硅橡膠是(shi)指(zhi)主鏈由硅和氧原子(zi)交替構(gou)成(cheng)，硅原子(zi)上(shang)通常連有兩個有機基(ji)(ji)(ji)(ji)團的(de)(de)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠。普(pu)通的(de)(de)硅橡(xiang)(xiang)(xiang)膠主要由含甲基(ji)(ji)(ji)(ji)和少量乙烯(xi)基(ji)(ji)(ji)(ji)的(de)(de)硅氧鏈節組成(cheng)。苯基(ji)(ji)(ji)(ji)的(de)(de)引(yin)入(ru)(ru)可(ke)提高(gao)(gao)硅橡(xiang)(xiang)(xiang)膠的(de)(de)耐(nai)(nai)高(gao)(gao)、低溫性(xing)能，三氟(fu)丙基(ji)(ji)(ji)(ji)及(ji)氰基(ji)(ji)(ji)(ji)的(de)(de)引(yin)入(ru)(ru)則可(ke)提高(gao)(gao)硅橡(xiang)(xiang)(xiang)膠的(de)(de)耐(nai)(nai)溫及(ji)耐(nai)(nai)油性(xing)能。硅橡(xiang)(xiang)(xiang)膠耐(nai)(nai)低溫性(xing)能良好，一般在(zai)-55℃下(xia)仍能工作(zuo)。引(yin)入(ru)(ru)苯基(ji)(ji)(ji)(ji)后，可(ke)達-73℃。硅橡(xiang)(xiang)(xiang)膠的(de)(de)耐(nai)(nai)熱性(xing)能也(ye)很突出(chu)，在(zai)180℃下(xia)可(ke)長期(qi)工作(zuo)，稍高(gao)(gao)于(yu)200℃也(ye)能承受數周或更長時間仍有彈(dan)性(xing)，瞬時可(ke)耐(nai)(nai)300℃以上(shang)的(de)(de)高(gao)(gao)溫。硅橡(xiang)(xiang)(xiang)膠的(de)(de)透(tou)氣性(xing)好，氧氣透(tou)過率在(zai)合(he)成(cheng)聚合(he)物(wu)中(zhong)是(shi)較高(gao)(gao)的(de)(de)。此外，硅橡(xiang)(xiang)(xiang)膠還具有生理惰性(xing)、不(bu)會導(dao)致(zhi)凝血(xue)的(de)(de)突出(chu)特性(xing)，因此在(zai)醫用領域應用廣泛(fan)。

主要品種

硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)分(fen)類的(de)方法很多，通(tong)常按固(gu)化前(qian)的(de)形態分(fen)為(wei)(wei)固(gu)體硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)和液(ye)體硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)；按硫化溫度分(fen)為(wei)(wei)室溫硫化硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)，高(gao)溫硫化硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)；按所用(yong)(yong)單體的(de)不同，可分(fen)為(wei)(wei)甲基(ji)(ji)乙烯基(ji)(ji)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)，甲基(ji)(ji)苯基(ji)(ji)乙烯基(ji)(ji)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)、氟(fu)硅(gui)(gui)(gui)，腈硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)等(deng)；按性能和用(yong)(yong)途的(de)不同又可分(fen)為(wei)(wei)通(tong)用(yong)(yong)型(xing)、超耐(nai)低溫型(xing)、超耐(nai)高(gao)溫型(xing)、高(gao)強力型(xing)、耐(nai)油型(xing)、醫用(yong)(yong)型(xing)等(deng)等(deng)。

發展史

硅(gui)(gui)橡(xiang)膠早期是(shi)由(you)美國(guo)以三(san)氯化(hua)鐵為(wei)催化(hua)劑合(he)成(cheng)的。1945年，硅(gui)(gui)橡(xiang)膠產(chan)(chan)品問世。1948年，采用高(gao)(gao)比表面積的氣相(xiang)法白炭黑補強(qiang)的硅(gui)(gui)橡(xiang)膠研制成(cheng)功，使硅(gui)(gui)橡(xiang)膠的性能(neng)躍升到(dao)實(shi)用階段，奠定了(le)現(xian)代硅(gui)(gui)橡(xiang)膠生(sheng)產(chan)(chan)技術的基(ji)礎。從二(er)甲基(ji)二(er)氯硅(gui)(gui)烷合(he)成(cheng)開(kai)始(shi)生(sheng)產(chan)(chan)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠的國(guo)家有美國(guo)。俄羅斯、德(de)國(guo)、日本(ben)、韓國(guo)和中(zhong)(zhong)國(guo)等。中(zhong)(zhong)國(guo)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠的工(gong)業化(hua)研究(jiu)始(shi)于1957年，多家研究(jiu)所和企業陸續開(kai)發(fa)出(chu)各種硅(gui)(gui)橡(xiang)膠。到(dao)2003年底(di)，中(zhong)(zhong)國(guo)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠生(sheng)產(chan)(chan)能(neng)力為(wei)135千噸，其中(zhong)(zhong)高(gao)(gao)溫膠100千噸。

高溫硫化硅橡膠

高(gao)溫硫化(hua)(hua)(hua)硅(gui)橡膠(jiao)是(shi)(shi)指(zhi)聚硅(gui)氧(yang)烷變成彈(dan)性體(ti)的(de)(de)(de)(de)(de)過(guo)程(cheng)是(shi)(shi)經過(guo)高(gao)溫（110-170℃）硫化(hua)(hua)(hua)成型的(de)(de)(de)(de)(de)。它主(zhu)要以高(gao)分(fen)子量的(de)(de)(de)(de)(de)聚甲基(ji)(ji)乙烯(xi)基(ji)(ji)硅(gui)氧(yang)烷為生膠(jiao)，混入補(bu)強(qiang)填(tian)料(liao)、硫化(hua)(hua)(hua)劑(ji)(ji)(ji)等，在加(jia)熱加(jia)壓下硫化(hua)(hua)(hua)成彈(dan)性體(ti)。硅(gui)橡膠(jiao)的(de)(de)(de)(de)(de)補(bu)強(qiang)主(zhu)要是(shi)(shi)各種(zhong)類型的(de)(de)(de)(de)(de)白炭黑，可(ke)使硫化(hua)(hua)(hua)膠(jiao)的(de)(de)(de)(de)(de)強(qiang)度(du)增加(jia)數十倍。有(you)時為了(le)降低成本或改善(shan)膠(jiao)料(liao)性能及賦予(yu)硫化(hua)(hua)(hua)膠(jiao)各種(zhong)特殊(shu)的(de)(de)(de)(de)(de)性能，也(ye)加(jia)入相應(ying)的(de)(de)(de)(de)(de)各種(zhong)添加(jia)劑(ji)(ji)(ji)。硫化(hua)(hua)(hua)劑(ji)(ji)(ji)是(shi)(shi)各種(zhong)有(you)機(ji)過(guo)氧(yang)化(hua)(hua)(hua)物或加(jia)成反應(ying)催(cui)化(hua)(hua)(hua)劑(ji)(ji)(ji)。

加(jia)工成型(xing)方法如(ru)圖(tu)所示。一次(ci)硫(liu)化(hua)(hua)(hua)的(de)(de)目的(de)(de)是進行高分子鏈的(de)(de)交(jiao)聯(lian)反應；二(er)次(ci)硫(liu)化(hua)(hua)(hua)的(de)(de)目的(de)(de)是進行補(bu)充交(jiao)聯(lian)、驅除硫(liu)化(hua)(hua)(hua)劑分解產物和其他揮發性化(hua)(hua)(hua)合物以穩定(ding)硫(liu)化(hua)(hua)(hua)膠的(de)(de)各(ge)項性能。常用的(de)(de)設備有開放式(shi)煉(lian)膠機、捏(nie)合機及真空密煉(lian)機。

主要性能

（1）高溫(wen)(wen)(wen)(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)。硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)顯(xian)著的(de)(de)(de)(de)(de)特征是(shi)高溫(wen)(wen)(wen)(wen)(wen)穩定性(xing)(xing)(xing)，雖然常溫(wen)(wen)(wen)(wen)(wen)下(xia)硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)(de)強度(du)僅(jin)是(shi)天(tian)然橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)或某些合成(cheng)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)(de)一半，但在(zai)200℃以(yi)上(shang)的(de)(de)(de)(de)(de)高溫(wen)(wen)(wen)(wen)(wen)環(huan)境下(xia)，硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)仍能(neng)(neng)(neng)(neng)保持一定的(de)(de)(de)(de)(de)柔韌性(xing)(xing)(xing)、回彈性(xing)(xing)(xing)和表面(mian)硬度(du)，且力學(xue)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)無明顯(xian)變化(hua)。（2）低溫(wen)(wen)(wen)(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)(de)玻璃化(hua)溫(wen)(wen)(wen)(wen)(wen)度(du)一般為(wei)-70~-50℃，特殊配(pei)方可達-100℃，表明其(qi)低溫(wen)(wen)(wen)(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)優異(yi)(yi)。這對(dui)(dui)航空、宇航工業的(de)(de)(de)(de)(de)意義(yi)重大。（3）耐(nai)候(hou)性(xing)(xing)(xing)硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)中Si-O-Si鍵對(dui)(dui)氧、臭氧及紫外(wai)線(xian)等(deng)十分穩定，在(zai)不加任(ren)何添加劑的(de)(de)(de)(de)(de)情況下(xia)，就(jiu)具(ju)有(you)優良(liang)的(de)(de)(de)(de)(de)耐(nai)候(hou)性(xing)(xing)(xing)。（4）電氣性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)。硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)具(ju)有(you)優異(yi)(yi)的(de)(de)(de)(de)(de)絕緣(yuan)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)，耐(nai)電暈性(xing)(xing)(xing)和耐(nai)電弧性(xing)(xing)(xing)也非(fei)(fei)常好。（5）物(wu)理(li)機(ji)械性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)。硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)常溫(wen)(wen)(wen)(wen)(wen)下(xia)的(de)(de)(de)(de)(de)物(wu)理(li)機(ji)械性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)比通用(yong)(yong)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)差，但在(zai)150℃的(de)(de)(de)(de)(de)高溫(wen)(wen)(wen)(wen)(wen)和-50℃的(de)(de)(de)(de)(de)低溫(wen)(wen)(wen)(wen)(wen)下(xia)，其(qi)物(wu)理(li)機(ji)械性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)優于通用(yong)(yong)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)。（6）耐(nai)油(you)及化(hua)學(xue)試劑性(xing)(xing)(xing)。普通硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)具(ju)有(you)中等(deng)的(de)(de)(de)(de)(de)耐(nai)油(you)、耐(nai)溶劑性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)。（7）氣體(ti)(ti)透過性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)。室(shi)溫(wen)(wen)(wen)(wen)(wen)下(xia)硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)對(dui)(dui)空氣、氮、氧、二氧化(hua)碳等(deng)氣體(ti)(ti)的(de)(de)(de)(de)(de)透氣性(xing)(xing)(xing)比天(tian)然橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)高出30-50倍。（8）生理(li)惰性(xing)(xing)(xing)。硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)無毒，無味，無嗅，與人體(ti)(ti)組(zu)織不粘(zhan)連，具(ju)有(you)抗凝血作用(yong)(yong)，對(dui)(dui)肌體(ti)(ti)組(zu)織的(de)(de)(de)(de)(de)反應性(xing)(xing)(xing)非(fei)(fei)常少。特別適(shi)合作為(wei)醫用(yong)(yong)材料。

硅橡膠的用量

據中國(guo)汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)工(gong)業協(xie)會統計(ji)，2012年，汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)產銷(xiao)分別達(da)到(dao)1927.18萬(wan)輛(liang)和1930.64萬(wan)輛(liang)，同比(bi)分別增長(chang)4.63%和4.33%，汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)工(gong)業硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)的用(yong)(yong)量(liang)約(yue)達(da)2.0萬(wan)t。根據觀研天下(xia)的新(xin)研究，增加(jia)有機(ji)硅(gui)材料在汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)零部(bu)件方(fang)面的用(yong)(yong)量(liang)，可以(yi)大幅度提(ti)高(gao)汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)的安全性能，因此(ci)，汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)產量(liang)和單(dan)車(che)(che)(che)用(yong)(yong)量(liang)水平(ping)的提(ti)高(gao)都將(jiang)推動汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)工(gong)業對(dui)硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)需求的增加(jia)。國(guo)家鼓勵自(zi)主(zhu)品(pin)(pin)牌(pai)的汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)發展，關(guan)(guan)鍵汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)零部(bu)件實現自(zi)主(zhu)化，《2012年度黨政(zheng)機(ji)關(guan)(guan)公務(wu)用(yong)(yong)車(che)(che)(che)選(xuan)用(yong)(yong)車(che)(che)(che)型目錄（征求意見稿）》為(wei)自(zi)主(zhu)品(pin)(pin)牌(pai)擴大在政(zheng)府采(cai)購(gou)的市場份額(e)，為(wei)改變目前(qian)國(guo)內政(zheng)府采(cai)購(gou)以(yi)合(he)資品(pin)(pin)牌(pai)產品(pin)(pin)為(wei)主(zhu)的局面提(ti)供了保(bao)障(zhang)。促進(jin)自(zi)主(zhu)品(pin)(pin)牌(pai)發展，國(guo)產汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)業的繁(fan)榮將(jiang)為(wei)汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)膠(jiao)(jiao)的應用(yong)(yong)提(ti)供有力保(bao)障(zhang)。預(yu)測未來(lai)3年，我(wo)國(guo)室(shi)溫(wen)硫化硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)在汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)行業將(jiang)以(yi)年均20%增長(chang)。

此外，硅(gui)(gui)橡膠是重要的(de)非石(shi)油(you)(you)基合成(cheng)(cheng)橡膠，約(yue)占非石(shi)油(you)(you)基合成(cheng)(cheng)橡膠消費(fei)量的(de)98%。但(dan)因為(wei)石(shi)油(you)(you)價格的(de)大幅上漲，同(tong)時(shi)我國(guo)在(zai)硅(gui)(gui)橡膠的(de)關鍵(jian)原料(liao)有機(ji)硅(gui)(gui)單(dan)體(ti)的(de)生產技(ji)術(shu)方面取得(de)突破(po)，有機(ji)硅(gui)(gui)單(dan)體(ti)的(de)生產技(ji)術(shu)在(zai)2005年(nian)前被幾家跨國(guo)公(gong)司壟斷，但(dan)目前我國(guo)已發展成(cheng)(cheng)為(wei)全球有機(ji)硅(gui)(gui)單(dan)體(ti)第(di)1大國(guo)，這2個(ge)方面原因使硅(gui)(gui)橡膠的(de)價格從(cong)2011年(nian)起開始低(di)于石(shi)油(you)(you)基合成(cheng)(cheng)橡膠，僅(jin)約(yue)為(wei)大宗石(shi)油(you)(you)基橡膠的(de)80%～90%，成(cheng)(cheng)為(wei)廉價的(de)合成(cheng)(cheng)橡膠，并(bing)開始大規模替代石(shi)油(you)(you)基合成(cheng)(cheng)橡膠。這將極大拓展有機(ji)硅(gui)(gui)產業的(de)市場空間(jian)，同(tong)時(shi)將帶動硅(gui)(gui)油(you)(you)、硅(gui)(gui)烷偶聯劑和(he)硅(gui)(gui)樹脂(zhi)等其他有機(ji)硅(gui)(gui)產品(pin)的(de)消費(fei)。