硅橡膠是(shi)指(zhi)主鏈由(you)硅(gui)(gui)(gui)和氧原(yuan)子交(jiao)替構成，硅(gui)(gui)(gui)原(yuan)子上(shang)通常連有(you)兩個有(you)機基團的(de)(de)(de)(de)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)。普通的(de)(de)(de)(de)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)主要(yao)由(you)含甲基和少量(liang)乙(yi)烯基的(de)(de)(de)(de)硅(gui)(gui)(gui)氧鏈節組(zu)成。苯基的(de)(de)(de)(de)引入可提高硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)耐(nai)(nai)高、低溫性(xing)能(neng)(neng)，三氟丙基及氰基的(de)(de)(de)(de)引入則可提高硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)耐(nai)(nai)溫及耐(nai)(nai)油性(xing)能(neng)(neng)。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)耐(nai)(nai)低溫性(xing)能(neng)(neng)良好，一般在(zai)-55℃下仍能(neng)(neng)工作。引入苯基后(hou)，可達-73℃。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)耐(nai)(nai)熱(re)性(xing)能(neng)(neng)也很突出(chu)，在(zai)180℃下可長期工作，稍高于(yu)200℃也能(neng)(neng)承受數周或更長時(shi)間仍有(you)彈(dan)性(xing)，瞬時(shi)可耐(nai)(nai)300℃以上(shang)的(de)(de)(de)(de)高溫。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)透(tou)(tou)氣性(xing)好，氧氣透(tou)(tou)過(guo)率在(zai)合成聚合物中是(shi)較高的(de)(de)(de)(de)。此外，硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)還具(ju)有(you)生理惰性(xing)、不(bu)會導致凝血的(de)(de)(de)(de)突出(chu)特(te)性(xing)，因此在(zai)醫用領域應用廣泛。

主要品種

硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)分類的方(fang)法很多，通常按(an)固(gu)化(hua)前(qian)的形態分為(wei)(wei)固(gu)體硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)和液體硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)；按(an)硫化(hua)溫(wen)度分為(wei)(wei)室(shi)溫(wen)硫化(hua)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)，高溫(wen)硫化(hua)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)；按(an)所用(yong)(yong)單(dan)體的不同，可分為(wei)(wei)甲基乙(yi)烯基硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)，甲基苯(ben)基乙(yi)烯基硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)、氟硅(gui)，腈硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)等(deng)(deng)；按(an)性能和用(yong)(yong)途(tu)的不同又(you)可分為(wei)(wei)通用(yong)(yong)型(xing)、超耐低溫(wen)型(xing)、超耐高溫(wen)型(xing)、高強(qiang)力型(xing)、耐油(you)型(xing)、醫用(yong)(yong)型(xing)等(deng)(deng)等(deng)(deng)。

發展史

硅(gui)橡膠(jiao)早(zao)期(qi)是由美(mei)(mei)國(guo)(guo)以三氯化鐵為(wei)催化劑合成的(de)。1945年，硅(gui)橡膠(jiao)產品(pin)問世。1948年，采用高(gao)比(bi)表面積的(de)氣(qi)相法(fa)白(bai)炭黑補強的(de)硅(gui)橡膠(jiao)研制成功，使硅(gui)橡膠(jiao)的(de)性能躍升到(dao)實用階段(duan)，奠定(ding)了(le)現代(dai)硅(gui)橡膠(jiao)生產技術的(de)基礎。從二甲(jia)基二氯硅(gui)烷合成開始(shi)生產硅(gui)橡膠(jiao)的(de)國(guo)(guo)家有(you)美(mei)(mei)國(guo)(guo)。俄羅斯、德國(guo)(guo)、日(ri)本、韓國(guo)(guo)和中(zhong)(zhong)國(guo)(guo)等(deng)。中(zhong)(zhong)國(guo)(guo)硅(gui)橡膠(jiao)的(de)工業(ye)化研究始(shi)于1957年，多家研究所和企業(ye)陸續開發(fa)出(chu)各種硅(gui)橡膠(jiao)。到(dao)2003年底，中(zhong)(zhong)國(guo)(guo)硅(gui)橡膠(jiao)生產能力為(wei)135千噸，其中(zhong)(zhong)高(gao)溫(wen)膠(jiao)100千噸。

高溫硫化硅橡膠

高溫硫(liu)(liu)化(hua)(hua)(hua)硅(gui)(gui)橡膠(jiao)是(shi)指(zhi)聚硅(gui)(gui)氧(yang)烷變成(cheng)(cheng)彈性體的(de)過(guo)程是(shi)經(jing)過(guo)高溫（110-170℃）硫(liu)(liu)化(hua)(hua)(hua)成(cheng)(cheng)型(xing)的(de)。它主(zhu)要(yao)以高分子量的(de)聚甲基乙烯基硅(gui)(gui)氧(yang)烷為(wei)(wei)生(sheng)膠(jiao)，混入補(bu)強(qiang)(qiang)填料、硫(liu)(liu)化(hua)(hua)(hua)劑等，在加(jia)(jia)熱加(jia)(jia)壓下(xia)硫(liu)(liu)化(hua)(hua)(hua)成(cheng)(cheng)彈性體。硅(gui)(gui)橡膠(jiao)的(de)補(bu)強(qiang)(qiang)主(zhu)要(yao)是(shi)各(ge)(ge)種(zhong)(zhong)類型(xing)的(de)白炭黑，可(ke)使(shi)硫(liu)(liu)化(hua)(hua)(hua)膠(jiao)的(de)強(qiang)(qiang)度增加(jia)(jia)數(shu)十(shi)倍。有(you)(you)時為(wei)(wei)了降低成(cheng)(cheng)本或改善膠(jiao)料性能及賦(fu)予硫(liu)(liu)化(hua)(hua)(hua)膠(jiao)各(ge)(ge)種(zhong)(zhong)特殊的(de)性能，也加(jia)(jia)入相應的(de)各(ge)(ge)種(zhong)(zhong)添加(jia)(jia)劑。硫(liu)(liu)化(hua)(hua)(hua)劑是(shi)各(ge)(ge)種(zhong)(zhong)有(you)(you)機(ji)過(guo)氧(yang)化(hua)(hua)(hua)物或加(jia)(jia)成(cheng)(cheng)反應催化(hua)(hua)(hua)劑。

加工成型方法如圖所(suo)示。一次硫(liu)化的(de)(de)目(mu)的(de)(de)是進行高(gao)分子鏈的(de)(de)交(jiao)聯(lian)反應；二次硫(liu)化的(de)(de)目(mu)的(de)(de)是進行補充交(jiao)聯(lian)、驅除硫(liu)化劑(ji)分解產物和其他揮發性化合物以(yi)穩(wen)定硫(liu)化膠(jiao)的(de)(de)各項性能。常(chang)用的(de)(de)設備有開(kai)放式(shi)煉(lian)膠(jiao)機、捏合機及真(zhen)空密煉(lian)機。

主要性能

（1）高溫(wen)性(xing)(xing)(xing)能。硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)顯(xian)著的(de)(de)(de)特(te)(te)征是高溫(wen)穩定(ding)性(xing)(xing)(xing)，雖然(ran)常(chang)溫(wen)下(xia)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)強度(du)僅是天然(ran)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)或某些合成橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)一半，但(dan)在(zai)200℃以上(shang)的(de)(de)(de)高溫(wen)環境下(xia)，硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)仍(reng)能保持一定(ding)的(de)(de)(de)柔(rou)韌(ren)性(xing)(xing)(xing)、回彈性(xing)(xing)(xing)和表面硬(ying)度(du)，且力(li)學性(xing)(xing)(xing)能無明顯(xian)變化(hua)。（2）低溫(wen)性(xing)(xing)(xing)能硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)玻璃化(hua)溫(wen)度(du)一般為(wei)-70~-50℃，特(te)(te)殊配方可達-100℃，表明其(qi)低溫(wen)性(xing)(xing)(xing)能優(you)異。這(zhe)對航(hang)空、宇航(hang)工業的(de)(de)(de)意義(yi)重大。（3）耐(nai)候性(xing)(xing)(xing)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)中Si-O-Si鍵對氧(yang)、臭氧(yang)及(ji)紫外(wai)線等十分穩定(ding)，在(zai)不(bu)加(jia)任何(he)添加(jia)劑的(de)(de)(de)情(qing)況(kuang)下(xia)，就具有優(you)良的(de)(de)(de)耐(nai)候性(xing)(xing)(xing)。（4）電氣(qi)性(xing)(xing)(xing)能。硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)具有優(you)異的(de)(de)(de)絕緣(yuan)性(xing)(xing)(xing)能，耐(nai)電暈性(xing)(xing)(xing)和耐(nai)電弧性(xing)(xing)(xing)也非常(chang)好。（5）物(wu)理(li)(li)機械性(xing)(xing)(xing)能。硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)常(chang)溫(wen)下(xia)的(de)(de)(de)物(wu)理(li)(li)機械性(xing)(xing)(xing)能比通用橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)差，但(dan)在(zai)150℃的(de)(de)(de)高溫(wen)和-50℃的(de)(de)(de)低溫(wen)下(xia)，其(qi)物(wu)理(li)(li)機械性(xing)(xing)(xing)能優(you)于(yu)通用橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)。（6）耐(nai)油及(ji)化(hua)學試劑性(xing)(xing)(xing)。普通硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)具有中等的(de)(de)(de)耐(nai)油、耐(nai)溶(rong)劑性(xing)(xing)(xing)能。（7）氣(qi)體透過性(xing)(xing)(xing)能。室溫(wen)下(xia)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)對空氣(qi)、氮(dan)、氧(yang)、二氧(yang)化(hua)碳等氣(qi)體的(de)(de)(de)透氣(qi)性(xing)(xing)(xing)比天然(ran)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)高出(chu)30-50倍。（8）生(sheng)理(li)(li)惰性(xing)(xing)(xing)。硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)無毒，無味，無嗅，與(yu)人體組織不(bu)粘連，具有抗凝血作用，對肌體組織的(de)(de)(de)反應(ying)性(xing)(xing)(xing)非常(chang)少。特(te)(te)別適合作為(wei)醫用材料。

硅橡膠的用量

據中國汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)工(gong)業(ye)(ye)協會統(tong)計，2012年，汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)產(chan)(chan)(chan)銷分別達到1927.18萬輛和1930.64萬輛，同(tong)比分別增(zeng)(zeng)長4.63%和4.33%，汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)工(gong)業(ye)(ye)硅橡(xiang)(xiang)膠的(de)(de)用量約達2.0萬t。根據觀研(yan)天下的(de)(de)新研(yan)究，增(zeng)(zeng)加(jia)有(you)機硅材料(liao)在(zai)汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)零(ling)部件(jian)方面的(de)(de)用量，可以(yi)大幅度(du)提(ti)(ti)(ti)(ti)高(gao)汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)的(de)(de)安全性能，因此，汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)產(chan)(chan)(chan)量和單車(che)(che)(che)(che)用量水平的(de)(de)提(ti)(ti)(ti)(ti)高(gao)都將(jiang)推動汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)工(gong)業(ye)(ye)對硅橡(xiang)(xiang)膠需求(qiu)的(de)(de)增(zeng)(zeng)加(jia)。國家鼓(gu)勵(li)自(zi)(zi)主品(pin)(pin)牌的(de)(de)汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)發(fa)展，關(guan)(guan)鍵汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)零(ling)部件(jian)實(shi)現自(zi)(zi)主化，《2012年度(du)黨政(zheng)機關(guan)(guan)公務用車(che)(che)(che)(che)選用車(che)(che)(che)(che)型目錄(lu)（征(zheng)求(qiu)意見稿(gao)）》為自(zi)(zi)主品(pin)(pin)牌擴大在(zai)政(zheng)府(fu)采購(gou)的(de)(de)市場份額，為改變目前(qian)國內(nei)政(zheng)府(fu)采購(gou)以(yi)合資品(pin)(pin)牌產(chan)(chan)(chan)品(pin)(pin)為主的(de)(de)局面提(ti)(ti)(ti)(ti)供了保障(zhang)。促進自(zi)(zi)主品(pin)(pin)牌發(fa)展，國產(chan)(chan)(chan)汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)業(ye)(ye)的(de)(de)繁(fan)榮將(jiang)為汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)膠的(de)(de)應(ying)用提(ti)(ti)(ti)(ti)供有(you)力保障(zhang)。預測未來(lai)3年，我國室溫硫化硅橡(xiang)(xiang)膠在(zai)汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)行業(ye)(ye)將(jiang)以(yi)年均20%增(zeng)(zeng)長。

此(ci)外，硅橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)是重要的(de)(de)(de)非(fei)石油(you)(you)基(ji)合(he)(he)成(cheng)(cheng)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)，約(yue)占非(fei)石油(you)(you)基(ji)合(he)(he)成(cheng)(cheng)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)消費量的(de)(de)(de)98%。但因(yin)為(wei)(wei)石油(you)(you)價格(ge)的(de)(de)(de)大(da)幅上漲，同時我國(guo)在硅橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)關(guan)鍵原(yuan)料有機(ji)硅單(dan)體的(de)(de)(de)生(sheng)產技術(shu)方面取得(de)突破，有機(ji)硅單(dan)體的(de)(de)(de)生(sheng)產技術(shu)在2005年(nian)前(qian)被幾家跨國(guo)公司壟斷(duan)，但目前(qian)我國(guo)已發展(zhan)成(cheng)(cheng)為(wei)(wei)全球有機(ji)硅單(dan)體第1大(da)國(guo)，這2個方面原(yuan)因(yin)使硅橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)價格(ge)從2011年(nian)起(qi)開(kai)(kai)始低于石油(you)(you)基(ji)合(he)(he)成(cheng)(cheng)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)，僅約(yue)為(wei)(wei)大(da)宗石油(you)(you)基(ji)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)80%～90%，成(cheng)(cheng)為(wei)(wei)廉價的(de)(de)(de)合(he)(he)成(cheng)(cheng)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)，并開(kai)(kai)始大(da)規模(mo)替代石油(you)(you)基(ji)合(he)(he)成(cheng)(cheng)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)。這將極大(da)拓展(zhan)有機(ji)硅產業(ye)的(de)(de)(de)市場空間，同時將帶動(dong)硅油(you)(you)、硅烷偶聯劑和(he)硅樹脂等其他(ta)有機(ji)硅產品的(de)(de)(de)消費。