硅橡膠是指主鏈由硅(gui)(gui)(gui)和氧原子(zi)交替構成，硅(gui)(gui)(gui)原子(zi)上通常(chang)連有兩(liang)個有機基(ji)(ji)團的(de)(de)(de)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)。普通的(de)(de)(de)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)主要由含甲基(ji)(ji)和少量乙烯基(ji)(ji)的(de)(de)(de)硅(gui)(gui)(gui)氧鏈節組成。苯基(ji)(ji)的(de)(de)(de)引入可(ke)(ke)(ke)提(ti)高硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)耐(nai)(nai)高、低(di)溫(wen)性(xing)能(neng)，三氟丙基(ji)(ji)及氰基(ji)(ji)的(de)(de)(de)引入則可(ke)(ke)(ke)提(ti)高硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)耐(nai)(nai)溫(wen)及耐(nai)(nai)油性(xing)能(neng)。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)耐(nai)(nai)低(di)溫(wen)性(xing)能(neng)良好(hao)，一般在(zai)(zai)-55℃下仍能(neng)工作。引入苯基(ji)(ji)后，可(ke)(ke)(ke)達(da)-73℃。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)耐(nai)(nai)熱性(xing)能(neng)也很突出(chu)，在(zai)(zai)180℃下可(ke)(ke)(ke)長期(qi)工作，稍高于200℃也能(neng)承受數周或更長時間(jian)仍有彈性(xing)，瞬時可(ke)(ke)(ke)耐(nai)(nai)300℃以(yi)上的(de)(de)(de)高溫(wen)。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)透氣(qi)(qi)性(xing)好(hao)，氧氣(qi)(qi)透過率(lv)在(zai)(zai)合成聚合物中(zhong)是較高的(de)(de)(de)。此(ci)外(wai)，硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)還具有生(sheng)理(li)惰(duo)性(xing)、不會(hui)導(dao)致凝血的(de)(de)(de)突出(chu)特性(xing)，因(yin)此(ci)在(zai)(zai)醫(yi)用(yong)領域應用(yong)廣泛。

主要品種

硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)分(fen)(fen)類(lei)的(de)方法(fa)很多，通常(chang)按固化前的(de)形態(tai)分(fen)(fen)為(wei)(wei)固體(ti)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)和(he)液(ye)體(ti)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)；按硫(liu)化溫(wen)度分(fen)(fen)為(wei)(wei)室溫(wen)硫(liu)化硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)，高溫(wen)硫(liu)化硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)；按所用單體(ti)的(de)不(bu)同，可分(fen)(fen)為(wei)(wei)甲(jia)基(ji)乙烯(xi)基(ji)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)，甲(jia)基(ji)苯基(ji)乙烯(xi)基(ji)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)、氟(fu)硅(gui)，腈硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)等(deng)；按性能(neng)和(he)用途的(de)不(bu)同又可分(fen)(fen)為(wei)(wei)通用型(xing)(xing)(xing)、超(chao)耐(nai)低溫(wen)型(xing)(xing)(xing)、超(chao)耐(nai)高溫(wen)型(xing)(xing)(xing)、高強力型(xing)(xing)(xing)、耐(nai)油型(xing)(xing)(xing)、醫用型(xing)(xing)(xing)等(deng)等(deng)。

發展史

硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)早期是由美國以(yi)三氯(lv)(lv)化(hua)鐵為催化(hua)劑合成(cheng)(cheng)的(de)(de)(de)(de)(de)。1945年(nian)(nian)(nian)，硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)產(chan)品問世。1948年(nian)(nian)(nian)，采用(yong)高比表面積(ji)的(de)(de)(de)(de)(de)氣相法白炭黑補強的(de)(de)(de)(de)(de)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)研(yan)制成(cheng)(cheng)功，使硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)(de)(de)性能躍升到實用(yong)階段，奠(dian)定了現代硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)生產(chan)技術的(de)(de)(de)(de)(de)基礎。從二(er)甲(jia)基二(er)氯(lv)(lv)硅(gui)烷合成(cheng)(cheng)開始(shi)生產(chan)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)(de)(de)國家(jia)有(you)美國。俄羅斯、德國、日(ri)本、韓(han)國和中國等(deng)。中國硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)(de)(de)工(gong)業(ye)化(hua)研(yan)究(jiu)始(shi)于1957年(nian)(nian)(nian)，多(duo)家(jia)研(yan)究(jiu)所和企(qi)業(ye)陸續開發(fa)出各種(zhong)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)。到2003年(nian)(nian)(nian)底，中國硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)生產(chan)能力為135千噸(dun)，其中高溫膠(jiao)100千噸(dun)。

高溫硫化硅橡膠

高(gao)溫(wen)硫(liu)(liu)(liu)(liu)化(hua)(hua)(hua)硅橡膠(jiao)是指(zhi)聚(ju)硅氧烷變成彈性(xing)(xing)體的(de)(de)過程是經過高(gao)溫(wen)（110-170℃）硫(liu)(liu)(liu)(liu)化(hua)(hua)(hua)成型的(de)(de)。它主要以高(gao)分子量的(de)(de)聚(ju)甲基乙烯基硅氧烷為生膠(jiao)，混(hun)入補強(qiang)填料、硫(liu)(liu)(liu)(liu)化(hua)(hua)(hua)劑(ji)等，在加熱加壓下硫(liu)(liu)(liu)(liu)化(hua)(hua)(hua)成彈性(xing)(xing)體。硅橡膠(jiao)的(de)(de)補強(qiang)主要是各(ge)種(zhong)類型的(de)(de)白炭黑，可(ke)使(shi)硫(liu)(liu)(liu)(liu)化(hua)(hua)(hua)膠(jiao)的(de)(de)強(qiang)度增加數(shu)十倍。有時為了降低成本(ben)或改善膠(jiao)料性(xing)(xing)能及(ji)賦予硫(liu)(liu)(liu)(liu)化(hua)(hua)(hua)膠(jiao)各(ge)種(zhong)特(te)殊(shu)的(de)(de)性(xing)(xing)能，也加入相應(ying)的(de)(de)各(ge)種(zhong)添加劑(ji)。硫(liu)(liu)(liu)(liu)化(hua)(hua)(hua)劑(ji)是各(ge)種(zhong)有機(ji)過氧化(hua)(hua)(hua)物或加成反應(ying)催(cui)化(hua)(hua)(hua)劑(ji)。

加(jia)工(gong)成型方法(fa)如圖所示(shi)。一(yi)次硫(liu)化(hua)(hua)的(de)目(mu)的(de)是(shi)進行高分子鏈(lian)的(de)交(jiao)聯反應；二次硫(liu)化(hua)(hua)的(de)目(mu)的(de)是(shi)進行補充交(jiao)聯、驅除硫(liu)化(hua)(hua)劑分解產物和其他揮發性(xing)化(hua)(hua)合物以穩定硫(liu)化(hua)(hua)膠的(de)各項(xiang)性(xing)能。常用的(de)設備有開(kai)放式煉膠機、捏合機及真空(kong)密煉機。

主要性能

（1）高(gao)溫(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)顯(xian)著的(de)(de)特(te)征是(shi)高(gao)溫(wen)穩定(ding)性(xing)(xing)(xing)(xing)，雖然常(chang)溫(wen)下(xia)(xia)(xia)硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)強度(du)僅是(shi)天然橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)或某些(xie)合(he)成橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)一(yi)半，但在200℃以(yi)上(shang)的(de)(de)高(gao)溫(wen)環境下(xia)(xia)(xia)，硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)仍能(neng)(neng)保持一(yi)定(ding)的(de)(de)柔韌性(xing)(xing)(xing)(xing)、回彈性(xing)(xing)(xing)(xing)和(he)(he)表(biao)面硬度(du)，且力學性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)無(wu)明(ming)顯(xian)變化。（2）低(di)溫(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)玻璃化溫(wen)度(du)一(yi)般(ban)為-70~-50℃，特(te)殊配方(fang)可達-100℃，表(biao)明(ming)其低(di)溫(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)優(you)異。這對(dui)航空、宇航工業的(de)(de)意義重大。（3）耐(nai)(nai)候(hou)(hou)性(xing)(xing)(xing)(xing)硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)中Si-O-Si鍵(jian)對(dui)氧(yang)、臭氧(yang)及(ji)紫外線(xian)等(deng)十分(fen)穩定(ding)，在不加(jia)任(ren)何添加(jia)劑(ji)的(de)(de)情況(kuang)下(xia)(xia)(xia)，就具(ju)有(you)優(you)良的(de)(de)耐(nai)(nai)候(hou)(hou)性(xing)(xing)(xing)(xing)。（4）電氣性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)具(ju)有(you)優(you)異的(de)(de)絕緣性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)，耐(nai)(nai)電暈性(xing)(xing)(xing)(xing)和(he)(he)耐(nai)(nai)電弧性(xing)(xing)(xing)(xing)也非常(chang)好(hao)。（5）物理(li)(li)機械(xie)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)常(chang)溫(wen)下(xia)(xia)(xia)的(de)(de)物理(li)(li)機械(xie)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)比通(tong)(tong)用橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)差，但在150℃的(de)(de)高(gao)溫(wen)和(he)(he)-50℃的(de)(de)低(di)溫(wen)下(xia)(xia)(xia)，其物理(li)(li)機械(xie)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)優(you)于通(tong)(tong)用橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)。（6）耐(nai)(nai)油及(ji)化學試劑(ji)性(xing)(xing)(xing)(xing)。普通(tong)(tong)硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)具(ju)有(you)中等(deng)的(de)(de)耐(nai)(nai)油、耐(nai)(nai)溶(rong)劑(ji)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。（7）氣體透過性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。室溫(wen)下(xia)(xia)(xia)硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)對(dui)空氣、氮、氧(yang)、二(er)氧(yang)化碳等(deng)氣體的(de)(de)透氣性(xing)(xing)(xing)(xing)比天然橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)高(gao)出30-50倍。（8）生(sheng)理(li)(li)惰性(xing)(xing)(xing)(xing)。硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)無(wu)毒(du)，無(wu)味，無(wu)嗅，與(yu)人(ren)體組織不粘連，具(ju)有(you)抗凝血作(zuo)用，對(dui)肌體組織的(de)(de)反應(ying)性(xing)(xing)(xing)(xing)非常(chang)少。特(te)別適合(he)作(zuo)為醫用材料。

硅橡膠的用量

據(ju)中國汽(qi)車(che)(che)(che)(che)工業(ye)協(xie)會統計，2012年，汽(qi)車(che)(che)(che)(che)產(chan)銷(xiao)分別(bie)(bie)達到(dao)1927.18萬輛(liang)和1930.64萬輛(liang)，同比分別(bie)(bie)增長(chang)4.63%和4.33%，汽(qi)車(che)(che)(che)(che)工業(ye)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠的用(yong)(yong)量(liang)約達2.0萬t。根據(ju)觀研(yan)天下的新研(yan)究，增加(jia)有(you)機硅(gui)(gui)材料在汽(qi)車(che)(che)(che)(che)零部件(jian)方(fang)面的用(yong)(yong)量(liang)，可以大幅度提(ti)(ti)高(gao)(gao)汽(qi)車(che)(che)(che)(che)的安全性(xing)能，因此(ci)，汽(qi)車(che)(che)(che)(che)產(chan)量(liang)和單車(che)(che)(che)(che)用(yong)(yong)量(liang)水平的提(ti)(ti)高(gao)(gao)都將推動汽(qi)車(che)(che)(che)(che)工業(ye)對硅(gui)(gui)橡(xiang)膠需求的增加(jia)。國家鼓勵自(zi)(zi)主(zhu)(zhu)品(pin)牌的汽(qi)車(che)(che)(che)(che)發(fa)展(zhan)，關鍵汽(qi)車(che)(che)(che)(che)零部件(jian)實現自(zi)(zi)主(zhu)(zhu)化(hua)，《2012年度黨政(zheng)(zheng)機關公(gong)務(wu)用(yong)(yong)車(che)(che)(che)(che)選用(yong)(yong)車(che)(che)(che)(che)型(xing)目(mu)錄（征求意見稿）》為(wei)(wei)(wei)自(zi)(zi)主(zhu)(zhu)品(pin)牌擴大在政(zheng)(zheng)府采購(gou)的市場份額，為(wei)(wei)(wei)改變目(mu)前國內(nei)政(zheng)(zheng)府采購(gou)以合資(zi)品(pin)牌產(chan)品(pin)為(wei)(wei)(wei)主(zhu)(zhu)的局面提(ti)(ti)供了保障。促(cu)進自(zi)(zi)主(zhu)(zhu)品(pin)牌發(fa)展(zhan)，國產(chan)汽(qi)車(che)(che)(che)(che)業(ye)的繁(fan)榮將為(wei)(wei)(wei)汽(qi)車(che)(che)(che)(che)膠的應用(yong)(yong)提(ti)(ti)供有(you)力保障。預測未來3年，我國室溫硫化(hua)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠在汽(qi)車(che)(che)(che)(che)行(xing)業(ye)將以年均20%增長(chang)。

此外，硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)是重要的(de)(de)(de)(de)非石(shi)油基(ji)(ji)合(he)成(cheng)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)，約占非石(shi)油基(ji)(ji)合(he)成(cheng)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)消(xiao)(xiao)費量的(de)(de)(de)(de)98%。但因(yin)為(wei)石(shi)油價格的(de)(de)(de)(de)大幅上(shang)漲，同(tong)時我國(guo)在硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)關(guan)鍵原(yuan)料有機硅(gui)單體的(de)(de)(de)(de)生產技術(shu)方(fang)面(mian)取得突破，有機硅(gui)單體的(de)(de)(de)(de)生產技術(shu)在2005年前(qian)被幾家跨國(guo)公(gong)司壟斷，但目前(qian)我國(guo)已發展成(cheng)為(wei)全球有機硅(gui)單體第1大國(guo)，這2個方(fang)面(mian)原(yuan)因(yin)使硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)價格從2011年起開始低(di)于石(shi)油基(ji)(ji)合(he)成(cheng)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)，僅約為(wei)大宗石(shi)油基(ji)(ji)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)80%～90%，成(cheng)為(wei)廉價的(de)(de)(de)(de)合(he)成(cheng)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)，并開始大規模替(ti)代石(shi)油基(ji)(ji)合(he)成(cheng)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)。這將極大拓展有機硅(gui)產業的(de)(de)(de)(de)市場(chang)空間，同(tong)時將帶(dai)動(dong)硅(gui)油、硅(gui)烷(wan)偶聯劑和硅(gui)樹脂(zhi)等其(qi)他(ta)有機硅(gui)產品的(de)(de)(de)(de)消(xiao)(xiao)費。