硅橡膠是指主(zhu)鏈(lian)由(you)硅(gui)(gui)(gui)和(he)(he)氧(yang)(yang)原子交替構(gou)成(cheng)(cheng)，硅(gui)(gui)(gui)原子上通常(chang)連有(you)兩個(ge)有(you)機基團的(de)橡(xiang)膠。普通的(de)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠主(zhu)要由(you)含甲(jia)基和(he)(he)少量乙烯(xi)基的(de)硅(gui)(gui)(gui)氧(yang)(yang)鏈(lian)節組成(cheng)(cheng)。苯基的(de)引(yin)入(ru)可提高硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠的(de)耐高、低(di)溫(wen)性能(neng)，三氟丙基及氰基的(de)引(yin)入(ru)則可提高硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠的(de)耐溫(wen)及耐油性能(neng)。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠耐低(di)溫(wen)性能(neng)良(liang)好，一(yi)般(ban)在(zai)(zai)-55℃下仍(reng)能(neng)工(gong)作(zuo)。引(yin)入(ru)苯基后，可達-73℃。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠的(de)耐熱性能(neng)也(ye)很突出，在(zai)(zai)180℃下可長期(qi)工(gong)作(zuo)，稍高于200℃也(ye)能(neng)承受數周或更長時間仍(reng)有(you)彈性，瞬時可耐300℃以上的(de)高溫(wen)。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠的(de)透氣(qi)性好，氧(yang)(yang)氣(qi)透過率在(zai)(zai)合(he)成(cheng)(cheng)聚合(he)物中是較(jiao)高的(de)。此(ci)外，硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠還具有(you)生(sheng)理惰性、不會導致凝(ning)血的(de)突出特性，因此(ci)在(zai)(zai)醫用領(ling)域應用廣泛。

主要品種

硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)分類的(de)(de)方法很多(duo)，通常按(an)固(gu)化前的(de)(de)形態分為(wei)(wei)固(gu)體硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)和液(ye)體硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)；按(an)硫化溫(wen)(wen)度分為(wei)(wei)室(shi)溫(wen)(wen)硫化硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)，高溫(wen)(wen)硫化硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)；按(an)所用(yong)(yong)(yong)單體的(de)(de)不同(tong)，可分為(wei)(wei)甲(jia)基(ji)(ji)乙(yi)烯(xi)基(ji)(ji)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)，甲(jia)基(ji)(ji)苯基(ji)(ji)乙(yi)烯(xi)基(ji)(ji)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)、氟硅(gui)(gui)，腈(jing)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)等(deng)(deng)；按(an)性能和用(yong)(yong)(yong)途(tu)的(de)(de)不同(tong)又(you)可分為(wei)(wei)通用(yong)(yong)(yong)型、超(chao)耐低溫(wen)(wen)型、超(chao)耐高溫(wen)(wen)型、高強(qiang)力型、耐油(you)型、醫用(yong)(yong)(yong)型等(deng)(deng)等(deng)(deng)。

發展史

硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)早期是由美國(guo)(guo)(guo)以三氯化鐵為催化劑合成的(de)。1945年(nian)，硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)產(chan)品問世。1948年(nian)，采(cai)用(yong)高比表面積的(de)氣相法白炭黑(hei)補(bu)強的(de)硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)研(yan)制(zhi)成功，使硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)性能躍升到實用(yong)階段，奠(dian)定了現代(dai)硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)生(sheng)(sheng)產(chan)技術的(de)基礎。從二甲基二氯硅(gui)(gui)(gui)(gui)烷合成開(kai)始生(sheng)(sheng)產(chan)硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)國(guo)(guo)(guo)家(jia)有美國(guo)(guo)(guo)。俄羅斯、德國(guo)(guo)(guo)、日(ri)本(ben)、韓國(guo)(guo)(guo)和(he)中(zhong)國(guo)(guo)(guo)等(deng)。中(zhong)國(guo)(guo)(guo)硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)工(gong)業化研(yan)究始于1957年(nian)，多家(jia)研(yan)究所和(he)企(qi)業陸續(xu)開(kai)發出(chu)各種硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)。到2003年(nian)底，中(zhong)國(guo)(guo)(guo)硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)生(sheng)(sheng)產(chan)能力為135千噸(dun)，其中(zhong)高溫(wen)膠(jiao)(jiao)100千噸(dun)。

高溫硫化硅橡膠

高(gao)溫(wen)硫(liu)化硅橡(xiang)膠(jiao)是(shi)指(zhi)聚硅氧(yang)烷(wan)變成(cheng)彈(dan)性(xing)體的(de)過(guo)程是(shi)經(jing)過(guo)高(gao)溫(wen)（110-170℃）硫(liu)化成(cheng)型的(de)。它主要以高(gao)分子(zi)量的(de)聚甲基乙烯基硅氧(yang)烷(wan)為生膠(jiao)，混(hun)入補強填料(liao)、硫(liu)化劑等，在加(jia)熱加(jia)壓(ya)下硫(liu)化成(cheng)彈(dan)性(xing)體。硅橡(xiang)膠(jiao)的(de)補強主要是(shi)各(ge)種(zhong)類型的(de)白炭黑，可使硫(liu)化膠(jiao)的(de)強度增加(jia)數十倍。有(you)時為了(le)降低成(cheng)本(ben)或改善膠(jiao)料(liao)性(xing)能及賦予(yu)硫(liu)化膠(jiao)各(ge)種(zhong)特殊的(de)性(xing)能，也加(jia)入相應的(de)各(ge)種(zhong)添加(jia)劑。硫(liu)化劑是(shi)各(ge)種(zhong)有(you)機過(guo)氧(yang)化物或加(jia)成(cheng)反應催(cui)化劑。

加(jia)工(gong)成型(xing)方法(fa)如圖所示。一次硫(liu)化(hua)的目(mu)的是進(jin)行高分子(zi)鏈的交聯反應；二次硫(liu)化(hua)的目(mu)的是進(jin)行補(bu)充交聯、驅除硫(liu)化(hua)劑分解產物(wu)和其他揮發性化(hua)合物(wu)以(yi)穩定硫(liu)化(hua)膠的各(ge)項性能。常用的設備有開放式煉膠機、捏合機及真空密(mi)煉機。

主要性能

（1）高溫(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)顯(xian)著的(de)(de)特征是(shi)高溫(wen)(wen)穩定性(xing)(xing)(xing)(xing)，雖然常溫(wen)(wen)下(xia)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)強度僅是(shi)天(tian)然橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)或某些合(he)(he)成橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)一(yi)(yi)(yi)半，但(dan)在200℃以上的(de)(de)高溫(wen)(wen)環境下(xia)，硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)仍能(neng)(neng)保持一(yi)(yi)(yi)定的(de)(de)柔韌性(xing)(xing)(xing)(xing)、回彈(dan)性(xing)(xing)(xing)(xing)和表面硬度，且力學(xue)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)無(wu)明顯(xian)變化(hua)。（2）低溫(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)玻璃化(hua)溫(wen)(wen)度一(yi)(yi)(yi)般(ban)為(wei)-70~-50℃，特殊配方可達-100℃，表明其低溫(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)優(you)異。這對航(hang)空、宇航(hang)工業(ye)的(de)(de)意(yi)義重(zhong)大。（3）耐(nai)候性(xing)(xing)(xing)(xing)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)中(zhong)Si-O-Si鍵對氧(yang)(yang)、臭氧(yang)(yang)及紫外線等十分(fen)穩定，在不加(jia)(jia)任何(he)添加(jia)(jia)劑的(de)(de)情況下(xia)，就具(ju)有優(you)良的(de)(de)耐(nai)候性(xing)(xing)(xing)(xing)。（4）電(dian)氣(qi)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)具(ju)有優(you)異的(de)(de)絕緣性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)，耐(nai)電(dian)暈性(xing)(xing)(xing)(xing)和耐(nai)電(dian)弧(hu)性(xing)(xing)(xing)(xing)也非常好(hao)。（5）物(wu)理(li)機械性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)常溫(wen)(wen)下(xia)的(de)(de)物(wu)理(li)機械性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)比通(tong)用(yong)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)差，但(dan)在150℃的(de)(de)高溫(wen)(wen)和-50℃的(de)(de)低溫(wen)(wen)下(xia)，其物(wu)理(li)機械性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)優(you)于通(tong)用(yong)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)。（6）耐(nai)油及化(hua)學(xue)試劑性(xing)(xing)(xing)(xing)。普(pu)通(tong)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)具(ju)有中(zhong)等的(de)(de)耐(nai)油、耐(nai)溶劑性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。（7）氣(qi)體(ti)透過性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。室溫(wen)(wen)下(xia)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)對空氣(qi)、氮、氧(yang)(yang)、二氧(yang)(yang)化(hua)碳等氣(qi)體(ti)的(de)(de)透氣(qi)性(xing)(xing)(xing)(xing)比天(tian)然橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)高出(chu)30-50倍。（8）生理(li)惰性(xing)(xing)(xing)(xing)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)無(wu)毒，無(wu)味，無(wu)嗅，與(yu)人體(ti)組織(zhi)不粘連，具(ju)有抗凝血作用(yong)，對肌體(ti)組織(zhi)的(de)(de)反(fan)應性(xing)(xing)(xing)(xing)非常少。特別適合(he)(he)作為(wei)醫用(yong)材料。

硅橡膠的用量

據(ju)中國(guo)汽(qi)(qi)車工業(ye)協會(hui)統計(ji)，2012年(nian)，汽(qi)(qi)車產銷分別(bie)達到1927.18萬輛和1930.64萬輛，同比分別(bie)增(zeng)長4.63%和4.33%，汽(qi)(qi)車工業(ye)硅橡(xiang)膠的(de)(de)(de)用量(liang)(liang)約達2.0萬t。根據(ju)觀研天下的(de)(de)(de)新研究，增(zeng)加有(you)機硅材料在(zai)(zai)汽(qi)(qi)車零部件方面的(de)(de)(de)用量(liang)(liang)，可以(yi)大幅度(du)(du)提(ti)高(gao)汽(qi)(qi)車的(de)(de)(de)安全(quan)性能，因此(ci)，汽(qi)(qi)車產量(liang)(liang)和單車用量(liang)(liang)水(shui)平的(de)(de)(de)提(ti)高(gao)都將推動汽(qi)(qi)車工業(ye)對硅橡(xiang)膠需求(qiu)(qiu)的(de)(de)(de)增(zeng)加。國(guo)家鼓勵(li)自主(zhu)品(pin)牌(pai)(pai)的(de)(de)(de)汽(qi)(qi)車發(fa)展，關鍵汽(qi)(qi)車零部件實(shi)現自主(zhu)化，《2012年(nian)度(du)(du)黨(dang)政機關公務(wu)用車選用車型目錄（征求(qiu)(qiu)意見稿）》為自主(zhu)品(pin)牌(pai)(pai)擴大在(zai)(zai)政府采購的(de)(de)(de)市場(chang)份額，為改變目前國(guo)內(nei)政府采購以(yi)合資品(pin)牌(pai)(pai)產品(pin)為主(zhu)的(de)(de)(de)局面提(ti)供(gong)了保障(zhang)。促進自主(zhu)品(pin)牌(pai)(pai)發(fa)展，國(guo)產汽(qi)(qi)車業(ye)的(de)(de)(de)繁榮(rong)將為汽(qi)(qi)車膠的(de)(de)(de)應(ying)用提(ti)供(gong)有(you)力保障(zhang)。預測未來3年(nian)，我國(guo)室溫硫化硅橡(xiang)膠在(zai)(zai)汽(qi)(qi)車行業(ye)將以(yi)年(nian)均(jun)20%增(zeng)長。

此外，硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)是(shi)重要(yao)的(de)(de)非(fei)石(shi)油(you)(you)基(ji)合成(cheng)(cheng)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)，約占非(fei)石(shi)油(you)(you)基(ji)合成(cheng)(cheng)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)消(xiao)費(fei)(fei)量的(de)(de)98%。但因為(wei)石(shi)油(you)(you)價(jia)格(ge)的(de)(de)大(da)幅上漲，同(tong)時(shi)(shi)我國(guo)(guo)在(zai)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)關(guan)鍵原(yuan)料有機硅(gui)單(dan)體(ti)(ti)(ti)的(de)(de)生(sheng)產(chan)(chan)技術(shu)方面取(qu)得(de)突破，有機硅(gui)單(dan)體(ti)(ti)(ti)的(de)(de)生(sheng)產(chan)(chan)技術(shu)在(zai)2005年前被幾家跨(kua)國(guo)(guo)公司壟斷(duan)，但目前我國(guo)(guo)已發展成(cheng)(cheng)為(wei)全(quan)球(qiu)有機硅(gui)單(dan)體(ti)(ti)(ti)第1大(da)國(guo)(guo)，這(zhe)2個方面原(yuan)因使硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)價(jia)格(ge)從2011年起(qi)開始低(di)于(yu)石(shi)油(you)(you)基(ji)合成(cheng)(cheng)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)，僅約為(wei)大(da)宗石(shi)油(you)(you)基(ji)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)80%～90%，成(cheng)(cheng)為(wei)廉價(jia)的(de)(de)合成(cheng)(cheng)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)，并(bing)開始大(da)規模替代石(shi)油(you)(you)基(ji)合成(cheng)(cheng)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)。這(zhe)將極大(da)拓展有機硅(gui)產(chan)(chan)業的(de)(de)市場空(kong)間(jian)，同(tong)時(shi)(shi)將帶動硅(gui)油(you)(you)、硅(gui)烷偶聯劑和硅(gui)樹脂(zhi)等其他有機硅(gui)產(chan)(chan)品的(de)(de)消(xiao)費(fei)(fei)。