硅橡膠是指(zhi)主鏈(lian)由(you)硅(gui)(gui)和氧(yang)原子交(jiao)替(ti)構成(cheng)(cheng)，硅(gui)(gui)原子上(shang)通常(chang)連有(you)兩個有(you)機基團的(de)(de)(de)橡(xiang)膠(jiao)。普通的(de)(de)(de)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)主要由(you)含(han)甲基和少(shao)量乙烯基的(de)(de)(de)硅(gui)(gui)氧(yang)鏈(lian)節組(zu)成(cheng)(cheng)。苯基的(de)(de)(de)引入(ru)可(ke)(ke)提高(gao)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)耐(nai)高(gao)、低溫性(xing)(xing)能，三(san)氟丙基及(ji)氰基的(de)(de)(de)引入(ru)則可(ke)(ke)提高(gao)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)耐(nai)溫及(ji)耐(nai)油性(xing)(xing)能。硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)耐(nai)低溫性(xing)(xing)能良好，一般在-55℃下(xia)仍(reng)能工作。引入(ru)苯基后，可(ke)(ke)達(da)-73℃。硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)耐(nai)熱性(xing)(xing)能也(ye)很突出，在180℃下(xia)可(ke)(ke)長期(qi)工作，稍高(gao)于200℃也(ye)能承受數周或更長時(shi)間仍(reng)有(you)彈性(xing)(xing)，瞬(shun)時(shi)可(ke)(ke)耐(nai)300℃以(yi)上(shang)的(de)(de)(de)高(gao)溫。硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)透(tou)氣性(xing)(xing)好，氧(yang)氣透(tou)過(guo)率在合成(cheng)(cheng)聚合物中是較(jiao)高(gao)的(de)(de)(de)。此(ci)(ci)外(wai)，硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)還具有(you)生(sheng)理(li)惰性(xing)(xing)、不會導致(zhi)凝血的(de)(de)(de)突出特性(xing)(xing)，因此(ci)(ci)在醫用領域應用廣(guang)泛(fan)。

主要品種

硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)分(fen)類的方法很多，通常按(an)固化前的形態(tai)分(fen)為固體硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)和液體硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)；按(an)硫(liu)化溫(wen)度分(fen)為室溫(wen)硫(liu)化硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)，高(gao)溫(wen)硫(liu)化硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)；按(an)所用(yong)單體的不(bu)同(tong)，可分(fen)為甲基(ji)(ji)乙(yi)烯基(ji)(ji)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)，甲基(ji)(ji)苯基(ji)(ji)乙(yi)烯基(ji)(ji)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)、氟硅(gui)(gui)(gui)，腈硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)等；按(an)性(xing)能和用(yong)途的不(bu)同(tong)又(you)可分(fen)為通用(yong)型(xing)、超(chao)耐(nai)低(di)溫(wen)型(xing)、超(chao)耐(nai)高(gao)溫(wen)型(xing)、高(gao)強力(li)型(xing)、耐(nai)油型(xing)、醫用(yong)型(xing)等等。

發展史

硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)早期是由美國(guo)(guo)(guo)以三(san)氯化鐵為(wei)催化劑合(he)(he)成的(de)。1945年(nian)(nian)(nian)，硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)產(chan)(chan)品問世。1948年(nian)(nian)(nian)，采用(yong)高比表面積的(de)氣相法白炭黑補強的(de)硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)研制(zhi)成功，使硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)性(xing)能躍(yue)升到實用(yong)階段，奠定了現代硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)生產(chan)(chan)技(ji)術的(de)基礎。從二甲基二氯硅(gui)烷(wan)合(he)(he)成開始(shi)生產(chan)(chan)硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)國(guo)(guo)(guo)家有(you)美國(guo)(guo)(guo)。俄羅斯、德國(guo)(guo)(guo)、日本、韓國(guo)(guo)(guo)和(he)(he)中國(guo)(guo)(guo)等(deng)。中國(guo)(guo)(guo)硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)工業(ye)化研究(jiu)始(shi)于1957年(nian)(nian)(nian)，多家研究(jiu)所和(he)(he)企(qi)業(ye)陸(lu)續(xu)開發出(chu)各(ge)種硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)。到2003年(nian)(nian)(nian)底，中國(guo)(guo)(guo)硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)生產(chan)(chan)能力為(wei)135千噸，其中高溫膠(jiao)(jiao)100千噸。

高溫硫化硅橡膠

高溫硫(liu)(liu)化(hua)(hua)(hua)硅橡膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)是(shi)指聚硅氧(yang)烷變成(cheng)(cheng)彈性(xing)體(ti)(ti)的(de)(de)過程是(shi)經過高溫（110-170℃）硫(liu)(liu)化(hua)(hua)(hua)成(cheng)(cheng)型的(de)(de)。它(ta)主要以高分(fen)子量的(de)(de)聚甲基(ji)乙(yi)烯基(ji)硅氧(yang)烷為(wei)(wei)生膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)，混入補強(qiang)填料、硫(liu)(liu)化(hua)(hua)(hua)劑(ji)(ji)等，在加熱加壓下硫(liu)(liu)化(hua)(hua)(hua)成(cheng)(cheng)彈性(xing)體(ti)(ti)。硅橡膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)補強(qiang)主要是(shi)各種(zhong)類型的(de)(de)白炭黑，可使硫(liu)(liu)化(hua)(hua)(hua)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)強(qiang)度增(zeng)加數十倍。有時(shi)為(wei)(wei)了降低成(cheng)(cheng)本或改善膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)料性(xing)能及賦予硫(liu)(liu)化(hua)(hua)(hua)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)各種(zhong)特殊的(de)(de)性(xing)能，也(ye)加入相應(ying)的(de)(de)各種(zhong)添加劑(ji)(ji)。硫(liu)(liu)化(hua)(hua)(hua)劑(ji)(ji)是(shi)各種(zhong)有機(ji)過氧(yang)化(hua)(hua)(hua)物或加成(cheng)(cheng)反應(ying)催化(hua)(hua)(hua)劑(ji)(ji)。

加工成(cheng)型方法如圖所(suo)示。一次硫(liu)化(hua)的(de)目的(de)是進行高分子鏈的(de)交(jiao)聯反應(ying)；二次硫(liu)化(hua)的(de)目的(de)是進行補充交(jiao)聯、驅(qu)除硫(liu)化(hua)劑分解產物和其他揮發(fa)性(xing)化(hua)合物以穩定(ding)硫(liu)化(hua)膠(jiao)的(de)各(ge)項(xiang)性(xing)能。常用的(de)設備有(you)開放式煉(lian)膠(jiao)機(ji)、捏合機(ji)及(ji)真空密煉(lian)機(ji)。

主要性能

（1）高溫(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)。硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)顯著的(de)(de)(de)特征是(shi)高溫(wen)穩(wen)(wen)定(ding)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)，雖(sui)然(ran)常(chang)溫(wen)下(xia)(xia)硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)強度僅是(shi)天然(ran)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)或某些合(he)(he)成橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)一半，但在200℃以上的(de)(de)(de)高溫(wen)環境下(xia)(xia)，硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)仍能(neng)(neng)(neng)(neng)保持(chi)一定(ding)的(de)(de)(de)柔韌性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)、回彈性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)和表面硬度，且力學(xue)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)無明顯變(bian)化。（2）低(di)溫(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)玻璃化溫(wen)度一般為-70~-50℃，特殊配(pei)方(fang)可達-100℃，表明其低(di)溫(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)優異。這對(dui)航空、宇航工業(ye)的(de)(de)(de)意(yi)義重大(da)。（3）耐(nai)候性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)中Si-O-Si鍵對(dui)氧、臭氧及紫(zi)外(wai)線等十分(fen)穩(wen)(wen)定(ding)，在不加任(ren)何添加劑的(de)(de)(de)情(qing)況下(xia)(xia)，就具(ju)有(you)優良的(de)(de)(de)耐(nai)候性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)。（4）電(dian)氣性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)。硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)具(ju)有(you)優異的(de)(de)(de)絕緣(yuan)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)，耐(nai)電(dian)暈性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)和耐(nai)電(dian)弧性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)也非(fei)常(chang)好(hao)。（5）物理(li)(li)機械(xie)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)。硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)常(chang)溫(wen)下(xia)(xia)的(de)(de)(de)物理(li)(li)機械(xie)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)比(bi)通(tong)用橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)差(cha)，但在150℃的(de)(de)(de)高溫(wen)和-50℃的(de)(de)(de)低(di)溫(wen)下(xia)(xia)，其物理(li)(li)機械(xie)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)優于(yu)通(tong)用橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)。（6）耐(nai)油(you)及化學(xue)試劑性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)。普通(tong)硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)具(ju)有(you)中等的(de)(de)(de)耐(nai)油(you)、耐(nai)溶(rong)劑性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)。（7）氣體(ti)透過性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)。室溫(wen)下(xia)(xia)硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)對(dui)空氣、氮、氧、二氧化碳(tan)等氣體(ti)的(de)(de)(de)透氣性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)比(bi)天然(ran)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)高出30-50倍。（8）生理(li)(li)惰性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)。硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)無毒，無味，無嗅，與人體(ti)組織(zhi)不粘連，具(ju)有(you)抗凝血作(zuo)用，對(dui)肌體(ti)組織(zhi)的(de)(de)(de)反應性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)非(fei)常(chang)少。特別適合(he)(he)作(zuo)為醫(yi)用材(cai)料。

硅橡膠的用量

據中國(guo)汽車(che)(che)(che)工業(ye)協會統計，2012年，汽車(che)(che)(che)產銷分別達到1927.18萬輛(liang)和1930.64萬輛(liang)，同比(bi)分別增長4.63%和4.33%，汽車(che)(che)(che)工業(ye)硅(gui)橡(xiang)膠的(de)用(yong)(yong)量(liang)約達2.0萬t。根據觀(guan)研天下的(de)新研究(jiu)，增加(jia)(jia)有機硅(gui)材料在(zai)汽車(che)(che)(che)零部件方(fang)面的(de)用(yong)(yong)量(liang)，可(ke)以(yi)大幅度提高汽車(che)(che)(che)的(de)安全(quan)性能，因(yin)此，汽車(che)(che)(che)產量(liang)和單車(che)(che)(che)用(yong)(yong)量(liang)水平的(de)提高都將推動汽車(che)(che)(che)工業(ye)對硅(gui)橡(xiang)膠需求的(de)增加(jia)(jia)。國(guo)家鼓(gu)勵自(zi)主(zhu)(zhu)(zhu)(zhu)品(pin)牌(pai)的(de)汽車(che)(che)(che)發展，關鍵汽車(che)(che)(che)零部件實現自(zi)主(zhu)(zhu)(zhu)(zhu)化(hua)，《2012年度黨政(zheng)(zheng)機關公務用(yong)(yong)車(che)(che)(che)選用(yong)(yong)車(che)(che)(che)型目錄（征求意(yi)見稿）》為(wei)自(zi)主(zhu)(zhu)(zhu)(zhu)品(pin)牌(pai)擴(kuo)大在(zai)政(zheng)(zheng)府采(cai)購的(de)市(shi)場份額(e)，為(wei)改變目前國(guo)內政(zheng)(zheng)府采(cai)購以(yi)合資品(pin)牌(pai)產品(pin)為(wei)主(zhu)(zhu)(zhu)(zhu)的(de)局面提供(gong)了保障。促進(jin)自(zi)主(zhu)(zhu)(zhu)(zhu)品(pin)牌(pai)發展，國(guo)產汽車(che)(che)(che)業(ye)的(de)繁(fan)榮將為(wei)汽車(che)(che)(che)膠的(de)應用(yong)(yong)提供(gong)有力保障。預測(ce)未來3年，我國(guo)室溫硫化(hua)硅(gui)橡(xiang)膠在(zai)汽車(che)(che)(che)行(xing)業(ye)將以(yi)年均(jun)20%增長。

此外，硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)是重要的(de)(de)非石(shi)油基(ji)(ji)合(he)(he)成橡膠(jiao)(jiao)，約占非石(shi)油基(ji)(ji)合(he)(he)成橡膠(jiao)(jiao)消(xiao)費量的(de)(de)98%。但(dan)因為石(shi)油價格(ge)的(de)(de)大(da)幅(fu)上漲，同(tong)時(shi)我國(guo)在硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)的(de)(de)關鍵原料有機(ji)硅(gui)單體(ti)的(de)(de)生產(chan)技術方面(mian)取得(de)突破(po)，有機(ji)硅(gui)單體(ti)的(de)(de)生產(chan)技術在2005年(nian)前被幾家跨國(guo)公司壟斷，但(dan)目前我國(guo)已(yi)發展(zhan)成為全(quan)球有機(ji)硅(gui)單體(ti)第1大(da)國(guo)，這2個方面(mian)原因使硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)的(de)(de)價格(ge)從2011年(nian)起開(kai)始低于石(shi)油基(ji)(ji)合(he)(he)成橡膠(jiao)(jiao)，僅(jin)約為大(da)宗(zong)石(shi)油基(ji)(ji)橡膠(jiao)(jiao)的(de)(de)80%～90%，成為廉(lian)價的(de)(de)合(he)(he)成橡膠(jiao)(jiao)，并(bing)開(kai)始大(da)規模替代(dai)石(shi)油基(ji)(ji)合(he)(he)成橡膠(jiao)(jiao)。這將極大(da)拓展(zhan)有機(ji)硅(gui)產(chan)業的(de)(de)市場(chang)空(kong)間(jian)，同(tong)時(shi)將帶動硅(gui)油、硅(gui)烷偶聯劑和硅(gui)樹脂等(deng)其他有機(ji)硅(gui)產(chan)品的(de)(de)消(xiao)費。