硅橡膠是指(zhi)主鏈由(you)硅(gui)和(he)氧(yang)(yang)原子交替構成，硅(gui)原子上通(tong)常連有兩(liang)個有機基團(tuan)的(de)(de)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠。普(pu)通(tong)的(de)(de)硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠主要由(you)含甲基和(he)少量乙烯基的(de)(de)硅(gui)氧(yang)(yang)鏈節(jie)組成。苯(ben)基的(de)(de)引入可提高(gao)硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠的(de)(de)耐高(gao)、低(di)溫(wen)性(xing)能，三氟丙基及氰基的(de)(de)引入則可提高(gao)硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠的(de)(de)耐溫(wen)及耐油性(xing)能。硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠耐低(di)溫(wen)性(xing)能良好，一般在(zai)-55℃下仍能工(gong)(gong)作(zuo)。引入苯(ben)基后，可達-73℃。硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠的(de)(de)耐熱性(xing)能也很突(tu)出(chu)，在(zai)180℃下可長(chang)期工(gong)(gong)作(zuo)，稍高(gao)于200℃也能承(cheng)受數周或更長(chang)時間仍有彈性(xing)，瞬時可耐300℃以(yi)上的(de)(de)高(gao)溫(wen)。硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠的(de)(de)透(tou)氣性(xing)好，氧(yang)(yang)氣透(tou)過率在(zai)合成聚合物中是較(jiao)高(gao)的(de)(de)。此外，硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠還具有生理惰性(xing)、不會導致凝血的(de)(de)突(tu)出(chu)特性(xing)，因此在(zai)醫用領域應(ying)用廣泛(fan)。

主要品種

硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)分類的(de)方法很多，通(tong)常按(an)(an)固化(hua)前(qian)的(de)形態分為固體硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)和液(ye)體硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)；按(an)(an)硫(liu)化(hua)溫度分為室溫硫(liu)化(hua)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)，高溫硫(liu)化(hua)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)；按(an)(an)所用(yong)單體的(de)不(bu)同，可分為甲基(ji)(ji)乙烯基(ji)(ji)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)，甲基(ji)(ji)苯基(ji)(ji)乙烯基(ji)(ji)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)、氟硅(gui)(gui)，腈(jing)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)等(deng)；按(an)(an)性能和用(yong)途的(de)不(bu)同又可分為通(tong)用(yong)型(xing)、超耐(nai)(nai)低溫型(xing)、超耐(nai)(nai)高溫型(xing)、高強力(li)型(xing)、耐(nai)(nai)油(you)型(xing)、醫(yi)用(yong)型(xing)等(deng)等(deng)。

發展史

硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)早期是由美國(guo)以三氯化(hua)鐵(tie)為催化(hua)劑合成的。1945年(nian)，硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)產(chan)品(pin)問世。1948年(nian)，采用(yong)高比表面(mian)積的氣相法白炭黑補強的硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)研制成功，使硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)的性能躍(yue)升到(dao)實用(yong)階段，奠(dian)定了現代硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)生(sheng)產(chan)技術的基礎。從(cong)二(er)甲基二(er)氯硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)烷合成開(kai)始生(sheng)產(chan)硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)的國(guo)家(jia)有(you)美國(guo)。俄(e)羅斯、德國(guo)、日本、韓國(guo)和中(zhong)國(guo)等。中(zhong)國(guo)硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)的工業化(hua)研究始于1957年(nian)，多家(jia)研究所和企業陸續開(kai)發出各種(zhong)硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)。到(dao)2003年(nian)底，中(zhong)國(guo)硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)生(sheng)產(chan)能力為135千噸(dun)，其中(zhong)高溫膠(jiao)100千噸(dun)。

高溫硫化硅橡膠

高溫(wen)硫(liu)化(hua)(hua)(hua)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)是指聚硅(gui)(gui)(gui)氧烷變成(cheng)彈性(xing)體的過(guo)程是經過(guo)高溫(wen)（110-170℃）硫(liu)化(hua)(hua)(hua)成(cheng)型的。它(ta)主(zhu)要(yao)以高分(fen)子量的聚甲(jia)基乙烯基硅(gui)(gui)(gui)氧烷為生(sheng)膠(jiao)，混入補強(qiang)(qiang)填料、硫(liu)化(hua)(hua)(hua)劑等，在加熱(re)加壓下硫(liu)化(hua)(hua)(hua)成(cheng)彈性(xing)體。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)的補強(qiang)(qiang)主(zhu)要(yao)是各(ge)種(zhong)(zhong)類型的白炭黑，可使(shi)硫(liu)化(hua)(hua)(hua)膠(jiao)的強(qiang)(qiang)度增加數十倍。有(you)(you)時為了降低成(cheng)本或改善膠(jiao)料性(xing)能(neng)及賦予硫(liu)化(hua)(hua)(hua)膠(jiao)各(ge)種(zhong)(zhong)特殊的性(xing)能(neng)，也加入相應的各(ge)種(zhong)(zhong)添加劑。硫(liu)化(hua)(hua)(hua)劑是各(ge)種(zhong)(zhong)有(you)(you)機過(guo)氧化(hua)(hua)(hua)物或加成(cheng)反應催化(hua)(hua)(hua)劑。

加(jia)工成(cheng)型方法如圖所示。一次硫(liu)化(hua)的(de)目(mu)的(de)是(shi)進行高(gao)分子鏈(lian)的(de)交(jiao)聯反應；二(er)次硫(liu)化(hua)的(de)目(mu)的(de)是(shi)進行補充交(jiao)聯、驅(qu)除(chu)硫(liu)化(hua)劑分解產物(wu)和其(qi)他揮發性化(hua)合物(wu)以穩定硫(liu)化(hua)膠的(de)各項(xiang)性能。常用(yong)的(de)設備有開放式(shi)煉膠機、捏合機及真空密煉機。

主要性能

（1）高(gao)(gao)溫(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)顯(xian)著的(de)(de)(de)(de)(de)特征是高(gao)(gao)溫(wen)(wen)穩定(ding)性(xing)(xing)(xing)(xing)，雖(sui)然(ran)常(chang)溫(wen)(wen)下硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)(de)強度(du)(du)僅是天(tian)然(ran)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)或某些(xie)合成橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)(de)一半(ban)，但(dan)在(zai)200℃以上(shang)的(de)(de)(de)(de)(de)高(gao)(gao)溫(wen)(wen)環境下，硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)仍能(neng)保持一定(ding)的(de)(de)(de)(de)(de)柔韌性(xing)(xing)(xing)(xing)、回(hui)彈性(xing)(xing)(xing)(xing)和(he)表面(mian)硬度(du)(du)，且力學性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)無(wu)明顯(xian)變化(hua)。（2）低溫(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)(de)玻璃(li)化(hua)溫(wen)(wen)度(du)(du)一般為(wei)-70~-50℃，特殊配方可達-100℃，表明其(qi)低溫(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)優(you)異(yi)。這(zhe)對航空、宇航工業(ye)的(de)(de)(de)(de)(de)意義(yi)重大。（3）耐(nai)(nai)(nai)候性(xing)(xing)(xing)(xing)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)中Si-O-Si鍵對氧(yang)、臭氧(yang)及紫外線等(deng)(deng)十分穩定(ding)，在(zai)不(bu)加(jia)任何添(tian)加(jia)劑(ji)的(de)(de)(de)(de)(de)情況下，就具有(you)優(you)良的(de)(de)(de)(de)(de)耐(nai)(nai)(nai)候性(xing)(xing)(xing)(xing)。（4）電(dian)氣性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)具有(you)優(you)異(yi)的(de)(de)(de)(de)(de)絕緣性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)，耐(nai)(nai)(nai)電(dian)暈性(xing)(xing)(xing)(xing)和(he)耐(nai)(nai)(nai)電(dian)弧性(xing)(xing)(xing)(xing)也非常(chang)好。（5）物(wu)理(li)機(ji)(ji)械(xie)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)常(chang)溫(wen)(wen)下的(de)(de)(de)(de)(de)物(wu)理(li)機(ji)(ji)械(xie)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)比(bi)通用(yong)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)差，但(dan)在(zai)150℃的(de)(de)(de)(de)(de)高(gao)(gao)溫(wen)(wen)和(he)-50℃的(de)(de)(de)(de)(de)低溫(wen)(wen)下，其(qi)物(wu)理(li)機(ji)(ji)械(xie)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)優(you)于通用(yong)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)。（6）耐(nai)(nai)(nai)油(you)及化(hua)學試劑(ji)性(xing)(xing)(xing)(xing)。普通硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)具有(you)中等(deng)(deng)的(de)(de)(de)(de)(de)耐(nai)(nai)(nai)油(you)、耐(nai)(nai)(nai)溶(rong)劑(ji)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)。（7）氣體(ti)透過性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)。室溫(wen)(wen)下硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)對空氣、氮、氧(yang)、二(er)氧(yang)化(hua)碳等(deng)(deng)氣體(ti)的(de)(de)(de)(de)(de)透氣性(xing)(xing)(xing)(xing)比(bi)天(tian)然(ran)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)高(gao)(gao)出30-50倍。（8）生理(li)惰性(xing)(xing)(xing)(xing)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)無(wu)毒(du)，無(wu)味，無(wu)嗅，與(yu)人體(ti)組織不(bu)粘(zhan)連(lian)，具有(you)抗凝血作(zuo)(zuo)用(yong)，對肌(ji)體(ti)組織的(de)(de)(de)(de)(de)反應性(xing)(xing)(xing)(xing)非常(chang)少。特別適合作(zuo)(zuo)為(wei)醫(yi)用(yong)材料。

硅橡膠的用量

據中國(guo)(guo)(guo)汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)工業(ye)協會統計，2012年(nian)(nian)，汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)產(chan)(chan)銷(xiao)分(fen)別達(da)到1927.18萬(wan)(wan)輛和1930.64萬(wan)(wan)輛，同比分(fen)別增(zeng)長4.63%和4.33%，汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)工業(ye)硅(gui)橡膠的用(yong)量約達(da)2.0萬(wan)(wan)t。根據觀研天下的新研究(jiu)，增(zeng)加有(you)機硅(gui)材料在(zai)(zai)汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)零部(bu)(bu)件方(fang)面的用(yong)量，可(ke)以大(da)幅度提高汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)的安全性能(neng)，因(yin)此，汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)產(chan)(chan)量和單車(che)(che)用(yong)量水平的提高都(dou)將推動汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)工業(ye)對硅(gui)橡膠需求(qiu)的增(zeng)加。國(guo)(guo)(guo)家鼓勵自(zi)主(zhu)品(pin)牌(pai)的汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)發展，關鍵汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)零部(bu)(bu)件實現自(zi)主(zhu)化，《2012年(nian)(nian)度黨(dang)政(zheng)機關公務(wu)用(yong)車(che)(che)選用(yong)車(che)(che)型目(mu)錄（征(zheng)求(qiu)意見(jian)稿）》為(wei)(wei)(wei)自(zi)主(zhu)品(pin)牌(pai)擴(kuo)大(da)在(zai)(zai)政(zheng)府采(cai)購的市場份額(e)，為(wei)(wei)(wei)改變目(mu)前國(guo)(guo)(guo)內政(zheng)府采(cai)購以合資品(pin)牌(pai)產(chan)(chan)品(pin)為(wei)(wei)(wei)主(zhu)的局(ju)面提供(gong)了(le)保障。促進自(zi)主(zhu)品(pin)牌(pai)發展，國(guo)(guo)(guo)產(chan)(chan)汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)業(ye)的繁榮(rong)將為(wei)(wei)(wei)汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)膠的應用(yong)提供(gong)有(you)力保障。預(yu)測未(wei)來(lai)3年(nian)(nian)，我國(guo)(guo)(guo)室溫硫(liu)化硅(gui)橡膠在(zai)(zai)汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)行業(ye)將以年(nian)(nian)均20%增(zeng)長。

此(ci)外(wai)，硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)是重(zhong)要(yao)的(de)(de)(de)(de)非石(shi)油基(ji)合(he)成(cheng)(cheng)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)，約(yue)占非石(shi)油基(ji)合(he)成(cheng)(cheng)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)消費(fei)量的(de)(de)(de)(de)98%。但因(yin)為石(shi)油價(jia)格的(de)(de)(de)(de)大(da)幅上漲，同時我國(guo)在硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)關鍵原料有機(ji)(ji)硅(gui)(gui)單體的(de)(de)(de)(de)生產技(ji)術(shu)方面(mian)取得突破，有機(ji)(ji)硅(gui)(gui)單體的(de)(de)(de)(de)生產技(ji)術(shu)在2005年前被幾家跨國(guo)公司壟斷(duan)，但目前我國(guo)已發展(zhan)成(cheng)(cheng)為全(quan)球(qiu)有機(ji)(ji)硅(gui)(gui)單體第(di)1大(da)國(guo)，這(zhe)2個方面(mian)原因(yin)使硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)價(jia)格從2011年起開始(shi)(shi)低于石(shi)油基(ji)合(he)成(cheng)(cheng)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)，僅約(yue)為大(da)宗石(shi)油基(ji)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)80%～90%，成(cheng)(cheng)為廉價(jia)的(de)(de)(de)(de)合(he)成(cheng)(cheng)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)，并開始(shi)(shi)大(da)規(gui)模替代石(shi)油基(ji)合(he)成(cheng)(cheng)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)。這(zhe)將極大(da)拓(tuo)展(zhan)有機(ji)(ji)硅(gui)(gui)產業(ye)的(de)(de)(de)(de)市場空間，同時將帶動硅(gui)(gui)油、硅(gui)(gui)烷(wan)偶聯劑和硅(gui)(gui)樹脂等其他有機(ji)(ji)硅(gui)(gui)產品的(de)(de)(de)(de)消費(fei)。