硅橡膠是指主鏈由硅(gui)和氧(yang)原(yuan)子(zi)交替構成(cheng)，硅(gui)原(yuan)子(zi)上(shang)通(tong)(tong)常連(lian)有(you)兩(liang)個有(you)機(ji)基(ji)(ji)團的(de)(de)(de)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)。普通(tong)(tong)的(de)(de)(de)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)主要(yao)由含甲基(ji)(ji)和少量乙(yi)烯基(ji)(ji)的(de)(de)(de)硅(gui)氧(yang)鏈節組成(cheng)。苯(ben)基(ji)(ji)的(de)(de)(de)引入可提高(gao)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)耐高(gao)、低溫性能(neng)(neng)，三(san)氟丙基(ji)(ji)及氰基(ji)(ji)的(de)(de)(de)引入則可提高(gao)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)耐溫及耐油性能(neng)(neng)。硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)耐低溫性能(neng)(neng)良好，一般在(zai)-55℃下仍(reng)能(neng)(neng)工作。引入苯(ben)基(ji)(ji)后(hou)，可達-73℃。硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)耐熱性能(neng)(neng)也很突(tu)出(chu)，在(zai)180℃下可長(chang)期工作，稍高(gao)于200℃也能(neng)(neng)承受數周或更(geng)長(chang)時(shi)間仍(reng)有(you)彈性，瞬時(shi)可耐300℃以上(shang)的(de)(de)(de)高(gao)溫。硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)透(tou)氣性好，氧(yang)氣透(tou)過率(lv)在(zai)合(he)成(cheng)聚合(he)物中(zhong)是較(jiao)高(gao)的(de)(de)(de)。此外，硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)還具有(you)生理(li)惰(duo)性、不會導(dao)致凝血的(de)(de)(de)突(tu)出(chu)特性，因此在(zai)醫用(yong)領域應用(yong)廣泛(fan)。

主要品種

硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)分(fen)(fen)類(lei)的方法很多，通常按(an)固化前的形態分(fen)(fen)為固體(ti)(ti)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)和液體(ti)(ti)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)；按(an)硫化溫度分(fen)(fen)為室(shi)溫硫化硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)，高溫硫化硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)；按(an)所用(yong)(yong)單體(ti)(ti)的不同，可(ke)分(fen)(fen)為甲(jia)基(ji)乙烯基(ji)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)，甲(jia)基(ji)苯基(ji)乙烯基(ji)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)、氟硅(gui)(gui)，腈(jing)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)等；按(an)性能和用(yong)(yong)途的不同又(you)可(ke)分(fen)(fen)為通用(yong)(yong)型(xing)、超(chao)耐(nai)低溫型(xing)、超(chao)耐(nai)高溫型(xing)、高強力型(xing)、耐(nai)油型(xing)、醫用(yong)(yong)型(xing)等等。

發展史

硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)早期是(shi)由美國(guo)(guo)以三氯(lv)(lv)化鐵(tie)為(wei)催化劑(ji)合成的(de)(de)。1945年(nian)，硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)產品問(wen)世。1948年(nian)，采用高比表面積的(de)(de)氣相法白炭黑補強的(de)(de)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)研制(zhi)成功，使(shi)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)性能(neng)躍(yue)升(sheng)到實用階段，奠定(ding)了現(xian)代硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)生(sheng)產技(ji)術的(de)(de)基(ji)礎。從二甲基(ji)二氯(lv)(lv)硅(gui)(gui)烷合成開始生(sheng)產硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)國(guo)(guo)家有美國(guo)(guo)。俄(e)羅斯、德國(guo)(guo)、日(ri)本(ben)、韓(han)國(guo)(guo)和中(zhong)(zhong)國(guo)(guo)等。中(zhong)(zhong)國(guo)(guo)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)工業(ye)化研究始于(yu)1957年(nian)，多(duo)家研究所和企業(ye)陸(lu)續開發出(chu)各種硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)。到2003年(nian)底，中(zhong)(zhong)國(guo)(guo)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)生(sheng)產能(neng)力為(wei)135千(qian)噸(dun)，其中(zhong)(zhong)高溫(wen)膠(jiao)100千(qian)噸(dun)。

高溫硫化硅橡膠

高溫(wen)硫(liu)化(hua)(hua)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)是(shi)(shi)指聚硅(gui)氧烷變成(cheng)(cheng)彈(dan)性(xing)體的(de)(de)(de)(de)過(guo)程是(shi)(shi)經過(guo)高溫(wen)（110-170℃）硫(liu)化(hua)(hua)成(cheng)(cheng)型的(de)(de)(de)(de)。它主要以高分(fen)子量的(de)(de)(de)(de)聚甲(jia)基(ji)乙烯基(ji)硅(gui)氧烷為(wei)生膠(jiao)(jiao)(jiao)，混入(ru)(ru)補(bu)(bu)強(qiang)填料(liao)、硫(liu)化(hua)(hua)劑(ji)(ji)等，在(zai)加(jia)熱(re)加(jia)壓下硫(liu)化(hua)(hua)成(cheng)(cheng)彈(dan)性(xing)體。硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)補(bu)(bu)強(qiang)主要是(shi)(shi)各種(zhong)類(lei)型的(de)(de)(de)(de)白炭黑，可(ke)使硫(liu)化(hua)(hua)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)強(qiang)度增加(jia)數十(shi)倍。有(you)時為(wei)了降低成(cheng)(cheng)本或(huo)改(gai)善膠(jiao)(jiao)(jiao)料(liao)性(xing)能(neng)及賦予硫(liu)化(hua)(hua)膠(jiao)(jiao)(jiao)各種(zhong)特(te)殊的(de)(de)(de)(de)性(xing)能(neng)，也加(jia)入(ru)(ru)相應的(de)(de)(de)(de)各種(zhong)添加(jia)劑(ji)(ji)。硫(liu)化(hua)(hua)劑(ji)(ji)是(shi)(shi)各種(zhong)有(you)機(ji)過(guo)氧化(hua)(hua)物或(huo)加(jia)成(cheng)(cheng)反應催化(hua)(hua)劑(ji)(ji)。

加(jia)工成型方法如圖所示。一次硫(liu)(liu)化(hua)(hua)的目的是進行高分(fen)子鏈的交聯反應；二次硫(liu)(liu)化(hua)(hua)的目的是進行補充交聯、驅除硫(liu)(liu)化(hua)(hua)劑分(fen)解產物和(he)其(qi)他揮(hui)發性(xing)化(hua)(hua)合(he)物以穩定硫(liu)(liu)化(hua)(hua)膠的各項性(xing)能(neng)。常(chang)用的設備有(you)開放式煉膠機(ji)、捏合(he)機(ji)及真空密煉機(ji)。

主要性能

（1）高(gao)(gao)溫(wen)(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)。硅橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)顯(xian)著的(de)(de)(de)特征是(shi)高(gao)(gao)溫(wen)(wen)(wen)穩定(ding)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)，雖然常(chang)溫(wen)(wen)(wen)下(xia)硅橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)強度(du)僅是(shi)天然橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)或某(mou)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(gao)(gao)溫(wen)(wen)(wen)環境下(xia)，硅橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)仍能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)保持一定(ding)的(de)(de)(de)柔韌(ren)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)、回彈(dan)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)和(he)(he)表面(mian)硬度(du)，且(qie)力(li)學(xue)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)無(wu)(wu)明顯(xian)變化(hua)(hua)。（2）低(di)溫(wen)(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)硅橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)玻璃(li)化(hua)(hua)溫(wen)(wen)(wen)度(du)一般為(wei)(wei)-70~-50℃，特殊配方可達(da)-100℃，表明其低(di)溫(wen)(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)優異(yi)。這對航空、宇航工(gong)業的(de)(de)(de)意義重大。（3）耐(nai)候(hou)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)硅橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)中(zhong)Si-O-Si鍵對氧、臭(chou)氧及(ji)紫(zi)外線(xian)等十分穩定(ding)，在(zai)不加(jia)任(ren)何添(tian)加(jia)劑(ji)的(de)(de)(de)情(qing)況下(xia)，就具(ju)(ju)有(you)優良的(de)(de)(de)耐(nai)候(hou)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)。（4）電氣(qi)(qi)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)。硅橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)具(ju)(ju)有(you)優異(yi)的(de)(de)(de)絕緣性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)，耐(nai)電暈性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)和(he)(he)耐(nai)電弧性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)也非常(chang)好。（5）物理(li)(li)機(ji)械(xie)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)。硅橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)常(chang)溫(wen)(wen)(wen)下(xia)的(de)(de)(de)物理(li)(li)機(ji)械(xie)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)比(bi)通(tong)(tong)用(yong)(yong)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)差，但(dan)在(zai)150℃的(de)(de)(de)高(gao)(gao)溫(wen)(wen)(wen)和(he)(he)-50℃的(de)(de)(de)低(di)溫(wen)(wen)(wen)下(xia)，其物理(li)(li)機(ji)械(xie)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)優于通(tong)(tong)用(yong)(yong)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)。（6）耐(nai)油(you)及(ji)化(hua)(hua)學(xue)試劑(ji)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)。普通(tong)(tong)硅橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)具(ju)(ju)有(you)中(zhong)等的(de)(de)(de)耐(nai)油(you)、耐(nai)溶劑(ji)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)。（7）氣(qi)(qi)體透過(guo)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)。室溫(wen)(wen)(wen)下(xia)硅橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)對空氣(qi)(qi)、氮、氧、二氧化(hua)(hua)碳等氣(qi)(qi)體的(de)(de)(de)透氣(qi)(qi)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)比(bi)天然橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)高(gao)(gao)出30-50倍(bei)。（8）生理(li)(li)惰(duo)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)。硅橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)無(wu)(wu)毒，無(wu)(wu)味，無(wu)(wu)嗅，與(yu)人(ren)體組織不粘(zhan)連，具(ju)(ju)有(you)抗凝血作用(yong)(yong)，對肌體組織的(de)(de)(de)反應性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)非常(chang)少(shao)。特別(bie)適合作為(wei)(wei)醫用(yong)(yong)材料。

硅橡膠的用量

據(ju)中國(guo)(guo)汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)工業(ye)協會統計，2012年(nian)(nian)，汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)產銷分(fen)別達(da)到(dao)1927.18萬輛和(he)1930.64萬輛，同比分(fen)別增(zeng)(zeng)長4.63%和(he)4.33%，汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)工業(ye)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠的(de)(de)(de)用(yong)(yong)量(liang)約達(da)2.0萬t。根據(ju)觀(guan)研(yan)天(tian)下的(de)(de)(de)新研(yan)究，增(zeng)(zeng)加有機硅(gui)(gui)材(cai)料在汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)零部件方面的(de)(de)(de)用(yong)(yong)量(liang)，可以大幅(fu)度提高汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)的(de)(de)(de)安(an)全(quan)性能，因此，汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)產量(liang)和(he)單車(che)(che)(che)(che)用(yong)(yong)量(liang)水平的(de)(de)(de)提高都將推動汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)工業(ye)對硅(gui)(gui)橡(xiang)膠需求的(de)(de)(de)增(zeng)(zeng)加。國(guo)(guo)家鼓勵自(zi)主品(pin)牌(pai)的(de)(de)(de)汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)發(fa)展(zhan)，關(guan)鍵(jian)汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)零部件實現自(zi)主化，《2012年(nian)(nian)度黨政(zheng)(zheng)機關(guan)公務用(yong)(yong)車(che)(che)(che)(che)選(xuan)用(yong)(yong)車(che)(che)(che)(che)型目錄（征求意見(jian)稿(gao)）》為(wei)自(zi)主品(pin)牌(pai)擴(kuo)大在政(zheng)(zheng)府(fu)采(cai)購(gou)的(de)(de)(de)市場份(fen)額(e)，為(wei)改變目前國(guo)(guo)內政(zheng)(zheng)府(fu)采(cai)購(gou)以合資(zi)品(pin)牌(pai)產品(pin)為(wei)主的(de)(de)(de)局(ju)面提供(gong)了保障(zhang)(zhang)。促進自(zi)主品(pin)牌(pai)發(fa)展(zhan)，國(guo)(guo)產汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)業(ye)的(de)(de)(de)繁(fan)榮將為(wei)汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)膠的(de)(de)(de)應(ying)用(yong)(yong)提供(gong)有力保障(zhang)(zhang)。預測未來3年(nian)(nian)，我國(guo)(guo)室(shi)溫硫化硅(gui)(gui)橡(xiang)膠在汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)行業(ye)將以年(nian)(nian)均20%增(zeng)(zeng)長。

此外，硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)是重(zhong)要(yao)的(de)(de)非(fei)石(shi)油基(ji)合(he)(he)成橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)，約占非(fei)石(shi)油基(ji)合(he)(he)成橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)消費量的(de)(de)98%。但(dan)因(yin)為石(shi)油價格(ge)的(de)(de)大幅上漲，同時我國(guo)在硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)關(guan)鍵(jian)原料(liao)有機硅(gui)單體的(de)(de)生(sheng)(sheng)產(chan)技術方(fang)面取得突破(po)，有機硅(gui)單體的(de)(de)生(sheng)(sheng)產(chan)技術在2005年前被幾家(jia)跨國(guo)公司(si)壟斷，但(dan)目前我國(guo)已發展成為全(quan)球有機硅(gui)單體第(di)1大國(guo)，這2個方(fang)面原因(yin)使硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)價格(ge)從2011年起開始低于石(shi)油基(ji)合(he)(he)成橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)，僅約為大宗(zong)石(shi)油基(ji)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)80%～90%，成為廉價的(de)(de)合(he)(he)成橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)，并開始大規模替代石(shi)油基(ji)合(he)(he)成橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)。這將(jiang)極大拓展有機硅(gui)產(chan)業的(de)(de)市場空(kong)間(jian)，同時將(jiang)帶動硅(gui)油、硅(gui)烷偶聯劑(ji)和硅(gui)樹脂等其他有機硅(gui)產(chan)品(pin)的(de)(de)消費。