硅橡膠是(shi)指主鏈(lian)由(you)硅(gui)和氧原(yuan)子(zi)交替構成(cheng)，硅(gui)原(yuan)子(zi)上通(tong)常連有(you)兩個有(you)機基(ji)團的(de)(de)(de)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)。普通(tong)的(de)(de)(de)硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)主要由(you)含甲基(ji)和少量(liang)乙烯基(ji)的(de)(de)(de)硅(gui)氧鏈(lian)節組成(cheng)。苯(ben)基(ji)的(de)(de)(de)引(yin)入可(ke)提(ti)高(gao)(gao)(gao)硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)耐(nai)高(gao)(gao)(gao)、低溫(wen)性(xing)(xing)能，三(san)氟丙基(ji)及(ji)氰基(ji)的(de)(de)(de)引(yin)入則可(ke)提(ti)高(gao)(gao)(gao)硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)耐(nai)溫(wen)及(ji)耐(nai)油(you)性(xing)(xing)能。硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)耐(nai)低溫(wen)性(xing)(xing)能良好(hao)，一般在(zai)(zai)-55℃下仍能工作。引(yin)入苯(ben)基(ji)后(hou)，可(ke)達-73℃。硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)耐(nai)熱性(xing)(xing)能也很突出，在(zai)(zai)180℃下可(ke)長(chang)期工作，稍高(gao)(gao)(gao)于200℃也能承受數(shu)周或更長(chang)時間仍有(you)彈性(xing)(xing)，瞬時可(ke)耐(nai)300℃以上的(de)(de)(de)高(gao)(gao)(gao)溫(wen)。硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)透(tou)氣性(xing)(xing)好(hao)，氧氣透(tou)過率(lv)在(zai)(zai)合成(cheng)聚合物中(zhong)是(shi)較高(gao)(gao)(gao)的(de)(de)(de)。此外，硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)還具有(you)生理惰性(xing)(xing)、不會(hui)導致(zhi)凝血的(de)(de)(de)突出特性(xing)(xing)，因此在(zai)(zai)醫(yi)用領域(yu)應用廣泛。

主要品種

硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)分(fen)(fen)類的方(fang)法很多，通(tong)常(chang)按固化前的形(xing)態分(fen)(fen)為固體硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)和液(ye)體硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)；按硫化溫度分(fen)(fen)為室溫硫化硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)，高溫硫化硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)；按所用單(dan)體的不同(tong)，可分(fen)(fen)為甲基(ji)乙烯(xi)基(ji)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)，甲基(ji)苯基(ji)乙烯(xi)基(ji)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)、氟(fu)硅(gui)(gui)，腈硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)等；按性(xing)能和用途的不同(tong)又可分(fen)(fen)為通(tong)用型(xing)(xing)、超耐(nai)低(di)溫型(xing)(xing)、超耐(nai)高溫型(xing)(xing)、高強力型(xing)(xing)、耐(nai)油型(xing)(xing)、醫用型(xing)(xing)等等。

發展史

硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)早期是由美國(guo)以三(san)氯化(hua)鐵為(wei)催化(hua)劑合成(cheng)的。1945年，硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)產品問世。1948年，采用(yong)高(gao)(gao)比表面積的氣相(xiang)法白(bai)炭黑(hei)補(bu)強的硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)研(yan)制成(cheng)功，使硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)的性能躍(yue)升(sheng)到(dao)實用(yong)階段，奠定了(le)現代(dai)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)生產技術(shu)的基(ji)礎。從二(er)甲基(ji)二(er)氯硅(gui)(gui)烷合成(cheng)開始(shi)生產硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)的國(guo)家有(you)美國(guo)。俄(e)羅斯、德國(guo)、日(ri)本、韓國(guo)和中國(guo)等(deng)。中國(guo)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)的工業化(hua)研(yan)究(jiu)始(shi)于1957年，多家研(yan)究(jiu)所和企業陸續開發出各種硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)。到(dao)2003年底，中國(guo)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)生產能力為(wei)135千(qian)噸，其中高(gao)(gao)溫膠(jiao)100千(qian)噸。

高溫硫化硅橡膠

高(gao)溫(wen)硫(liu)(liu)化(hua)(hua)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)是(shi)(shi)指聚硅(gui)(gui)氧(yang)烷(wan)變成彈性體的過(guo)程是(shi)(shi)經過(guo)高(gao)溫(wen)（110-170℃）硫(liu)(liu)化(hua)(hua)成型(xing)(xing)的。它主要(yao)以高(gao)分子量的聚甲基乙(yi)烯基硅(gui)(gui)氧(yang)烷(wan)為(wei)生膠(jiao)，混入補(bu)強(qiang)填料、硫(liu)(liu)化(hua)(hua)劑(ji)(ji)等，在加(jia)(jia)熱加(jia)(jia)壓(ya)下硫(liu)(liu)化(hua)(hua)成彈性體。硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)的補(bu)強(qiang)主要(yao)是(shi)(shi)各(ge)種類型(xing)(xing)的白炭黑，可使(shi)硫(liu)(liu)化(hua)(hua)膠(jiao)的強(qiang)度增加(jia)(jia)數(shu)十倍。有時為(wei)了降低(di)成本(ben)或改善膠(jiao)料性能(neng)及賦(fu)予硫(liu)(liu)化(hua)(hua)膠(jiao)各(ge)種特殊的性能(neng)，也加(jia)(jia)入相應(ying)的各(ge)種添(tian)加(jia)(jia)劑(ji)(ji)。硫(liu)(liu)化(hua)(hua)劑(ji)(ji)是(shi)(shi)各(ge)種有機(ji)過(guo)氧(yang)化(hua)(hua)物(wu)或加(jia)(jia)成反應(ying)催化(hua)(hua)劑(ji)(ji)。

加工成(cheng)型方法如(ru)圖所示。一次(ci)硫(liu)化(hua)的(de)(de)目的(de)(de)是進行高分子鏈的(de)(de)交聯(lian)(lian)反(fan)應；二次(ci)硫(liu)化(hua)的(de)(de)目的(de)(de)是進行補(bu)充交聯(lian)(lian)、驅除(chu)硫(liu)化(hua)劑分解產物和(he)其他揮發性化(hua)合(he)物以穩定(ding)硫(liu)化(hua)膠的(de)(de)各(ge)項(xiang)性能。常用的(de)(de)設備有開放式煉膠機、捏合(he)機及真空密煉機。

主要性能

（1）高溫(wen)(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)顯著的(de)(de)(de)特(te)征是(shi)高溫(wen)(wen)(wen)穩定性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)，雖然(ran)常(chang)(chang)溫(wen)(wen)(wen)下(xia)(xia)硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)強度僅是(shi)天(tian)然(ran)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)或某些(xie)合成橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)一半，但在200℃以上的(de)(de)(de)高溫(wen)(wen)(wen)環(huan)境下(xia)(xia)，硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)仍能(neng)(neng)保持一定的(de)(de)(de)柔韌性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)、回彈(dan)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)和(he)表面硬度，且力學性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)無明顯變化。（2）低溫(wen)(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)玻璃化溫(wen)(wen)(wen)度一般為-70~-50℃，特(te)殊配方可達(da)-100℃，表明其低溫(wen)(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)優(you)(you)異(yi)。這(zhe)對航空、宇航工業的(de)(de)(de)意義重大。（3）耐(nai)(nai)候性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)中(zhong)Si-O-Si鍵對氧(yang)、臭氧(yang)及紫(zi)外線等(deng)十分穩定，在不(bu)(bu)加(jia)任何添(tian)加(jia)劑(ji)的(de)(de)(de)情(qing)況下(xia)(xia)，就(jiu)具有(you)優(you)(you)良(liang)的(de)(de)(de)耐(nai)(nai)候性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)。（4）電(dian)(dian)氣性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)具有(you)優(you)(you)異(yi)的(de)(de)(de)絕(jue)緣性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)，耐(nai)(nai)電(dian)(dian)暈性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)和(he)耐(nai)(nai)電(dian)(dian)弧(hu)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)也非(fei)常(chang)(chang)好。（5）物理(li)機(ji)械(xie)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)常(chang)(chang)溫(wen)(wen)(wen)下(xia)(xia)的(de)(de)(de)物理(li)機(ji)械(xie)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)比(bi)通(tong)用橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)差，但在150℃的(de)(de)(de)高溫(wen)(wen)(wen)和(he)-50℃的(de)(de)(de)低溫(wen)(wen)(wen)下(xia)(xia)，其物理(li)機(ji)械(xie)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)優(you)(you)于通(tong)用橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)。（6）耐(nai)(nai)油(you)及化學試劑(ji)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)。普通(tong)硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)具有(you)中(zhong)等(deng)的(de)(de)(de)耐(nai)(nai)油(you)、耐(nai)(nai)溶(rong)劑(ji)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。（7）氣體透過性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。室溫(wen)(wen)(wen)下(xia)(xia)硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)對空氣、氮(dan)、氧(yang)、二(er)氧(yang)化碳等(deng)氣體的(de)(de)(de)透氣性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)比(bi)天(tian)然(ran)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)高出30-50倍。（8）生理(li)惰性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)。硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)無毒(du)，無味，無嗅(xiu)，與人體組(zu)織不(bu)(bu)粘(zhan)連，具有(you)抗凝血作(zuo)用，對肌體組(zu)織的(de)(de)(de)反應性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)非(fei)常(chang)(chang)少。特(te)別適合作(zuo)為醫(yi)用材料。

硅橡膠的用量

據(ju)中國汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)工(gong)業協會統(tong)計，2012年(nian)，汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)產(chan)(chan)銷分別(bie)達到1927.18萬輛(liang)和1930.64萬輛(liang)，同比分別(bie)增(zeng)(zeng)長4.63%和4.33%，汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)工(gong)業硅(gui)(gui)橡膠的(de)(de)用(yong)量(liang)約達2.0萬t。根據(ju)觀研天下的(de)(de)新(xin)研究，增(zeng)(zeng)加有(you)(you)機(ji)硅(gui)(gui)材料在(zai)汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)零部件(jian)方面的(de)(de)用(yong)量(liang)，可(ke)以(yi)(yi)大幅度提高汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)的(de)(de)安全(quan)性(xing)能(neng)，因此，汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)產(chan)(chan)量(liang)和單車(che)(che)用(yong)量(liang)水平的(de)(de)提高都將(jiang)推動汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)工(gong)業對硅(gui)(gui)橡膠需求的(de)(de)增(zeng)(zeng)加。國家鼓勵自主(zhu)品(pin)牌的(de)(de)汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)發(fa)(fa)展(zhan)，關鍵汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)零部件(jian)實(shi)現自主(zhu)化(hua)，《2012年(nian)度黨政機(ji)關公(gong)務用(yong)車(che)(che)選用(yong)車(che)(che)型(xing)目(mu)錄（征求意見稿）》為(wei)自主(zhu)品(pin)牌擴大在(zai)政府(fu)采購(gou)的(de)(de)市(shi)場份額(e)，為(wei)改變目(mu)前國內政府(fu)采購(gou)以(yi)(yi)合(he)資(zi)品(pin)牌產(chan)(chan)品(pin)為(wei)主(zhu)的(de)(de)局面提供(gong)了保障。促進自主(zhu)品(pin)牌發(fa)(fa)展(zhan)，國產(chan)(chan)汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)業的(de)(de)繁榮將(jiang)為(wei)汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)膠的(de)(de)應用(yong)提供(gong)有(you)(you)力保障。預測未(wei)來3年(nian)，我國室溫硫化(hua)硅(gui)(gui)橡膠在(zai)汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)行(xing)業將(jiang)以(yi)(yi)年(nian)均20%增(zeng)(zeng)長。

此外，硅橡(xiang)(xiang)膠(jiao)是重要的(de)(de)非(fei)石(shi)油(you)(you)基合成橡(xiang)(xiang)膠(jiao)，約占非(fei)石(shi)油(you)(you)基合成橡(xiang)(xiang)膠(jiao)消費量的(de)(de)98%。但(dan)因為石(shi)油(you)(you)價(jia)格的(de)(de)大幅(fu)上漲，同時(shi)(shi)我(wo)國在硅橡(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)關鍵原料(liao)有機(ji)(ji)硅單體(ti)的(de)(de)生(sheng)產(chan)技術方面取得(de)突破，有機(ji)(ji)硅單體(ti)的(de)(de)生(sheng)產(chan)技術在2005年前(qian)被(bei)幾(ji)家跨國公司壟斷，但(dan)目前(qian)我(wo)國已發展(zhan)成為全球有機(ji)(ji)硅單體(ti)第1大國，這2個方面原因使硅橡(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)價(jia)格從(cong)2011年起(qi)開始低于石(shi)油(you)(you)基合成橡(xiang)(xiang)膠(jiao)，僅(jin)約為大宗石(shi)油(you)(you)基橡(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)80%～90%，成為廉(lian)價(jia)的(de)(de)合成橡(xiang)(xiang)膠(jiao)，并開始大規模替代石(shi)油(you)(you)基合成橡(xiang)(xiang)膠(jiao)。這將極大拓展(zhan)有機(ji)(ji)硅產(chan)業的(de)(de)市場空(kong)間，同時(shi)(shi)將帶(dai)動硅油(you)(you)、硅烷偶聯劑和硅樹(shu)脂等(deng)其他(ta)有機(ji)(ji)硅產(chan)品的(de)(de)消費。