硅橡膠是(shi)指主鏈(lian)由硅(gui)和氧(yang)原子(zi)交替構成(cheng)，硅(gui)原子(zi)上(shang)通常連有兩(liang)個有機基(ji)(ji)(ji)團的(de)(de)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠。普通的(de)(de)硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠主要由含甲(jia)基(ji)(ji)(ji)和少量(liang)乙烯基(ji)(ji)(ji)的(de)(de)硅(gui)氧(yang)鏈(lian)節組成(cheng)。苯基(ji)(ji)(ji)的(de)(de)引入(ru)可(ke)(ke)(ke)(ke)提高(gao)硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠的(de)(de)耐高(gao)、低溫(wen)性(xing)能(neng)(neng)，三氟(fu)丙基(ji)(ji)(ji)及氰(qing)基(ji)(ji)(ji)的(de)(de)引入(ru)則可(ke)(ke)(ke)(ke)提高(gao)硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠的(de)(de)耐溫(wen)及耐油性(xing)能(neng)(neng)。硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠耐低溫(wen)性(xing)能(neng)(neng)良好，一般在-55℃下(xia)仍能(neng)(neng)工(gong)作。引入(ru)苯基(ji)(ji)(ji)后，可(ke)(ke)(ke)(ke)達-73℃。硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠的(de)(de)耐熱(re)性(xing)能(neng)(neng)也很突(tu)出(chu)，在180℃下(xia)可(ke)(ke)(ke)(ke)長(chang)期工(gong)作，稍高(gao)于(yu)200℃也能(neng)(neng)承受(shou)數周或(huo)更長(chang)時(shi)間(jian)仍有彈性(xing)，瞬時(shi)可(ke)(ke)(ke)(ke)耐300℃以上(shang)的(de)(de)高(gao)溫(wen)。硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠的(de)(de)透氣性(xing)好，氧(yang)氣透過率在合成(cheng)聚合物中是(shi)較高(gao)的(de)(de)。此外(wai)，硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠還具(ju)有生理惰性(xing)、不會導致(zhi)凝血的(de)(de)突(tu)出(chu)特性(xing)，因此在醫用領域應用廣泛。

主要品種

硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)分(fen)類的(de)方法很多，通常(chang)按(an)固化(hua)前(qian)的(de)形(xing)態分(fen)為(wei)(wei)固體(ti)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)和液體(ti)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)；按(an)硫化(hua)溫(wen)度分(fen)為(wei)(wei)室溫(wen)硫化(hua)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)，高溫(wen)硫化(hua)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)；按(an)所用單體(ti)的(de)不同，可分(fen)為(wei)(wei)甲基(ji)乙烯基(ji)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)，甲基(ji)苯基(ji)乙烯基(ji)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)、氟硅(gui)，腈硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)等；按(an)性能和用途的(de)不同又可分(fen)為(wei)(wei)通用型(xing)、超耐低溫(wen)型(xing)、超耐高溫(wen)型(xing)、高強力型(xing)、耐油型(xing)、醫用型(xing)等等。

發展史

硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)早期是由(you)美國(guo)(guo)(guo)(guo)以三氯(lv)化鐵為(wei)催化劑合(he)成(cheng)的(de)(de)。1945年，硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)產(chan)品問世。1948年，采用高(gao)(gao)比表面積的(de)(de)氣相法(fa)白炭黑(hei)補(bu)強的(de)(de)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)研(yan)制(zhi)成(cheng)功(gong)，使硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)性能躍升到實(shi)用階段，奠定了現代(dai)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)生產(chan)技術的(de)(de)基礎。從二甲(jia)基二氯(lv)硅(gui)烷合(he)成(cheng)開(kai)始(shi)生產(chan)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)國(guo)(guo)(guo)(guo)家(jia)(jia)有美國(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。中(zhong)(zhong)國(guo)(guo)(guo)(guo)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)工業化研(yan)究始(shi)于1957年，多家(jia)(jia)研(yan)究所和企(qi)業陸續(xu)開(kai)發出各(ge)種硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)。到2003年底，中(zhong)(zhong)國(guo)(guo)(guo)(guo)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)生產(chan)能力(li)為(wei)135千噸，其中(zhong)(zhong)高(gao)(gao)溫(wen)膠(jiao)(jiao)100千噸。

高溫硫化硅橡膠

高(gao)溫(wen)硫(liu)化(hua)(hua)硅(gui)橡膠(jiao)是(shi)指聚(ju)硅(gui)氧烷(wan)變成彈性(xing)(xing)體的過(guo)程(cheng)是(shi)經過(guo)高(gao)溫(wen)（110-170℃）硫(liu)化(hua)(hua)成型(xing)的。它(ta)主要以(yi)高(gao)分(fen)子量的聚(ju)甲基乙烯基硅(gui)氧烷(wan)為生膠(jiao)，混入補(bu)強(qiang)填料、硫(liu)化(hua)(hua)劑(ji)(ji)等，在加熱加壓下硫(liu)化(hua)(hua)成彈性(xing)(xing)體。硅(gui)橡膠(jiao)的補(bu)強(qiang)主要是(shi)各(ge)種(zhong)(zhong)類型(xing)的白炭黑，可使硫(liu)化(hua)(hua)膠(jiao)的強(qiang)度(du)增(zeng)加數十倍。有(you)時(shi)為了降(jiang)低(di)成本(ben)或改善膠(jiao)料性(xing)(xing)能及賦予硫(liu)化(hua)(hua)膠(jiao)各(ge)種(zhong)(zhong)特殊(shu)的性(xing)(xing)能，也(ye)加入相(xiang)應的各(ge)種(zhong)(zhong)添加劑(ji)(ji)。硫(liu)化(hua)(hua)劑(ji)(ji)是(shi)各(ge)種(zhong)(zhong)有(you)機過(guo)氧化(hua)(hua)物或加成反應催化(hua)(hua)劑(ji)(ji)。

加(jia)工(gong)成(cheng)型(xing)方法如(ru)圖所示。一次(ci)硫(liu)化(hua)的(de)目(mu)的(de)是(shi)進(jin)(jin)行高分子鏈的(de)交(jiao)聯反應；二(er)次(ci)硫(liu)化(hua)的(de)目(mu)的(de)是(shi)進(jin)(jin)行補充(chong)交(jiao)聯、驅除硫(liu)化(hua)劑(ji)分解產物(wu)和其他(ta)揮發性化(hua)合物(wu)以(yi)穩定硫(liu)化(hua)膠(jiao)(jiao)的(de)各(ge)項性能(neng)。常用(yong)的(de)設備(bei)有(you)開(kai)放式煉(lian)膠(jiao)(jiao)機、捏合機及真(zhen)空密煉(lian)機。

主要性能

（1）高溫(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。硅橡(xiang)膠(jiao)(jiao)顯(xian)著的(de)(de)(de)特征是高溫(wen)(wen)穩(wen)定(ding)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)，雖然常溫(wen)(wen)下硅橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)強(qiang)度(du)僅是天然橡(xiang)膠(jiao)(jiao)或某些合成橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)一半，但在200℃以(yi)上的(de)(de)(de)高溫(wen)(wen)環(huan)境(jing)下，硅橡(xiang)膠(jiao)(jiao)仍能(neng)(neng)(neng)保持一定(ding)的(de)(de)(de)柔韌性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)、回彈性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)和(he)(he)表面硬(ying)度(du)，且力學(xue)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)無(wu)明顯(xian)變化(hua)(hua)。（2）低(di)溫(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)硅橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)玻(bo)璃化(hua)(hua)溫(wen)(wen)度(du)一般為-70~-50℃，特殊(shu)配方可達-100℃，表明其(qi)低(di)溫(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)優(you)異(yi)。這對(dui)航(hang)(hang)空、宇航(hang)(hang)工(gong)業(ye)的(de)(de)(de)意(yi)義重大。（3）耐(nai)(nai)候(hou)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)硅橡(xiang)膠(jiao)(jiao)中Si-O-Si鍵(jian)對(dui)氧(yang)(yang)、臭氧(yang)(yang)及紫外線等(deng)十分穩(wen)定(ding)，在不(bu)加任何(he)添加劑(ji)(ji)的(de)(de)(de)情況下，就(jiu)具(ju)(ju)(ju)有優(you)良的(de)(de)(de)耐(nai)(nai)候(hou)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)。（4）電(dian)氣性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。硅橡(xiang)膠(jiao)(jiao)具(ju)(ju)(ju)有優(you)異(yi)的(de)(de)(de)絕緣性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)，耐(nai)(nai)電(dian)暈(yun)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)和(he)(he)耐(nai)(nai)電(dian)弧性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)也(ye)非常好。（5）物(wu)理(li)(li)(li)機械(xie)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。硅橡(xiang)膠(jiao)(jiao)常溫(wen)(wen)下的(de)(de)(de)物(wu)理(li)(li)(li)機械(xie)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)比通(tong)用橡(xiang)膠(jiao)(jiao)差(cha)，但在150℃的(de)(de)(de)高溫(wen)(wen)和(he)(he)-50℃的(de)(de)(de)低(di)溫(wen)(wen)下，其(qi)物(wu)理(li)(li)(li)機械(xie)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)優(you)于通(tong)用橡(xiang)膠(jiao)(jiao)。（6）耐(nai)(nai)油及化(hua)(hua)學(xue)試劑(ji)(ji)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)。普通(tong)硅橡(xiang)膠(jiao)(jiao)具(ju)(ju)(ju)有中等(deng)的(de)(de)(de)耐(nai)(nai)油、耐(nai)(nai)溶劑(ji)(ji)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。（7）氣體(ti)透過(guo)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。室溫(wen)(wen)下硅橡(xiang)膠(jiao)(jiao)對(dui)空氣、氮、氧(yang)(yang)、二氧(yang)(yang)化(hua)(hua)碳等(deng)氣體(ti)的(de)(de)(de)透氣性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)比天然橡(xiang)膠(jiao)(jiao)高出(chu)30-50倍。（8）生(sheng)理(li)(li)(li)惰(duo)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)。硅橡(xiang)膠(jiao)(jiao)無(wu)毒，無(wu)味，無(wu)嗅，與人(ren)體(ti)組織不(bu)粘連，具(ju)(ju)(ju)有抗凝血作(zuo)用，對(dui)肌體(ti)組織的(de)(de)(de)反應性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)非常少。特別適合作(zuo)為醫(yi)用材(cai)料。

硅橡膠的用量

據中(zhong)國(guo)汽車(che)(che)(che)(che)工業協會(hui)統計，2012年(nian)，汽車(che)(che)(che)(che)產(chan)銷分(fen)別(bie)達到1927.18萬(wan)(wan)輛(liang)和(he)1930.64萬(wan)(wan)輛(liang)，同(tong)比分(fen)別(bie)增(zeng)長4.63%和(he)4.33%，汽車(che)(che)(che)(che)工業硅橡(xiang)膠的(de)(de)(de)用(yong)量(liang)(liang)約達2.0萬(wan)(wan)t。根據觀研(yan)(yan)天下的(de)(de)(de)新研(yan)(yan)究(jiu)，增(zeng)加有機(ji)硅材料在(zai)汽車(che)(che)(che)(che)零部(bu)件方(fang)面的(de)(de)(de)用(yong)量(liang)(liang)，可以(yi)(yi)大(da)幅度提高(gao)汽車(che)(che)(che)(che)的(de)(de)(de)安(an)全性能，因此，汽車(che)(che)(che)(che)產(chan)量(liang)(liang)和(he)單車(che)(che)(che)(che)用(yong)量(liang)(liang)水(shui)平的(de)(de)(de)提高(gao)都將推動(dong)汽車(che)(che)(che)(che)工業對硅橡(xiang)膠需(xu)求的(de)(de)(de)增(zeng)加。國(guo)家鼓勵(li)自(zi)主(zhu)(zhu)(zhu)品(pin)牌(pai)的(de)(de)(de)汽車(che)(che)(che)(che)發展，關鍵(jian)汽車(che)(che)(che)(che)零部(bu)件實現自(zi)主(zhu)(zhu)(zhu)化(hua)，《2012年(nian)度黨政機(ji)關公務用(yong)車(che)(che)(che)(che)選(xuan)用(yong)車(che)(che)(che)(che)型目錄（征求意(yi)見稿(gao)）》為自(zi)主(zhu)(zhu)(zhu)品(pin)牌(pai)擴(kuo)大(da)在(zai)政府采(cai)購的(de)(de)(de)市(shi)場份額(e)，為改變目前國(guo)內(nei)政府采(cai)購以(yi)(yi)合資品(pin)牌(pai)產(chan)品(pin)為主(zhu)(zhu)(zhu)的(de)(de)(de)局面提供(gong)了保(bao)障。促(cu)進(jin)自(zi)主(zhu)(zhu)(zhu)品(pin)牌(pai)發展，國(guo)產(chan)汽車(che)(che)(che)(che)業的(de)(de)(de)繁榮將為汽車(che)(che)(che)(che)膠的(de)(de)(de)應用(yong)提供(gong)有力保(bao)障。預(yu)測未來3年(nian)，我國(guo)室溫硫(liu)化(hua)硅橡(xiang)膠在(zai)汽車(che)(che)(che)(che)行業將以(yi)(yi)年(nian)均20%增(zeng)長。

此外，硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)是重要的(de)非(fei)石(shi)(shi)油(you)(you)基(ji)合成(cheng)(cheng)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)，約占非(fei)石(shi)(shi)油(you)(you)基(ji)合成(cheng)(cheng)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)消(xiao)費(fei)量的(de)98%。但因(yin)為石(shi)(shi)油(you)(you)價(jia)格的(de)大幅(fu)上漲，同(tong)時我(wo)國在硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)關鍵原料有(you)機(ji)硅(gui)單(dan)體的(de)生產技術方(fang)面取得突破，有(you)機(ji)硅(gui)單(dan)體的(de)生產技術在2005年前被幾家跨國公司壟斷，但目前我(wo)國已發展成(cheng)(cheng)為全球有(you)機(ji)硅(gui)單(dan)體第1大國，這2個方(fang)面原因(yin)使硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)價(jia)格從(cong)2011年起開(kai)始(shi)低于石(shi)(shi)油(you)(you)基(ji)合成(cheng)(cheng)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)，僅(jin)約為大宗石(shi)(shi)油(you)(you)基(ji)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)80%～90%，成(cheng)(cheng)為廉價(jia)的(de)合成(cheng)(cheng)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)，并開(kai)始(shi)大規模替代石(shi)(shi)油(you)(you)基(ji)合成(cheng)(cheng)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)。這將(jiang)(jiang)極大拓展有(you)機(ji)硅(gui)產業的(de)市場空(kong)間，同(tong)時將(jiang)(jiang)帶動硅(gui)油(you)(you)、硅(gui)烷(wan)偶聯劑和硅(gui)樹脂等其他有(you)機(ji)硅(gui)產品的(de)消(xiao)費(fei)。