硅橡膠是(shi)指主鏈(lian)由(you)硅(gui)(gui)和氧原子交替構成(cheng)，硅(gui)(gui)原子上(shang)通(tong)常連有(you)兩個有(you)機(ji)基(ji)(ji)團(tuan)的(de)(de)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)。普通(tong)的(de)(de)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)主要由(you)含(han)甲(jia)基(ji)(ji)和少量乙烯(xi)基(ji)(ji)的(de)(de)硅(gui)(gui)氧鏈(lian)節組(zu)成(cheng)。苯基(ji)(ji)的(de)(de)引(yin)入可(ke)提(ti)高(gao)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)耐(nai)高(gao)、低溫性(xing)能(neng)，三氟丙(bing)基(ji)(ji)及氰基(ji)(ji)的(de)(de)引(yin)入則可(ke)提(ti)高(gao)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)耐(nai)溫及耐(nai)油性(xing)能(neng)。硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)耐(nai)低溫性(xing)能(neng)良(liang)好(hao)，一般在(zai)(zai)-55℃下(xia)仍能(neng)工作。引(yin)入苯基(ji)(ji)后，可(ke)達-73℃。硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)耐(nai)熱(re)性(xing)能(neng)也很(hen)突出，在(zai)(zai)180℃下(xia)可(ke)長(chang)(chang)期工作，稍高(gao)于(yu)200℃也能(neng)承(cheng)受數周或更(geng)長(chang)(chang)時間仍有(you)彈性(xing)，瞬時可(ke)耐(nai)300℃以上(shang)的(de)(de)高(gao)溫。硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)透氣性(xing)好(hao)，氧氣透過率在(zai)(zai)合成(cheng)聚合物中是(shi)較高(gao)的(de)(de)。此(ci)外，硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)還具有(you)生理惰性(xing)、不會導致凝血的(de)(de)突出特性(xing)，因此(ci)在(zai)(zai)醫用(yong)領域應用(yong)廣(guang)泛。

主要品種

硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠分類的方法(fa)很多，通常按(an)(an)固化前(qian)的形態分為(wei)(wei)固體(ti)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠和液體(ti)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠；按(an)(an)硫化溫(wen)度分為(wei)(wei)室溫(wen)硫化硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠，高(gao)(gao)溫(wen)硫化硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠；按(an)(an)所用(yong)(yong)單體(ti)的不同，可分為(wei)(wei)甲基(ji)乙(yi)烯(xi)基(ji)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠，甲基(ji)苯基(ji)乙(yi)烯(xi)基(ji)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠、氟硅(gui)(gui)(gui)，腈硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠等；按(an)(an)性(xing)能和用(yong)(yong)途的不同又(you)可分為(wei)(wei)通用(yong)(yong)型(xing)(xing)、超(chao)(chao)耐(nai)低溫(wen)型(xing)(xing)、超(chao)(chao)耐(nai)高(gao)(gao)溫(wen)型(xing)(xing)、高(gao)(gao)強力型(xing)(xing)、耐(nai)油型(xing)(xing)、醫用(yong)(yong)型(xing)(xing)等等。

發展史

硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)早期(qi)是由美國(guo)以三氯化(hua)(hua)鐵(tie)為(wei)(wei)催化(hua)(hua)劑合成(cheng)(cheng)的。1945年，硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)產(chan)品(pin)問(wen)世。1948年，采用(yong)高(gao)比表面積的氣(qi)相法白(bai)炭黑補強(qiang)的硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)研(yan)制(zhi)成(cheng)(cheng)功，使硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)的性能躍升到(dao)實用(yong)階段，奠定了現代硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)生產(chan)技(ji)術(shu)的基礎。從二甲基二氯硅(gui)(gui)(gui)烷合成(cheng)(cheng)開(kai)始生產(chan)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)的國(guo)家(jia)有美國(guo)。俄羅斯、德國(guo)、日本、韓國(guo)和中(zhong)國(guo)等。中(zhong)國(guo)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)的工業化(hua)(hua)研(yan)究(jiu)始于1957年，多家(jia)研(yan)究(jiu)所和企(qi)業陸續開(kai)發出(chu)各種(zhong)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)。到(dao)2003年底，中(zhong)國(guo)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)生產(chan)能力(li)為(wei)(wei)135千噸，其中(zhong)高(gao)溫膠(jiao)100千噸。

高溫硫化硅橡膠

高(gao)(gao)溫(wen)硫(liu)(liu)化(hua)(hua)(hua)(hua)硅橡膠(jiao)(jiao)是(shi)指聚硅氧(yang)烷變(bian)成(cheng)彈性(xing)體(ti)的(de)(de)(de)過(guo)程(cheng)是(shi)經過(guo)高(gao)(gao)溫(wen)（110-170℃）硫(liu)(liu)化(hua)(hua)(hua)(hua)成(cheng)型(xing)的(de)(de)(de)。它主(zhu)要以高(gao)(gao)分子量的(de)(de)(de)聚甲基乙烯基硅氧(yang)烷為(wei)生(sheng)膠(jiao)(jiao)，混入(ru)補強(qiang)填(tian)料、硫(liu)(liu)化(hua)(hua)(hua)(hua)劑等，在加(jia)熱加(jia)壓(ya)下硫(liu)(liu)化(hua)(hua)(hua)(hua)成(cheng)彈性(xing)體(ti)。硅橡膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)補強(qiang)主(zhu)要是(shi)各(ge)種類型(xing)的(de)(de)(de)白炭黑，可使(shi)硫(liu)(liu)化(hua)(hua)(hua)(hua)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)強(qiang)度增加(jia)數(shu)十倍(bei)。有時為(wei)了降(jiang)低成(cheng)本或改善膠(jiao)(jiao)料性(xing)能(neng)及(ji)賦予硫(liu)(liu)化(hua)(hua)(hua)(hua)膠(jiao)(jiao)各(ge)種特殊的(de)(de)(de)性(xing)能(neng)，也加(jia)入(ru)相應的(de)(de)(de)各(ge)種添(tian)加(jia)劑。硫(liu)(liu)化(hua)(hua)(hua)(hua)劑是(shi)各(ge)種有機過(guo)氧(yang)化(hua)(hua)(hua)(hua)物或加(jia)成(cheng)反應催化(hua)(hua)(hua)(hua)劑。

加(jia)工成型方(fang)法如圖(tu)所(suo)示。一(yi)次硫(liu)化的(de)(de)(de)(de)目的(de)(de)(de)(de)是進(jin)行(xing)高分(fen)子(zi)鏈(lian)的(de)(de)(de)(de)交聯反(fan)應；二次硫(liu)化的(de)(de)(de)(de)目的(de)(de)(de)(de)是進(jin)行(xing)補充交聯、驅(qu)除硫(liu)化劑分(fen)解產物和其他揮(hui)發(fa)性化合(he)物以穩定硫(liu)化膠的(de)(de)(de)(de)各項性能。常用(yong)的(de)(de)(de)(de)設備有開(kai)放式煉(lian)膠機、捏合(he)機及真空(kong)密煉(lian)機。

主要性能

（1）高(gao)溫(wen)(wen)性(xing)能(neng)(neng)。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)顯(xian)著的(de)(de)(de)特征是高(gao)溫(wen)(wen)穩(wen)定性(xing)，雖然常溫(wen)(wen)下(xia)(xia)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)強度僅(jin)是天然橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)或某(mou)些合成橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)一半(ban)，但在200℃以上的(de)(de)(de)高(gao)溫(wen)(wen)環境下(xia)(xia)，硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)仍能(neng)(neng)保持一定的(de)(de)(de)柔韌(ren)性(xing)、回彈性(xing)和表面硬度，且力學(xue)性(xing)能(neng)(neng)無(wu)(wu)明(ming)顯(xian)變化(hua)。（2）低(di)溫(wen)(wen)性(xing)能(neng)(neng)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)玻璃化(hua)溫(wen)(wen)度一般(ban)為(wei)(wei)-70~-50℃，特殊(shu)配方(fang)可達-100℃，表明(ming)其(qi)低(di)溫(wen)(wen)性(xing)能(neng)(neng)優(you)異。這對(dui)(dui)航(hang)空、宇航(hang)工業(ye)的(de)(de)(de)意義(yi)重大。（3）耐(nai)(nai)候性(xing)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)中Si-O-Si鍵對(dui)(dui)氧、臭氧及紫外線(xian)等(deng)十分穩(wen)定，在不加(jia)任何添(tian)加(jia)劑(ji)的(de)(de)(de)情況下(xia)(xia)，就具有(you)優(you)良的(de)(de)(de)耐(nai)(nai)候性(xing)。（4）電氣性(xing)能(neng)(neng)。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)具有(you)優(you)異的(de)(de)(de)絕緣性(xing)能(neng)(neng)，耐(nai)(nai)電暈(yun)性(xing)和耐(nai)(nai)電弧性(xing)也非常好。（5）物理(li)機械(xie)性(xing)能(neng)(neng)。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)常溫(wen)(wen)下(xia)(xia)的(de)(de)(de)物理(li)機械(xie)性(xing)能(neng)(neng)比通(tong)用橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)差(cha)，但在150℃的(de)(de)(de)高(gao)溫(wen)(wen)和-50℃的(de)(de)(de)低(di)溫(wen)(wen)下(xia)(xia)，其(qi)物理(li)機械(xie)性(xing)能(neng)(neng)優(you)于(yu)通(tong)用橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)。（6）耐(nai)(nai)油(you)及化(hua)學(xue)試劑(ji)性(xing)。普通(tong)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)具有(you)中等(deng)的(de)(de)(de)耐(nai)(nai)油(you)、耐(nai)(nai)溶劑(ji)性(xing)能(neng)(neng)。（7）氣體(ti)透過性(xing)能(neng)(neng)。室溫(wen)(wen)下(xia)(xia)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)對(dui)(dui)空氣、氮(dan)、氧、二(er)氧化(hua)碳等(deng)氣體(ti)的(de)(de)(de)透氣性(xing)比天然橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)高(gao)出30-50倍(bei)。（8）生(sheng)理(li)惰性(xing)。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)無(wu)(wu)毒，無(wu)(wu)味(wei)，無(wu)(wu)嗅，與(yu)人(ren)體(ti)組(zu)織(zhi)不粘連，具有(you)抗凝血(xue)作用，對(dui)(dui)肌體(ti)組(zu)織(zhi)的(de)(de)(de)反應(ying)性(xing)非常少。特別適合作為(wei)(wei)醫用材料。

硅橡膠的用量

據中國(guo)汽(qi)車(che)(che)(che)(che)工業(ye)協會統計，2012年(nian)，汽(qi)車(che)(che)(che)(che)產(chan)(chan)銷分別達(da)到1927.18萬(wan)輛和(he)1930.64萬(wan)輛，同比分別增(zeng)(zeng)長(chang)(chang)4.63%和(he)4.33%，汽(qi)車(che)(che)(che)(che)工業(ye)硅橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)用(yong)量約達(da)2.0萬(wan)t。根(gen)據觀研(yan)天下(xia)的(de)(de)新(xin)研(yan)究(jiu)，增(zeng)(zeng)加有機硅材料在汽(qi)車(che)(che)(che)(che)零(ling)部件方面的(de)(de)用(yong)量，可(ke)以(yi)(yi)大幅(fu)度提(ti)(ti)高汽(qi)車(che)(che)(che)(che)的(de)(de)安(an)全性能(neng)，因此(ci)，汽(qi)車(che)(che)(che)(che)產(chan)(chan)量和(he)單(dan)車(che)(che)(che)(che)用(yong)量水(shui)平的(de)(de)提(ti)(ti)高都將推(tui)動(dong)汽(qi)車(che)(che)(che)(che)工業(ye)對硅橡(xiang)膠(jiao)(jiao)需(xu)求的(de)(de)增(zeng)(zeng)加。國(guo)家鼓勵自主品(pin)牌(pai)的(de)(de)汽(qi)車(che)(che)(che)(che)發展(zhan)，關(guan)鍵汽(qi)車(che)(che)(che)(che)零(ling)部件實(shi)現自主化，《2012年(nian)度黨政機關(guan)公(gong)務用(yong)車(che)(che)(che)(che)選用(yong)車(che)(che)(che)(che)型目(mu)(mu)錄（征求意見稿）》為(wei)自主品(pin)牌(pai)擴(kuo)大在政府采購(gou)(gou)的(de)(de)市(shi)場份(fen)額，為(wei)改變(bian)目(mu)(mu)前國(guo)內政府采購(gou)(gou)以(yi)(yi)合資品(pin)牌(pai)產(chan)(chan)品(pin)為(wei)主的(de)(de)局(ju)面提(ti)(ti)供(gong)了保(bao)(bao)障。促進(jin)自主品(pin)牌(pai)發展(zhan)，國(guo)產(chan)(chan)汽(qi)車(che)(che)(che)(che)業(ye)的(de)(de)繁榮將為(wei)汽(qi)車(che)(che)(che)(che)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)應用(yong)提(ti)(ti)供(gong)有力(li)保(bao)(bao)障。預測(ce)未來3年(nian)，我國(guo)室溫硫(liu)化硅橡(xiang)膠(jiao)(jiao)在汽(qi)車(che)(che)(che)(che)行業(ye)將以(yi)(yi)年(nian)均(jun)20%增(zeng)(zeng)長(chang)(chang)。

此外(wai)，硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)是重(zhong)要(yao)的(de)非(fei)石油基(ji)合(he)成(cheng)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)，約占非(fei)石油基(ji)合(he)成(cheng)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)消費量的(de)98%。但因為(wei)石油價格的(de)大(da)幅上漲，同(tong)時我(wo)國在硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)關鍵原料有機(ji)(ji)硅(gui)(gui)(gui)單體的(de)生產技術方面取(qu)得突破，有機(ji)(ji)硅(gui)(gui)(gui)單體的(de)生產技術在2005年(nian)前被幾家跨國公司壟斷，但目前我(wo)國已(yi)發(fa)展(zhan)成(cheng)為(wei)全(quan)球有機(ji)(ji)硅(gui)(gui)(gui)單體第1大(da)國，這(zhe)2個方面原因使(shi)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)價格從2011年(nian)起(qi)開始低(di)于石油基(ji)合(he)成(cheng)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)，僅約為(wei)大(da)宗石油基(ji)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)80%～90%，成(cheng)為(wei)廉價的(de)合(he)成(cheng)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)，并(bing)開始大(da)規模替代石油基(ji)合(he)成(cheng)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)。這(zhe)將極大(da)拓(tuo)展(zhan)有機(ji)(ji)硅(gui)(gui)(gui)產業的(de)市場空(kong)間，同(tong)時將帶(dai)動硅(gui)(gui)(gui)油、硅(gui)(gui)(gui)烷(wan)偶聯(lian)劑和硅(gui)(gui)(gui)樹脂等(deng)其他有機(ji)(ji)硅(gui)(gui)(gui)產品的(de)消費。