硅橡膠是指主(zhu)鏈由(you)(you)硅(gui)(gui)(gui)和(he)氧原子交替構(gou)成(cheng)，硅(gui)(gui)(gui)原子上通常連有(you)(you)兩個有(you)(you)機基團的(de)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)。普通的(de)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)主(zhu)要由(you)(you)含(han)甲基和(he)少量乙烯基的(de)硅(gui)(gui)(gui)氧鏈節組成(cheng)。苯基的(de)引(yin)入(ru)可(ke)(ke)提(ti)高硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)耐(nai)高、低溫(wen)性(xing)能(neng)(neng)，三氟(fu)丙基及(ji)氰基的(de)引(yin)入(ru)則(ze)可(ke)(ke)提(ti)高硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)耐(nai)溫(wen)及(ji)耐(nai)油性(xing)能(neng)(neng)。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)耐(nai)低溫(wen)性(xing)能(neng)(neng)良好，一般在-55℃下(xia)仍能(neng)(neng)工作。引(yin)入(ru)苯基后，可(ke)(ke)達(da)-73℃。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)耐(nai)熱性(xing)能(neng)(neng)也很突出，在180℃下(xia)可(ke)(ke)長(chang)期工作，稍高于200℃也能(neng)(neng)承受數周或更長(chang)時間仍有(you)(you)彈性(xing)，瞬時可(ke)(ke)耐(nai)300℃以上的(de)高溫(wen)。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)透氣性(xing)好，氧氣透過率在合成(cheng)聚合物中是較(jiao)高的(de)。此外，硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)還(huan)具有(you)(you)生理惰性(xing)、不會導致凝血的(de)突出特(te)性(xing)，因此在醫用(yong)領域應用(yong)廣泛。

主要品種

硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)分類的(de)方(fang)法很多，通常按(an)固化(hua)前的(de)形態分為固體(ti)硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)和液體(ti)硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)；按(an)硫化(hua)溫(wen)度分為室溫(wen)硫化(hua)硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)，高溫(wen)硫化(hua)硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)；按(an)所用(yong)單體(ti)的(de)不同，可分為甲基(ji)乙(yi)烯基(ji)硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)，甲基(ji)苯基(ji)乙(yi)烯基(ji)硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)、氟硅(gui)(gui)(gui)(gui)，腈(jing)硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)等(deng)；按(an)性能和用(yong)途的(de)不同又(you)可分為通用(yong)型(xing)、超(chao)耐低溫(wen)型(xing)、超(chao)耐高溫(wen)型(xing)、高強力型(xing)、耐油型(xing)、醫用(yong)型(xing)等(deng)等(deng)。

發展史

硅橡(xiang)膠(jiao)早期是由美(mei)國(guo)(guo)(guo)(guo)以三(san)氯化(hua)鐵為催化(hua)劑合(he)成的(de)。1945年，硅橡(xiang)膠(jiao)產(chan)品問世。1948年，采用高(gao)比表面積的(de)氣相法(fa)白炭黑補(bu)強的(de)硅橡(xiang)膠(jiao)研(yan)(yan)制成功，使(shi)硅橡(xiang)膠(jiao)的(de)性能躍(yue)升(sheng)到實用階段，奠定了現代硅橡(xiang)膠(jiao)生產(chan)技術(shu)的(de)基(ji)礎(chu)。從(cong)二甲基(ji)二氯硅烷合(he)成開始生產(chan)硅橡(xiang)膠(jiao)的(de)國(guo)(guo)(guo)(guo)家(jia)有美(mei)國(guo)(guo)(guo)(guo)。俄羅斯(si)、德國(guo)(guo)(guo)(guo)、日本、韓國(guo)(guo)(guo)(guo)和中(zhong)(zhong)國(guo)(guo)(guo)(guo)等(deng)。中(zhong)(zhong)國(guo)(guo)(guo)(guo)硅橡(xiang)膠(jiao)的(de)工(gong)業化(hua)研(yan)(yan)究始于1957年，多家(jia)研(yan)(yan)究所和企業陸續開發(fa)出各種硅橡(xiang)膠(jiao)。到2003年底，中(zhong)(zhong)國(guo)(guo)(guo)(guo)硅橡(xiang)膠(jiao)生產(chan)能力為135千噸，其中(zhong)(zhong)高(gao)溫膠(jiao)100千噸。

高溫硫化硅橡膠

高(gao)溫(wen)(wen)硫(liu)(liu)化(hua)(hua)硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)是指聚硅(gui)(gui)(gui)(gui)氧(yang)(yang)烷(wan)(wan)變成(cheng)(cheng)(cheng)彈(dan)性體的過程是經過高(gao)溫(wen)(wen)（110-170℃）硫(liu)(liu)化(hua)(hua)成(cheng)(cheng)(cheng)型的。它主(zhu)要以(yi)高(gao)分子量的聚甲基(ji)乙(yi)烯基(ji)硅(gui)(gui)(gui)(gui)氧(yang)(yang)烷(wan)(wan)為生膠(jiao)(jiao)，混入(ru)補(bu)強填料(liao)、硫(liu)(liu)化(hua)(hua)劑(ji)(ji)等，在加(jia)(jia)熱加(jia)(jia)壓(ya)下(xia)硫(liu)(liu)化(hua)(hua)成(cheng)(cheng)(cheng)彈(dan)性體。硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)的補(bu)強主(zhu)要是各種類型的白炭黑，可(ke)使硫(liu)(liu)化(hua)(hua)膠(jiao)(jiao)的強度增加(jia)(jia)數十倍。有時為了降低(di)成(cheng)(cheng)(cheng)本或(huo)改善膠(jiao)(jiao)料(liao)性能及賦予硫(liu)(liu)化(hua)(hua)膠(jiao)(jiao)各種特殊(shu)的性能，也加(jia)(jia)入(ru)相應(ying)(ying)的各種添加(jia)(jia)劑(ji)(ji)。硫(liu)(liu)化(hua)(hua)劑(ji)(ji)是各種有機(ji)過氧(yang)(yang)化(hua)(hua)物或(huo)加(jia)(jia)成(cheng)(cheng)(cheng)反應(ying)(ying)催化(hua)(hua)劑(ji)(ji)。

加工成型方(fang)法(fa)如圖(tu)所示。一(yi)次(ci)硫化(hua)(hua)的(de)(de)目(mu)(mu)的(de)(de)是(shi)進(jin)行高分(fen)子鏈的(de)(de)交聯反應(ying)；二次(ci)硫化(hua)(hua)的(de)(de)目(mu)(mu)的(de)(de)是(shi)進(jin)行補充交聯、驅除硫化(hua)(hua)劑(ji)分(fen)解產物(wu)和其(qi)他揮發(fa)性(xing)化(hua)(hua)合(he)物(wu)以穩定硫化(hua)(hua)膠的(de)(de)各項性(xing)能。常用(yong)的(de)(de)設備有開(kai)放(fang)式煉(lian)膠機、捏合(he)機及真(zhen)空密煉(lian)機。

主要性能

（1）高(gao)(gao)溫(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)能(neng)。硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)顯著的(de)(de)特(te)征是(shi)高(gao)(gao)溫(wen)(wen)穩定(ding)(ding)性(xing)(xing)(xing)，雖(sui)然(ran)常(chang)溫(wen)(wen)下(xia)(xia)硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)強度僅是(shi)天然(ran)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)或某些合成橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)一半，但在200℃以上(shang)的(de)(de)高(gao)(gao)溫(wen)(wen)環境下(xia)(xia)，硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)仍(reng)能(neng)保(bao)持(chi)一定(ding)(ding)的(de)(de)柔韌性(xing)(xing)(xing)、回(hui)彈(dan)性(xing)(xing)(xing)和表面硬(ying)度，且(qie)力學性(xing)(xing)(xing)能(neng)無明顯變化(hua)(hua)。（2）低溫(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)能(neng)硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)玻璃(li)化(hua)(hua)溫(wen)(wen)度一般(ban)為-70~-50℃，特(te)殊配方可達-100℃，表明其低溫(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)能(neng)優(you)(you)異(yi)。這對(dui)(dui)航空、宇(yu)航工(gong)業的(de)(de)意義重大(da)。（3）耐(nai)(nai)候性(xing)(xing)(xing)硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)中Si-O-Si鍵對(dui)(dui)氧、臭氧及(ji)紫外線等十分穩定(ding)(ding)，在不加任(ren)何添加劑(ji)的(de)(de)情況下(xia)(xia)，就(jiu)具(ju)有優(you)(you)良的(de)(de)耐(nai)(nai)候性(xing)(xing)(xing)。（4）電氣(qi)(qi)性(xing)(xing)(xing)能(neng)。硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)具(ju)有優(you)(you)異(yi)的(de)(de)絕緣性(xing)(xing)(xing)能(neng)，耐(nai)(nai)電暈性(xing)(xing)(xing)和耐(nai)(nai)電弧性(xing)(xing)(xing)也非(fei)常(chang)好(hao)。（5）物(wu)理(li)機械性(xing)(xing)(xing)能(neng)。硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)常(chang)溫(wen)(wen)下(xia)(xia)的(de)(de)物(wu)理(li)機械性(xing)(xing)(xing)能(neng)比通用(yong)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)差，但在150℃的(de)(de)高(gao)(gao)溫(wen)(wen)和-50℃的(de)(de)低溫(wen)(wen)下(xia)(xia)，其物(wu)理(li)機械性(xing)(xing)(xing)能(neng)優(you)(you)于(yu)通用(yong)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)。（6）耐(nai)(nai)油及(ji)化(hua)(hua)學試劑(ji)性(xing)(xing)(xing)。普通硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)具(ju)有中等的(de)(de)耐(nai)(nai)油、耐(nai)(nai)溶劑(ji)性(xing)(xing)(xing)能(neng)。（7）氣(qi)(qi)體(ti)透(tou)過(guo)性(xing)(xing)(xing)能(neng)。室溫(wen)(wen)下(xia)(xia)硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)對(dui)(dui)空氣(qi)(qi)、氮、氧、二氧化(hua)(hua)碳等氣(qi)(qi)體(ti)的(de)(de)透(tou)氣(qi)(qi)性(xing)(xing)(xing)比天然(ran)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)高(gao)(gao)出30-50倍(bei)。（8）生理(li)惰性(xing)(xing)(xing)。硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)無毒，無味，無嗅，與人體(ti)組(zu)織不粘連，具(ju)有抗凝血(xue)作用(yong)，對(dui)(dui)肌(ji)體(ti)組(zu)織的(de)(de)反(fan)應性(xing)(xing)(xing)非(fei)常(chang)少。特(te)別適合作為醫用(yong)材料(liao)。

硅橡膠的用量

據中國汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)工業(ye)(ye)協(xie)會統計，2012年(nian)(nian)，汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)產(chan)銷分(fen)別達(da)(da)到1927.18萬(wan)輛和1930.64萬(wan)輛，同比(bi)分(fen)別增(zeng)長4.63%和4.33%，汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)工業(ye)(ye)硅橡膠的用量(liang)(liang)約(yue)達(da)(da)2.0萬(wan)t。根據觀研(yan)天下的新研(yan)究，增(zeng)加有機(ji)硅材料在(zai)汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)零(ling)(ling)部件(jian)方面(mian)的用量(liang)(liang)，可以大(da)幅度提(ti)高汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)的安(an)全性(xing)能(neng)，因此，汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)產(chan)量(liang)(liang)和單(dan)車(che)(che)(che)用量(liang)(liang)水平的提(ti)高都(dou)將推動汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)工業(ye)(ye)對(dui)硅橡膠需(xu)求的增(zeng)加。國家鼓勵自(zi)主品(pin)(pin)牌的汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)發(fa)展，關鍵汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)零(ling)(ling)部件(jian)實現自(zi)主化，《2012年(nian)(nian)度黨(dang)政機(ji)關公務用車(che)(che)(che)選用車(che)(che)(che)型目錄（征求意見稿）》為自(zi)主品(pin)(pin)牌擴大(da)在(zai)政府采購的市(shi)場份額，為改變目前(qian)國內政府采購以合資品(pin)(pin)牌產(chan)品(pin)(pin)為主的局面(mian)提(ti)供了(le)保(bao)障。促進自(zi)主品(pin)(pin)牌發(fa)展，國產(chan)汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)業(ye)(ye)的繁榮(rong)將為汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)膠的應用提(ti)供有力保(bao)障。預(yu)測未來3年(nian)(nian)，我國室溫(wen)硫化硅橡膠在(zai)汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)行(xing)業(ye)(ye)將以年(nian)(nian)均20%增(zeng)長。

此外，硅橡膠(jiao)是重要(yao)的非(fei)石(shi)(shi)油(you)基(ji)(ji)合(he)(he)成橡膠(jiao)，約占(zhan)非(fei)石(shi)(shi)油(you)基(ji)(ji)合(he)(he)成橡膠(jiao)消費量(liang)的98%。但(dan)因為石(shi)(shi)油(you)價(jia)格的大(da)幅(fu)上漲，同時我(wo)國(guo)(guo)在硅橡膠(jiao)的關鍵原料有機硅單(dan)體的生產(chan)技(ji)術方面取(qu)得(de)突破，有機硅單(dan)體的生產(chan)技(ji)術在2005年前(qian)(qian)被(bei)幾家跨國(guo)(guo)公司壟斷(duan)，但(dan)目前(qian)(qian)我(wo)國(guo)(guo)已發展成為全球有機硅單(dan)體第1大(da)國(guo)(guo)，這2個方面原因使硅橡膠(jiao)的價(jia)格從2011年起開(kai)始低于(yu)石(shi)(shi)油(you)基(ji)(ji)合(he)(he)成橡膠(jiao)，僅約為大(da)宗石(shi)(shi)油(you)基(ji)(ji)橡膠(jiao)的80%～90%，成為廉(lian)價(jia)的合(he)(he)成橡膠(jiao)，并開(kai)始大(da)規模替代石(shi)(shi)油(you)基(ji)(ji)合(he)(he)成橡膠(jiao)。這將(jiang)極(ji)大(da)拓展有機硅產(chan)業的市場(chang)空間，同時將(jiang)帶動硅油(you)、硅烷偶聯劑和硅樹脂(zhi)等其他有機硅產(chan)品的消費。