硅橡膠是(shi)指主鏈(lian)由硅(gui)(gui)和氧(yang)原子交替構成(cheng)，硅(gui)(gui)原子上通常連有兩個有機基團的(de)(de)(de)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠。普通的(de)(de)(de)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠主要(yao)由含甲基和少量乙烯基的(de)(de)(de)硅(gui)(gui)氧(yang)鏈(lian)節(jie)組成(cheng)。苯基的(de)(de)(de)引入可提高硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠的(de)(de)(de)耐(nai)高、低(di)(di)溫性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)，三氟丙基及氰基的(de)(de)(de)引入則可提高硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠的(de)(de)(de)耐(nai)溫及耐(nai)油性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠耐(nai)低(di)(di)溫性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)良好(hao)，一般在(zai)-55℃下仍能(neng)工作。引入苯基后，可達-73℃。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠的(de)(de)(de)耐(nai)熱性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)也很突出，在(zai)180℃下可長(chang)期工作，稍高于(yu)200℃也能(neng)承受(shou)數周或更長(chang)時間仍有彈性(xing)(xing)(xing)(xing)，瞬時可耐(nai)300℃以上的(de)(de)(de)高溫。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠的(de)(de)(de)透(tou)氣性(xing)(xing)(xing)(xing)好(hao)，氧(yang)氣透(tou)過率在(zai)合成(cheng)聚(ju)合物中是(shi)較(jiao)高的(de)(de)(de)。此(ci)外，硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠還(huan)具有生(sheng)理惰(duo)性(xing)(xing)(xing)(xing)、不會導(dao)致(zhi)凝血的(de)(de)(de)突出特性(xing)(xing)(xing)(xing)，因此(ci)在(zai)醫(yi)用(yong)領域應用(yong)廣(guang)泛。

主要品種

硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)分類(lei)的方法很多，通(tong)常按(an)(an)固化(hua)前的形(xing)態(tai)分為固體硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)和(he)液(ye)體硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)；按(an)(an)硫化(hua)溫(wen)度分為室溫(wen)硫化(hua)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)，高溫(wen)硫化(hua)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)；按(an)(an)所用(yong)(yong)單體的不(bu)(bu)同，可分為甲(jia)基(ji)乙烯基(ji)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)，甲(jia)基(ji)苯基(ji)乙烯基(ji)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)、氟硅(gui)(gui)，腈硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)等；按(an)(an)性(xing)能和(he)用(yong)(yong)途的不(bu)(bu)同又可分為通(tong)用(yong)(yong)型(xing)(xing)、超(chao)耐(nai)低溫(wen)型(xing)(xing)、超(chao)耐(nai)高溫(wen)型(xing)(xing)、高強力型(xing)(xing)、耐(nai)油型(xing)(xing)、醫用(yong)(yong)型(xing)(xing)等等。

發展史

硅橡(xiang)(xiang)膠早期是由美國(guo)以(yi)三氯化(hua)鐵為催化(hua)劑合成的(de)(de)。1945年(nian)(nian)，硅橡(xiang)(xiang)膠產(chan)品問世(shi)。1948年(nian)(nian)，采用(yong)高(gao)比表面積的(de)(de)氣(qi)相法白炭黑補強(qiang)的(de)(de)硅橡(xiang)(xiang)膠研制成功(gong)，使硅橡(xiang)(xiang)膠的(de)(de)性能躍升到(dao)實(shi)用(yong)階段(duan)，奠定(ding)了現代硅橡(xiang)(xiang)膠生(sheng)產(chan)技術的(de)(de)基礎。從二甲基二氯硅烷合成開始(shi)生(sheng)產(chan)硅橡(xiang)(xiang)膠的(de)(de)國(guo)家有美國(guo)。俄羅斯(si)、德(de)國(guo)、日本、韓(han)國(guo)和中(zhong)國(guo)等。中(zhong)國(guo)硅橡(xiang)(xiang)膠的(de)(de)工業(ye)(ye)化(hua)研究(jiu)始(shi)于1957年(nian)(nian)，多家研究(jiu)所和企業(ye)(ye)陸(lu)續開發出各種(zhong)硅橡(xiang)(xiang)膠。到(dao)2003年(nian)(nian)底，中(zhong)國(guo)硅橡(xiang)(xiang)膠生(sheng)產(chan)能力為135千噸，其中(zhong)高(gao)溫膠100千噸。

高溫硫化硅橡膠

高(gao)溫硫(liu)化(hua)(hua)硅橡膠(jiao)是(shi)指聚硅氧(yang)(yang)烷(wan)變成彈性(xing)(xing)(xing)體(ti)的(de)(de)過程是(shi)經過高(gao)溫（110-170℃）硫(liu)化(hua)(hua)成型的(de)(de)。它主要以高(gao)分(fen)子量的(de)(de)聚甲基乙烯(xi)基硅氧(yang)(yang)烷(wan)為生膠(jiao)，混入(ru)補強填料(liao)、硫(liu)化(hua)(hua)劑(ji)等(deng)，在加熱加壓下硫(liu)化(hua)(hua)成彈性(xing)(xing)(xing)體(ti)。硅橡膠(jiao)的(de)(de)補強主要是(shi)各(ge)(ge)種類型的(de)(de)白炭黑，可使硫(liu)化(hua)(hua)膠(jiao)的(de)(de)強度增加數(shu)十倍。有時為了降低(di)成本或改(gai)善膠(jiao)料(liao)性(xing)(xing)(xing)能及賦予(yu)硫(liu)化(hua)(hua)膠(jiao)各(ge)(ge)種特殊的(de)(de)性(xing)(xing)(xing)能，也加入(ru)相應的(de)(de)各(ge)(ge)種添(tian)加劑(ji)。硫(liu)化(hua)(hua)劑(ji)是(shi)各(ge)(ge)種有機過氧(yang)(yang)化(hua)(hua)物或加成反應催化(hua)(hua)劑(ji)。

加(jia)工成型方法如圖所(suo)示。一次硫(liu)化(hua)的目(mu)的是進(jin)行(xing)高分子鏈的交聯反應(ying)；二次硫(liu)化(hua)的目(mu)的是進(jin)行(xing)補充(chong)交聯、驅除(chu)硫(liu)化(hua)劑(ji)分解產物和其他(ta)揮發(fa)性化(hua)合(he)物以穩定硫(liu)化(hua)膠的各項性能。常用的設備(bei)有開放(fang)式煉(lian)膠機(ji)、捏(nie)合(he)機(ji)及真空密煉(lian)機(ji)。

主要性能

（1）高(gao)溫(wen)(wen)(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)顯著的(de)特(te)征是(shi)高(gao)溫(wen)(wen)(wen)(wen)穩定性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)，雖然常(chang)溫(wen)(wen)(wen)(wen)下硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)強度(du)僅(jin)是(shi)天(tian)然橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)或某些合(he)成橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)一(yi)半，但在(zai)200℃以上的(de)高(gao)溫(wen)(wen)(wen)(wen)環(huan)境下，硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)仍能(neng)(neng)(neng)保持一(yi)定的(de)柔韌(ren)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)、回彈性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)和(he)表面(mian)硬度(du)，且(qie)力學(xue)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)無(wu)明(ming)顯變化(hua)。（2）低溫(wen)(wen)(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)玻(bo)璃(li)化(hua)溫(wen)(wen)(wen)(wen)度(du)一(yi)般為-70~-50℃，特(te)殊配(pei)方可達-100℃，表明(ming)其低溫(wen)(wen)(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)優異(yi)。這(zhe)對航空(kong)、宇航工業的(de)意義重大。（3）耐候(hou)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)中(zhong)Si-O-Si鍵對氧(yang)、臭氧(yang)及紫(zi)外線等十分(fen)穩定，在(zai)不(bu)加(jia)(jia)任(ren)何添加(jia)(jia)劑(ji)(ji)的(de)情況下，就具(ju)(ju)有優良的(de)耐候(hou)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)。（4）電氣(qi)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)具(ju)(ju)有優異(yi)的(de)絕緣(yuan)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)，耐電暈性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)和(he)耐電弧(hu)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)也(ye)非(fei)常(chang)好(hao)。（5）物(wu)理(li)機械性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)常(chang)溫(wen)(wen)(wen)(wen)下的(de)物(wu)理(li)機械性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)比(bi)通(tong)用(yong)(yong)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)差，但在(zai)150℃的(de)高(gao)溫(wen)(wen)(wen)(wen)和(he)-50℃的(de)低溫(wen)(wen)(wen)(wen)下，其物(wu)理(li)機械性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)優于通(tong)用(yong)(yong)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)。（6）耐油及化(hua)學(xue)試劑(ji)(ji)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)。普通(tong)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)具(ju)(ju)有中(zhong)等的(de)耐油、耐溶劑(ji)(ji)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。（7）氣(qi)體透(tou)過性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。室溫(wen)(wen)(wen)(wen)下硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)對空(kong)氣(qi)、氮、氧(yang)、二氧(yang)化(hua)碳等氣(qi)體的(de)透(tou)氣(qi)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)比(bi)天(tian)然橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)高(gao)出30-50倍。（8）生理(li)惰性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)無(wu)毒，無(wu)味(wei)，無(wu)嗅，與人體組織不(bu)粘連(lian)，具(ju)(ju)有抗凝血作(zuo)用(yong)(yong)，對肌(ji)體組織的(de)反應(ying)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)非(fei)常(chang)少。特(te)別適(shi)合(he)作(zuo)為醫用(yong)(yong)材料。

硅橡膠的用量

據(ju)中(zhong)國(guo)汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)工(gong)業協會統計，2012年(nian)(nian)(nian)，汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)產銷分別達到(dao)1927.18萬輛和1930.64萬輛，同比(bi)分別增長(chang)4.63%和4.33%，汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)工(gong)業硅(gui)橡膠(jiao)的(de)(de)用(yong)量(liang)約達2.0萬t。根(gen)據(ju)觀(guan)研(yan)天下的(de)(de)新研(yan)究，增加有(you)機硅(gui)材料在(zai)(zai)汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)零部(bu)件方(fang)面的(de)(de)用(yong)量(liang)，可以(yi)(yi)大幅(fu)度提(ti)(ti)高汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)的(de)(de)安全性能(neng)，因此，汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)產量(liang)和單車(che)(che)(che)(che)用(yong)量(liang)水平的(de)(de)提(ti)(ti)高都將推動汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)工(gong)業對硅(gui)橡膠(jiao)需求的(de)(de)增加。國(guo)家鼓(gu)勵自(zi)主品牌的(de)(de)汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)發(fa)展，關(guan)鍵汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)零部(bu)件實現自(zi)主化，《2012年(nian)(nian)(nian)度黨政機關(guan)公務用(yong)車(che)(che)(che)(che)選用(yong)車(che)(che)(che)(che)型目(mu)錄(lu)（征求意見(jian)稿）》為自(zi)主品牌擴大在(zai)(zai)政府(fu)采(cai)購(gou)的(de)(de)市場份額，為改變目(mu)前國(guo)內政府(fu)采(cai)購(gou)以(yi)(yi)合資品牌產品為主的(de)(de)局面提(ti)(ti)供(gong)了保障。促進自(zi)主品牌發(fa)展，國(guo)產汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)業的(de)(de)繁榮將為汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)膠(jiao)的(de)(de)應用(yong)提(ti)(ti)供(gong)有(you)力保障。預測未來3年(nian)(nian)(nian)，我國(guo)室溫硫化硅(gui)橡膠(jiao)在(zai)(zai)汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)行業將以(yi)(yi)年(nian)(nian)(nian)均20%增長(chang)。

此外，硅(gui)(gui)橡(xiang)膠是重要的(de)非石油(you)基(ji)合(he)成(cheng)橡(xiang)膠，約(yue)占非石油(you)基(ji)合(he)成(cheng)橡(xiang)膠消(xiao)費量(liang)的(de)98%。但因為石油(you)價格的(de)大幅上漲，同時我國(guo)在硅(gui)(gui)橡(xiang)膠的(de)關鍵原(yuan)(yuan)料(liao)有(you)機(ji)(ji)硅(gui)(gui)單(dan)體的(de)生(sheng)產(chan)技(ji)術(shu)方面(mian)取得突破，有(you)機(ji)(ji)硅(gui)(gui)單(dan)體的(de)生(sheng)產(chan)技(ji)術(shu)在2005年前被幾家跨(kua)國(guo)公司壟斷，但目前我國(guo)已發(fa)展(zhan)成(cheng)為全(quan)球有(you)機(ji)(ji)硅(gui)(gui)單(dan)體第1大國(guo)，這2個方面(mian)原(yuan)(yuan)因使硅(gui)(gui)橡(xiang)膠的(de)價格從(cong)2011年起開始低于(yu)石油(you)基(ji)合(he)成(cheng)橡(xiang)膠，僅約(yue)為大宗石油(you)基(ji)橡(xiang)膠的(de)80%～90%，成(cheng)為廉(lian)價的(de)合(he)成(cheng)橡(xiang)膠，并開始大規(gui)模(mo)替(ti)代石油(you)基(ji)合(he)成(cheng)橡(xiang)膠。這將(jiang)極大拓展(zhan)有(you)機(ji)(ji)硅(gui)(gui)產(chan)業的(de)市場空(kong)間，同時將(jiang)帶(dai)動硅(gui)(gui)油(you)、硅(gui)(gui)烷偶聯劑和硅(gui)(gui)樹脂等其他(ta)有(you)機(ji)(ji)硅(gui)(gui)產(chan)品的(de)消(xiao)費。