硅橡膠是指(zhi)主鏈由硅(gui)和氧(yang)原(yuan)子(zi)交替構(gou)成，硅(gui)原(yuan)子(zi)上通常連有(you)(you)(you)兩個(ge)有(you)(you)(you)機(ji)基團的(de)(de)(de)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)。普通的(de)(de)(de)硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)主要由含甲基和少量(liang)乙(yi)烯基的(de)(de)(de)硅(gui)氧(yang)鏈節組成。苯基的(de)(de)(de)引(yin)入(ru)(ru)可(ke)(ke)提(ti)高硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)耐(nai)(nai)(nai)高、低溫(wen)(wen)性能，三氟丙基及(ji)氰基的(de)(de)(de)引(yin)入(ru)(ru)則(ze)可(ke)(ke)提(ti)高硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)耐(nai)(nai)(nai)溫(wen)(wen)及(ji)耐(nai)(nai)(nai)油性能。硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)耐(nai)(nai)(nai)低溫(wen)(wen)性能良好(hao)，一般在-55℃下(xia)仍(reng)能工作(zuo)(zuo)。引(yin)入(ru)(ru)苯基后，可(ke)(ke)達-73℃。硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)耐(nai)(nai)(nai)熱性能也(ye)很突出(chu)(chu)，在180℃下(xia)可(ke)(ke)長(chang)期工作(zuo)(zuo)，稍高于(yu)200℃也(ye)能承受數周(zhou)或更長(chang)時(shi)間仍(reng)有(you)(you)(you)彈性，瞬時(shi)可(ke)(ke)耐(nai)(nai)(nai)300℃以上的(de)(de)(de)高溫(wen)(wen)。硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)透(tou)氣性好(hao)，氧(yang)氣透(tou)過率在合成聚合物中是較高的(de)(de)(de)。此(ci)外，硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)還具有(you)(you)(you)生理惰性、不會導(dao)致凝血的(de)(de)(de)突出(chu)(chu)特性，因此(ci)在醫用領域應用廣泛。

主要品種

硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)分(fen)(fen)類的(de)方法很多，通常按(an)固(gu)化(hua)前的(de)形態分(fen)(fen)為(wei)固(gu)體(ti)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)和液體(ti)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)；按(an)硫(liu)化(hua)溫度分(fen)(fen)為(wei)室溫硫(liu)化(hua)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)，高溫硫(liu)化(hua)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)；按(an)所用(yong)單體(ti)的(de)不(bu)同，可(ke)分(fen)(fen)為(wei)甲基(ji)乙烯基(ji)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)，甲基(ji)苯基(ji)乙烯基(ji)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)、氟硅(gui)(gui)，腈硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)等；按(an)性(xing)能(neng)和用(yong)途(tu)的(de)不(bu)同又可(ke)分(fen)(fen)為(wei)通用(yong)型(xing)、超(chao)(chao)耐(nai)低(di)溫型(xing)、超(chao)(chao)耐(nai)高溫型(xing)、高強力型(xing)、耐(nai)油(you)型(xing)、醫用(yong)型(xing)等等。

發展史

硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)早期是由(you)美國(guo)(guo)(guo)以(yi)三氯化(hua)(hua)鐵(tie)為(wei)催化(hua)(hua)劑合成的(de)(de)(de)。1945年(nian)，硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)產(chan)(chan)品(pin)問世。1948年(nian)，采(cai)用高(gao)比表面(mian)積的(de)(de)(de)氣相(xiang)法白炭(tan)黑補強的(de)(de)(de)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)研制成功，使硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)性能躍升到實用階段，奠(dian)定(ding)了現代硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)生產(chan)(chan)技術的(de)(de)(de)基(ji)礎。從二(er)甲基(ji)二(er)氯硅(gui)(gui)烷(wan)合成開(kai)始生產(chan)(chan)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)國(guo)(guo)(guo)家有(you)美國(guo)(guo)(guo)。俄羅斯、德國(guo)(guo)(guo)、日本、韓(han)國(guo)(guo)(guo)和(he)中(zhong)國(guo)(guo)(guo)等。中(zhong)國(guo)(guo)(guo)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)工(gong)業(ye)(ye)化(hua)(hua)研究始于(yu)1957年(nian)，多家研究所和(he)企(qi)業(ye)(ye)陸(lu)續(xu)開(kai)發出各(ge)種硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)。到2003年(nian)底，中(zhong)國(guo)(guo)(guo)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)生產(chan)(chan)能力為(wei)135千(qian)噸，其中(zhong)高(gao)溫膠(jiao)100千(qian)噸。

高溫硫化硅橡膠

高溫(wen)(wen)硫(liu)(liu)(liu)(liu)化(hua)(hua)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)是指(zhi)聚(ju)硅(gui)(gui)氧烷變成(cheng)(cheng)(cheng)彈性(xing)體(ti)的(de)(de)(de)過程是經過高溫(wen)(wen)（110-170℃）硫(liu)(liu)(liu)(liu)化(hua)(hua)成(cheng)(cheng)(cheng)型的(de)(de)(de)。它(ta)主要(yao)以(yi)高分子量的(de)(de)(de)聚(ju)甲基(ji)乙(yi)烯基(ji)硅(gui)(gui)氧烷為生(sheng)膠(jiao)，混(hun)入補強填料、硫(liu)(liu)(liu)(liu)化(hua)(hua)劑(ji)(ji)等，在加(jia)熱加(jia)壓下硫(liu)(liu)(liu)(liu)化(hua)(hua)成(cheng)(cheng)(cheng)彈性(xing)體(ti)。硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)補強主要(yao)是各(ge)種類型的(de)(de)(de)白(bai)炭(tan)黑，可使硫(liu)(liu)(liu)(liu)化(hua)(hua)膠(jiao)的(de)(de)(de)強度增加(jia)數十倍。有(you)時為了降低成(cheng)(cheng)(cheng)本(ben)或改善膠(jiao)料性(xing)能(neng)及賦予硫(liu)(liu)(liu)(liu)化(hua)(hua)膠(jiao)各(ge)種特殊的(de)(de)(de)性(xing)能(neng)，也(ye)加(jia)入相應(ying)的(de)(de)(de)各(ge)種添加(jia)劑(ji)(ji)。硫(liu)(liu)(liu)(liu)化(hua)(hua)劑(ji)(ji)是各(ge)種有(you)機過氧化(hua)(hua)物或加(jia)成(cheng)(cheng)(cheng)反應(ying)催化(hua)(hua)劑(ji)(ji)。

加工成型方法(fa)如圖所示。一次硫化的(de)(de)目的(de)(de)是進行高分子(zi)鏈(lian)的(de)(de)交聯(lian)反應；二次硫化的(de)(de)目的(de)(de)是進行補(bu)充(chong)交聯(lian)、驅除硫化劑分解產(chan)物和其他揮(hui)發性(xing)化合物以穩定(ding)硫化膠的(de)(de)各項性(xing)能。常用的(de)(de)設(she)備有開(kai)放式煉(lian)膠機、捏合機及真空密(mi)煉(lian)機。

主要性能

（1）高溫(wen)(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠顯著的(de)(de)(de)(de)特征是高溫(wen)(wen)(wen)穩定(ding)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)，雖然(ran)常溫(wen)(wen)(wen)下硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠的(de)(de)(de)(de)強度(du)僅是天然(ran)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠或某些合成橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠的(de)(de)(de)(de)一半(ban)，但(dan)在(zai)200℃以(yi)上的(de)(de)(de)(de)高溫(wen)(wen)(wen)環境下，硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠仍能(neng)(neng)(neng)保(bao)持一定(ding)的(de)(de)(de)(de)柔(rou)韌性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)、回(hui)彈性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)和表面硬(ying)度(du)，且力學(xue)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)無明(ming)顯變化。（2）低(di)(di)溫(wen)(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠的(de)(de)(de)(de)玻璃化溫(wen)(wen)(wen)度(du)一般為(wei)-70~-50℃，特殊配方(fang)可達(da)-100℃，表明(ming)其(qi)低(di)(di)溫(wen)(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)優(you)(you)(you)異(yi)。這(zhe)對(dui)航(hang)空、宇(yu)航(hang)工(gong)業的(de)(de)(de)(de)意義重大。（3）耐候(hou)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠中(zhong)Si-O-Si鍵對(dui)氧(yang)、臭氧(yang)及(ji)紫外(wai)線等十(shi)分穩定(ding)，在(zai)不加任何添加劑(ji)的(de)(de)(de)(de)情況下，就(jiu)具有優(you)(you)(you)良的(de)(de)(de)(de)耐候(hou)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)。（4）電(dian)氣(qi)(qi)(qi)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠具有優(you)(you)(you)異(yi)的(de)(de)(de)(de)絕緣性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)，耐電(dian)暈性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)和耐電(dian)弧性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)也非常好。（5）物(wu)(wu)理(li)機械(xie)(xie)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠常溫(wen)(wen)(wen)下的(de)(de)(de)(de)物(wu)(wu)理(li)機械(xie)(xie)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)比(bi)通(tong)(tong)用(yong)(yong)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠差，但(dan)在(zai)150℃的(de)(de)(de)(de)高溫(wen)(wen)(wen)和-50℃的(de)(de)(de)(de)低(di)(di)溫(wen)(wen)(wen)下，其(qi)物(wu)(wu)理(li)機械(xie)(xie)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)優(you)(you)(you)于通(tong)(tong)用(yong)(yong)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠。（6）耐油(you)及(ji)化學(xue)試劑(ji)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)。普通(tong)(tong)硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠具有中(zhong)等的(de)(de)(de)(de)耐油(you)、耐溶(rong)劑(ji)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。（7）氣(qi)(qi)(qi)體(ti)透(tou)過性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。室溫(wen)(wen)(wen)下硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠對(dui)空氣(qi)(qi)(qi)、氮、氧(yang)、二氧(yang)化碳等氣(qi)(qi)(qi)體(ti)的(de)(de)(de)(de)透(tou)氣(qi)(qi)(qi)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)比(bi)天然(ran)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠高出30-50倍。（8）生理(li)惰性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)。硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠無毒，無味，無嗅(xiu)，與人(ren)體(ti)組織(zhi)(zhi)不粘連，具有抗凝血(xue)作用(yong)(yong)，對(dui)肌(ji)體(ti)組織(zhi)(zhi)的(de)(de)(de)(de)反應性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)非常少。特別適合作為(wei)醫用(yong)(yong)材料。

硅橡膠的用量

據中國汽(qi)車(che)(che)(che)工業(ye)協會(hui)統計(ji)，2012年(nian)(nian)，汽(qi)車(che)(che)(che)產(chan)銷分(fen)別達(da)到1927.18萬輛和1930.64萬輛，同比分(fen)別增(zeng)長4.63%和4.33%，汽(qi)車(che)(che)(che)工業(ye)硅(gui)橡膠(jiao)的(de)用(yong)量(liang)約達(da)2.0萬t。根據觀研天(tian)下的(de)新(xin)研究，增(zeng)加(jia)有(you)機(ji)硅(gui)材料在(zai)汽(qi)車(che)(che)(che)零部件方面的(de)用(yong)量(liang)，可(ke)以(yi)大幅(fu)度(du)提高(gao)汽(qi)車(che)(che)(che)的(de)安全(quan)性能，因此，汽(qi)車(che)(che)(che)產(chan)量(liang)和單車(che)(che)(che)用(yong)量(liang)水平的(de)提高(gao)都將(jiang)推動(dong)汽(qi)車(che)(che)(che)工業(ye)對(dui)硅(gui)橡膠(jiao)需求的(de)增(zeng)加(jia)。國家鼓勵自(zi)(zi)(zi)主(zhu)品牌(pai)(pai)(pai)的(de)汽(qi)車(che)(che)(che)發展，關(guan)鍵汽(qi)車(che)(che)(che)零部件實現自(zi)(zi)(zi)主(zhu)化，《2012年(nian)(nian)度(du)黨政(zheng)(zheng)機(ji)關(guan)公務用(yong)車(che)(che)(che)選(xuan)用(yong)車(che)(che)(che)型目錄(lu)（征求意見稿）》為自(zi)(zi)(zi)主(zhu)品牌(pai)(pai)(pai)擴大在(zai)政(zheng)(zheng)府采購的(de)市場份額，為改變目前國內(nei)政(zheng)(zheng)府采購以(yi)合資品牌(pai)(pai)(pai)產(chan)品為主(zhu)的(de)局面提供(gong)(gong)了保障(zhang)。促進自(zi)(zi)(zi)主(zhu)品牌(pai)(pai)(pai)發展，國產(chan)汽(qi)車(che)(che)(che)業(ye)的(de)繁榮將(jiang)為汽(qi)車(che)(che)(che)膠(jiao)的(de)應用(yong)提供(gong)(gong)有(you)力(li)保障(zhang)。預測未(wei)來3年(nian)(nian)，我國室(shi)溫硫化硅(gui)橡膠(jiao)在(zai)汽(qi)車(che)(che)(che)行業(ye)將(jiang)以(yi)年(nian)(nian)均20%增(zeng)長。

此外，硅橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)是(shi)重要的(de)非石(shi)油(you)基(ji)合(he)成橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)，約占(zhan)非石(shi)油(you)基(ji)合(he)成橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)消費量的(de)98%。但因為(wei)石(shi)油(you)價(jia)格的(de)大(da)(da)幅上漲(zhang)，同(tong)時我國在硅橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)關(guan)鍵原料有(you)(you)機硅單(dan)體的(de)生產技術(shu)(shu)方面取(qu)得突破(po)，有(you)(you)機硅單(dan)體的(de)生產技術(shu)(shu)在2005年前被(bei)幾家(jia)跨國公(gong)司壟斷，但目前我國已發展(zhan)成為(wei)全球有(you)(you)機硅單(dan)體第1大(da)(da)國，這2個方面原因使硅橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)價(jia)格從2011年起開(kai)始低(di)于石(shi)油(you)基(ji)合(he)成橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)，僅約為(wei)大(da)(da)宗石(shi)油(you)基(ji)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)80%～90%，成為(wei)廉價(jia)的(de)合(he)成橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)，并開(kai)始大(da)(da)規模(mo)替代石(shi)油(you)基(ji)合(he)成橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)。這將極(ji)大(da)(da)拓展(zhan)有(you)(you)機硅產業的(de)市場空間，同(tong)時將帶動(dong)硅油(you)、硅烷(wan)偶聯劑和硅樹脂等其他有(you)(you)機硅產品的(de)消費。