硅橡膠是(shi)(shi)指主鏈由硅(gui)(gui)和氧(yang)原子交替(ti)構(gou)成，硅(gui)(gui)原子上通(tong)常連有(you)兩個有(you)機基(ji)(ji)團的(de)(de)(de)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)。普通(tong)的(de)(de)(de)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)主要由含甲(jia)基(ji)(ji)和少量乙烯(xi)基(ji)(ji)的(de)(de)(de)硅(gui)(gui)氧(yang)鏈節組成。苯(ben)基(ji)(ji)的(de)(de)(de)引入可(ke)(ke)提(ti)高硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)耐高、低(di)溫(wen)性(xing)能(neng)(neng)，三氟(fu)丙基(ji)(ji)及氰基(ji)(ji)的(de)(de)(de)引入則可(ke)(ke)提(ti)高硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)耐溫(wen)及耐油性(xing)能(neng)(neng)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)耐低(di)溫(wen)性(xing)能(neng)(neng)良(liang)好(hao)，一般在-55℃下仍能(neng)(neng)工作。引入苯(ben)基(ji)(ji)后，可(ke)(ke)達(da)-73℃。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)耐熱(re)性(xing)能(neng)(neng)也(ye)很突出(chu)，在180℃下可(ke)(ke)長期工作，稍高于200℃也(ye)能(neng)(neng)承受數周或更長時(shi)間仍有(you)彈性(xing)，瞬時(shi)可(ke)(ke)耐300℃以(yi)上的(de)(de)(de)高溫(wen)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)透(tou)(tou)氣(qi)(qi)性(xing)好(hao)，氧(yang)氣(qi)(qi)透(tou)(tou)過率在合(he)成聚合(he)物中(zhong)是(shi)(shi)較高的(de)(de)(de)。此外(wai)，硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)還具有(you)生(sheng)理惰性(xing)、不會(hui)導(dao)致凝血的(de)(de)(de)突出(chu)特(te)性(xing)，因(yin)此在醫用領域應用廣泛。

主要品種

硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)分類的(de)(de)(de)方法(fa)很(hen)多，通常按(an)固(gu)化(hua)前的(de)(de)(de)形態分為固(gu)體(ti)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)和液體(ti)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)；按(an)硫化(hua)溫(wen)度(du)分為室溫(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)(yong)單體(ti)的(de)(de)(de)不同(tong)，可分為甲基(ji)(ji)乙烯(xi)基(ji)(ji)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)，甲基(ji)(ji)苯(ben)基(ji)(ji)乙烯(xi)基(ji)(ji)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)、氟硅(gui)，腈硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)等(deng)；按(an)性能和用(yong)(yong)(yong)途(tu)的(de)(de)(de)不同(tong)又可分為通用(yong)(yong)(yong)型(xing)(xing)(xing)、超耐(nai)低溫(wen)型(xing)(xing)(xing)、超耐(nai)高溫(wen)型(xing)(xing)(xing)、高強(qiang)力型(xing)(xing)(xing)、耐(nai)油型(xing)(xing)(xing)、醫(yi)用(yong)(yong)(yong)型(xing)(xing)(xing)等(deng)等(deng)。

發展史

硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)早(zao)期是由美國(guo)(guo)(guo)以(yi)三氯化鐵為(wei)催化劑合(he)成(cheng)的(de)。1945年(nian)，硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)產(chan)品問世(shi)。1948年(nian)，采用高(gao)比表面積(ji)的(de)氣相法白炭黑補(bu)強的(de)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)研(yan)制成(cheng)功(gong)，使硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)性(xing)能躍升到實用階段(duan)，奠定了現代硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)生產(chan)技術的(de)基(ji)(ji)礎。從二甲基(ji)(ji)二氯硅(gui)(gui)(gui)烷(wan)合(he)成(cheng)開(kai)始生產(chan)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)國(guo)(guo)(guo)家(jia)有美國(guo)(guo)(guo)。俄羅(luo)斯、德國(guo)(guo)(guo)、日(ri)本、韓國(guo)(guo)(guo)和中國(guo)(guo)(guo)等。中國(guo)(guo)(guo)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)工(gong)業化研(yan)究(jiu)始于1957年(nian)，多家(jia)研(yan)究(jiu)所和企業陸續開(kai)發出各種硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)。到2003年(nian)底，中國(guo)(guo)(guo)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)生產(chan)能力(li)為(wei)135千(qian)噸，其中高(gao)溫膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)100千(qian)噸。

高溫硫化硅橡膠

高溫(wen)硫化(hua)硅橡膠(jiao)是指聚硅氧烷變成彈性(xing)體(ti)(ti)的(de)過(guo)程是經過(guo)高溫(wen)（110-170℃）硫化(hua)成型(xing)的(de)。它主要以高分(fen)子(zi)量的(de)聚甲基(ji)乙烯基(ji)硅氧烷為(wei)(wei)生膠(jiao)，混入補(bu)強填(tian)料、硫化(hua)劑(ji)等，在加(jia)(jia)熱加(jia)(jia)壓下硫化(hua)成彈性(xing)體(ti)(ti)。硅橡膠(jiao)的(de)補(bu)強主要是各(ge)種(zhong)類型(xing)的(de)白炭黑，可使硫化(hua)膠(jiao)的(de)強度增加(jia)(jia)數十倍(bei)。有時為(wei)(wei)了降低成本或改善膠(jiao)料性(xing)能及賦予(yu)硫化(hua)膠(jiao)各(ge)種(zhong)特殊(shu)的(de)性(xing)能，也(ye)加(jia)(jia)入相(xiang)應的(de)各(ge)種(zhong)添加(jia)(jia)劑(ji)。硫化(hua)劑(ji)是各(ge)種(zhong)有機過(guo)氧化(hua)物或加(jia)(jia)成反應催化(hua)劑(ji)。

加工(gong)成型方(fang)法如圖所(suo)示(shi)。一(yi)次(ci)硫(liu)化(hua)(hua)的(de)目(mu)的(de)是(shi)進行(xing)高分子(zi)鏈的(de)交(jiao)聯反應；二(er)次(ci)硫(liu)化(hua)(hua)的(de)目(mu)的(de)是(shi)進行(xing)補充交(jiao)聯、驅除(chu)硫(liu)化(hua)(hua)劑分解產(chan)物和(he)其他(ta)揮發性化(hua)(hua)合物以穩定硫(liu)化(hua)(hua)膠的(de)各項性能(neng)。常用的(de)設備有開放式煉膠機、捏合機及真空密煉機。

主要性能

（1）高溫(wen)(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)顯著的(de)(de)特征是高溫(wen)(wen)(wen)穩(wen)(wen)定性(xing)(xing)(xing)，雖然常(chang)溫(wen)(wen)(wen)下硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)強度僅是天(tian)然橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)或某些合(he)成橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)一半(ban)，但在(zai)200℃以(yi)上的(de)(de)高溫(wen)(wen)(wen)環境下，硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)仍(reng)能(neng)(neng)保持一定的(de)(de)柔(rou)韌性(xing)(xing)(xing)、回彈性(xing)(xing)(xing)和表面(mian)硬(ying)度，且力學(xue)(xue)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)無明(ming)顯變化。（2）低溫(wen)(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)玻璃化溫(wen)(wen)(wen)度一般為-70~-50℃，特殊(shu)配方可達-100℃，表明(ming)其低溫(wen)(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)優(you)異(yi)。這對航空、宇航工業的(de)(de)意(yi)義重大(da)。（3）耐(nai)候性(xing)(xing)(xing)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)中Si-O-Si鍵對氧、臭(chou)氧及紫(zi)外線等十分穩(wen)(wen)定，在(zai)不(bu)加任何添(tian)加劑的(de)(de)情況(kuang)下，就(jiu)具(ju)有優(you)良的(de)(de)耐(nai)候性(xing)(xing)(xing)。（4）電(dian)氣性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)具(ju)有優(you)異(yi)的(de)(de)絕緣(yuan)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)，耐(nai)電(dian)暈性(xing)(xing)(xing)和耐(nai)電(dian)弧性(xing)(xing)(xing)也非常(chang)好。（5）物(wu)理(li)機械(xie)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)常(chang)溫(wen)(wen)(wen)下的(de)(de)物(wu)理(li)機械(xie)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)比通(tong)用橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)差，但在(zai)150℃的(de)(de)高溫(wen)(wen)(wen)和-50℃的(de)(de)低溫(wen)(wen)(wen)下，其物(wu)理(li)機械(xie)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)優(you)于通(tong)用橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)。（6）耐(nai)油(you)及化學(xue)(xue)試劑性(xing)(xing)(xing)。普通(tong)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)具(ju)有中等的(de)(de)耐(nai)油(you)、耐(nai)溶劑性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。（7）氣體(ti)透過(guo)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。室溫(wen)(wen)(wen)下硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)對空氣、氮、氧、二氧化碳(tan)等氣體(ti)的(de)(de)透氣性(xing)(xing)(xing)比天(tian)然橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)高出30-50倍(bei)。（8）生理(li)惰性(xing)(xing)(xing)。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)無毒(du)，無味(wei)，無嗅，與人體(ti)組織(zhi)不(bu)粘連，具(ju)有抗凝血(xue)作用，對肌體(ti)組織(zhi)的(de)(de)反應性(xing)(xing)(xing)非常(chang)少。特別(bie)適合(he)作為醫用材料。

硅橡膠的用量

據中國(guo)汽(qi)車(che)工(gong)業協會統計，2012年，汽(qi)車(che)產銷(xiao)分別達(da)到1927.18萬輛和1930.64萬輛，同比分別增(zeng)(zeng)長(chang)4.63%和4.33%，汽(qi)車(che)工(gong)業硅橡膠(jiao)的用(yong)(yong)量(liang)約達(da)2.0萬t。根據觀研(yan)天下的新研(yan)究，增(zeng)(zeng)加有(you)機(ji)硅材料(liao)在汽(qi)車(che)零部件(jian)方面的用(yong)(yong)量(liang)，可以(yi)大幅度(du)提(ti)高汽(qi)車(che)的安全性能，因此(ci)，汽(qi)車(che)產量(liang)和單車(che)用(yong)(yong)量(liang)水平(ping)的提(ti)高都將(jiang)推動汽(qi)車(che)工(gong)業對硅橡膠(jiao)需求(qiu)的增(zeng)(zeng)加。國(guo)家鼓勵自主品(pin)牌(pai)(pai)(pai)的汽(qi)車(che)發展(zhan)，關(guan)鍵汽(qi)車(che)零部件(jian)實現(xian)自主化，《2012年度(du)黨政機(ji)關(guan)公務(wu)用(yong)(yong)車(che)選用(yong)(yong)車(che)型(xing)目錄（征(zheng)求(qiu)意見(jian)稿）》為自主品(pin)牌(pai)(pai)(pai)擴大在政府采購的市(shi)場份額，為改變目前國(guo)內政府采購以(yi)合資品(pin)牌(pai)(pai)(pai)產品(pin)為主的局面提(ti)供了保障。促(cu)進自主品(pin)牌(pai)(pai)(pai)發展(zhan)，國(guo)產汽(qi)車(che)業的繁榮將(jiang)為汽(qi)車(che)膠(jiao)的應(ying)用(yong)(yong)提(ti)供有(you)力(li)保障。預測未來3年，我國(guo)室溫(wen)硫化硅橡膠(jiao)在汽(qi)車(che)行業將(jiang)以(yi)年均20%增(zeng)(zeng)長(chang)。

此外，硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠是重要的非石(shi)(shi)油(you)(you)(you)(you)基合(he)(he)(he)成橡(xiang)膠，約占(zhan)非石(shi)(shi)油(you)(you)(you)(you)基合(he)(he)(he)成橡(xiang)膠消費量的98%。但(dan)因為石(shi)(shi)油(you)(you)(you)(you)價格的大(da)幅上(shang)漲，同(tong)(tong)時我國在硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠的關鍵原料有機(ji)硅(gui)(gui)(gui)單體的生(sheng)產技(ji)(ji)術方面取得突破，有機(ji)硅(gui)(gui)(gui)單體的生(sheng)產技(ji)(ji)術在2005年前被(bei)幾家跨國公(gong)司壟斷，但(dan)目(mu)前我國已發(fa)展成為全球有機(ji)硅(gui)(gui)(gui)單體第(di)1大(da)國，這2個方面原因使硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠的價格從(cong)2011年起開始低于石(shi)(shi)油(you)(you)(you)(you)基合(he)(he)(he)成橡(xiang)膠，僅約為大(da)宗石(shi)(shi)油(you)(you)(you)(you)基橡(xiang)膠的80%～90%，成為廉價的合(he)(he)(he)成橡(xiang)膠，并(bing)開始大(da)規模替代(dai)石(shi)(shi)油(you)(you)(you)(you)基合(he)(he)(he)成橡(xiang)膠。這將(jiang)極大(da)拓展有機(ji)硅(gui)(gui)(gui)產業的市場(chang)空間(jian)，同(tong)(tong)時將(jiang)帶動硅(gui)(gui)(gui)油(you)(you)(you)(you)、硅(gui)(gui)(gui)烷偶聯劑和硅(gui)(gui)(gui)樹脂等其(qi)他有機(ji)硅(gui)(gui)(gui)產品的消費。