硅橡膠是(shi)指主鏈由硅(gui)和氧(yang)(yang)原子交替構成(cheng)，硅(gui)原子上(shang)通常(chang)連有兩個有機基團的(de)(de)(de)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)。普通的(de)(de)(de)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)主要由含甲基和少量(liang)乙(yi)烯基的(de)(de)(de)硅(gui)氧(yang)(yang)鏈節組成(cheng)。苯基的(de)(de)(de)引(yin)入可(ke)提高硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)耐(nai)高、低溫性(xing)能(neng)(neng)，三氟丙基及(ji)氰(qing)基的(de)(de)(de)引(yin)入則可(ke)提高硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)耐(nai)溫及(ji)耐(nai)油性(xing)能(neng)(neng)。硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)耐(nai)低溫性(xing)能(neng)(neng)良好(hao)，一般在(zai)(zai)-55℃下(xia)仍(reng)能(neng)(neng)工(gong)作。引(yin)入苯基后，可(ke)達-73℃。硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)耐(nai)熱性(xing)能(neng)(neng)也(ye)很突出，在(zai)(zai)180℃下(xia)可(ke)長期工(gong)作，稍(shao)高于200℃也(ye)能(neng)(neng)承(cheng)受數周或更長時間仍(reng)有彈性(xing)，瞬時可(ke)耐(nai)300℃以上(shang)的(de)(de)(de)高溫。硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)透(tou)氣性(xing)好(hao)，氧(yang)(yang)氣透(tou)過率在(zai)(zai)合(he)成(cheng)聚(ju)合(he)物中(zhong)是(shi)較(jiao)高的(de)(de)(de)。此外，硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)還具有生理惰性(xing)、不會導致凝血的(de)(de)(de)突出特性(xing)，因此在(zai)(zai)醫用領域應用廣泛。

主要品種

硅橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)分(fen)(fen)(fen)類的(de)方法(fa)很多，通常(chang)按(an)固化(hua)前的(de)形態分(fen)(fen)(fen)為固體硅橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)和液體硅橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)；按(an)硫(liu)化(hua)溫(wen)度分(fen)(fen)(fen)為室溫(wen)硫(liu)化(hua)硅橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)，高溫(wen)硫(liu)化(hua)硅橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)；按(an)所用(yong)單體的(de)不同，可分(fen)(fen)(fen)為甲基(ji)(ji)(ji)乙烯(xi)基(ji)(ji)(ji)硅橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)，甲基(ji)(ji)(ji)苯基(ji)(ji)(ji)乙烯(xi)基(ji)(ji)(ji)硅橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)、氟硅，腈硅橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)等(deng)；按(an)性(xing)能(neng)和用(yong)途的(de)不同又可分(fen)(fen)(fen)為通用(yong)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(yong)型等(deng)等(deng)。

發展史

硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)早期是由美(mei)國(guo)(guo)以三(san)氯化鐵為催化劑合成的。1945年(nian)(nian)，硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)產(chan)品問世。1948年(nian)(nian)，采用高比表面積的氣相(xiang)法(fa)白炭黑補強的硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)研制(zhi)成功，使硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的性(xing)能躍(yue)升到實用階段(duan)，奠定了現代硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)生(sheng)(sheng)產(chan)技術(shu)的基礎。從二甲基二氯硅(gui)(gui)(gui)烷合成開始(shi)生(sheng)(sheng)產(chan)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的國(guo)(guo)家有美(mei)國(guo)(guo)。俄羅斯、德國(guo)(guo)、日本(ben)、韓國(guo)(guo)和中(zhong)(zhong)國(guo)(guo)等。中(zhong)(zhong)國(guo)(guo)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的工業(ye)化研究始(shi)于1957年(nian)(nian)，多家研究所和企業(ye)陸續(xu)開發(fa)出(chu)各種硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)。到2003年(nian)(nian)底，中(zhong)(zhong)國(guo)(guo)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)生(sheng)(sheng)產(chan)能力為135千噸(dun)，其中(zhong)(zhong)高溫膠(jiao)(jiao)100千噸(dun)。

高溫硫化硅橡膠

高溫(wen)硫(liu)(liu)(liu)(liu)(liu)化(hua)(hua)(hua)硅橡膠(jiao)是(shi)指聚硅氧(yang)烷變成彈性(xing)(xing)體的(de)過程是(shi)經過高溫(wen)（110-170℃）硫(liu)(liu)(liu)(liu)(liu)化(hua)(hua)(hua)成型(xing)的(de)。它主要(yao)以高分子(zi)量的(de)聚甲基乙烯(xi)基硅氧(yang)烷為生膠(jiao)，混(hun)入補(bu)強(qiang)填料、硫(liu)(liu)(liu)(liu)(liu)化(hua)(hua)(hua)劑等，在(zai)加熱(re)加壓下硫(liu)(liu)(liu)(liu)(liu)化(hua)(hua)(hua)成彈性(xing)(xing)體。硅橡膠(jiao)的(de)補(bu)強(qiang)主要(yao)是(shi)各(ge)種(zhong)(zhong)類型(xing)的(de)白炭黑，可使(shi)硫(liu)(liu)(liu)(liu)(liu)化(hua)(hua)(hua)膠(jiao)的(de)強(qiang)度(du)增加數十倍。有(you)時為了(le)降低成本或改(gai)善膠(jiao)料性(xing)(xing)能及賦予硫(liu)(liu)(liu)(liu)(liu)化(hua)(hua)(hua)膠(jiao)各(ge)種(zhong)(zhong)特殊(shu)的(de)性(xing)(xing)能，也加入相應的(de)各(ge)種(zhong)(zhong)添加劑。硫(liu)(liu)(liu)(liu)(liu)化(hua)(hua)(hua)劑是(shi)各(ge)種(zhong)(zhong)有(you)機過氧(yang)化(hua)(hua)(hua)物或加成反(fan)應催化(hua)(hua)(hua)劑。

加工(gong)成型(xing)方法如圖所示(shi)。一次硫(liu)(liu)化的(de)目的(de)是(shi)(shi)進行高分(fen)子鏈的(de)交聯(lian)反應；二次硫(liu)(liu)化的(de)目的(de)是(shi)(shi)進行補充交聯(lian)、驅除硫(liu)(liu)化劑(ji)分(fen)解(jie)產物(wu)和其他(ta)揮(hui)發性化合物(wu)以穩定硫(liu)(liu)化膠(jiao)(jiao)的(de)各項性能。常用的(de)設備有開放式(shi)煉膠(jiao)(jiao)機、捏合機及真空密煉機。

主要性能

（1）高(gao)溫(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。硅(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)顯著的(de)特(te)征是(shi)(shi)高(gao)溫(wen)穩定(ding)(ding)(ding)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)，雖然常溫(wen)下(xia)(xia)硅(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)強度僅是(shi)(shi)天(tian)然橡膠(jiao)(jiao)(jiao)或(huo)某些(xie)合成(cheng)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)一(yi)半，但在(zai)200℃以上(shang)的(de)高(gao)溫(wen)環境下(xia)(xia)，硅(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)仍能(neng)(neng)保持一(yi)定(ding)(ding)(ding)的(de)柔(rou)韌(ren)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)、回彈性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)和(he)表面硬(ying)度，且力學性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)無明顯變(bian)化。（2）低(di)(di)溫(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)硅(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)玻璃化溫(wen)度一(yi)般為(wei)-70~-50℃，特(te)殊(shu)配方可(ke)達-100℃，表明其低(di)(di)溫(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)優(you)異(yi)(yi)。這對(dui)(dui)航(hang)空(kong)、宇航(hang)工業(ye)的(de)意(yi)義重大。（3）耐(nai)(nai)候性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)硅(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)中Si-O-Si鍵對(dui)(dui)氧、臭氧及紫外線等十(shi)分(fen)穩定(ding)(ding)(ding)，在(zai)不(bu)加(jia)任何添加(jia)劑的(de)情況(kuang)下(xia)(xia)，就具有(you)優(you)良的(de)耐(nai)(nai)候性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)。（4）電(dian)氣性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。硅(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)具有(you)優(you)異(yi)(yi)的(de)絕緣性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)，耐(nai)(nai)電(dian)暈性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)和(he)耐(nai)(nai)電(dian)弧性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)也(ye)非常好。（5）物(wu)理(li)(li)機械性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。硅(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)常溫(wen)下(xia)(xia)的(de)物(wu)理(li)(li)機械性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)比(bi)通用(yong)(yong)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)差，但在(zai)150℃的(de)高(gao)溫(wen)和(he)-50℃的(de)低(di)(di)溫(wen)下(xia)(xia)，其物(wu)理(li)(li)機械性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)優(you)于通用(yong)(yong)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)。（6）耐(nai)(nai)油(you)及化學試(shi)劑性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)。普通硅(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)具有(you)中等的(de)耐(nai)(nai)油(you)、耐(nai)(nai)溶(rong)劑性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。（7）氣體(ti)透(tou)過性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。室溫(wen)下(xia)(xia)硅(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)對(dui)(dui)空(kong)氣、氮、氧、二氧化碳等氣體(ti)的(de)透(tou)氣性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)比(bi)天(tian)然橡膠(jiao)(jiao)(jiao)高(gao)出30-50倍。（8）生理(li)(li)惰性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)。硅(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)無毒，無味，無嗅，與人體(ti)組織不(bu)粘連(lian)，具有(you)抗凝(ning)血作用(yong)(yong)，對(dui)(dui)肌(ji)體(ti)組織的(de)反應性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)非常少。特(te)別(bie)適(shi)合作為(wei)醫(yi)用(yong)(yong)材料。

硅橡膠的用量

據中國汽(qi)(qi)車(che)(che)工(gong)業(ye)(ye)(ye)協會統計，2012年(nian)，汽(qi)(qi)車(che)(che)產銷(xiao)分(fen)別(bie)達到1927.18萬(wan)(wan)輛(liang)和1930.64萬(wan)(wan)輛(liang)，同比(bi)分(fen)別(bie)增(zeng)長(chang)4.63%和4.33%，汽(qi)(qi)車(che)(che)工(gong)業(ye)(ye)(ye)硅(gui)橡膠(jiao)的(de)(de)用(yong)量約(yue)達2.0萬(wan)(wan)t。根據觀研天下的(de)(de)新(xin)研究，增(zeng)加有(you)機硅(gui)材(cai)料在(zai)汽(qi)(qi)車(che)(che)零部件方(fang)面(mian)的(de)(de)用(yong)量，可(ke)以大幅度提高汽(qi)(qi)車(che)(che)的(de)(de)安全性能，因此(ci)，汽(qi)(qi)車(che)(che)產量和單車(che)(che)用(yong)量水平的(de)(de)提高都將(jiang)推(tui)動(dong)汽(qi)(qi)車(che)(che)工(gong)業(ye)(ye)(ye)對硅(gui)橡膠(jiao)需求的(de)(de)增(zeng)加。國家鼓勵自(zi)主(zhu)品(pin)(pin)(pin)牌的(de)(de)汽(qi)(qi)車(che)(che)發展，關(guan)鍵汽(qi)(qi)車(che)(che)零部件實現自(zi)主(zhu)化，《2012年(nian)度黨政(zheng)(zheng)(zheng)機關(guan)公(gong)務(wu)用(yong)車(che)(che)選用(yong)車(che)(che)型(xing)目(mu)錄（征求意見稿）》為(wei)自(zi)主(zhu)品(pin)(pin)(pin)牌擴大在(zai)政(zheng)(zheng)(zheng)府采(cai)購(gou)的(de)(de)市(shi)場份額，為(wei)改變目(mu)前(qian)國內政(zheng)(zheng)(zheng)府采(cai)購(gou)以合資品(pin)(pin)(pin)牌產品(pin)(pin)(pin)為(wei)主(zhu)的(de)(de)局(ju)面(mian)提供了(le)保障。促(cu)進(jin)自(zi)主(zhu)品(pin)(pin)(pin)牌發展，國產汽(qi)(qi)車(che)(che)業(ye)(ye)(ye)的(de)(de)繁榮(rong)將(jiang)為(wei)汽(qi)(qi)車(che)(che)膠(jiao)的(de)(de)應用(yong)提供有(you)力保障。預測未來(lai)3年(nian)，我國室溫硫化硅(gui)橡膠(jiao)在(zai)汽(qi)(qi)車(che)(che)行業(ye)(ye)(ye)將(jiang)以年(nian)均20%增(zeng)長(chang)。

此外，硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)是(shi)重要的(de)(de)(de)非石(shi)油(you)(you)基合(he)(he)成(cheng)(cheng)(cheng)橡(xiang)膠(jiao)，約(yue)占非石(shi)油(you)(you)基合(he)(he)成(cheng)(cheng)(cheng)橡(xiang)膠(jiao)消費量的(de)(de)(de)98%。但(dan)因為(wei)(wei)(wei)石(shi)油(you)(you)價(jia)格的(de)(de)(de)大(da)幅上漲，同時(shi)我國(guo)在硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)關(guan)鍵原(yuan)料有機(ji)(ji)(ji)硅(gui)(gui)(gui)(gui)單體的(de)(de)(de)生產(chan)技術方面取得(de)突破，有機(ji)(ji)(ji)硅(gui)(gui)(gui)(gui)單體的(de)(de)(de)生產(chan)技術在2005年(nian)前被幾家跨(kua)國(guo)公司壟(long)斷(duan)，但(dan)目前我國(guo)已發展成(cheng)(cheng)(cheng)為(wei)(wei)(wei)全球(qiu)有機(ji)(ji)(ji)硅(gui)(gui)(gui)(gui)單體第(di)1大(da)國(guo)，這(zhe)2個方面原(yuan)因使硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)價(jia)格從2011年(nian)起開始低于(yu)石(shi)油(you)(you)基合(he)(he)成(cheng)(cheng)(cheng)橡(xiang)膠(jiao)，僅約(yue)為(wei)(wei)(wei)大(da)宗石(shi)油(you)(you)基橡(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)80%～90%，成(cheng)(cheng)(cheng)為(wei)(wei)(wei)廉價(jia)的(de)(de)(de)合(he)(he)成(cheng)(cheng)(cheng)橡(xiang)膠(jiao)，并開始大(da)規模(mo)替(ti)代石(shi)油(you)(you)基合(he)(he)成(cheng)(cheng)(cheng)橡(xiang)膠(jiao)。這(zhe)將極大(da)拓展有機(ji)(ji)(ji)硅(gui)(gui)(gui)(gui)產(chan)業(ye)的(de)(de)(de)市(shi)場空間，同時(shi)將帶動(dong)硅(gui)(gui)(gui)(gui)油(you)(you)、硅(gui)(gui)(gui)(gui)烷偶聯劑和(he)硅(gui)(gui)(gui)(gui)樹脂(zhi)等(deng)其他有機(ji)(ji)(ji)硅(gui)(gui)(gui)(gui)產(chan)品的(de)(de)(de)消費。