硅橡膠是指主鏈由硅(gui)(gui)(gui)(gui)和氧(yang)原子交(jiao)替構成(cheng)(cheng)，硅(gui)(gui)(gui)(gui)原子上通常連有(you)(you)兩個有(you)(you)機基(ji)(ji)團(tuan)的(de)(de)(de)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)。普通的(de)(de)(de)硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)主要由含甲基(ji)(ji)和少量乙烯基(ji)(ji)的(de)(de)(de)硅(gui)(gui)(gui)(gui)氧(yang)鏈節(jie)組成(cheng)(cheng)。苯基(ji)(ji)的(de)(de)(de)引入可(ke)提高(gao)硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)耐高(gao)、低溫性(xing)(xing)能(neng)(neng)，三(san)氟(fu)丙基(ji)(ji)及(ji)氰基(ji)(ji)的(de)(de)(de)引入則可(ke)提高(gao)硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)耐溫及(ji)耐油性(xing)(xing)能(neng)(neng)。硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)耐低溫性(xing)(xing)能(neng)(neng)良(liang)好，一般在(zai)(zai)(zai)-55℃下仍(reng)能(neng)(neng)工(gong)作。引入苯基(ji)(ji)后(hou)，可(ke)達-73℃。硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)耐熱(re)性(xing)(xing)能(neng)(neng)也很(hen)突出，在(zai)(zai)(zai)180℃下可(ke)長(chang)期工(gong)作，稍高(gao)于200℃也能(neng)(neng)承受數(shu)周或(huo)更長(chang)時間仍(reng)有(you)(you)彈性(xing)(xing)，瞬(shun)時可(ke)耐300℃以上的(de)(de)(de)高(gao)溫。硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)透氣(qi)性(xing)(xing)好，氧(yang)氣(qi)透過率在(zai)(zai)(zai)合(he)成(cheng)(cheng)聚合(he)物中是較(jiao)高(gao)的(de)(de)(de)。此外，硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)還具(ju)有(you)(you)生(sheng)理惰性(xing)(xing)、不會導(dao)致凝血的(de)(de)(de)突出特性(xing)(xing)，因此在(zai)(zai)(zai)醫用領域應用廣泛。

主要品種

硅橡(xiang)(xiang)膠(jiao)分(fen)類的方法很多，通常按(an)固化(hua)前的形態分(fen)為固體(ti)硅橡(xiang)(xiang)膠(jiao)和液體(ti)硅橡(xiang)(xiang)膠(jiao)；按(an)硫(liu)化(hua)溫(wen)(wen)(wen)(wen)度分(fen)為室溫(wen)(wen)(wen)(wen)硫(liu)化(hua)硅橡(xiang)(xiang)膠(jiao)，高溫(wen)(wen)(wen)(wen)硫(liu)化(hua)硅橡(xiang)(xiang)膠(jiao)；按(an)所(suo)用(yong)(yong)單(dan)體(ti)的不同(tong)(tong)，可(ke)分(fen)為甲基乙烯基硅橡(xiang)(xiang)膠(jiao)，甲基苯(ben)基乙烯基硅橡(xiang)(xiang)膠(jiao)、氟硅，腈(jing)硅橡(xiang)(xiang)膠(jiao)等(deng)；按(an)性能(neng)和用(yong)(yong)途的不同(tong)(tong)又可(ke)分(fen)為通用(yong)(yong)型(xing)、超耐(nai)低溫(wen)(wen)(wen)(wen)型(xing)、超耐(nai)高溫(wen)(wen)(wen)(wen)型(xing)、高強(qiang)力型(xing)、耐(nai)油型(xing)、醫用(yong)(yong)型(xing)等(deng)等(deng)。

發展史

硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)早期(qi)是由美國(guo)以三氯(lv)化鐵為(wei)催化劑(ji)合成(cheng)的(de)。1945年，硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)產品(pin)問世(shi)。1948年，采用(yong)高(gao)比表(biao)面積的(de)氣相(xiang)法白炭黑(hei)補強的(de)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)研制成(cheng)功，使硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)性能躍升(sheng)到實(shi)用(yong)階(jie)段，奠定了現代(dai)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)生產技術的(de)基(ji)礎。從二甲基(ji)二氯(lv)硅(gui)烷合成(cheng)開(kai)(kai)始生產硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)國(guo)家有(you)美國(guo)。俄羅斯、德國(guo)、日本、韓國(guo)和中國(guo)等。中國(guo)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)工業化研究始于(yu)1957年，多家研究所(suo)和企業陸續開(kai)(kai)發出(chu)各種硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)。到2003年底，中國(guo)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)生產能力為(wei)135千噸，其(qi)中高(gao)溫膠(jiao)(jiao)100千噸。

高溫硫化硅橡膠

高(gao)溫硫化(hua)(hua)(hua)硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)是指聚(ju)硅(gui)氧(yang)烷變成(cheng)彈性體的過(guo)(guo)程(cheng)是經過(guo)(guo)高(gao)溫（110-170℃）硫化(hua)(hua)(hua)成(cheng)型(xing)的。它主要(yao)以高(gao)分子(zi)量的聚(ju)甲基乙烯基硅(gui)氧(yang)烷為生膠(jiao)(jiao)，混入(ru)補(bu)強填料、硫化(hua)(hua)(hua)劑(ji)等，在加(jia)(jia)熱(re)加(jia)(jia)壓下硫化(hua)(hua)(hua)成(cheng)彈性體。硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)的補(bu)強主要(yao)是各種(zhong)類型(xing)的白炭黑(hei)，可使硫化(hua)(hua)(hua)膠(jiao)(jiao)的強度增(zeng)加(jia)(jia)數十倍。有(you)(you)時為了降低成(cheng)本或(huo)改善膠(jiao)(jiao)料性能及賦(fu)予(yu)硫化(hua)(hua)(hua)膠(jiao)(jiao)各種(zhong)特殊的性能，也(ye)加(jia)(jia)入(ru)相應(ying)的各種(zhong)添加(jia)(jia)劑(ji)。硫化(hua)(hua)(hua)劑(ji)是各種(zhong)有(you)(you)機(ji)過(guo)(guo)氧(yang)化(hua)(hua)(hua)物或(huo)加(jia)(jia)成(cheng)反應(ying)催化(hua)(hua)(hua)劑(ji)。

加工成(cheng)型(xing)方法如圖所示。一次(ci)(ci)硫化(hua)的(de)(de)目的(de)(de)是進(jin)行高分(fen)(fen)子鏈(lian)的(de)(de)交聯反應；二次(ci)(ci)硫化(hua)的(de)(de)目的(de)(de)是進(jin)行補(bu)充交聯、驅除硫化(hua)劑分(fen)(fen)解產物和其他揮發性化(hua)合物以穩定硫化(hua)膠的(de)(de)各(ge)項性能。常用的(de)(de)設備有開放式煉膠機(ji)、捏(nie)合機(ji)及真空密煉機(ji)。

主要性能

（1）高(gao)(gao)(gao)溫(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)能(neng)。硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)顯(xian)著的(de)(de)(de)(de)(de)特(te)(te)征是(shi)高(gao)(gao)(gao)溫(wen)(wen)穩定(ding)(ding)性(xing)(xing)(xing)，雖然常(chang)溫(wen)(wen)下(xia)(xia)硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)(de)強度僅是(shi)天(tian)然橡(xiang)膠(jiao)(jiao)或某些合成橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)(de)一(yi)(yi)半，但(dan)在200℃以(yi)上的(de)(de)(de)(de)(de)高(gao)(gao)(gao)溫(wen)(wen)環(huan)境下(xia)(xia)，硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)仍能(neng)保持(chi)一(yi)(yi)定(ding)(ding)的(de)(de)(de)(de)(de)柔韌性(xing)(xing)(xing)、回彈性(xing)(xing)(xing)和(he)表面硬度，且力學性(xing)(xing)(xing)能(neng)無(wu)明(ming)顯(xian)變化。（2）低(di)溫(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)能(neng)硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)(de)玻璃(li)化溫(wen)(wen)度一(yi)(yi)般(ban)為-70~-50℃，特(te)(te)殊(shu)配方可達-100℃，表明(ming)其(qi)低(di)溫(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)能(neng)優異。這對航(hang)空、宇(yu)航(hang)工業的(de)(de)(de)(de)(de)意義重大。（3）耐(nai)候性(xing)(xing)(xing)硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)中(zhong)(zhong)Si-O-Si鍵對氧(yang)(yang)、臭(chou)氧(yang)(yang)及紫(zi)外線等十分穩定(ding)(ding)，在不加(jia)任何(he)添(tian)加(jia)劑(ji)的(de)(de)(de)(de)(de)情(qing)況下(xia)(xia)，就具有(you)(you)(you)優良的(de)(de)(de)(de)(de)耐(nai)候性(xing)(xing)(xing)。（4）電氣(qi)性(xing)(xing)(xing)能(neng)。硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)具有(you)(you)(you)優異的(de)(de)(de)(de)(de)絕緣性(xing)(xing)(xing)能(neng)，耐(nai)電暈性(xing)(xing)(xing)和(he)耐(nai)電弧性(xing)(xing)(xing)也非常(chang)好。（5）物理機械(xie)性(xing)(xing)(xing)能(neng)。硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)常(chang)溫(wen)(wen)下(xia)(xia)的(de)(de)(de)(de)(de)物理機械(xie)性(xing)(xing)(xing)能(neng)比(bi)通(tong)用橡(xiang)膠(jiao)(jiao)差(cha)，但(dan)在150℃的(de)(de)(de)(de)(de)高(gao)(gao)(gao)溫(wen)(wen)和(he)-50℃的(de)(de)(de)(de)(de)低(di)溫(wen)(wen)下(xia)(xia)，其(qi)物理機械(xie)性(xing)(xing)(xing)能(neng)優于(yu)通(tong)用橡(xiang)膠(jiao)(jiao)。（6）耐(nai)油(you)及化學試劑(ji)性(xing)(xing)(xing)。普(pu)通(tong)硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)具有(you)(you)(you)中(zhong)(zhong)等的(de)(de)(de)(de)(de)耐(nai)油(you)、耐(nai)溶(rong)劑(ji)性(xing)(xing)(xing)能(neng)。（7）氣(qi)體(ti)(ti)透過性(xing)(xing)(xing)能(neng)。室溫(wen)(wen)下(xia)(xia)硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)對空氣(qi)、氮(dan)、氧(yang)(yang)、二氧(yang)(yang)化碳等氣(qi)體(ti)(ti)的(de)(de)(de)(de)(de)透氣(qi)性(xing)(xing)(xing)比(bi)天(tian)然橡(xiang)膠(jiao)(jiao)高(gao)(gao)(gao)出30-50倍。（8）生理惰性(xing)(xing)(xing)。硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)無(wu)毒，無(wu)味，無(wu)嗅，與人體(ti)(ti)組織不粘(zhan)連，具有(you)(you)(you)抗凝血作用，對肌體(ti)(ti)組織的(de)(de)(de)(de)(de)反應性(xing)(xing)(xing)非常(chang)少。特(te)(te)別適合作為醫用材料。

硅橡膠的用量

據(ju)中國(guo)汽(qi)車(che)(che)(che)(che)(che)(che)工業(ye)協會統(tong)計，2012年(nian)，汽(qi)車(che)(che)(che)(che)(che)(che)產(chan)銷分別達到1927.18萬輛(liang)和1930.64萬輛(liang)，同比分別增長4.63%和4.33%，汽(qi)車(che)(che)(che)(che)(che)(che)工業(ye)硅橡(xiang)膠(jiao)的(de)(de)用(yong)(yong)量(liang)(liang)約(yue)達2.0萬t。根據(ju)觀(guan)研天下(xia)的(de)(de)新研究，增加(jia)有(you)機硅材料在汽(qi)車(che)(che)(che)(che)(che)(che)零部件(jian)方面的(de)(de)用(yong)(yong)量(liang)(liang)，可以大幅度提(ti)高汽(qi)車(che)(che)(che)(che)(che)(che)的(de)(de)安全性(xing)能，因此，汽(qi)車(che)(che)(che)(che)(che)(che)產(chan)量(liang)(liang)和單車(che)(che)(che)(che)(che)(che)用(yong)(yong)量(liang)(liang)水平的(de)(de)提(ti)高都將(jiang)(jiang)推(tui)動(dong)汽(qi)車(che)(che)(che)(che)(che)(che)工業(ye)對硅橡(xiang)膠(jiao)需求的(de)(de)增加(jia)。國(guo)家鼓(gu)勵自(zi)主(zhu)(zhu)品(pin)牌(pai)的(de)(de)汽(qi)車(che)(che)(che)(che)(che)(che)發(fa)展，關鍵汽(qi)車(che)(che)(che)(che)(che)(che)零部件(jian)實現自(zi)主(zhu)(zhu)化，《2012年(nian)度黨政機關公(gong)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（征求意見稿）》為自(zi)主(zhu)(zhu)品(pin)牌(pai)擴大在政府采(cai)購的(de)(de)市場(chang)份額(e)，為改變(bian)目前國(guo)內政府采(cai)購以合資品(pin)牌(pai)產(chan)品(pin)為主(zhu)(zhu)的(de)(de)局面提(ti)供(gong)了保(bao)障(zhang)。促進(jin)自(zi)主(zhu)(zhu)品(pin)牌(pai)發(fa)展，國(guo)產(chan)汽(qi)車(che)(che)(che)(che)(che)(che)業(ye)的(de)(de)繁榮將(jiang)(jiang)為汽(qi)車(che)(che)(che)(che)(che)(che)膠(jiao)的(de)(de)應(ying)用(yong)(yong)提(ti)供(gong)有(you)力保(bao)障(zhang)。預(yu)測未來3年(nian)，我國(guo)室溫硫化硅橡(xiang)膠(jiao)在汽(qi)車(che)(che)(che)(che)(che)(che)行業(ye)將(jiang)(jiang)以年(nian)均20%增長。

此外，硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)是重要(yao)的(de)(de)非石(shi)(shi)油(you)(you)基(ji)(ji)(ji)合(he)(he)成(cheng)(cheng)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)，約占非石(shi)(shi)油(you)(you)基(ji)(ji)(ji)合(he)(he)成(cheng)(cheng)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)消費(fei)(fei)量的(de)(de)98%。但(dan)因為石(shi)(shi)油(you)(you)價(jia)格的(de)(de)大(da)幅上漲，同(tong)時我(wo)國(guo)在(zai)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)關鍵原(yuan)料(liao)有(you)機(ji)(ji)(ji)硅(gui)(gui)(gui)單(dan)(dan)(dan)體的(de)(de)生產(chan)技術方(fang)面取得突破，有(you)機(ji)(ji)(ji)硅(gui)(gui)(gui)單(dan)(dan)(dan)體的(de)(de)生產(chan)技術在(zai)2005年前被幾家(jia)跨國(guo)公司壟斷，但(dan)目前我(wo)國(guo)已(yi)發展成(cheng)(cheng)為全球有(you)機(ji)(ji)(ji)硅(gui)(gui)(gui)單(dan)(dan)(dan)體第1大(da)國(guo)，這2個方(fang)面原(yuan)因使硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)價(jia)格從2011年起開始(shi)(shi)低(di)于石(shi)(shi)油(you)(you)基(ji)(ji)(ji)合(he)(he)成(cheng)(cheng)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)，僅約為大(da)宗石(shi)(shi)油(you)(you)基(ji)(ji)(ji)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)80%～90%，成(cheng)(cheng)為廉(lian)價(jia)的(de)(de)合(he)(he)成(cheng)(cheng)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)，并開始(shi)(shi)大(da)規模替代石(shi)(shi)油(you)(you)基(ji)(ji)(ji)合(he)(he)成(cheng)(cheng)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)。這將極(ji)大(da)拓展有(you)機(ji)(ji)(ji)硅(gui)(gui)(gui)產(chan)業的(de)(de)市場空(kong)間，同(tong)時將帶動硅(gui)(gui)(gui)油(you)(you)、硅(gui)(gui)(gui)烷(wan)偶(ou)聯劑(ji)和硅(gui)(gui)(gui)樹脂等其他(ta)有(you)機(ji)(ji)(ji)硅(gui)(gui)(gui)產(chan)品的(de)(de)消費(fei)(fei)。