硅橡膠是指主(zhu)鏈由硅(gui)(gui)(gui)和氧原子交替(ti)構(gou)成(cheng)，硅(gui)(gui)(gui)原子上通(tong)常連有兩個(ge)有機(ji)基團(tuan)的(de)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)。普通(tong)的(de)硅(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)主(zhu)要由含甲基和少量(liang)乙烯基的(de)硅(gui)(gui)(gui)氧鏈節組(zu)成(cheng)。苯基的(de)引(yin)入可(ke)(ke)提(ti)高(gao)硅(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)耐高(gao)、低溫性能(neng)，三氟丙基及氰基的(de)引(yin)入則可(ke)(ke)提(ti)高(gao)硅(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)耐溫及耐油性能(neng)。硅(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)耐低溫性能(neng)良好(hao)，一(yi)般(ban)在(zai)-55℃下(xia)仍能(neng)工(gong)作(zuo)。引(yin)入苯基后(hou)，可(ke)(ke)達-73℃。硅(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)耐熱性能(neng)也(ye)很(hen)突出(chu)，在(zai)180℃下(xia)可(ke)(ke)長(chang)期工(gong)作(zuo)，稍高(gao)于200℃也(ye)能(neng)承受數周(zhou)或更長(chang)時(shi)間仍有彈性，瞬時(shi)可(ke)(ke)耐300℃以上的(de)高(gao)溫。硅(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)透氣(qi)性好(hao)，氧氣(qi)透過率(lv)在(zai)合(he)成(cheng)聚(ju)合(he)物(wu)中是較高(gao)的(de)。此(ci)外，硅(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)還具有生理惰性、不會(hui)導致凝血的(de)突出(chu)特性，因(yin)此(ci)在(zai)醫用領域應用廣泛(fan)。

主要品種

硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)分(fen)類的(de)方法很多，通常按(an)固化前的(de)形態(tai)分(fen)為(wei)(wei)固體硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)和液(ye)體硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)；按(an)硫化溫(wen)(wen)度分(fen)為(wei)(wei)室溫(wen)(wen)硫化硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)，高溫(wen)(wen)硫化硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)；按(an)所用單體的(de)不同，可(ke)分(fen)為(wei)(wei)甲基(ji)乙(yi)烯基(ji)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)，甲基(ji)苯(ben)基(ji)乙(yi)烯基(ji)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)、氟(fu)硅(gui)(gui)(gui)，腈硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)等(deng)；按(an)性能和用途的(de)不同又可(ke)分(fen)為(wei)(wei)通用型(xing)、超耐(nai)低溫(wen)(wen)型(xing)、超耐(nai)高溫(wen)(wen)型(xing)、高強力型(xing)、耐(nai)油型(xing)、醫用型(xing)等(deng)等(deng)。

發展史

硅橡(xiang)(xiang)膠(jiao)早期是由美(mei)國(guo)以(yi)三氯化鐵為催(cui)化劑合(he)成的(de)(de)。1945年(nian)(nian)，硅橡(xiang)(xiang)膠(jiao)產(chan)品問世。1948年(nian)(nian)，采用(yong)高(gao)比表面積的(de)(de)氣相法白(bai)炭(tan)黑補強(qiang)的(de)(de)硅橡(xiang)(xiang)膠(jiao)研(yan)制成功，使硅橡(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)性(xing)能(neng)躍升到實用(yong)階(jie)段，奠定(ding)了現代硅橡(xiang)(xiang)膠(jiao)生產(chan)技(ji)術的(de)(de)基(ji)礎。從(cong)二(er)甲(jia)基(ji)二(er)氯硅烷合(he)成開始生產(chan)硅橡(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)國(guo)家有美(mei)國(guo)。俄羅(luo)斯、德(de)國(guo)、日本(ben)、韓國(guo)和中(zhong)國(guo)等。中(zhong)國(guo)硅橡(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)工業(ye)化研(yan)究始于1957年(nian)(nian)，多家研(yan)究所和企(qi)業(ye)陸續開發出各種硅橡(xiang)(xiang)膠(jiao)。到2003年(nian)(nian)底，中(zhong)國(guo)硅橡(xiang)(xiang)膠(jiao)生產(chan)能(neng)力為135千噸，其中(zhong)高(gao)溫膠(jiao)100千噸。

高溫硫化硅橡膠

高溫(wen)硫(liu)(liu)(liu)(liu)(liu)化(hua)硅(gui)橡(xiang)膠是(shi)指聚硅(gui)氧烷變成彈性(xing)體的(de)(de)過程是(shi)經(jing)過高溫(wen)（110-170℃）硫(liu)(liu)(liu)(liu)(liu)化(hua)成型的(de)(de)。它主(zhu)要以(yi)高分子量的(de)(de)聚甲基乙烯基硅(gui)氧烷為(wei)生(sheng)膠，混入補強(qiang)填(tian)料、硫(liu)(liu)(liu)(liu)(liu)化(hua)劑(ji)等，在加(jia)熱加(jia)壓下硫(liu)(liu)(liu)(liu)(liu)化(hua)成彈性(xing)體。硅(gui)橡(xiang)膠的(de)(de)補強(qiang)主(zhu)要是(shi)各(ge)種類型的(de)(de)白炭(tan)黑，可使硫(liu)(liu)(liu)(liu)(liu)化(hua)膠的(de)(de)強(qiang)度(du)增加(jia)數十倍。有時(shi)為(wei)了降低(di)成本或改(gai)善(shan)膠料性(xing)能及賦(fu)予硫(liu)(liu)(liu)(liu)(liu)化(hua)膠各(ge)種特(te)殊的(de)(de)性(xing)能，也加(jia)入相應(ying)的(de)(de)各(ge)種添加(jia)劑(ji)。硫(liu)(liu)(liu)(liu)(liu)化(hua)劑(ji)是(shi)各(ge)種有機過氧化(hua)物或加(jia)成反應(ying)催化(hua)劑(ji)。

加(jia)工成(cheng)型方法如圖所示。一次硫(liu)化(hua)(hua)(hua)的(de)(de)目的(de)(de)是(shi)進行(xing)高分子鏈的(de)(de)交聯(lian)反應(ying)；二次硫(liu)化(hua)(hua)(hua)的(de)(de)目的(de)(de)是(shi)進行(xing)補充交聯(lian)、驅(qu)除硫(liu)化(hua)(hua)(hua)劑分解產物(wu)(wu)和其他揮發(fa)性(xing)化(hua)(hua)(hua)合物(wu)(wu)以穩定硫(liu)化(hua)(hua)(hua)膠的(de)(de)各項性(xing)能。常用的(de)(de)設備(bei)有(you)開放式煉膠機(ji)、捏合機(ji)及真空密(mi)煉機(ji)。

主要性能

（1）高(gao)溫(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。硅橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)顯著的(de)(de)(de)(de)(de)特征是高(gao)溫(wen)穩定性(xing)(xing)(xing)(xing)，雖(sui)然常(chang)溫(wen)下硅橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)(de)強(qiang)度(du)(du)僅是天(tian)然橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)或(huo)某些(xie)合成(cheng)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)(de)一半，但(dan)在(zai)(zai)200℃以上的(de)(de)(de)(de)(de)高(gao)溫(wen)環(huan)境下，硅橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)仍能(neng)(neng)保持(chi)一定的(de)(de)(de)(de)(de)柔韌性(xing)(xing)(xing)(xing)、回彈(dan)性(xing)(xing)(xing)(xing)和表(biao)面硬(ying)度(du)(du)，且(qie)力(li)學(xue)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)無明顯變化。（2）低溫(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)硅橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)(de)玻璃(li)化溫(wen)度(du)(du)一般為(wei)-70~-50℃，特殊配方(fang)可(ke)達(da)-100℃，表(biao)明其(qi)低溫(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)優(you)異(yi)。這對(dui)航空、宇航工業的(de)(de)(de)(de)(de)意義重大。（3）耐(nai)候性(xing)(xing)(xing)(xing)硅橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)中Si-O-Si鍵對(dui)氧(yang)、臭氧(yang)及紫外線等(deng)(deng)十分(fen)穩定，在(zai)(zai)不加(jia)任何添加(jia)劑的(de)(de)(de)(de)(de)情(qing)況(kuang)下，就具(ju)有優(you)良的(de)(de)(de)(de)(de)耐(nai)候性(xing)(xing)(xing)(xing)。（4）電(dian)氣性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。硅橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)具(ju)有優(you)異(yi)的(de)(de)(de)(de)(de)絕緣性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)，耐(nai)電(dian)暈(yun)性(xing)(xing)(xing)(xing)和耐(nai)電(dian)弧性(xing)(xing)(xing)(xing)也非常(chang)好(hao)。（5）物(wu)理(li)機(ji)械(xie)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。硅橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)常(chang)溫(wen)下的(de)(de)(de)(de)(de)物(wu)理(li)機(ji)械(xie)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)比通用(yong)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)差(cha)，但(dan)在(zai)(zai)150℃的(de)(de)(de)(de)(de)高(gao)溫(wen)和-50℃的(de)(de)(de)(de)(de)低溫(wen)下，其(qi)物(wu)理(li)機(ji)械(xie)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)優(you)于通用(yong)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)。（6）耐(nai)油(you)及化學(xue)試劑性(xing)(xing)(xing)(xing)。普通硅橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)具(ju)有中等(deng)(deng)的(de)(de)(de)(de)(de)耐(nai)油(you)、耐(nai)溶劑性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。（7）氣體透過性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。室溫(wen)下硅橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)對(dui)空氣、氮、氧(yang)、二氧(yang)化碳等(deng)(deng)氣體的(de)(de)(de)(de)(de)透氣性(xing)(xing)(xing)(xing)比天(tian)然橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)高(gao)出(chu)30-50倍。（8）生理(li)惰性(xing)(xing)(xing)(xing)。硅橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)無毒(du)，無味(wei)，無嗅，與(yu)人體組織不粘連，具(ju)有抗凝血作用(yong)，對(dui)肌體組織的(de)(de)(de)(de)(de)反應性(xing)(xing)(xing)(xing)非常(chang)少(shao)。特別適合作為(wei)醫(yi)用(yong)材料(liao)。

硅橡膠的用量

據中國汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)(che)(che)工業(ye)協會統計，2012年，汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)(che)(che)產銷分別(bie)達(da)到(dao)1927.18萬(wan)(wan)輛(liang)和(he)1930.64萬(wan)(wan)輛(liang)，同比分別(bie)增(zeng)長4.63%和(he)4.33%，汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)(che)(che)工業(ye)硅橡膠的用(yong)(yong)量(liang)(liang)約達(da)2.0萬(wan)(wan)t。根據觀研天下(xia)的新研究，增(zeng)加(jia)有(you)機硅材料在汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)(che)(che)零部件方(fang)面的用(yong)(yong)量(liang)(liang)，可以大(da)(da)幅度(du)提(ti)高汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)(che)(che)的安全(quan)性(xing)能，因(yin)此，汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)(che)(che)產量(liang)(liang)和(he)單車(che)(che)(che)(che)(che)(che)用(yong)(yong)量(liang)(liang)水(shui)平(ping)的提(ti)高都(dou)將推(tui)動(dong)汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)(che)(che)工業(ye)對硅橡膠需(xu)求的增(zeng)加(jia)。國家鼓(gu)勵自主(zhu)品(pin)(pin)牌的汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)(che)(che)發(fa)展，關(guan)鍵汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)(che)(che)零部件實(shi)現自主(zhu)化，《2012年度(du)黨(dang)政(zheng)機關(guan)公務用(yong)(yong)車(che)(che)(che)(che)(che)(che)選用(yong)(yong)車(che)(che)(che)(che)(che)(che)型目錄(lu)（征求意見稿）》為(wei)自主(zhu)品(pin)(pin)牌擴(kuo)大(da)(da)在政(zheng)府采購的市(shi)場份額，為(wei)改變目前(qian)國內政(zheng)府采購以合資品(pin)(pin)牌產品(pin)(pin)為(wei)主(zhu)的局(ju)面提(ti)供(gong)了保(bao)(bao)障(zhang)。促進自主(zhu)品(pin)(pin)牌發(fa)展，國產汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)(che)(che)業(ye)的繁榮將為(wei)汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)(che)(che)膠的應用(yong)(yong)提(ti)供(gong)有(you)力保(bao)(bao)障(zhang)。預(yu)測未來(lai)3年，我(wo)國室(shi)溫硫(liu)化硅橡膠在汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)(che)(che)行業(ye)將以年均20%增(zeng)長。

此外，硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)是重要的(de)非石油(you)基合成(cheng)(cheng)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)，約占(zhan)非石油(you)基合成(cheng)(cheng)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)消(xiao)費量(liang)的(de)98%。但因為石油(you)價(jia)格的(de)大幅上漲(zhang)，同時我國(guo)在硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)關(guan)鍵原料(liao)有(you)機(ji)硅(gui)單體(ti)的(de)生(sheng)產(chan)技(ji)術方面取(qu)得突(tu)破，有(you)機(ji)硅(gui)單體(ti)的(de)生(sheng)產(chan)技(ji)術在2005年前被幾(ji)家跨國(guo)公司壟斷，但目前我國(guo)已發展成(cheng)(cheng)為全球有(you)機(ji)硅(gui)單體(ti)第1大國(guo)，這(zhe)2個方面原因使(shi)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)價(jia)格從(cong)2011年起開始低于(yu)石油(you)基合成(cheng)(cheng)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)，僅約為大宗石油(you)基橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)80%～90%，成(cheng)(cheng)為廉價(jia)的(de)合成(cheng)(cheng)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)，并開始大規模替代石油(you)基合成(cheng)(cheng)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)。這(zhe)將極大拓展有(you)機(ji)硅(gui)產(chan)業的(de)市場(chang)空間，同時將帶動(dong)硅(gui)油(you)、硅(gui)烷偶聯劑和硅(gui)樹脂等其(qi)他有(you)機(ji)硅(gui)產(chan)品的(de)消(xiao)費。