硅橡膠是指主鏈(lian)由硅(gui)和氧原(yuan)子(zi)交替構成(cheng)，硅(gui)原(yuan)子(zi)上通常連有(you)兩個(ge)有(you)機(ji)基(ji)(ji)團的(de)(de)(de)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)。普(pu)通的(de)(de)(de)硅(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)氧鏈(lian)節組成(cheng)。苯(ben)基(ji)(ji)的(de)(de)(de)引(yin)入可提高(gao)(gao)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)耐高(gao)(gao)、低(di)(di)溫性(xing)(xing)能，三氟丙基(ji)(ji)及氰基(ji)(ji)的(de)(de)(de)引(yin)入則可提高(gao)(gao)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)耐溫及耐油性(xing)(xing)能。硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)耐低(di)(di)溫性(xing)(xing)能良好，一般(ban)在(zai)-55℃下仍能工作。引(yin)入苯(ben)基(ji)(ji)后，可達-73℃。硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)耐熱性(xing)(xing)能也(ye)(ye)很突出(chu)，在(zai)180℃下可長期工作，稍高(gao)(gao)于(yu)200℃也(ye)(ye)能承受數周(zhou)或更長時間仍有(you)彈性(xing)(xing)，瞬時可耐300℃以上的(de)(de)(de)高(gao)(gao)溫。硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)透氣性(xing)(xing)好，氧氣透過(guo)率(lv)在(zai)合(he)成(cheng)聚合(he)物(wu)中是較高(gao)(gao)的(de)(de)(de)。此外，硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)還具有(you)生理惰(duo)性(xing)(xing)、不會導致(zhi)凝血的(de)(de)(de)突出(chu)特性(xing)(xing)，因此在(zai)醫(yi)用領域應用廣泛(fan)。

主要品種

硅橡(xiang)(xiang)膠(jiao)分(fen)(fen)(fen)(fen)類的(de)方法很多，通(tong)常按(an)(an)固(gu)化(hua)前的(de)形態(tai)分(fen)(fen)(fen)(fen)為(wei)固(gu)體硅橡(xiang)(xiang)膠(jiao)和(he)液(ye)體硅橡(xiang)(xiang)膠(jiao)；按(an)(an)硫化(hua)溫(wen)(wen)度分(fen)(fen)(fen)(fen)為(wei)室(shi)溫(wen)(wen)硫化(hua)硅橡(xiang)(xiang)膠(jiao)，高溫(wen)(wen)硫化(hua)硅橡(xiang)(xiang)膠(jiao)；按(an)(an)所(suo)用單體的(de)不同(tong)，可(ke)分(fen)(fen)(fen)(fen)為(wei)甲基乙(yi)烯基硅橡(xiang)(xiang)膠(jiao)，甲基苯基乙(yi)烯基硅橡(xiang)(xiang)膠(jiao)、氟(fu)硅，腈硅橡(xiang)(xiang)膠(jiao)等；按(an)(an)性能和(he)用途的(de)不同(tong)又可(ke)分(fen)(fen)(fen)(fen)為(wei)通(tong)用型(xing)、超耐低溫(wen)(wen)型(xing)、超耐高溫(wen)(wen)型(xing)、高強力型(xing)、耐油型(xing)、醫用型(xing)等等。

發展史

硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠早期(qi)是由美國(guo)(guo)(guo)以三氯化鐵為催化劑合(he)成的(de)。1945年，硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠產(chan)品問世(shi)。1948年，采用高(gao)比(bi)表面積(ji)的(de)氣相法白(bai)炭黑補強的(de)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠研(yan)(yan)制成功，使(shi)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠的(de)性能(neng)(neng)躍升到(dao)實用階段(duan)，奠定(ding)了(le)現代(dai)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠生產(chan)技術的(de)基(ji)礎。從二甲基(ji)二氯硅(gui)(gui)烷合(he)成開(kai)始生產(chan)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠的(de)國(guo)(guo)(guo)家有美國(guo)(guo)(guo)。俄羅斯、德國(guo)(guo)(guo)、日本、韓國(guo)(guo)(guo)和(he)中國(guo)(guo)(guo)等(deng)。中國(guo)(guo)(guo)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠的(de)工業化研(yan)(yan)究始于(yu)1957年，多家研(yan)(yan)究所和(he)企業陸續開(kai)發出各種硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠。到(dao)2003年底，中國(guo)(guo)(guo)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠生產(chan)能(neng)(neng)力為135千(qian)噸(dun)，其中高(gao)溫(wen)膠100千(qian)噸(dun)。

高溫硫化硅橡膠

高溫(wen)硫(liu)(liu)化(hua)(hua)(hua)(hua)硅橡膠(jiao)(jiao)是(shi)指聚(ju)硅氧(yang)烷(wan)變成(cheng)彈性(xing)(xing)體的(de)(de)過程是(shi)經過高溫(wen)（110-170℃）硫(liu)(liu)化(hua)(hua)(hua)(hua)成(cheng)型(xing)的(de)(de)。它(ta)主(zhu)要(yao)以高分子量的(de)(de)聚(ju)甲基乙(yi)烯基硅氧(yang)烷(wan)為生膠(jiao)(jiao)，混入(ru)補強填料、硫(liu)(liu)化(hua)(hua)(hua)(hua)劑(ji)等，在(zai)加(jia)(jia)熱(re)加(jia)(jia)壓下硫(liu)(liu)化(hua)(hua)(hua)(hua)成(cheng)彈性(xing)(xing)體。硅橡膠(jiao)(jiao)的(de)(de)補強主(zhu)要(yao)是(shi)各種(zhong)類型(xing)的(de)(de)白(bai)炭黑(hei)，可使(shi)硫(liu)(liu)化(hua)(hua)(hua)(hua)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)強度增加(jia)(jia)數十倍(bei)。有時為了降低成(cheng)本或改善(shan)膠(jiao)(jiao)料性(xing)(xing)能(neng)及賦(fu)予硫(liu)(liu)化(hua)(hua)(hua)(hua)膠(jiao)(jiao)各種(zhong)特殊的(de)(de)性(xing)(xing)能(neng)，也加(jia)(jia)入(ru)相應(ying)的(de)(de)各種(zhong)添加(jia)(jia)劑(ji)。硫(liu)(liu)化(hua)(hua)(hua)(hua)劑(ji)是(shi)各種(zhong)有機(ji)過氧(yang)化(hua)(hua)(hua)(hua)物或加(jia)(jia)成(cheng)反應(ying)催化(hua)(hua)(hua)(hua)劑(ji)。

加工成型方法如圖所示(shi)。一次(ci)(ci)硫化的(de)(de)目(mu)的(de)(de)是進行(xing)高分子鏈的(de)(de)交(jiao)聯反應；二(er)次(ci)(ci)硫化的(de)(de)目(mu)的(de)(de)是進行(xing)補(bu)充交(jiao)聯、驅除(chu)硫化劑(ji)分解產物和(he)其(qi)他揮發性化合物以穩定(ding)硫化膠的(de)(de)各項性能。常用的(de)(de)設備(bei)有(you)開放(fang)式煉膠機(ji)、捏合機(ji)及真空密煉機(ji)。

主要性能

（1）高(gao)溫(wen)(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)。硅橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)顯(xian)著的(de)(de)(de)特(te)征是高(gao)溫(wen)(wen)(wen)穩定(ding)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)，雖然(ran)常溫(wen)(wen)(wen)下(xia)(xia)硅橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)強度(du)僅是天然(ran)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)或某些合成(cheng)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)一半，但在(zai)200℃以上(shang)的(de)(de)(de)高(gao)溫(wen)(wen)(wen)環境下(xia)(xia)，硅橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)仍能(neng)保持一定(ding)的(de)(de)(de)柔韌性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)、回彈性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)和(he)(he)表面(mian)硬度(du)，且力學性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)無明顯(xian)變(bian)化(hua)(hua)。（2）低(di)溫(wen)(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)硅橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)玻璃化(hua)(hua)溫(wen)(wen)(wen)度(du)一般為-70~-50℃，特(te)殊配方可(ke)達-100℃，表明其低(di)溫(wen)(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)優(you)異(yi)。這(zhe)對(dui)(dui)航(hang)空(kong)、宇航(hang)工(gong)業的(de)(de)(de)意義重大。（3）耐候性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)硅橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)中Si-O-Si鍵對(dui)(dui)氧(yang)、臭氧(yang)及(ji)紫(zi)外(wai)線(xian)等十分穩定(ding)，在(zai)不加(jia)(jia)任何添加(jia)(jia)劑(ji)(ji)的(de)(de)(de)情(qing)況下(xia)(xia)，就(jiu)具有優(you)良(liang)的(de)(de)(de)耐候性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)。（4）電(dian)氣性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)。硅橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)具有優(you)異(yi)的(de)(de)(de)絕緣性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)，耐電(dian)暈性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)和(he)(he)耐電(dian)弧性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)也非(fei)常好。（5）物(wu)理(li)機(ji)(ji)械(xie)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)。硅橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)常溫(wen)(wen)(wen)下(xia)(xia)的(de)(de)(de)物(wu)理(li)機(ji)(ji)械(xie)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)比通(tong)用(yong)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)差，但在(zai)150℃的(de)(de)(de)高(gao)溫(wen)(wen)(wen)和(he)(he)-50℃的(de)(de)(de)低(di)溫(wen)(wen)(wen)下(xia)(xia)，其物(wu)理(li)機(ji)(ji)械(xie)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)優(you)于通(tong)用(yong)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)。（6）耐油及(ji)化(hua)(hua)學試劑(ji)(ji)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)。普通(tong)硅橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)具有中等的(de)(de)(de)耐油、耐溶劑(ji)(ji)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)。（7）氣體(ti)透過(guo)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)。室(shi)溫(wen)(wen)(wen)下(xia)(xia)硅橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)對(dui)(dui)空(kong)氣、氮、氧(yang)、二氧(yang)化(hua)(hua)碳等氣體(ti)的(de)(de)(de)透氣性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)比天然(ran)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)高(gao)出30-50倍(bei)。（8）生(sheng)理(li)惰性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)。硅橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)無毒，無味，無嗅，與人(ren)體(ti)組織不粘連，具有抗凝(ning)血作(zuo)用(yong)，對(dui)(dui)肌體(ti)組織的(de)(de)(de)反應性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)非(fei)常少(shao)。特(te)別適合作(zuo)為醫用(yong)材料。

硅橡膠的用量

據中國(guo)汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)工(gong)業協會(hui)統計，2012年(nian)，汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)產(chan)銷(xiao)分(fen)別(bie)達到1927.18萬輛和(he)1930.64萬輛，同比(bi)分(fen)別(bie)增長4.63%和(he)4.33%，汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)工(gong)業硅(gui)橡膠的(de)(de)用(yong)量(liang)(liang)約(yue)達2.0萬t。根據觀研天下的(de)(de)新研究，增加(jia)(jia)有(you)機硅(gui)材料在(zai)汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)零(ling)部(bu)件(jian)方(fang)面(mian)的(de)(de)用(yong)量(liang)(liang)，可以大(da)幅度提高汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)的(de)(de)安全性(xing)能(neng)，因此(ci)，汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)產(chan)量(liang)(liang)和(he)單車(che)(che)(che)用(yong)量(liang)(liang)水(shui)平(ping)的(de)(de)提高都將推動汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)工(gong)業對硅(gui)橡膠需求(qiu)的(de)(de)增加(jia)(jia)。國(guo)家鼓勵自主品牌的(de)(de)汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)發展，關鍵汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)零(ling)部(bu)件(jian)實現自主化(hua)，《2012年(nian)度黨政(zheng)機關公務用(yong)車(che)(che)(che)選用(yong)車(che)(che)(che)型目(mu)錄(lu)（征(zheng)求(qiu)意見稿）》為自主品牌擴大(da)在(zai)政(zheng)府(fu)采(cai)購(gou)的(de)(de)市場份額，為改變目(mu)前(qian)國(guo)內政(zheng)府(fu)采(cai)購(gou)以合資品牌產(chan)品為主的(de)(de)局面(mian)提供了保障(zhang)。促進自主品牌發展，國(guo)產(chan)汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)業的(de)(de)繁榮將為汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)膠的(de)(de)應用(yong)提供有(you)力保障(zhang)。預測未來3年(nian)，我國(guo)室溫硫化(hua)硅(gui)橡膠在(zai)汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)行業將以年(nian)均20%增長。

此外，硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠是重要的(de)(de)(de)(de)(de)非(fei)石油基(ji)(ji)合(he)成橡(xiang)(xiang)(xiang)膠，約(yue)(yue)占非(fei)石油基(ji)(ji)合(he)成橡(xiang)(xiang)(xiang)膠消費量的(de)(de)(de)(de)(de)98%。但(dan)因(yin)為(wei)石油價格的(de)(de)(de)(de)(de)大(da)幅上漲，同時我(wo)國在(zai)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠的(de)(de)(de)(de)(de)關鍵原(yuan)料(liao)有機硅(gui)(gui)(gui)單體的(de)(de)(de)(de)(de)生產(chan)技(ji)術方面(mian)取得突(tu)破，有機硅(gui)(gui)(gui)單體的(de)(de)(de)(de)(de)生產(chan)技(ji)術在(zai)2005年前(qian)被幾(ji)家跨(kua)國公司壟(long)斷(duan)，但(dan)目前(qian)我(wo)國已發展成為(wei)全球(qiu)有機硅(gui)(gui)(gui)單體第1大(da)國，這(zhe)2個方面(mian)原(yuan)因(yin)使硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠的(de)(de)(de)(de)(de)價格從(cong)2011年起開(kai)始低于石油基(ji)(ji)合(he)成橡(xiang)(xiang)(xiang)膠，僅約(yue)(yue)為(wei)大(da)宗石油基(ji)(ji)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠的(de)(de)(de)(de)(de)80%～90%，成為(wei)廉價的(de)(de)(de)(de)(de)合(he)成橡(xiang)(xiang)(xiang)膠，并開(kai)始大(da)規模替代(dai)石油基(ji)(ji)合(he)成橡(xiang)(xiang)(xiang)膠。這(zhe)將極(ji)大(da)拓展有機硅(gui)(gui)(gui)產(chan)業的(de)(de)(de)(de)(de)市場空(kong)間，同時將帶動硅(gui)(gui)(gui)油、硅(gui)(gui)(gui)烷偶聯(lian)劑和硅(gui)(gui)(gui)樹脂(zhi)等(deng)其他(ta)有機硅(gui)(gui)(gui)產(chan)品的(de)(de)(de)(de)(de)消費。