硅橡膠是指主鏈由硅(gui)(gui)和(he)氧(yang)(yang)原(yuan)子交(jiao)替構成，硅(gui)(gui)原(yuan)子上通(tong)常連有(you)兩個有(you)機(ji)基(ji)團的(de)(de)(de)(de)(de)(de)橡(xiang)膠(jiao)。普(pu)通(tong)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)主要由含甲基(ji)和(he)少量乙(yi)烯基(ji)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)硅(gui)(gui)氧(yang)(yang)鏈節組(zu)成。苯(ben)基(ji)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)引入可提高硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)耐(nai)高、低溫(wen)性(xing)能(neng)(neng)，三氟(fu)丙(bing)基(ji)及氰基(ji)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)引入則(ze)可提高硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)耐(nai)溫(wen)及耐(nai)油性(xing)能(neng)(neng)。硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)耐(nai)低溫(wen)性(xing)能(neng)(neng)良(liang)好(hao)，一般在-55℃下仍能(neng)(neng)工作。引入苯(ben)基(ji)后，可達-73℃。硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)耐(nai)熱性(xing)能(neng)(neng)也很突(tu)(tu)出，在180℃下可長期工作，稍(shao)高于200℃也能(neng)(neng)承受(shou)數(shu)周或(huo)更(geng)長時(shi)間仍有(you)彈性(xing)，瞬時(shi)可耐(nai)300℃以上的(de)(de)(de)(de)(de)(de)高溫(wen)。硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)透氣性(xing)好(hao)，氧(yang)(yang)氣透過率在合(he)(he)成聚合(he)(he)物中是較(jiao)高的(de)(de)(de)(de)(de)(de)。此(ci)外，硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)還具有(you)生理惰性(xing)、不(bu)會(hui)導致(zhi)凝血的(de)(de)(de)(de)(de)(de)突(tu)(tu)出特性(xing)，因此(ci)在醫(yi)用(yong)領域應用(yong)廣泛。

主要品種

硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)分(fen)(fen)類的方法很多，通常按固化前(qian)的形態分(fen)(fen)為(wei)(wei)固體硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)和(he)液(ye)體硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)；按硫化溫(wen)度(du)分(fen)(fen)為(wei)(wei)室溫(wen)硫化硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)，高溫(wen)硫化硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)；按所用(yong)單(dan)體的不同，可(ke)(ke)分(fen)(fen)為(wei)(wei)甲基(ji)乙烯基(ji)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)，甲基(ji)苯基(ji)乙烯基(ji)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)、氟硅(gui)，腈硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)等；按性能和(he)用(yong)途的不同又可(ke)(ke)分(fen)(fen)為(wei)(wei)通用(yong)型(xing)(xing)、超耐低溫(wen)型(xing)(xing)、超耐高溫(wen)型(xing)(xing)、高強(qiang)力型(xing)(xing)、耐油型(xing)(xing)、醫(yi)用(yong)型(xing)(xing)等等。

發展史

硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)早期(qi)是由(you)美(mei)國(guo)(guo)以三(san)氯(lv)化鐵為催(cui)化劑合成(cheng)的(de)。1945年，硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)產品問(wen)世。1948年，采用(yong)高比表面積的(de)氣相(xiang)法白炭黑補強的(de)硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)研制成(cheng)功，使硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)性能(neng)躍(yue)升到實用(yong)階(jie)段，奠(dian)定了現代硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)生(sheng)產技術的(de)基(ji)(ji)礎(chu)。從二甲基(ji)(ji)二氯(lv)硅(gui)烷合成(cheng)開始生(sheng)產硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)國(guo)(guo)家有美(mei)國(guo)(guo)。俄羅斯、德國(guo)(guo)、日本(ben)、韓國(guo)(guo)和(he)中(zhong)國(guo)(guo)等。中(zhong)國(guo)(guo)硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)工業化研究始于(yu)1957年，多家研究所和(he)企(qi)業陸續開發(fa)出各種硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)。到2003年底，中(zhong)國(guo)(guo)硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)生(sheng)產能(neng)力(li)為135千噸，其中(zhong)高溫膠(jiao)100千噸。

高溫硫化硅橡膠

高溫(wen)硫(liu)化(hua)硅(gui)橡膠是指聚硅(gui)氧(yang)烷變成(cheng)(cheng)彈(dan)(dan)性(xing)體的(de)(de)(de)過(guo)程是經(jing)過(guo)高溫(wen)（110-170℃）硫(liu)化(hua)成(cheng)(cheng)型的(de)(de)(de)。它主要以高分子量(liang)的(de)(de)(de)聚甲基(ji)乙烯基(ji)硅(gui)氧(yang)烷為(wei)生膠，混(hun)入補強(qiang)填料(liao)、硫(liu)化(hua)劑等，在加(jia)(jia)熱加(jia)(jia)壓下硫(liu)化(hua)成(cheng)(cheng)彈(dan)(dan)性(xing)體。硅(gui)橡膠的(de)(de)(de)補強(qiang)主要是各(ge)種類型的(de)(de)(de)白炭黑，可(ke)使硫(liu)化(hua)膠的(de)(de)(de)強(qiang)度增加(jia)(jia)數(shu)十倍。有(you)時為(wei)了降(jiang)低成(cheng)(cheng)本或改善膠料(liao)性(xing)能(neng)及賦予硫(liu)化(hua)膠各(ge)種特殊的(de)(de)(de)性(xing)能(neng)，也加(jia)(jia)入相應的(de)(de)(de)各(ge)種添加(jia)(jia)劑。硫(liu)化(hua)劑是各(ge)種有(you)機過(guo)氧(yang)化(hua)物(wu)或加(jia)(jia)成(cheng)(cheng)反應催化(hua)劑。

加工成型方法如圖所示。一(yi)次(ci)硫(liu)化(hua)的(de)目的(de)是進行高分子鏈(lian)的(de)交聯反應；二次(ci)硫(liu)化(hua)的(de)目的(de)是進行補充(chong)交聯、驅(qu)除(chu)硫(liu)化(hua)劑(ji)分解產物和其他揮發性(xing)化(hua)合物以穩定硫(liu)化(hua)膠的(de)各項(xiang)性(xing)能(neng)。常用的(de)設(she)備有開(kai)放式煉膠機、捏合機及真空(kong)密煉機。

主要性能

（1）高(gao)溫(wen)性(xing)(xing)能(neng)(neng)。硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)顯著(zhu)的(de)(de)(de)(de)特征(zheng)是高(gao)溫(wen)穩定(ding)性(xing)(xing)，雖然(ran)常(chang)溫(wen)下(xia)硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)強度(du)僅(jin)是天(tian)然(ran)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)或(huo)某些合(he)成橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)一半(ban)，但在(zai)200℃以(yi)上的(de)(de)(de)(de)高(gao)溫(wen)環境下(xia)，硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)仍(reng)能(neng)(neng)保持一定(ding)的(de)(de)(de)(de)柔韌性(xing)(xing)、回彈性(xing)(xing)和表(biao)(biao)面硬度(du)，且(qie)力學(xue)(xue)性(xing)(xing)能(neng)(neng)無(wu)明(ming)顯變化(hua)。（2）低溫(wen)性(xing)(xing)能(neng)(neng)硅(gui)橡(xiang)(xiang)(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℃，特殊配(pei)方可達-100℃，表(biao)(biao)明(ming)其(qi)(qi)低溫(wen)性(xing)(xing)能(neng)(neng)優(you)(you)異。這(zhe)對航空(kong)(kong)、宇航工業的(de)(de)(de)(de)意義重(zhong)大。（3）耐(nai)候性(xing)(xing)硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)中(zhong)Si-O-Si鍵(jian)對氧、臭氧及紫外線等十分穩定(ding)，在(zai)不加任何(he)添加劑(ji)的(de)(de)(de)(de)情況下(xia)，就(jiu)具(ju)(ju)有(you)優(you)(you)良的(de)(de)(de)(de)耐(nai)候性(xing)(xing)。（4）電氣性(xing)(xing)能(neng)(neng)。硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)具(ju)(ju)有(you)優(you)(you)異的(de)(de)(de)(de)絕緣性(xing)(xing)能(neng)(neng)，耐(nai)電暈(yun)性(xing)(xing)和耐(nai)電弧性(xing)(xing)也非(fei)常(chang)好。（5）物(wu)理(li)(li)(li)機(ji)械性(xing)(xing)能(neng)(neng)。硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)常(chang)溫(wen)下(xia)的(de)(de)(de)(de)物(wu)理(li)(li)(li)機(ji)械性(xing)(xing)能(neng)(neng)比通用橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)差(cha)，但在(zai)150℃的(de)(de)(de)(de)高(gao)溫(wen)和-50℃的(de)(de)(de)(de)低溫(wen)下(xia)，其(qi)(qi)物(wu)理(li)(li)(li)機(ji)械性(xing)(xing)能(neng)(neng)優(you)(you)于通用橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)。（6）耐(nai)油(you)及化(hua)學(xue)(xue)試劑(ji)性(xing)(xing)。普通硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)具(ju)(ju)有(you)中(zhong)等的(de)(de)(de)(de)耐(nai)油(you)、耐(nai)溶劑(ji)性(xing)(xing)能(neng)(neng)。（7）氣體透(tou)過性(xing)(xing)能(neng)(neng)。室(shi)溫(wen)下(xia)硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)對空(kong)(kong)氣、氮(dan)、氧、二氧化(hua)碳等氣體的(de)(de)(de)(de)透(tou)氣性(xing)(xing)比天(tian)然(ran)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)高(gao)出30-50倍(bei)。（8）生(sheng)理(li)(li)(li)惰性(xing)(xing)。硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)無(wu)毒(du)，無(wu)味，無(wu)嗅，與人(ren)體組織不粘(zhan)連，具(ju)(ju)有(you)抗凝血(xue)作(zuo)(zuo)用，對肌體組織的(de)(de)(de)(de)反應性(xing)(xing)非(fei)常(chang)少。特別適合(he)作(zuo)(zuo)為醫用材料(liao)。

硅橡膠的用量

據中國汽(qi)(qi)(qi)車工(gong)業(ye)(ye)協會統計，2012年(nian)，汽(qi)(qi)(qi)車產銷分別(bie)達到1927.18萬輛(liang)(liang)和(he)1930.64萬輛(liang)(liang)，同比分別(bie)增(zeng)長(chang)4.63%和(he)4.33%，汽(qi)(qi)(qi)車工(gong)業(ye)(ye)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)的(de)(de)用(yong)量(liang)(liang)約達2.0萬t。根據觀研(yan)天下的(de)(de)新研(yan)究(jiu)，增(zeng)加有機硅(gui)材料(liao)在汽(qi)(qi)(qi)車零(ling)部件方(fang)面(mian)的(de)(de)用(yong)量(liang)(liang)，可以大幅度提(ti)高汽(qi)(qi)(qi)車的(de)(de)安全性能，因此，汽(qi)(qi)(qi)車產量(liang)(liang)和(he)單車用(yong)量(liang)(liang)水平的(de)(de)提(ti)高都將(jiang)推動汽(qi)(qi)(qi)車工(gong)業(ye)(ye)對硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)需求的(de)(de)增(zeng)加。國家(jia)鼓(gu)勵自(zi)主(zhu)(zhu)品牌的(de)(de)汽(qi)(qi)(qi)車發(fa)展(zhan)，關鍵汽(qi)(qi)(qi)車零(ling)部件實現自(zi)主(zhu)(zhu)化(hua)，《2012年(nian)度黨政機關公務用(yong)車選用(yong)車型目(mu)錄（征求意見稿）》為(wei)自(zi)主(zhu)(zhu)品牌擴(kuo)大在政府采購的(de)(de)市場份額，為(wei)改變目(mu)前國內(nei)政府采購以合(he)資品牌產品為(wei)主(zhu)(zhu)的(de)(de)局面(mian)提(ti)供了保障(zhang)。促進自(zi)主(zhu)(zhu)品牌發(fa)展(zhan)，國產汽(qi)(qi)(qi)車業(ye)(ye)的(de)(de)繁榮將(jiang)為(wei)汽(qi)(qi)(qi)車膠(jiao)的(de)(de)應用(yong)提(ti)供有力保障(zhang)。預測未來(lai)3年(nian)，我國室溫硫化(hua)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)在汽(qi)(qi)(qi)車行業(ye)(ye)將(jiang)以年(nian)均20%增(zeng)長(chang)。

此外，硅(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)是重要的(de)(de)(de)非石(shi)油基(ji)(ji)(ji)合(he)成(cheng)(cheng)橡膠(jiao)，約占非石(shi)油基(ji)(ji)(ji)合(he)成(cheng)(cheng)橡膠(jiao)消(xiao)費(fei)量(liang)的(de)(de)(de)98%。但(dan)因(yin)為石(shi)油價(jia)格的(de)(de)(de)大(da)幅上漲(zhang)，同時我(wo)國(guo)在硅(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)的(de)(de)(de)關鍵原料(liao)有機(ji)硅(gui)(gui)(gui)單(dan)體(ti)的(de)(de)(de)生(sheng)產(chan)技術(shu)(shu)方面取得(de)突破，有機(ji)硅(gui)(gui)(gui)單(dan)體(ti)的(de)(de)(de)生(sheng)產(chan)技術(shu)(shu)在2005年前被幾家跨國(guo)公司壟斷，但(dan)目前我(wo)國(guo)已發展成(cheng)(cheng)為全球有機(ji)硅(gui)(gui)(gui)單(dan)體(ti)第(di)1大(da)國(guo)，這(zhe)2個(ge)方面原因(yin)使硅(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)的(de)(de)(de)價(jia)格從2011年起(qi)開始(shi)低于石(shi)油基(ji)(ji)(ji)合(he)成(cheng)(cheng)橡膠(jiao)，僅約為大(da)宗石(shi)油基(ji)(ji)(ji)橡膠(jiao)的(de)(de)(de)80%～90%，成(cheng)(cheng)為廉價(jia)的(de)(de)(de)合(he)成(cheng)(cheng)橡膠(jiao)，并開始(shi)大(da)規模替代石(shi)油基(ji)(ji)(ji)合(he)成(cheng)(cheng)橡膠(jiao)。這(zhe)將極大(da)拓展有機(ji)硅(gui)(gui)(gui)產(chan)業的(de)(de)(de)市場空間，同時將帶動硅(gui)(gui)(gui)油、硅(gui)(gui)(gui)烷偶聯劑和硅(gui)(gui)(gui)樹脂等(deng)其他有機(ji)硅(gui)(gui)(gui)產(chan)品的(de)(de)(de)消(xiao)費(fei)。