硅橡膠是指主鏈由(you)硅(gui)和(he)氧(yang)原(yuan)子交替(ti)構成，硅(gui)原(yuan)子上(shang)通常連有(you)(you)兩(liang)個有(you)(you)機(ji)基團的(de)(de)(de)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)。普通的(de)(de)(de)硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)主要由(you)含甲基和(he)少量乙烯基的(de)(de)(de)硅(gui)氧(yang)鏈節組成。苯(ben)基的(de)(de)(de)引入可(ke)(ke)提高硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)耐高、低溫性(xing)(xing)(xing)能(neng)，三氟(fu)丙基及氰基的(de)(de)(de)引入則可(ke)(ke)提高硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)耐溫及耐油性(xing)(xing)(xing)能(neng)。硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)耐低溫性(xing)(xing)(xing)能(neng)良好(hao)，一般(ban)在(zai)-55℃下仍能(neng)工(gong)作。引入苯(ben)基后，可(ke)(ke)達(da)-73℃。硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)耐熱性(xing)(xing)(xing)能(neng)也很突出，在(zai)180℃下可(ke)(ke)長(chang)期工(gong)作，稍高于200℃也能(neng)承受數周或更長(chang)時間仍有(you)(you)彈性(xing)(xing)(xing)，瞬時可(ke)(ke)耐300℃以(yi)上(shang)的(de)(de)(de)高溫。硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)透氣性(xing)(xing)(xing)好(hao)，氧(yang)氣透過(guo)率(lv)在(zai)合成聚合物中是較高的(de)(de)(de)。此(ci)外(wai)，硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)還具(ju)有(you)(you)生理惰性(xing)(xing)(xing)、不會導(dao)致凝血(xue)的(de)(de)(de)突出特性(xing)(xing)(xing)，因此(ci)在(zai)醫(yi)用(yong)領域應用(yong)廣泛(fan)。

主要品種

硅橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)分(fen)類的(de)(de)方法很多，通(tong)常按(an)固化(hua)(hua)前的(de)(de)形態分(fen)為(wei)固體硅橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)和(he)(he)液體硅橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)；按(an)硫化(hua)(hua)溫(wen)度分(fen)為(wei)室(shi)溫(wen)硫化(hua)(hua)硅橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)，高溫(wen)硫化(hua)(hua)硅橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)；按(an)所用單體的(de)(de)不同，可(ke)分(fen)為(wei)甲基乙烯基硅橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)，甲基苯基乙烯基硅橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)、氟硅，腈硅橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)等；按(an)性(xing)能和(he)(he)用途的(de)(de)不同又可(ke)分(fen)為(wei)通(tong)用型(xing)、超耐(nai)(nai)低溫(wen)型(xing)、超耐(nai)(nai)高溫(wen)型(xing)、高強力型(xing)、耐(nai)(nai)油型(xing)、醫用型(xing)等等。

發展史

硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)早期是(shi)由(you)美國以三(san)氯(lv)化(hua)鐵為催化(hua)劑(ji)合(he)成的(de)。1945年，硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)產品問世。1948年，采用(yong)高比(bi)表(biao)面(mian)積的(de)氣(qi)相法白炭黑補強的(de)硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)研制成功，使硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)性能躍(yue)升到實(shi)用(yong)階(jie)段，奠定了現代硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)生產技術的(de)基礎。從二甲基二氯(lv)硅(gui)烷合(he)成開(kai)始生產硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)國家有美國。俄羅(luo)斯(si)、德國、日本(ben)、韓國和(he)中(zhong)國等。中(zhong)國硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)工(gong)業化(hua)研究(jiu)始于1957年，多家研究(jiu)所和(he)企業陸續開(kai)發(fa)出各種硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)。到2003年底，中(zhong)國硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)生產能力為135千噸，其(qi)中(zhong)高溫膠(jiao)100千噸。

高溫硫化硅橡膠

高(gao)溫硫(liu)(liu)化(hua)(hua)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)是(shi)指聚硅(gui)(gui)(gui)氧烷(wan)變成彈性(xing)體的(de)過(guo)程是(shi)經過(guo)高(gao)溫（110-170℃）硫(liu)(liu)化(hua)(hua)成型(xing)的(de)。它主要(yao)以高(gao)分(fen)子量的(de)聚甲基乙(yi)烯基硅(gui)(gui)(gui)氧烷(wan)為生膠(jiao)，混入補(bu)強(qiang)填料、硫(liu)(liu)化(hua)(hua)劑等，在加(jia)熱加(jia)壓下硫(liu)(liu)化(hua)(hua)成彈性(xing)體。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)的(de)補(bu)強(qiang)主要(yao)是(shi)各(ge)種(zhong)(zhong)類型(xing)的(de)白炭黑(hei)，可使硫(liu)(liu)化(hua)(hua)膠(jiao)的(de)強(qiang)度增加(jia)數十倍。有(you)時為了(le)降低成本或改善膠(jiao)料性(xing)能(neng)及賦(fu)予硫(liu)(liu)化(hua)(hua)膠(jiao)各(ge)種(zhong)(zhong)特殊的(de)性(xing)能(neng)，也加(jia)入相(xiang)應的(de)各(ge)種(zhong)(zhong)添加(jia)劑。硫(liu)(liu)化(hua)(hua)劑是(shi)各(ge)種(zhong)(zhong)有(you)機過(guo)氧化(hua)(hua)物或加(jia)成反(fan)應催化(hua)(hua)劑。

加工成型方法如圖所示。一次硫(liu)化的目(mu)的是進行(xing)高分(fen)子鏈的交聯(lian)反應；二次硫(liu)化的目(mu)的是進行(xing)補充交聯(lian)、驅除(chu)硫(liu)化劑分(fen)解(jie)產物(wu)和(he)其他揮發性化合物(wu)以(yi)穩(wen)定硫(liu)化膠的各項性能。常(chang)用(yong)的設備(bei)有開放(fang)式煉膠機(ji)、捏(nie)合機(ji)及真空密(mi)煉機(ji)。

主要性能

（1）高(gao)(gao)溫(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)顯(xian)著(zhu)的(de)(de)(de)(de)特(te)征是高(gao)(gao)溫(wen)(wen)穩定(ding)(ding)性(xing)(xing)(xing)，雖然(ran)常溫(wen)(wen)下(xia)(xia)硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)強度(du)僅是天然(ran)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)或(huo)某些合成橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)一半，但在200℃以上的(de)(de)(de)(de)高(gao)(gao)溫(wen)(wen)環境下(xia)(xia)，硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)仍能(neng)(neng)(neng)保(bao)持一定(ding)(ding)的(de)(de)(de)(de)柔韌性(xing)(xing)(xing)、回彈性(xing)(xing)(xing)和(he)表面硬度(du)，且力(li)學性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)無(wu)明顯(xian)變化(hua)。（2）低(di)溫(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)玻璃化(hua)溫(wen)(wen)度(du)一般為(wei)-70~-50℃，特(te)殊配方(fang)可達-100℃，表明其低(di)溫(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)優異。這對航(hang)空(kong)、宇航(hang)工業的(de)(de)(de)(de)意(yi)義重大。（3）耐(nai)候性(xing)(xing)(xing)硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)中(zhong)Si-O-Si鍵對氧(yang)、臭(chou)氧(yang)及紫(zi)外線等十分穩定(ding)(ding)，在不(bu)加任何添(tian)加劑(ji)的(de)(de)(de)(de)情況(kuang)下(xia)(xia)，就具(ju)有(you)優良的(de)(de)(de)(de)耐(nai)候性(xing)(xing)(xing)。（4）電氣(qi)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)具(ju)有(you)優異的(de)(de)(de)(de)絕緣性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)，耐(nai)電暈(yun)性(xing)(xing)(xing)和(he)耐(nai)電弧性(xing)(xing)(xing)也(ye)非常好(hao)。（5）物理機(ji)械(xie)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)常溫(wen)(wen)下(xia)(xia)的(de)(de)(de)(de)物理機(ji)械(xie)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)比通(tong)(tong)用橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)差，但在150℃的(de)(de)(de)(de)高(gao)(gao)溫(wen)(wen)和(he)-50℃的(de)(de)(de)(de)低(di)溫(wen)(wen)下(xia)(xia)，其物理機(ji)械(xie)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)優于通(tong)(tong)用橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)。（6）耐(nai)油及化(hua)學試劑(ji)性(xing)(xing)(xing)。普通(tong)(tong)硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)具(ju)有(you)中(zhong)等的(de)(de)(de)(de)耐(nai)油、耐(nai)溶劑(ji)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。（7）氣(qi)體(ti)(ti)透過性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。室溫(wen)(wen)下(xia)(xia)硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)對空(kong)氣(qi)、氮、氧(yang)、二(er)氧(yang)化(hua)碳等氣(qi)體(ti)(ti)的(de)(de)(de)(de)透氣(qi)性(xing)(xing)(xing)比天然(ran)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)高(gao)(gao)出30-50倍。（8）生理惰性(xing)(xing)(xing)。硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)無(wu)毒，無(wu)味，無(wu)嗅(xiu)，與人體(ti)(ti)組(zu)織不(bu)粘連，具(ju)有(you)抗凝(ning)血(xue)作用，對肌體(ti)(ti)組(zu)織的(de)(de)(de)(de)反(fan)應性(xing)(xing)(xing)非常少。特(te)別(bie)適合作為(wei)醫用材料。

硅橡膠的用量

據中國(guo)汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)工(gong)業(ye)(ye)協會統(tong)計，2012年(nian)，汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)產銷分(fen)別(bie)達到1927.18萬(wan)輛和(he)1930.64萬(wan)輛，同比分(fen)別(bie)增長4.63%和(he)4.33%，汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)工(gong)業(ye)(ye)硅(gui)(gui)橡膠的(de)(de)用(yong)量約達2.0萬(wan)t。根據觀研天下(xia)的(de)(de)新(xin)研究，增加(jia)有(you)機硅(gui)(gui)材(cai)料在汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)零部(bu)件方(fang)面(mian)(mian)的(de)(de)用(yong)量，可(ke)以大幅度提高(gao)汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)的(de)(de)安全性能，因此，汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)產量和(he)單車(che)(che)(che)用(yong)量水(shui)平的(de)(de)提高(gao)都將推動汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)工(gong)業(ye)(ye)對硅(gui)(gui)橡膠需(xu)求的(de)(de)增加(jia)。國(guo)家鼓勵自主(zhu)品牌(pai)(pai)的(de)(de)汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)發展，關(guan)鍵汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)零部(bu)件實現(xian)自主(zhu)化，《2012年(nian)度黨政(zheng)機關(guan)公務用(yong)車(che)(che)(che)選(xuan)用(yong)車(che)(che)(che)型目錄（征(zheng)求意見稿）》為(wei)(wei)自主(zhu)品牌(pai)(pai)擴大在政(zheng)府(fu)采購(gou)的(de)(de)市場份(fen)額(e)，為(wei)(wei)改變目前國(guo)內政(zheng)府(fu)采購(gou)以合資品牌(pai)(pai)產品為(wei)(wei)主(zhu)的(de)(de)局(ju)面(mian)(mian)提供(gong)了保障。促進自主(zhu)品牌(pai)(pai)發展，國(guo)產汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)業(ye)(ye)的(de)(de)繁榮將為(wei)(wei)汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)膠的(de)(de)應用(yong)提供(gong)有(you)力(li)保障。預測未來3年(nian)，我國(guo)室溫硫化硅(gui)(gui)橡膠在汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)行業(ye)(ye)將以年(nian)均20%增長。

此(ci)外，硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)是重要(yao)的(de)非石(shi)(shi)油(you)(you)(you)基(ji)合成(cheng)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)，約占非石(shi)(shi)油(you)(you)(you)基(ji)合成(cheng)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)消費量(liang)的(de)98%。但因為(wei)石(shi)(shi)油(you)(you)(you)價格的(de)大(da)幅上漲(zhang)，同時我國(guo)(guo)在硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)關(guan)鍵原料(liao)有機(ji)硅(gui)(gui)(gui)單(dan)體(ti)的(de)生(sheng)產(chan)技術(shu)方面取得(de)突破，有機(ji)硅(gui)(gui)(gui)單(dan)體(ti)的(de)生(sheng)產(chan)技術(shu)在2005年前(qian)被幾家(jia)跨國(guo)(guo)公司(si)壟(long)斷，但目(mu)前(qian)我國(guo)(guo)已發(fa)展成(cheng)為(wei)全球有機(ji)硅(gui)(gui)(gui)單(dan)體(ti)第1大(da)國(guo)(guo)，這2個方面原因使(shi)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)價格從2011年起開始(shi)低(di)于石(shi)(shi)油(you)(you)(you)基(ji)合成(cheng)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)，僅約為(wei)大(da)宗石(shi)(shi)油(you)(you)(you)基(ji)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)80%～90%，成(cheng)為(wei)廉價的(de)合成(cheng)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)，并(bing)開始(shi)大(da)規模(mo)替代石(shi)(shi)油(you)(you)(you)基(ji)合成(cheng)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)。這將(jiang)極大(da)拓展有機(ji)硅(gui)(gui)(gui)產(chan)業(ye)的(de)市場空(kong)間，同時將(jiang)帶動硅(gui)(gui)(gui)油(you)(you)(you)、硅(gui)(gui)(gui)烷偶(ou)聯劑和硅(gui)(gui)(gui)樹脂等其他有機(ji)硅(gui)(gui)(gui)產(chan)品的(de)消費。