硅橡膠是(shi)指主鏈由硅(gui)(gui)和氧(yang)(yang)原(yuan)子(zi)交替(ti)構成，硅(gui)(gui)原(yuan)子(zi)上通(tong)常連有(you)兩個有(you)機基團(tuan)的(de)(de)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)。普通(tong)的(de)(de)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)主要由含甲基和少量乙烯(xi)基的(de)(de)硅(gui)(gui)氧(yang)(yang)鏈節組成。苯基的(de)(de)引入可(ke)(ke)提高(gao)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)耐(nai)高(gao)、低溫(wen)性能(neng)(neng)，三氟丙(bing)基及(ji)氰基的(de)(de)引入則可(ke)(ke)提高(gao)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)耐(nai)溫(wen)及(ji)耐(nai)油性能(neng)(neng)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)耐(nai)低溫(wen)性能(neng)(neng)良好，一般在(zai)-55℃下(xia)仍能(neng)(neng)工(gong)作。引入苯基后(hou)，可(ke)(ke)達-73℃。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)耐(nai)熱(re)性能(neng)(neng)也很突(tu)出(chu)(chu)，在(zai)180℃下(xia)可(ke)(ke)長期工(gong)作，稍(shao)高(gao)于200℃也能(neng)(neng)承(cheng)受數周或(huo)更長時(shi)間仍有(you)彈性，瞬時(shi)可(ke)(ke)耐(nai)300℃以上的(de)(de)高(gao)溫(wen)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)透氣(qi)(qi)性好，氧(yang)(yang)氣(qi)(qi)透過率(lv)在(zai)合(he)成聚合(he)物中是(shi)較(jiao)高(gao)的(de)(de)。此外，硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)還具有(you)生理惰性、不會導(dao)致(zhi)凝血的(de)(de)突(tu)出(chu)(chu)特性，因此在(zai)醫(yi)用領域應用廣泛。

主要品種

硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)分(fen)(fen)類的方(fang)法(fa)很多，通常按固化前的形態(tai)分(fen)(fen)為固體(ti)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)和液體(ti)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)；按硫化溫(wen)度分(fen)(fen)為室溫(wen)硫化硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)，高(gao)溫(wen)硫化硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)；按所用(yong)(yong)單體(ti)的不同，可(ke)分(fen)(fen)為甲(jia)基乙(yi)烯基硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)，甲(jia)基苯基乙(yi)烯基硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)、氟(fu)硅(gui)(gui)，腈硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)等(deng)；按性能(neng)和用(yong)(yong)途的不同又可(ke)分(fen)(fen)為通用(yong)(yong)型、超耐(nai)低溫(wen)型、超耐(nai)高(gao)溫(wen)型、高(gao)強力型、耐(nai)油(you)型、醫用(yong)(yong)型等(deng)等(deng)。

發展史

硅橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)早期(qi)是由(you)美國(guo)(guo)(guo)(guo)以三氯化(hua)(hua)鐵為催化(hua)(hua)劑合成(cheng)(cheng)的(de)(de)。1945年，硅橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)產(chan)品問世。1948年，采用高比(bi)表面積的(de)(de)氣相法白(bai)炭(tan)黑補(bu)強(qiang)的(de)(de)硅橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)研制成(cheng)(cheng)功，使硅橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)性能躍升到實用階(jie)段，奠定(ding)了現代硅橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)生(sheng)(sheng)產(chan)技術的(de)(de)基礎(chu)。從二(er)甲基二(er)氯硅烷合成(cheng)(cheng)開始(shi)生(sheng)(sheng)產(chan)硅橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)國(guo)(guo)(guo)(guo)家有美國(guo)(guo)(guo)(guo)。俄羅斯、德國(guo)(guo)(guo)(guo)、日本、韓國(guo)(guo)(guo)(guo)和(he)中(zhong)國(guo)(guo)(guo)(guo)等。中(zhong)國(guo)(guo)(guo)(guo)硅橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)工業(ye)化(hua)(hua)研究(jiu)(jiu)始(shi)于1957年，多(duo)家研究(jiu)(jiu)所和(he)企業(ye)陸續(xu)開發出各種硅橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)。到2003年底(di)，中(zhong)國(guo)(guo)(guo)(guo)硅橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)生(sheng)(sheng)產(chan)能力為135千噸(dun)，其(qi)中(zhong)高溫膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)100千噸(dun)。

高溫硫化硅橡膠

高(gao)(gao)溫硫化(hua)(hua)(hua)硅橡(xiang)膠(jiao)(jiao)是指聚(ju)硅氧烷變成(cheng)彈(dan)性(xing)體的(de)過程(cheng)是經過高(gao)(gao)溫（110-170℃）硫化(hua)(hua)(hua)成(cheng)型的(de)。它主要以高(gao)(gao)分(fen)子量的(de)聚(ju)甲(jia)基乙烯基硅氧烷為生膠(jiao)(jiao)，混入補(bu)強填(tian)料、硫化(hua)(hua)(hua)劑等，在加(jia)熱加(jia)壓下硫化(hua)(hua)(hua)成(cheng)彈(dan)性(xing)體。硅橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)補(bu)強主要是各(ge)(ge)種類(lei)型的(de)白炭黑，可(ke)使硫化(hua)(hua)(hua)膠(jiao)(jiao)的(de)強度增加(jia)數十倍。有時為了降低成(cheng)本或(huo)改善膠(jiao)(jiao)料性(xing)能及賦予硫化(hua)(hua)(hua)膠(jiao)(jiao)各(ge)(ge)種特殊的(de)性(xing)能，也加(jia)入相應的(de)各(ge)(ge)種添(tian)加(jia)劑。硫化(hua)(hua)(hua)劑是各(ge)(ge)種有機過氧化(hua)(hua)(hua)物(wu)或(huo)加(jia)成(cheng)反應催化(hua)(hua)(hua)劑。

加工(gong)成型方法如圖所示。一次(ci)硫(liu)化(hua)(hua)的(de)(de)(de)目的(de)(de)(de)是進行(xing)高分子(zi)鏈的(de)(de)(de)交聯(lian)反應(ying)；二次(ci)硫(liu)化(hua)(hua)的(de)(de)(de)目的(de)(de)(de)是進行(xing)補(bu)充交聯(lian)、驅除硫(liu)化(hua)(hua)劑分解產物和其(qi)他揮發(fa)性(xing)化(hua)(hua)合物以穩定硫(liu)化(hua)(hua)膠的(de)(de)(de)各項性(xing)能。常用的(de)(de)(de)設(she)備(bei)有(you)開放式(shi)煉膠機、捏(nie)合機及真(zhen)空密煉機。

主要性能

（1）高溫(wen)(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)能。硅橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)顯(xian)(xian)著的(de)(de)特(te)征是高溫(wen)(wen)(wen)穩定性(xing)(xing)(xing)(xing)，雖然(ran)(ran)常(chang)(chang)(chang)溫(wen)(wen)(wen)下硅橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)強度僅是天然(ran)(ran)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)或某些合成橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)一(yi)(yi)(yi)半，但在200℃以上的(de)(de)高溫(wen)(wen)(wen)環(huan)境下，硅橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)仍能保持一(yi)(yi)(yi)定的(de)(de)柔韌性(xing)(xing)(xing)(xing)、回(hui)彈性(xing)(xing)(xing)(xing)和表面硬度，且力學性(xing)(xing)(xing)(xing)能無(wu)明(ming)顯(xian)(xian)變化(hua)。（2）低溫(wen)(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)能硅橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)玻璃化(hua)溫(wen)(wen)(wen)度一(yi)(yi)(yi)般(ban)為-70~-50℃，特(te)殊配方(fang)可達-100℃，表明(ming)其低溫(wen)(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)能優異。這對(dui)(dui)航(hang)空(kong)(kong)、宇航(hang)工業的(de)(de)意義重大。（3）耐(nai)候性(xing)(xing)(xing)(xing)硅橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)中Si-O-Si鍵對(dui)(dui)氧、臭氧及(ji)紫外(wai)線等(deng)十分穩定，在不加任何添加劑的(de)(de)情況下，就具(ju)(ju)有優良的(de)(de)耐(nai)候性(xing)(xing)(xing)(xing)。（4）電氣(qi)性(xing)(xing)(xing)(xing)能。硅橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)具(ju)(ju)有優異的(de)(de)絕緣性(xing)(xing)(xing)(xing)能，耐(nai)電暈性(xing)(xing)(xing)(xing)和耐(nai)電弧性(xing)(xing)(xing)(xing)也(ye)非(fei)(fei)常(chang)(chang)(chang)好(hao)。（5）物理機(ji)械性(xing)(xing)(xing)(xing)能。硅橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)常(chang)(chang)(chang)溫(wen)(wen)(wen)下的(de)(de)物理機(ji)械性(xing)(xing)(xing)(xing)能比通(tong)(tong)用橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)差，但在150℃的(de)(de)高溫(wen)(wen)(wen)和-50℃的(de)(de)低溫(wen)(wen)(wen)下，其物理機(ji)械性(xing)(xing)(xing)(xing)能優于通(tong)(tong)用橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)。（6）耐(nai)油(you)及(ji)化(hua)學試劑性(xing)(xing)(xing)(xing)。普(pu)通(tong)(tong)硅橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)具(ju)(ju)有中等(deng)的(de)(de)耐(nai)油(you)、耐(nai)溶劑性(xing)(xing)(xing)(xing)能。（7）氣(qi)體(ti)(ti)透過性(xing)(xing)(xing)(xing)能。室溫(wen)(wen)(wen)下硅橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)對(dui)(dui)空(kong)(kong)氣(qi)、氮、氧、二氧化(hua)碳等(deng)氣(qi)體(ti)(ti)的(de)(de)透氣(qi)性(xing)(xing)(xing)(xing)比天然(ran)(ran)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)高出30-50倍。（8）生理惰(duo)性(xing)(xing)(xing)(xing)。硅橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)無(wu)毒，無(wu)味，無(wu)嗅，與人(ren)體(ti)(ti)組織不粘連，具(ju)(ju)有抗凝血(xue)作用，對(dui)(dui)肌體(ti)(ti)組織的(de)(de)反應性(xing)(xing)(xing)(xing)非(fei)(fei)常(chang)(chang)(chang)少。特(te)別適(shi)合作為醫用材料(liao)。

硅橡膠的用量

據(ju)中國(guo)(guo)汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)工業(ye)協(xie)會統(tong)計(ji)，2012年，汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)產(chan)銷分(fen)別達到1927.18萬輛和(he)1930.64萬輛，同(tong)比(bi)分(fen)別增(zeng)(zeng)長4.63%和(he)4.33%，汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)工業(ye)硅橡膠的(de)用(yong)(yong)量(liang)約達2.0萬t。根據(ju)觀研天下的(de)新研究，增(zeng)(zeng)加(jia)有(you)機硅材料在(zai)汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)零部件(jian)方面(mian)的(de)用(yong)(yong)量(liang)，可以(yi)大幅(fu)度(du)提(ti)高汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)的(de)安全性(xing)能(neng)，因此，汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)產(chan)量(liang)和(he)單車(che)(che)用(yong)(yong)量(liang)水平(ping)的(de)提(ti)高都(dou)將推動汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)工業(ye)對硅橡膠需求的(de)增(zeng)(zeng)加(jia)。國(guo)(guo)家鼓勵自(zi)主品(pin)牌(pai)的(de)汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)發展(zhan)，關(guan)鍵(jian)汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)零部件(jian)實(shi)現自(zi)主化，《2012年度(du)黨政(zheng)機關(guan)公務用(yong)(yong)車(che)(che)選用(yong)(yong)車(che)(che)型(xing)目錄（征求意見稿）》為(wei)自(zi)主品(pin)牌(pai)擴(kuo)大在(zai)政(zheng)府采(cai)購的(de)市場(chang)份額，為(wei)改變目前國(guo)(guo)內政(zheng)府采(cai)購以(yi)合(he)資品(pin)牌(pai)產(chan)品(pin)為(wei)主的(de)局面(mian)提(ti)供了(le)保障(zhang)。促進自(zi)主品(pin)牌(pai)發展(zhan)，國(guo)(guo)產(chan)汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)業(ye)的(de)繁(fan)榮將為(wei)汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)膠的(de)應用(yong)(yong)提(ti)供有(you)力保障(zhang)。預測(ce)未來3年，我國(guo)(guo)室溫硫化硅橡膠在(zai)汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)行業(ye)將以(yi)年均20%增(zeng)(zeng)長。

此外，硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)是重要(yao)的(de)(de)非(fei)石(shi)油(you)基(ji)合成(cheng)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)，約占非(fei)石(shi)油(you)基(ji)合成(cheng)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)消(xiao)費(fei)量的(de)(de)98%。但(dan)因為石(shi)油(you)價(jia)格的(de)(de)大幅(fu)上(shang)漲，同時我國(guo)(guo)在硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)關鍵原(yuan)料有機硅(gui)(gui)(gui)(gui)單體(ti)的(de)(de)生產技術(shu)方面(mian)取得突破，有機硅(gui)(gui)(gui)(gui)單體(ti)的(de)(de)生產技術(shu)在2005年前被幾家跨國(guo)(guo)公司壟(long)斷(duan)，但(dan)目(mu)前我國(guo)(guo)已發展成(cheng)為全球有機硅(gui)(gui)(gui)(gui)單體(ti)第1大國(guo)(guo)，這2個方面(mian)原(yuan)因使硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)價(jia)格從2011年起開(kai)始低于石(shi)油(you)基(ji)合成(cheng)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)，僅約為大宗石(shi)油(you)基(ji)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)80%～90%，成(cheng)為廉價(jia)的(de)(de)合成(cheng)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)，并開(kai)始大規模替(ti)代石(shi)油(you)基(ji)合成(cheng)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)。這將極(ji)大拓展有機硅(gui)(gui)(gui)(gui)產業的(de)(de)市(shi)場空間(jian)，同時將帶動硅(gui)(gui)(gui)(gui)油(you)、硅(gui)(gui)(gui)(gui)烷偶聯劑和硅(gui)(gui)(gui)(gui)樹脂等其他有機硅(gui)(gui)(gui)(gui)產品(pin)的(de)(de)消(xiao)費(fei)。