硅橡膠是指主鏈(lian)由硅(gui)(gui)和(he)氧原子(zi)交替構(gou)成(cheng)，硅(gui)(gui)原子(zi)上通常連有(you)兩個有(you)機基(ji)(ji)團的(de)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)。普(pu)通的(de)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)主要由含甲基(ji)(ji)和(he)少量乙烯基(ji)(ji)的(de)硅(gui)(gui)氧鏈(lian)節組(zu)成(cheng)。苯(ben)(ben)基(ji)(ji)的(de)引(yin)入(ru)(ru)可提高(gao)(gao)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)耐(nai)高(gao)(gao)、低(di)溫性(xing)能(neng)(neng)(neng)，三氟丙基(ji)(ji)及氰基(ji)(ji)的(de)引(yin)入(ru)(ru)則(ze)可提高(gao)(gao)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)耐(nai)溫及耐(nai)油性(xing)能(neng)(neng)(neng)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)耐(nai)低(di)溫性(xing)能(neng)(neng)(neng)良好，一般在(zai)(zai)(zai)-55℃下仍能(neng)(neng)(neng)工(gong)(gong)作。引(yin)入(ru)(ru)苯(ben)(ben)基(ji)(ji)后，可達(da)-73℃。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)耐(nai)熱(re)性(xing)能(neng)(neng)(neng)也很(hen)突出(chu)，在(zai)(zai)(zai)180℃下可長(chang)(chang)期工(gong)(gong)作，稍高(gao)(gao)于200℃也能(neng)(neng)(neng)承(cheng)受(shou)數周(zhou)或更長(chang)(chang)時(shi)間仍有(you)彈性(xing)，瞬時(shi)可耐(nai)300℃以(yi)上的(de)高(gao)(gao)溫。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)透氣性(xing)好，氧氣透過率在(zai)(zai)(zai)合成(cheng)聚合物中是較高(gao)(gao)的(de)。此(ci)(ci)外，硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)還(huan)具有(you)生理惰(duo)性(xing)、不會導(dao)致凝血的(de)突出(chu)特性(xing)，因此(ci)(ci)在(zai)(zai)(zai)醫用(yong)領(ling)域應用(yong)廣(guang)泛。

主要品種

硅橡膠分(fen)類的方法(fa)很多，通(tong)常按(an)固化(hua)前(qian)的形態分(fen)為固體硅橡膠和液體硅橡膠；按(an)硫化(hua)溫(wen)度分(fen)為室(shi)溫(wen)硫化(hua)硅橡膠，高溫(wen)硫化(hua)硅橡膠；按(an)所用單體的不(bu)同(tong)，可分(fen)為甲基乙(yi)烯基硅橡膠，甲基苯基乙(yi)烯基硅橡膠、氟硅，腈硅橡膠等(deng)；按(an)性能和用途的不(bu)同(tong)又(you)可分(fen)為通(tong)用型(xing)(xing)、超耐(nai)低(di)溫(wen)型(xing)(xing)、超耐(nai)高溫(wen)型(xing)(xing)、高強力型(xing)(xing)、耐(nai)油型(xing)(xing)、醫用型(xing)(xing)等(deng)等(deng)。

發展史

硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)早期是由美國(guo)以(yi)三氯化(hua)鐵為催化(hua)劑(ji)合成的。1945年(nian)，硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)產品問(wen)世。1948年(nian)，采用高(gao)比表面積的氣(qi)相法白炭黑補強(qiang)的硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)研制成功，使硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的性能(neng)躍(yue)升到實用階段，奠定(ding)了(le)現(xian)代硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)生產技術的基(ji)礎(chu)。從二(er)甲基(ji)二(er)氯硅(gui)(gui)烷合成開始生產硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的國(guo)家有美國(guo)。俄羅斯(si)、德國(guo)、日本、韓(han)國(guo)和中(zhong)國(guo)等。中(zhong)國(guo)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的工業化(hua)研究(jiu)始于1957年(nian)，多家研究(jiu)所和企業陸續(xu)開發(fa)出各種硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)。到2003年(nian)底，中(zhong)國(guo)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)生產能(neng)力為135千(qian)噸，其中(zhong)高(gao)溫膠(jiao)(jiao)100千(qian)噸。

高溫硫化硅橡膠

高(gao)溫硫(liu)化(hua)(hua)(hua)(hua)硅橡(xiang)膠(jiao)是指聚硅氧烷變成彈(dan)性(xing)體的(de)過(guo)程是經過(guo)高(gao)溫（110-170℃）硫(liu)化(hua)(hua)(hua)(hua)成型(xing)的(de)。它主(zhu)要(yao)以高(gao)分子量的(de)聚甲基(ji)乙烯基(ji)硅氧烷為(wei)生膠(jiao)，混入補強填料(liao)、硫(liu)化(hua)(hua)(hua)(hua)劑(ji)等，在加(jia)熱加(jia)壓(ya)下硫(liu)化(hua)(hua)(hua)(hua)成彈(dan)性(xing)體。硅橡(xiang)膠(jiao)的(de)補強主(zhu)要(yao)是各(ge)(ge)種類(lei)型(xing)的(de)白炭黑(hei)，可使硫(liu)化(hua)(hua)(hua)(hua)膠(jiao)的(de)強度(du)增(zeng)加(jia)數(shu)十倍。有時為(wei)了(le)降(jiang)低成本(ben)或(huo)改善膠(jiao)料(liao)性(xing)能(neng)及(ji)賦予硫(liu)化(hua)(hua)(hua)(hua)膠(jiao)各(ge)(ge)種特殊的(de)性(xing)能(neng)，也加(jia)入相應(ying)的(de)各(ge)(ge)種添(tian)加(jia)劑(ji)。硫(liu)化(hua)(hua)(hua)(hua)劑(ji)是各(ge)(ge)種有機過(guo)氧化(hua)(hua)(hua)(hua)物(wu)或(huo)加(jia)成反應(ying)催化(hua)(hua)(hua)(hua)劑(ji)。

加工(gong)成型(xing)方(fang)法如圖所示。一(yi)次硫(liu)化(hua)的(de)目的(de)是進行高(gao)分(fen)子鏈(lian)的(de)交聯(lian)反應；二次硫(liu)化(hua)的(de)目的(de)是進行補充(chong)交聯(lian)、驅除硫(liu)化(hua)劑分(fen)解產物和(he)其他揮發性化(hua)合物以穩定硫(liu)化(hua)膠的(de)各項性能(neng)。常(chang)用的(de)設備有開放式煉膠機(ji)、捏(nie)合機(ji)及真空密煉機(ji)。

主要性能

（1）高(gao)(gao)(gao)溫(wen)(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)顯(xian)著的(de)(de)(de)(de)特征是高(gao)(gao)(gao)溫(wen)(wen)(wen)穩定(ding)(ding)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)，雖然(ran)常(chang)溫(wen)(wen)(wen)下(xia)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)強度僅是天(tian)然(ran)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)或某些合成橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)一(yi)半，但在200℃以上的(de)(de)(de)(de)高(gao)(gao)(gao)溫(wen)(wen)(wen)環(huan)境下(xia)，硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)仍能(neng)保持一(yi)定(ding)(ding)的(de)(de)(de)(de)柔韌性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)、回彈性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)和(he)表(biao)面硬度，且力學性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)無明顯(xian)變化(hua)。（2）低(di)溫(wen)(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)玻璃化(hua)溫(wen)(wen)(wen)度一(yi)般為-70~-50℃，特殊配方可達-100℃，表(biao)明其低(di)溫(wen)(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)優(you)(you)異。這對(dui)航空、宇航工業的(de)(de)(de)(de)意義重大(da)。（3）耐(nai)(nai)候性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)中(zhong)Si-O-Si鍵對(dui)氧、臭氧及紫(zi)外線等十分穩定(ding)(ding)，在不加(jia)任(ren)何添加(jia)劑的(de)(de)(de)(de)情況(kuang)下(xia)，就具有優(you)(you)良的(de)(de)(de)(de)耐(nai)(nai)候性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)。（4）電(dian)氣(qi)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)具有優(you)(you)異的(de)(de)(de)(de)絕緣性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)，耐(nai)(nai)電(dian)暈性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)和(he)耐(nai)(nai)電(dian)弧性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)也(ye)非(fei)常(chang)好。（5）物理(li)(li)機(ji)械(xie)(xie)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)常(chang)溫(wen)(wen)(wen)下(xia)的(de)(de)(de)(de)物理(li)(li)機(ji)械(xie)(xie)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)比通用橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)差，但在150℃的(de)(de)(de)(de)高(gao)(gao)(gao)溫(wen)(wen)(wen)和(he)-50℃的(de)(de)(de)(de)低(di)溫(wen)(wen)(wen)下(xia)，其物理(li)(li)機(ji)械(xie)(xie)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)優(you)(you)于通用橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)。（6）耐(nai)(nai)油(you)(you)及化(hua)學試劑性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)。普通硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)具有中(zhong)等的(de)(de)(de)(de)耐(nai)(nai)油(you)(you)、耐(nai)(nai)溶劑性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)。（7）氣(qi)體(ti)(ti)(ti)透(tou)過性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)。室溫(wen)(wen)(wen)下(xia)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)對(dui)空氣(qi)、氮、氧、二氧化(hua)碳等氣(qi)體(ti)(ti)(ti)的(de)(de)(de)(de)透(tou)氣(qi)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)比天(tian)然(ran)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)高(gao)(gao)(gao)出(chu)30-50倍(bei)。（8）生理(li)(li)惰性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)無毒，無味，無嗅，與人(ren)體(ti)(ti)(ti)組(zu)(zu)織(zhi)不粘連，具有抗凝血(xue)作用，對(dui)肌體(ti)(ti)(ti)組(zu)(zu)織(zhi)的(de)(de)(de)(de)反應性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)非(fei)常(chang)少。特別(bie)適(shi)合作為醫(yi)用材料。

硅橡膠的用量

據(ju)中國(guo)(guo)汽(qi)車(che)工(gong)業協(xie)會統(tong)計，2012年(nian)，汽(qi)車(che)產銷分別達(da)到1927.18萬(wan)(wan)輛和(he)1930.64萬(wan)(wan)輛，同比分別增長(chang)4.63%和(he)4.33%，汽(qi)車(che)工(gong)業硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)用(yong)量約達(da)2.0萬(wan)(wan)t。根據(ju)觀研(yan)天下的(de)(de)(de)新研(yan)究，增加有機硅(gui)(gui)材料在(zai)汽(qi)車(che)零(ling)部(bu)件方面的(de)(de)(de)用(yong)量，可以(yi)(yi)大幅度提(ti)高汽(qi)車(che)的(de)(de)(de)安全性能，因此(ci)，汽(qi)車(che)產量和(he)單(dan)車(che)用(yong)量水(shui)平(ping)的(de)(de)(de)提(ti)高都將推動汽(qi)車(che)工(gong)業對硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)需(xu)求的(de)(de)(de)增加。國(guo)(guo)家鼓勵自(zi)(zi)主(zhu)品(pin)(pin)牌的(de)(de)(de)汽(qi)車(che)發展，關(guan)(guan)鍵汽(qi)車(che)零(ling)部(bu)件實現自(zi)(zi)主(zhu)化，《2012年(nian)度黨(dang)政機關(guan)(guan)公務用(yong)車(che)選用(yong)車(che)型目錄（征求意見稿）》為(wei)自(zi)(zi)主(zhu)品(pin)(pin)牌擴大在(zai)政府(fu)采購(gou)的(de)(de)(de)市場份(fen)額(e)，為(wei)改變目前國(guo)(guo)內政府(fu)采購(gou)以(yi)(yi)合(he)資品(pin)(pin)牌產品(pin)(pin)為(wei)主(zhu)的(de)(de)(de)局面提(ti)供了保障。促進(jin)自(zi)(zi)主(zhu)品(pin)(pin)牌發展，國(guo)(guo)產汽(qi)車(che)業的(de)(de)(de)繁榮將為(wei)汽(qi)車(che)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)應(ying)用(yong)提(ti)供有力保障。預測未來3年(nian)，我國(guo)(guo)室溫硫(liu)化硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)在(zai)汽(qi)車(che)行業將以(yi)(yi)年(nian)均(jun)20%增長(chang)。

此(ci)外，硅(gui)(gui)橡(xiang)膠是重要的(de)(de)非(fei)石(shi)油基合(he)成(cheng)(cheng)(cheng)橡(xiang)膠，約占非(fei)石(shi)油基合(he)成(cheng)(cheng)(cheng)橡(xiang)膠消(xiao)費(fei)量的(de)(de)98%。但因為(wei)石(shi)油價格的(de)(de)大幅上(shang)漲，同(tong)時我國(guo)(guo)在硅(gui)(gui)橡(xiang)膠的(de)(de)關鍵原料有(you)(you)機硅(gui)(gui)單(dan)體(ti)(ti)的(de)(de)生(sheng)產(chan)技術方面(mian)取得突破，有(you)(you)機硅(gui)(gui)單(dan)體(ti)(ti)的(de)(de)生(sheng)產(chan)技術在2005年前(qian)被(bei)幾家跨國(guo)(guo)公司壟(long)斷(duan)，但目(mu)前(qian)我國(guo)(guo)已(yi)發(fa)展成(cheng)(cheng)(cheng)為(wei)全球有(you)(you)機硅(gui)(gui)單(dan)體(ti)(ti)第1大國(guo)(guo)，這(zhe)2個方面(mian)原因使(shi)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠的(de)(de)價格從2011年起開始低于石(shi)油基合(he)成(cheng)(cheng)(cheng)橡(xiang)膠，僅約為(wei)大宗(zong)石(shi)油基橡(xiang)膠的(de)(de)80%～90%，成(cheng)(cheng)(cheng)為(wei)廉(lian)價的(de)(de)合(he)成(cheng)(cheng)(cheng)橡(xiang)膠，并開始大規(gui)模替代石(shi)油基合(he)成(cheng)(cheng)(cheng)橡(xiang)膠。這(zhe)將(jiang)(jiang)極(ji)大拓(tuo)展有(you)(you)機硅(gui)(gui)產(chan)業的(de)(de)市場空(kong)間(jian)，同(tong)時將(jiang)(jiang)帶動硅(gui)(gui)油、硅(gui)(gui)烷偶聯(lian)劑和(he)硅(gui)(gui)樹(shu)脂(zhi)等其他有(you)(you)機硅(gui)(gui)產(chan)品的(de)(de)消(xiao)費(fei)。