硅橡膠是(shi)指(zhi)主鏈(lian)(lian)由硅(gui)(gui)(gui)和氧原子(zi)交替構成(cheng)，硅(gui)(gui)(gui)原子(zi)上(shang)通(tong)常連有兩個有機基(ji)(ji)團的橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)。普通(tong)的硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)主要由含甲基(ji)(ji)和少量乙(yi)烯基(ji)(ji)的硅(gui)(gui)(gui)氧鏈(lian)(lian)節(jie)組(zu)成(cheng)。苯(ben)基(ji)(ji)的引(yin)入可(ke)提高(gao)(gao)(gao)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的耐高(gao)(gao)(gao)、低(di)(di)溫(wen)(wen)性(xing)(xing)能(neng)，三氟(fu)丙基(ji)(ji)及氰基(ji)(ji)的引(yin)入則可(ke)提高(gao)(gao)(gao)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的耐溫(wen)(wen)及耐油性(xing)(xing)能(neng)。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)耐低(di)(di)溫(wen)(wen)性(xing)(xing)能(neng)良好(hao)，一般(ban)在-55℃下仍能(neng)工作。引(yin)入苯(ben)基(ji)(ji)后，可(ke)達-73℃。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的耐熱性(xing)(xing)能(neng)也很(hen)突(tu)出，在180℃下可(ke)長期工作，稍高(gao)(gao)(gao)于200℃也能(neng)承受數周或更長時間仍有彈性(xing)(xing)，瞬時可(ke)耐300℃以上(shang)的高(gao)(gao)(gao)溫(wen)(wen)。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的透(tou)氣性(xing)(xing)好(hao)，氧氣透(tou)過率在合成(cheng)聚合物中是(shi)較高(gao)(gao)(gao)的。此外(wai)，硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)還具有生(sheng)理惰性(xing)(xing)、不(bu)會導(dao)致凝血(xue)的突(tu)出特性(xing)(xing)，因此在醫用領域應(ying)用廣泛。

主要品種

硅橡(xiang)(xiang)膠(jiao)分類的方法很(hen)多，通常(chang)按(an)(an)固(gu)化前(qian)的形態分為(wei)固(gu)體硅橡(xiang)(xiang)膠(jiao)和(he)液體硅橡(xiang)(xiang)膠(jiao)；按(an)(an)硫化溫(wen)(wen)度分為(wei)室溫(wen)(wen)硫化硅橡(xiang)(xiang)膠(jiao)，高溫(wen)(wen)硫化硅橡(xiang)(xiang)膠(jiao)；按(an)(an)所用(yong)單體的不同，可(ke)分為(wei)甲基(ji)乙烯基(ji)硅橡(xiang)(xiang)膠(jiao)，甲基(ji)苯基(ji)乙烯基(ji)硅橡(xiang)(xiang)膠(jiao)、氟硅，腈硅橡(xiang)(xiang)膠(jiao)等；按(an)(an)性能(neng)和(he)用(yong)途的不同又可(ke)分為(wei)通用(yong)型(xing)、超(chao)耐低溫(wen)(wen)型(xing)、超(chao)耐高溫(wen)(wen)型(xing)、高強(qiang)力型(xing)、耐油型(xing)、醫用(yong)型(xing)等等。

發展史

硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)早期是(shi)由美國(guo)以三氯化鐵為催化劑合成(cheng)的(de)(de)。1945年(nian)，硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)產(chan)品問世。1948年(nian)，采用高比表面積的(de)(de)氣相法白(bai)炭黑補強的(de)(de)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)研制成(cheng)功(gong)，使硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)性能躍升到實用階段，奠定了現代硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)生產(chan)技術的(de)(de)基(ji)礎。從二(er)甲基(ji)二(er)氯硅(gui)(gui)(gui)烷合成(cheng)開始生產(chan)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)國(guo)家有美國(guo)。俄羅(luo)斯、德國(guo)、日本、韓國(guo)和(he)(he)中國(guo)等(deng)。中國(guo)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)工業(ye)化研究始于1957年(nian)，多(duo)家研究所和(he)(he)企業(ye)陸續開發出(chu)各種硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)。到2003年(nian)底，中國(guo)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)生產(chan)能力(li)為135千噸，其中高溫膠(jiao)(jiao)100千噸。

高溫硫化硅橡膠

高溫硫(liu)化(hua)硅(gui)(gui)橡膠是(shi)(shi)(shi)指聚硅(gui)(gui)氧烷變成彈(dan)性(xing)體的(de)過程是(shi)(shi)(shi)經過高溫（110-170℃）硫(liu)化(hua)成型的(de)。它(ta)主(zhu)要以高分子量的(de)聚甲基乙烯基硅(gui)(gui)氧烷為(wei)生膠，混入補強(qiang)填料(liao)、硫(liu)化(hua)劑(ji)(ji)等，在加(jia)熱加(jia)壓下硫(liu)化(hua)成彈(dan)性(xing)體。硅(gui)(gui)橡膠的(de)補強(qiang)主(zhu)要是(shi)(shi)(shi)各(ge)種(zhong)類型的(de)白炭黑，可使硫(liu)化(hua)膠的(de)強(qiang)度增加(jia)數十倍。有時為(wei)了降低成本或改善膠料(liao)性(xing)能及賦予硫(liu)化(hua)膠各(ge)種(zhong)特殊的(de)性(xing)能，也加(jia)入相應的(de)各(ge)種(zhong)添(tian)加(jia)劑(ji)(ji)。硫(liu)化(hua)劑(ji)(ji)是(shi)(shi)(shi)各(ge)種(zhong)有機過氧化(hua)物或加(jia)成反(fan)應催化(hua)劑(ji)(ji)。

加(jia)工成(cheng)型方法(fa)如圖所(suo)示。一次硫(liu)化(hua)的(de)(de)(de)目(mu)的(de)(de)(de)是進行高分(fen)子鏈的(de)(de)(de)交(jiao)聯(lian)反應(ying)；二次硫(liu)化(hua)的(de)(de)(de)目(mu)的(de)(de)(de)是進行補充(chong)交(jiao)聯(lian)、驅除硫(liu)化(hua)劑分(fen)解產物(wu)和其他揮發性化(hua)合物(wu)以穩(wen)定硫(liu)化(hua)膠的(de)(de)(de)各項性能(neng)。常用的(de)(de)(de)設備有開(kai)放(fang)式煉膠機、捏合機及真(zhen)空密煉機。

主要性能

（1）高(gao)溫(wen)(wen)性(xing)能(neng)(neng)(neng)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)顯(xian)著(zhu)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)特征是(shi)高(gao)溫(wen)(wen)穩定性(xing)，雖然(ran)常溫(wen)(wen)下(xia)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)強度(du)僅是(shi)天(tian)然(ran)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)或某些合(he)成橡(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)一半，但在(zai)200℃以(yi)上的(de)(de)(de)(de)(de)(de)高(gao)溫(wen)(wen)環境下(xia)，硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)仍能(neng)(neng)(neng)保持一定的(de)(de)(de)(de)(de)(de)柔(rou)韌性(xing)、回彈性(xing)和表(biao)面硬(ying)度(du)，且(qie)力(li)學性(xing)能(neng)(neng)(neng)無明(ming)顯(xian)變化(hua)。（2）低(di)溫(wen)(wen)性(xing)能(neng)(neng)(neng)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)玻璃化(hua)溫(wen)(wen)度(du)一般(ban)為(wei)-70~-50℃，特殊(shu)配方可達-100℃，表(biao)明(ming)其低(di)溫(wen)(wen)性(xing)能(neng)(neng)(neng)優(you)(you)異(yi)。這對航空、宇航工業的(de)(de)(de)(de)(de)(de)意義重大。（3）耐(nai)(nai)候性(xing)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)中Si-O-Si鍵對氧、臭氧及(ji)紫外線等(deng)十分穩定，在(zai)不加任何添加劑的(de)(de)(de)(de)(de)(de)情況下(xia)，就具(ju)(ju)有優(you)(you)良的(de)(de)(de)(de)(de)(de)耐(nai)(nai)候性(xing)。（4）電氣(qi)(qi)性(xing)能(neng)(neng)(neng)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)具(ju)(ju)有優(you)(you)異(yi)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)絕緣性(xing)能(neng)(neng)(neng)，耐(nai)(nai)電暈性(xing)和耐(nai)(nai)電弧性(xing)也(ye)非(fei)(fei)常好。（5）物理(li)(li)(li)機(ji)械性(xing)能(neng)(neng)(neng)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)常溫(wen)(wen)下(xia)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)物理(li)(li)(li)機(ji)械性(xing)能(neng)(neng)(neng)比通用(yong)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)差，但在(zai)150℃的(de)(de)(de)(de)(de)(de)高(gao)溫(wen)(wen)和-50℃的(de)(de)(de)(de)(de)(de)低(di)溫(wen)(wen)下(xia)，其物理(li)(li)(li)機(ji)械性(xing)能(neng)(neng)(neng)優(you)(you)于通用(yong)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)。（6）耐(nai)(nai)油及(ji)化(hua)學試劑性(xing)。普通硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)具(ju)(ju)有中等(deng)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)耐(nai)(nai)油、耐(nai)(nai)溶劑性(xing)能(neng)(neng)(neng)。（7）氣(qi)(qi)體透過(guo)性(xing)能(neng)(neng)(neng)。室溫(wen)(wen)下(xia)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)對空氣(qi)(qi)、氮、氧、二氧化(hua)碳等(deng)氣(qi)(qi)體的(de)(de)(de)(de)(de)(de)透氣(qi)(qi)性(xing)比天(tian)然(ran)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)高(gao)出30-50倍(bei)。（8）生(sheng)理(li)(li)(li)惰性(xing)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)無毒，無味，無嗅，與(yu)人體組織不粘(zhan)連，具(ju)(ju)有抗凝血作(zuo)(zuo)用(yong)，對肌(ji)體組織的(de)(de)(de)(de)(de)(de)反應性(xing)非(fei)(fei)常少。特別(bie)適(shi)合(he)作(zuo)(zuo)為(wei)醫用(yong)材料(liao)。

硅橡膠的用量

據中國汽(qi)車(che)(che)(che)工(gong)(gong)業(ye)協會統計，2012年(nian)，汽(qi)車(che)(che)(che)產銷(xiao)分(fen)別(bie)(bie)達(da)到1927.18萬輛和1930.64萬輛，同比分(fen)別(bie)(bie)增(zeng)長4.63%和4.33%，汽(qi)車(che)(che)(che)工(gong)(gong)業(ye)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠的(de)用(yong)(yong)(yong)量(liang)(liang)約達(da)2.0萬t。根據觀研天下的(de)新(xin)研究，增(zeng)加有機硅(gui)(gui)材(cai)料(liao)在汽(qi)車(che)(che)(che)零部件方面的(de)用(yong)(yong)(yong)量(liang)(liang)，可(ke)以(yi)(yi)大(da)(da)幅度(du)提(ti)高汽(qi)車(che)(che)(che)的(de)安全性(xing)能(neng)，因此(ci)，汽(qi)車(che)(che)(che)產量(liang)(liang)和單車(che)(che)(che)用(yong)(yong)(yong)量(liang)(liang)水(shui)平的(de)提(ti)高都將(jiang)推動汽(qi)車(che)(che)(che)工(gong)(gong)業(ye)對硅(gui)(gui)橡(xiang)膠需求的(de)增(zeng)加。國家鼓(gu)勵自主(zhu)品牌(pai)的(de)汽(qi)車(che)(che)(che)發展，關鍵汽(qi)車(che)(che)(che)零部件實現自主(zhu)化，《2012年(nian)度(du)黨(dang)政機關公務用(yong)(yong)(yong)車(che)(che)(che)選用(yong)(yong)(yong)車(che)(che)(che)型(xing)目錄（征求意見(jian)稿）》為自主(zhu)品牌(pai)擴大(da)(da)在政府采購的(de)市場份額，為改變目前(qian)國內政府采購以(yi)(yi)合資品牌(pai)產品為主(zhu)的(de)局(ju)面提(ti)供(gong)了保障。促進自主(zhu)品牌(pai)發展，國產汽(qi)車(che)(che)(che)業(ye)的(de)繁榮(rong)將(jiang)為汽(qi)車(che)(che)(che)膠的(de)應用(yong)(yong)(yong)提(ti)供(gong)有力保障。預測未(wei)來3年(nian)，我(wo)國室溫硫化硅(gui)(gui)橡(xiang)膠在汽(qi)車(che)(che)(che)行業(ye)將(jiang)以(yi)(yi)年(nian)均20%增(zeng)長。

此外(wai)，硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)是重要的(de)(de)非(fei)石(shi)油(you)基合(he)成橡(xiang)膠(jiao)(jiao)，約占非(fei)石(shi)油(you)基合(he)成橡(xiang)膠(jiao)(jiao)消費(fei)量的(de)(de)98%。但因為石(shi)油(you)價(jia)格(ge)的(de)(de)大(da)幅上漲，同時(shi)我國(guo)在硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)關鍵原料有機硅(gui)單(dan)體(ti)的(de)(de)生產(chan)(chan)技術(shu)方面取得突破，有機硅(gui)單(dan)體(ti)的(de)(de)生產(chan)(chan)技術(shu)在2005年前被幾家跨(kua)國(guo)公司壟斷，但目(mu)前我國(guo)已發(fa)展(zhan)成為全球有機硅(gui)單(dan)體(ti)第(di)1大(da)國(guo)，這(zhe)2個方面原因使硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)價(jia)格(ge)從2011年起(qi)開(kai)始(shi)低于(yu)石(shi)油(you)基合(he)成橡(xiang)膠(jiao)(jiao)，僅約為大(da)宗石(shi)油(you)基橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)80%～90%，成為廉(lian)價(jia)的(de)(de)合(he)成橡(xiang)膠(jiao)(jiao)，并開(kai)始(shi)大(da)規(gui)模(mo)替代(dai)石(shi)油(you)基合(he)成橡(xiang)膠(jiao)(jiao)。這(zhe)將(jiang)極大(da)拓展(zhan)有機硅(gui)產(chan)(chan)業的(de)(de)市場空間，同時(shi)將(jiang)帶(dai)動硅(gui)油(you)、硅(gui)烷(wan)偶(ou)聯劑和硅(gui)樹(shu)脂等其他有機硅(gui)產(chan)(chan)品的(de)(de)消費(fei)。