃，表明其(qi)(qi)低溫(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)優(you)異。這對(dui)航空、宇航工(gong)業(ye)的意(yi)義重大。（3）耐(nai)候性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)中(zhong)Si-O-Si鍵對(dui)氧(yang)(yang)、臭氧(yang)(yang)及紫外線等(deng)十分穩(wen)定(ding)，在不加任何添加劑(ji)的情況下(xia)(xia)，就(jiu)具(ju)有(you)(you)優(you)良的耐(nai)候性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)。（4）電氣(qi)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)具(ju)有(you)(you)優(you)異的絕緣性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)，耐(nai)電暈性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)和(he)耐(nai)電弧(hu)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)也非(fei)常(chang)好。（5）物理(li)(li)機械(xie)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)常(chang)溫(wen)(wen)下(xia)(xia)的物理(li)(li)機械(xie)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)比通用橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)差(cha)，但在150℃的高溫(wen)(wen)和(he)-50℃的低溫(wen)(wen)下(xia)(xia)，其(qi)(qi)物理(li)(li)機械(xie)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)優(you)于通用橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)。（6）耐(nai)油及化學(xue)試劑(ji)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)。普通硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)具(ju)有(you)(you)中(zhong)等(deng)的耐(nai)油、耐(nai)溶劑(ji)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。（7）氣(qi)體透(tou)過性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。室溫(wen)(wen)下(xia)(xia)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)對(dui)空氣(qi)、氮、氧(yang)(yang)、二(er)氧(yang)(yang)化碳等(deng)氣(qi)體的透(tou)氣(qi)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)比天(tian)然(ran)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)高出30-50倍。（8）生(sheng)理(li)(li)惰性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)無(wu)毒(du)，無(wu)味，無(wu)嗅，與人體組織(zhi)不粘連，具(ju)有(you)(you)抗凝血作(zuo)用，對(dui)肌體組織(zhi)的反應性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)非(fei)常(chang)少。特別適合作(zuo)為醫用材料(liao)。

硅橡膠的用量

據中國汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)工(gong)業協(xie)會(hui)統計，2012年，汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)產銷分(fen)別達到1927.18萬輛(liang)和(he)1930.64萬輛(liang)，同比(bi)分(fen)別增長4.63%和(he)4.33%，汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)工(gong)業硅(gui)橡(xiang)膠的(de)(de)用(yong)量(liang)約達2.0萬t。根據觀研天下的(de)(de)新研究，增加(jia)有機(ji)硅(gui)材(cai)料在汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)零部件(jian)方面的(de)(de)用(yong)量(liang)，可以(yi)大幅度提(ti)(ti)高汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)的(de)(de)安全(quan)性能，因(yin)此(ci)，汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)產量(liang)和(he)單車(che)(che)(che)用(yong)量(liang)水平的(de)(de)提(ti)(ti)高都將推動汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)工(gong)業對硅(gui)橡(xiang)膠需求(qiu)的(de)(de)增加(jia)。國家鼓勵自(zi)主(zhu)品(pin)(pin)牌(pai)(pai)的(de)(de)汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)發(fa)展(zhan)，關鍵汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)零部件(jian)實(shi)現自(zi)主(zhu)化(hua)，《2012年度黨(dang)政(zheng)機(ji)關公(gong)務用(yong)車(che)(che)(che)選(xuan)用(yong)車(che)(che)(che)型目錄(lu)（征求(qiu)意見稿(gao)）》為自(zi)主(zhu)品(pin)(pin)牌(pai)(pai)擴大在政(zheng)府采購(gou)的(de)(de)市(shi)場份額，為改變目前國內政(zheng)府采購(gou)以(yi)合資(zi)品(pin)(pin)牌(pai)(pai)產品(pin)(pin)為主(zhu)的(de)(de)局面提(ti)(ti)供了(le)保障(zhang)。促進自(zi)主(zhu)品(pin)(pin)牌(pai)(pai)發(fa)展(zhan)，國產汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)業的(de)(de)繁榮將為汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)膠的(de)(de)應用(yong)提(ti)(ti)供有力保障(zhang)。預測未來3年，我國室溫硫化(hua)硅(gui)橡(xiang)膠在汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)行業將以(yi)年均(jun)20%增長。

此外(wai)，硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)是重要的非(fei)石油(you)基(ji)(ji)(ji)合(he)成(cheng)(cheng)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)，約占非(fei)石油(you)基(ji)(ji)(ji)合(he)成(cheng)(cheng)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)消費(fei)(fei)量(liang)的98%。但因為(wei)石油(you)價格的大幅(fu)上(shang)漲，同(tong)(tong)時我(wo)國在硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)的關鍵原(yuan)料(liao)有機(ji)硅(gui)(gui)單(dan)(dan)體(ti)的生產(chan)技(ji)術方面取得突破，有機(ji)硅(gui)(gui)單(dan)(dan)體(ti)的生產(chan)技(ji)術在2005年前被幾(ji)家跨國公司壟(long)斷，但目(mu)前我(wo)國已(yi)發展成(cheng)(cheng)為(wei)全球有機(ji)硅(gui)(gui)單(dan)(dan)體(ti)第1大國，這2個方面原(yuan)因使(shi)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)的價格從2011年起開(kai)始(shi)(shi)低(di)于(yu)石油(you)基(ji)(ji)(ji)合(he)成(cheng)(cheng)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)，僅(jin)約為(wei)大宗石油(you)基(ji)(ji)(ji)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)的80%～90%，成(cheng)(cheng)為(wei)廉價的合(he)成(cheng)(cheng)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)，并開(kai)始(shi)(shi)大規模(mo)替代(dai)石油(you)基(ji)(ji)(ji)合(he)成(cheng)(cheng)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)。這將極(ji)大拓展有機(ji)硅(gui)(gui)產(chan)業的市場空間，同(tong)(tong)時將帶動(dong)硅(gui)(gui)油(you)、硅(gui)(gui)烷(wan)偶聯劑和硅(gui)(gui)樹脂等其他有機(ji)硅(gui)(gui)產(chan)品的消費(fei)(fei)。