硅橡膠是(shi)指(zhi)主鏈由(you)硅(gui)(gui)和氧(yang)原子(zi)(zi)交替構成(cheng)，硅(gui)(gui)原子(zi)(zi)上通常連有兩(liang)個有機基團(tuan)的(de)(de)(de)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)。普通的(de)(de)(de)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)主要由(you)含甲基和少量乙烯基的(de)(de)(de)硅(gui)(gui)氧(yang)鏈節組成(cheng)。苯基的(de)(de)(de)引入可(ke)提高(gao)(gao)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)耐高(gao)(gao)、低溫(wen)(wen)性(xing)能(neng)，三氟丙基及氰基的(de)(de)(de)引入則(ze)可(ke)提高(gao)(gao)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)耐溫(wen)(wen)及耐油性(xing)能(neng)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)耐低溫(wen)(wen)性(xing)能(neng)良好，一般在(zai)-55℃下仍(reng)能(neng)工作。引入苯基后，可(ke)達(da)-73℃。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)耐熱性(xing)能(neng)也很突出(chu)，在(zai)180℃下可(ke)長(chang)期工作，稍高(gao)(gao)于200℃也能(neng)承受(shou)數周(zhou)或(huo)更長(chang)時間仍(reng)有彈性(xing)，瞬(shun)時可(ke)耐300℃以上的(de)(de)(de)高(gao)(gao)溫(wen)(wen)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)透氣性(xing)好，氧(yang)氣透過率在(zai)合(he)成(cheng)聚合(he)物(wu)中是(shi)較(jiao)高(gao)(gao)的(de)(de)(de)。此(ci)(ci)外，硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)還具有生理惰性(xing)、不(bu)會導致凝血(xue)的(de)(de)(de)突出(chu)特性(xing)，因此(ci)(ci)在(zai)醫(yi)用領域應用廣泛。

主要品種

硅(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)分(fen)類的方法很多，通常按(an)固化前的形(xing)態分(fen)為固體硅(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)和(he)液(ye)體硅(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)；按(an)硫化溫度(du)分(fen)為室溫硫化硅(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)，高(gao)溫硫化硅(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)；按(an)所用單體的不同(tong)，可(ke)(ke)分(fen)為甲基乙(yi)(yi)烯基硅(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)，甲基苯(ben)基乙(yi)(yi)烯基硅(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)、氟硅(gui)(gui)，腈硅(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)等；按(an)性(xing)能(neng)和(he)用途的不同(tong)又可(ke)(ke)分(fen)為通用型(xing)、超(chao)(chao)耐(nai)(nai)低溫型(xing)、超(chao)(chao)耐(nai)(nai)高(gao)溫型(xing)、高(gao)強力(li)型(xing)、耐(nai)(nai)油型(xing)、醫用型(xing)等等。

發展史

硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)早期是由美國(guo)(guo)以三(san)氯化(hua)鐵為催(cui)化(hua)劑(ji)合成的(de)(de)。1945年(nian)，硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)產品問世(shi)。1948年(nian)，采用(yong)(yong)高比表面積的(de)(de)氣相法白炭黑補強的(de)(de)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)研(yan)制成功，使硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)性能(neng)躍升到實用(yong)(yong)階段，奠定(ding)了現代(dai)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)生產技(ji)術的(de)(de)基礎。從二甲基二氯硅(gui)(gui)(gui)烷合成開始生產硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)國(guo)(guo)家有美國(guo)(guo)。俄羅斯、德(de)國(guo)(guo)、日本、韓國(guo)(guo)和中(zhong)國(guo)(guo)等。中(zhong)國(guo)(guo)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)工業化(hua)研(yan)究始于(yu)1957年(nian)，多家研(yan)究所(suo)和企業陸續開發出各種硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)。到2003年(nian)底，中(zhong)國(guo)(guo)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)生產能(neng)力為135千噸(dun)(dun)，其中(zhong)高溫膠(jiao)(jiao)(jiao)100千噸(dun)(dun)。

高溫硫化硅橡膠

高(gao)溫(wen)硫(liu)(liu)化(hua)硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)是(shi)指聚硅(gui)氧烷變成(cheng)彈性(xing)體的(de)(de)(de)過程(cheng)是(shi)經(jing)過高(gao)溫(wen)（110-170℃）硫(liu)(liu)化(hua)成(cheng)型的(de)(de)(de)。它主(zhu)要以高(gao)分子(zi)量的(de)(de)(de)聚甲(jia)基乙烯基硅(gui)氧烷為生膠(jiao)(jiao)(jiao)，混(hun)入補(bu)強(qiang)填料(liao)、硫(liu)(liu)化(hua)劑(ji)(ji)等，在加(jia)(jia)熱加(jia)(jia)壓下硫(liu)(liu)化(hua)成(cheng)彈性(xing)體。硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)補(bu)強(qiang)主(zhu)要是(shi)各(ge)種類型的(de)(de)(de)白炭黑，可使硫(liu)(liu)化(hua)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)強(qiang)度增加(jia)(jia)數(shu)十倍。有(you)時為了降低成(cheng)本或改善膠(jiao)(jiao)(jiao)料(liao)性(xing)能(neng)及賦予硫(liu)(liu)化(hua)膠(jiao)(jiao)(jiao)各(ge)種特殊的(de)(de)(de)性(xing)能(neng)，也(ye)加(jia)(jia)入相應(ying)的(de)(de)(de)各(ge)種添(tian)加(jia)(jia)劑(ji)(ji)。硫(liu)(liu)化(hua)劑(ji)(ji)是(shi)各(ge)種有(you)機過氧化(hua)物或加(jia)(jia)成(cheng)反應(ying)催(cui)化(hua)劑(ji)(ji)。

加(jia)工(gong)成型方(fang)法如圖所示。一(yi)次硫化(hua)的(de)目(mu)的(de)是進(jin)行高分子鏈(lian)的(de)交聯(lian)反(fan)應；二次硫化(hua)的(de)目(mu)的(de)是進(jin)行補充交聯(lian)、驅除硫化(hua)劑分解產物(wu)和其他揮發性(xing)化(hua)合(he)物(wu)以穩定(ding)硫化(hua)膠的(de)各項性(xing)能(neng)。常(chang)用的(de)設備有開放(fang)式煉(lian)膠機、捏合(he)機及真空密煉(lian)機。

主要性能

（1）高(gao)(gao)溫(wen)(wen)(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)。硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠顯(xian)著的(de)(de)特征是高(gao)(gao)溫(wen)(wen)(wen)(wen)穩定性(xing)(xing)(xing)(xing)，雖然常(chang)溫(wen)(wen)(wen)(wen)下(xia)(xia)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠的(de)(de)強度僅是天然橡(xiang)(xiang)膠或某些合成橡(xiang)(xiang)膠的(de)(de)一(yi)(yi)(yi)半(ban)，但(dan)在200℃以(yi)上(shang)的(de)(de)高(gao)(gao)溫(wen)(wen)(wen)(wen)環境下(xia)(xia)，硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠仍(reng)能(neng)保持一(yi)(yi)(yi)定的(de)(de)柔韌性(xing)(xing)(xing)(xing)、回彈性(xing)(xing)(xing)(xing)和表面硬(ying)度，且力學性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)無明顯(xian)變(bian)化(hua)。（2）低(di)溫(wen)(wen)(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠的(de)(de)玻璃化(hua)溫(wen)(wen)(wen)(wen)度一(yi)(yi)(yi)般為-70~-50℃，特殊(shu)配方可達-100℃，表明其(qi)低(di)溫(wen)(wen)(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)優(you)異。這對航空、宇航工業的(de)(de)意(yi)義重大。（3）耐(nai)(nai)(nai)候性(xing)(xing)(xing)(xing)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠中Si-O-Si鍵對氧(yang)、臭(chou)氧(yang)及紫外線等十(shi)分穩定，在不加任何(he)添(tian)加劑(ji)的(de)(de)情況下(xia)(xia)，就具有優(you)良的(de)(de)耐(nai)(nai)(nai)候性(xing)(xing)(xing)(xing)。（4）電氣(qi)(qi)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)。硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠具有優(you)異的(de)(de)絕緣性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)，耐(nai)(nai)(nai)電暈性(xing)(xing)(xing)(xing)和耐(nai)(nai)(nai)電弧性(xing)(xing)(xing)(xing)也非常(chang)好。（5）物(wu)理機械性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)。硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠常(chang)溫(wen)(wen)(wen)(wen)下(xia)(xia)的(de)(de)物(wu)理機械性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)比(bi)通(tong)用(yong)橡(xiang)(xiang)膠差，但(dan)在150℃的(de)(de)高(gao)(gao)溫(wen)(wen)(wen)(wen)和-50℃的(de)(de)低(di)溫(wen)(wen)(wen)(wen)下(xia)(xia)，其(qi)物(wu)理機械性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)優(you)于通(tong)用(yong)橡(xiang)(xiang)膠。（6）耐(nai)(nai)(nai)油及化(hua)學試劑(ji)性(xing)(xing)(xing)(xing)。普通(tong)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠具有中等的(de)(de)耐(nai)(nai)(nai)油、耐(nai)(nai)(nai)溶(rong)劑(ji)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)。（7）氣(qi)(qi)體透(tou)過性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)。室(shi)溫(wen)(wen)(wen)(wen)下(xia)(xia)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠對空氣(qi)(qi)、氮、氧(yang)、二氧(yang)化(hua)碳等氣(qi)(qi)體的(de)(de)透(tou)氣(qi)(qi)性(xing)(xing)(xing)(xing)比(bi)天然橡(xiang)(xiang)膠高(gao)(gao)出(chu)30-50倍(bei)。（8）生理惰性(xing)(xing)(xing)(xing)。硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠無毒，無味，無嗅，與人體組(zu)織不粘連，具有抗凝血作用(yong)，對肌(ji)體組(zu)織的(de)(de)反應性(xing)(xing)(xing)(xing)非常(chang)少。特別適合作為醫用(yong)材料(liao)。

硅橡膠的用量

據中國汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)工(gong)(gong)業(ye)協會(hui)統計，2012年，汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)產(chan)銷(xiao)分(fen)別達到1927.18萬(wan)(wan)輛(liang)和(he)1930.64萬(wan)(wan)輛(liang)，同比(bi)分(fen)別增長4.63%和(he)4.33%，汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)工(gong)(gong)業(ye)硅橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)用(yong)量約達2.0萬(wan)(wan)t。根據觀研天下的(de)(de)(de)新(xin)研究，增加(jia)有(you)(you)機(ji)(ji)硅材料在汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)零(ling)部件(jian)方面的(de)(de)(de)用(yong)量，可以大幅度提高汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)的(de)(de)(de)安全性能(neng)，因此，汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)產(chan)量和(he)單車(che)(che)(che)(che)用(yong)量水平(ping)的(de)(de)(de)提高都將推動汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)工(gong)(gong)業(ye)對硅橡(xiang)膠(jiao)(jiao)需求的(de)(de)(de)增加(jia)。國家鼓勵(li)自主(zhu)品(pin)(pin)(pin)牌(pai)的(de)(de)(de)汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)發(fa)(fa)展(zhan)，關(guan)鍵汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)零(ling)部件(jian)實現(xian)自主(zhu)化(hua)，《2012年度黨政(zheng)機(ji)(ji)關(guan)公(gong)務用(yong)車(che)(che)(che)(che)選用(yong)車(che)(che)(che)(che)型目錄（征求意見(jian)稿(gao)）》為自主(zhu)品(pin)(pin)(pin)牌(pai)擴大在政(zheng)府采購的(de)(de)(de)市場份額，為改(gai)變目前(qian)國內政(zheng)府采購以合資品(pin)(pin)(pin)牌(pai)產(chan)品(pin)(pin)(pin)為主(zhu)的(de)(de)(de)局面提供了(le)保(bao)障。促進自主(zhu)品(pin)(pin)(pin)牌(pai)發(fa)(fa)展(zhan)，國產(chan)汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)業(ye)的(de)(de)(de)繁榮將為汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)應用(yong)提供有(you)(you)力(li)保(bao)障。預測未(wei)來3年，我國室溫(wen)硫化(hua)硅橡(xiang)膠(jiao)(jiao)在汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)行業(ye)將以年均20%增長。

此外，硅橡(xiang)(xiang)膠是重要的(de)非石(shi)(shi)油(you)基合成(cheng)橡(xiang)(xiang)膠，約(yue)占(zhan)非石(shi)(shi)油(you)基合成(cheng)橡(xiang)(xiang)膠消費(fei)量的(de)98%。但(dan)因為石(shi)(shi)油(you)價格的(de)大幅上漲，同時我(wo)國(guo)在(zai)硅橡(xiang)(xiang)膠的(de)關鍵原料(liao)有(you)(you)(you)機(ji)硅單體(ti)的(de)生(sheng)(sheng)產技術方面取得突破，有(you)(you)(you)機(ji)硅單體(ti)的(de)生(sheng)(sheng)產技術在(zai)2005年(nian)前(qian)(qian)被幾家跨國(guo)公司壟斷，但(dan)目前(qian)(qian)我(wo)國(guo)已發展成(cheng)為全球有(you)(you)(you)機(ji)硅單體(ti)第(di)1大國(guo)，這(zhe)2個方面原因使(shi)硅橡(xiang)(xiang)膠的(de)價格從(cong)2011年(nian)起開始低于石(shi)(shi)油(you)基合成(cheng)橡(xiang)(xiang)膠，僅約(yue)為大宗(zong)石(shi)(shi)油(you)基橡(xiang)(xiang)膠的(de)80%～90%，成(cheng)為廉(lian)價的(de)合成(cheng)橡(xiang)(xiang)膠，并開始大規模替代石(shi)(shi)油(you)基合成(cheng)橡(xiang)(xiang)膠。這(zhe)將極大拓展有(you)(you)(you)機(ji)硅產業的(de)市(shi)場空間，同時將帶動硅油(you)、硅烷偶聯(lian)劑和硅樹脂(zhi)等其他有(you)(you)(you)機(ji)硅產品的(de)消費(fei)。