硅橡膠是(shi)(shi)指主鏈由硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)和(he)(he)氧原(yuan)(yuan)子交(jiao)替構成(cheng)，硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)原(yuan)(yuan)子上通常連(lian)有兩個(ge)有機基(ji)團(tuan)的(de)(de)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)。普通的(de)(de)硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)主要由含甲基(ji)和(he)(he)少(shao)量乙烯基(ji)的(de)(de)硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)氧鏈節(jie)組成(cheng)。苯(ben)基(ji)的(de)(de)引入可(ke)提高(gao)(gao)(gao)硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)耐(nai)(nai)高(gao)(gao)(gao)、低溫性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)，三(san)氟(fu)丙基(ji)及氰基(ji)的(de)(de)引入則(ze)可(ke)提高(gao)(gao)(gao)硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)耐(nai)(nai)溫及耐(nai)(nai)油性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)耐(nai)(nai)低溫性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)良(liang)好，一般在(zai)-55℃下仍(reng)能(neng)(neng)工作(zuo)。引入苯(ben)基(ji)后，可(ke)達-73℃。硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)耐(nai)(nai)熱性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)也很突(tu)(tu)出，在(zai)180℃下可(ke)長(chang)期(qi)工作(zuo)，稍高(gao)(gao)(gao)于200℃也能(neng)(neng)承(cheng)受數周或更(geng)長(chang)時(shi)間仍(reng)有彈性(xing)(xing)(xing)，瞬時(shi)可(ke)耐(nai)(nai)300℃以上的(de)(de)高(gao)(gao)(gao)溫。硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)透氣性(xing)(xing)(xing)好，氧氣透過(guo)率在(zai)合成(cheng)聚(ju)合物中是(shi)(shi)較高(gao)(gao)(gao)的(de)(de)。此外(wai)，硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)還具有生理(li)惰性(xing)(xing)(xing)、不會導致(zhi)凝血的(de)(de)突(tu)(tu)出特性(xing)(xing)(xing)，因(yin)此在(zai)醫用(yong)領域應用(yong)廣泛。

主要品種

硅橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)分(fen)(fen)類的(de)方(fang)法很多，通常(chang)按(an)(an)固化前的(de)形態分(fen)(fen)為(wei)固體(ti)硅橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)和液體(ti)硅橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)；按(an)(an)硫化溫(wen)(wen)度分(fen)(fen)為(wei)室溫(wen)(wen)硫化硅橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)，高溫(wen)(wen)硫化硅橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)；按(an)(an)所用單體(ti)的(de)不同，可分(fen)(fen)為(wei)甲(jia)基(ji)乙(yi)烯基(ji)硅橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)，甲(jia)基(ji)苯基(ji)乙(yi)烯基(ji)硅橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)、氟硅，腈硅橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)等(deng)；按(an)(an)性能和用途的(de)不同又可分(fen)(fen)為(wei)通用型(xing)(xing)、超耐(nai)低溫(wen)(wen)型(xing)(xing)、超耐(nai)高溫(wen)(wen)型(xing)(xing)、高強力型(xing)(xing)、耐(nai)油型(xing)(xing)、醫用型(xing)(xing)等(deng)等(deng)。

發展史

硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)早期是由美(mei)國(guo)(guo)以三氯(lv)化(hua)(hua)鐵為催化(hua)(hua)劑合成(cheng)的(de)。1945年，硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)產(chan)品(pin)問世。1948年，采用(yong)高(gao)比表面積的(de)氣(qi)相法白炭黑補強(qiang)的(de)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)研(yan)制(zhi)成(cheng)功，使硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)性(xing)能躍升到實用(yong)階段，奠定(ding)了(le)現代硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)生產(chan)技術的(de)基礎(chu)。從二甲(jia)基二氯(lv)硅(gui)(gui)烷(wan)合成(cheng)開始生產(chan)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)國(guo)(guo)家有美(mei)國(guo)(guo)。俄(e)羅斯、德國(guo)(guo)、日本(ben)、韓(han)國(guo)(guo)和中(zhong)國(guo)(guo)等。中(zhong)國(guo)(guo)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)工業化(hua)(hua)研(yan)究始于1957年，多家研(yan)究所和企(qi)業陸續開發出各種硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)。到2003年底，中(zhong)國(guo)(guo)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)生產(chan)能力為135千噸(dun)，其中(zhong)高(gao)溫膠(jiao)(jiao)100千噸(dun)。

高溫硫化硅橡膠

高(gao)溫(wen)硫(liu)化(hua)硅橡膠(jiao)(jiao)(jiao)是(shi)(shi)指聚硅氧(yang)烷變(bian)成(cheng)彈性(xing)體(ti)的過程(cheng)是(shi)(shi)經過高(gao)溫(wen)（110-170℃）硫(liu)化(hua)成(cheng)型的。它(ta)主(zhu)要以高(gao)分子(zi)量的聚甲基(ji)乙烯基(ji)硅氧(yang)烷為生膠(jiao)(jiao)(jiao)，混(hun)入補(bu)強(qiang)(qiang)填料、硫(liu)化(hua)劑(ji)等，在加(jia)熱加(jia)壓(ya)下硫(liu)化(hua)成(cheng)彈性(xing)體(ti)。硅橡膠(jiao)(jiao)(jiao)的補(bu)強(qiang)(qiang)主(zhu)要是(shi)(shi)各種(zhong)(zhong)類型的白炭黑，可使(shi)硫(liu)化(hua)膠(jiao)(jiao)(jiao)的強(qiang)(qiang)度增加(jia)數十倍。有(you)時為了降(jiang)低成(cheng)本或改(gai)善(shan)膠(jiao)(jiao)(jiao)料性(xing)能及賦予硫(liu)化(hua)膠(jiao)(jiao)(jiao)各種(zhong)(zhong)特殊的性(xing)能，也加(jia)入相(xiang)應的各種(zhong)(zhong)添加(jia)劑(ji)。硫(liu)化(hua)劑(ji)是(shi)(shi)各種(zhong)(zhong)有(you)機過氧(yang)化(hua)物或加(jia)成(cheng)反(fan)應催化(hua)劑(ji)。

加工成型(xing)方法如圖所示(shi)。一次(ci)硫化的(de)目的(de)是進行(xing)高分(fen)子(zi)鏈(lian)的(de)交(jiao)聯(lian)(lian)反應；二次(ci)硫化的(de)目的(de)是進行(xing)補充交(jiao)聯(lian)(lian)、驅除硫化劑分(fen)解產物(wu)和其他揮發性化合物(wu)以穩(wen)定硫化膠的(de)各項性能(neng)。常(chang)用(yong)的(de)設備有開放(fang)式煉膠機、捏合機及真空(kong)密煉機。

主要性能

（1）高(gao)(gao)(gao)溫(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)顯著的(de)(de)(de)(de)特征是高(gao)(gao)(gao)溫(wen)穩(wen)定(ding)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)，雖然常溫(wen)下(xia)(xia)硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)強度(du)僅是天然橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)或某些(xie)合成橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)一半，但(dan)在200℃以上的(de)(de)(de)(de)高(gao)(gao)(gao)溫(wen)環境下(xia)(xia)，硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)仍能(neng)(neng)(neng)保持一定(ding)的(de)(de)(de)(de)柔韌性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)、回彈性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)和表(biao)面硬度(du)，且力學(xue)(xue)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)無(wu)明顯變化(hua)。（2）低(di)(di)溫(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)玻璃化(hua)溫(wen)度(du)一般為-70~-50℃，特殊(shu)配方可達(da)-100℃，表(biao)明其(qi)低(di)(di)溫(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)優(you)異(yi)。這(zhe)對航空(kong)、宇航工業的(de)(de)(de)(de)意義重大。（3）耐(nai)(nai)候性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)中Si-O-Si鍵對氧、臭氧及(ji)紫(zi)外(wai)線等十分穩(wen)定(ding)，在不加任(ren)何添加劑(ji)(ji)的(de)(de)(de)(de)情況下(xia)(xia)，就具(ju)有優(you)良的(de)(de)(de)(de)耐(nai)(nai)候性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)。（4）電氣性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)具(ju)有優(you)異(yi)的(de)(de)(de)(de)絕緣(yuan)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)，耐(nai)(nai)電暈(yun)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)和耐(nai)(nai)電弧性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)也非(fei)常好。（5）物(wu)理(li)機(ji)械(xie)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)常溫(wen)下(xia)(xia)的(de)(de)(de)(de)物(wu)理(li)機(ji)械(xie)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)比(bi)通用(yong)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)差(cha)，但(dan)在150℃的(de)(de)(de)(de)高(gao)(gao)(gao)溫(wen)和-50℃的(de)(de)(de)(de)低(di)(di)溫(wen)下(xia)(xia)，其(qi)物(wu)理(li)機(ji)械(xie)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)優(you)于通用(yong)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)。（6）耐(nai)(nai)油(you)及(ji)化(hua)學(xue)(xue)試(shi)劑(ji)(ji)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)。普通硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)具(ju)有中等的(de)(de)(de)(de)耐(nai)(nai)油(you)、耐(nai)(nai)溶劑(ji)(ji)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。（7）氣體透過性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。室溫(wen)下(xia)(xia)硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)對空(kong)氣、氮、氧、二氧化(hua)碳(tan)等氣體的(de)(de)(de)(de)透氣性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)比(bi)天然橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)高(gao)(gao)(gao)出30-50倍。（8）生(sheng)理(li)惰性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)。硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)無(wu)毒，無(wu)味，無(wu)嗅(xiu)，與(yu)人(ren)體組(zu)織不粘連，具(ju)有抗凝血(xue)作(zuo)用(yong)，對肌(ji)體組(zu)織的(de)(de)(de)(de)反應性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)非(fei)常少。特別(bie)適合作(zuo)為醫用(yong)材料。

硅橡膠的用量

據(ju)中國(guo)(guo)(guo)汽(qi)(qi)車(che)(che)工業(ye)(ye)協會統計，2012年，汽(qi)(qi)車(che)(che)產銷分(fen)別(bie)達(da)到1927.18萬輛(liang)和(he)(he)1930.64萬輛(liang)，同比分(fen)別(bie)增長4.63%和(he)(he)4.33%，汽(qi)(qi)車(che)(che)工業(ye)(ye)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)用(yong)(yong)量約達(da)2.0萬t。根據(ju)觀研天下的(de)(de)(de)新研究，增加有機硅(gui)材(cai)料在汽(qi)(qi)車(che)(che)零部件(jian)方(fang)面(mian)的(de)(de)(de)用(yong)(yong)量，可以(yi)大幅度提高(gao)汽(qi)(qi)車(che)(che)的(de)(de)(de)安全性能(neng)，因(yin)此，汽(qi)(qi)車(che)(che)產量和(he)(he)單車(che)(che)用(yong)(yong)量水平的(de)(de)(de)提高(gao)都將推動汽(qi)(qi)車(che)(che)工業(ye)(ye)對硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)需求的(de)(de)(de)增加。國(guo)(guo)(guo)家(jia)鼓勵自(zi)主(zhu)(zhu)品牌(pai)的(de)(de)(de)汽(qi)(qi)車(che)(che)發(fa)展(zhan)，關鍵汽(qi)(qi)車(che)(che)零部件(jian)實現自(zi)主(zhu)(zhu)化(hua)，《2012年度黨政機關公務用(yong)(yong)車(che)(che)選用(yong)(yong)車(che)(che)型目(mu)錄(lu)（征求意見稿）》為自(zi)主(zhu)(zhu)品牌(pai)擴大在政府采(cai)購的(de)(de)(de)市(shi)場份額，為改變目(mu)前國(guo)(guo)(guo)內政府采(cai)購以(yi)合資品牌(pai)產品為主(zhu)(zhu)的(de)(de)(de)局面(mian)提供了保障。促(cu)進自(zi)主(zhu)(zhu)品牌(pai)發(fa)展(zhan)，國(guo)(guo)(guo)產汽(qi)(qi)車(che)(che)業(ye)(ye)的(de)(de)(de)繁榮將為汽(qi)(qi)車(che)(che)膠(jiao)的(de)(de)(de)應用(yong)(yong)提供有力保障。預測未來(lai)3年，我(wo)國(guo)(guo)(guo)室溫硫化(hua)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)在汽(qi)(qi)車(che)(che)行(xing)業(ye)(ye)將以(yi)年均20%增長。

此(ci)外，硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)是重(zhong)要的(de)(de)非石(shi)(shi)油(you)(you)(you)基合(he)成(cheng)(cheng)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)，約占非石(shi)(shi)油(you)(you)(you)基合(he)成(cheng)(cheng)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)消費量的(de)(de)98%。但因(yin)為石(shi)(shi)油(you)(you)(you)價(jia)格(ge)的(de)(de)大(da)幅上(shang)漲，同(tong)時我國在硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)關鍵原(yuan)料有(you)機硅(gui)單(dan)(dan)體(ti)的(de)(de)生(sheng)產(chan)技術方(fang)面取得突(tu)破，有(you)機硅(gui)單(dan)(dan)體(ti)的(de)(de)生(sheng)產(chan)技術在2005年前被幾家跨國公(gong)司(si)壟斷，但目(mu)前我國已(yi)發(fa)展成(cheng)(cheng)為全(quan)球(qiu)有(you)機硅(gui)單(dan)(dan)體(ti)第(di)1大(da)國，這(zhe)2個方(fang)面原(yuan)因(yin)使硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)價(jia)格(ge)從2011年起開(kai)始(shi)低(di)于(yu)石(shi)(shi)油(you)(you)(you)基合(he)成(cheng)(cheng)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)，僅(jin)約為大(da)宗石(shi)(shi)油(you)(you)(you)基橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)80%～90%，成(cheng)(cheng)為廉價(jia)的(de)(de)合(he)成(cheng)(cheng)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)，并開(kai)始(shi)大(da)規模替代石(shi)(shi)油(you)(you)(you)基合(he)成(cheng)(cheng)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)。這(zhe)將(jiang)極大(da)拓展有(you)機硅(gui)產(chan)業的(de)(de)市場空(kong)間，同(tong)時將(jiang)帶(dai)動(dong)硅(gui)油(you)(you)(you)、硅(gui)烷偶聯(lian)劑(ji)和(he)硅(gui)樹脂等其他(ta)有(you)機硅(gui)產(chan)品的(de)(de)消費。