硅橡膠是指主(zhu)鏈(lian)由(you)硅(gui)(gui)(gui)和(he)氧原子交替構成(cheng)，硅(gui)(gui)(gui)原子上通(tong)常連有(you)兩個有(you)機基(ji)(ji)團的(de)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)。普通(tong)的(de)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)主(zhu)要由(you)含甲基(ji)(ji)和(he)少量乙(yi)烯基(ji)(ji)的(de)硅(gui)(gui)(gui)氧鏈(lian)節組成(cheng)。苯基(ji)(ji)的(de)引入可(ke)(ke)提高(gao)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)耐(nai)(nai)高(gao)、低(di)溫(wen)性能，三(san)氟(fu)丙(bing)基(ji)(ji)及氰基(ji)(ji)的(de)引入則可(ke)(ke)提高(gao)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)耐(nai)(nai)溫(wen)及耐(nai)(nai)油性能。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)耐(nai)(nai)低(di)溫(wen)性能良好(hao)，一般(ban)在(zai)(zai)-55℃下仍(reng)能工作。引入苯基(ji)(ji)后，可(ke)(ke)達-73℃。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)耐(nai)(nai)熱性能也(ye)很突(tu)出，在(zai)(zai)180℃下可(ke)(ke)長期工作，稍高(gao)于(yu)200℃也(ye)能承受數周或更長時間(jian)仍(reng)有(you)彈性，瞬時可(ke)(ke)耐(nai)(nai)300℃以上的(de)高(gao)溫(wen)。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)透(tou)氣(qi)性好(hao)，氧氣(qi)透(tou)過率在(zai)(zai)合成(cheng)聚合物中是較高(gao)的(de)。此外，硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)還具(ju)有(you)生理惰性、不會導致(zhi)凝血的(de)突(tu)出特性，因此在(zai)(zai)醫用領域應用廣泛。

主要品種

硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)分(fen)類的(de)方法(fa)很多，通常(chang)按固化前的(de)形態分(fen)為(wei)(wei)(wei)固體(ti)硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)和(he)液(ye)體(ti)硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)；按硫化溫度分(fen)為(wei)(wei)(wei)室溫硫化硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)，高溫硫化硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)；按所用(yong)單(dan)體(ti)的(de)不同，可分(fen)為(wei)(wei)(wei)甲(jia)基(ji)(ji)(ji)乙烯(xi)基(ji)(ji)(ji)硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)，甲(jia)基(ji)(ji)(ji)苯基(ji)(ji)(ji)乙烯(xi)基(ji)(ji)(ji)硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)、氟(fu)硅(gui)，腈硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)等(deng)；按性能和(he)用(yong)途的(de)不同又可分(fen)為(wei)(wei)(wei)通用(yong)型(xing)、超耐(nai)低(di)溫型(xing)、超耐(nai)高溫型(xing)、高強(qiang)力型(xing)、耐(nai)油型(xing)、醫用(yong)型(xing)等(deng)等(deng)。

發展史

硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)早期是由美(mei)國(guo)(guo)(guo)(guo)(guo)(guo)以三氯化鐵為催化劑合成(cheng)的(de)(de)。1945年(nian)，硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)產品問世。1948年(nian)，采用(yong)高比表(biao)面積的(de)(de)氣相法白炭黑(hei)補強(qiang)的(de)(de)硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)研(yan)制成(cheng)功，使(shi)硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)性能躍升(sheng)到(dao)實(shi)用(yong)階段，奠定了(le)現代硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)生產技術的(de)(de)基礎(chu)。從二(er)甲基二(er)氯硅(gui)烷合成(cheng)開始生產硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)國(guo)(guo)(guo)(guo)(guo)(guo)家有美(mei)國(guo)(guo)(guo)(guo)(guo)(guo)。俄羅斯(si)、德國(guo)(guo)(guo)(guo)(guo)(guo)、日(ri)本、韓(han)國(guo)(guo)(guo)(guo)(guo)(guo)和(he)中國(guo)(guo)(guo)(guo)(guo)(guo)等。中國(guo)(guo)(guo)(guo)(guo)(guo)硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)工業(ye)化研(yan)究(jiu)始于(yu)1957年(nian)，多家研(yan)究(jiu)所和(he)企業(ye)陸續開發出各種硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)。到(dao)2003年(nian)底(di)，中國(guo)(guo)(guo)(guo)(guo)(guo)硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)生產能力為135千(qian)噸(dun)，其中高溫(wen)膠(jiao)(jiao)(jiao)100千(qian)噸(dun)。

高溫硫化硅橡膠

高溫(wen)硫(liu)化(hua)(hua)硅橡膠(jiao)(jiao)是(shi)指聚(ju)硅氧烷(wan)變成(cheng)(cheng)彈性(xing)(xing)體的(de)(de)過程是(shi)經過高溫(wen)（110-170℃）硫(liu)化(hua)(hua)成(cheng)(cheng)型(xing)的(de)(de)。它主要以高分子量(liang)的(de)(de)聚(ju)甲基乙烯基硅氧烷(wan)為生膠(jiao)(jiao)，混入(ru)補強(qiang)填料(liao)、硫(liu)化(hua)(hua)劑(ji)等(deng)，在(zai)加(jia)(jia)(jia)(jia)熱加(jia)(jia)(jia)(jia)壓下硫(liu)化(hua)(hua)成(cheng)(cheng)彈性(xing)(xing)體。硅橡膠(jiao)(jiao)的(de)(de)補強(qiang)主要是(shi)各種(zhong)(zhong)類型(xing)的(de)(de)白炭黑，可(ke)使硫(liu)化(hua)(hua)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)強(qiang)度增(zeng)加(jia)(jia)(jia)(jia)數(shu)十(shi)倍(bei)。有(you)時為了降低成(cheng)(cheng)本或改善膠(jiao)(jiao)料(liao)性(xing)(xing)能及賦(fu)予硫(liu)化(hua)(hua)膠(jiao)(jiao)各種(zhong)(zhong)特殊的(de)(de)性(xing)(xing)能，也加(jia)(jia)(jia)(jia)入(ru)相(xiang)應的(de)(de)各種(zhong)(zhong)添加(jia)(jia)(jia)(jia)劑(ji)。硫(liu)化(hua)(hua)劑(ji)是(shi)各種(zhong)(zhong)有(you)機過氧化(hua)(hua)物或加(jia)(jia)(jia)(jia)成(cheng)(cheng)反應催化(hua)(hua)劑(ji)。

加工成型方法如圖(tu)所示。一次硫(liu)化(hua)的(de)目的(de)是進行(xing)高分子鏈的(de)交聯反應；二次硫(liu)化(hua)的(de)目的(de)是進行(xing)補(bu)充交聯、驅(qu)除(chu)硫(liu)化(hua)劑分解產物和其(qi)他揮發性(xing)化(hua)合物以穩定硫(liu)化(hua)膠的(de)各項性(xing)能(neng)。常用的(de)設備有開放式煉(lian)膠機、捏合機及真空密煉(lian)機。

主要性能

（1）高(gao)溫(wen)(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)顯著的(de)(de)(de)特(te)征是高(gao)溫(wen)(wen)(wen)穩定(ding)性(xing)(xing)(xing)(xing)，雖然(ran)常溫(wen)(wen)(wen)下(xia)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)強度(du)僅是天然(ran)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)或某些(xie)合(he)成橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)一(yi)半，但(dan)(dan)在200℃以(yi)上的(de)(de)(de)高(gao)溫(wen)(wen)(wen)環(huan)境下(xia)，硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)仍(reng)能(neng)(neng)(neng)保持一(yi)定(ding)的(de)(de)(de)柔韌性(xing)(xing)(xing)(xing)、回彈(dan)性(xing)(xing)(xing)(xing)和(he)(he)表面硬(ying)度(du)，且力學(xue)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)無(wu)明顯變化(hua)。（2）低(di)溫(wen)(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)玻璃化(hua)溫(wen)(wen)(wen)度(du)一(yi)般為-70~-50℃，特(te)殊配(pei)方(fang)可達-100℃，表明其(qi)低(di)溫(wen)(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)優異(yi)。這對航空、宇航工(gong)業的(de)(de)(de)意義重(zhong)大。（3）耐(nai)候性(xing)(xing)(xing)(xing)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)中Si-O-Si鍵對氧(yang)、臭氧(yang)及紫外線等十(shi)分穩定(ding)，在不加(jia)任(ren)何(he)添加(jia)劑(ji)的(de)(de)(de)情況下(xia)，就具(ju)有(you)優良(liang)的(de)(de)(de)耐(nai)候性(xing)(xing)(xing)(xing)。（4）電(dian)氣(qi)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)具(ju)有(you)優異(yi)的(de)(de)(de)絕緣(yuan)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)，耐(nai)電(dian)暈(yun)性(xing)(xing)(xing)(xing)和(he)(he)耐(nai)電(dian)弧性(xing)(xing)(xing)(xing)也非(fei)(fei)常好。（5）物(wu)理(li)機械(xie)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)常溫(wen)(wen)(wen)下(xia)的(de)(de)(de)物(wu)理(li)機械(xie)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)比(bi)通用橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)差，但(dan)(dan)在150℃的(de)(de)(de)高(gao)溫(wen)(wen)(wen)和(he)(he)-50℃的(de)(de)(de)低(di)溫(wen)(wen)(wen)下(xia)，其(qi)物(wu)理(li)機械(xie)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)優于(yu)通用橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)。（6）耐(nai)油及化(hua)學(xue)試(shi)劑(ji)性(xing)(xing)(xing)(xing)。普通硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)具(ju)有(you)中等的(de)(de)(de)耐(nai)油、耐(nai)溶劑(ji)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。（7）氣(qi)體透(tou)過性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。室溫(wen)(wen)(wen)下(xia)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)對空氣(qi)、氮、氧(yang)、二(er)氧(yang)化(hua)碳等氣(qi)體的(de)(de)(de)透(tou)氣(qi)性(xing)(xing)(xing)(xing)比(bi)天然(ran)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)高(gao)出30-50倍。（8）生理(li)惰性(xing)(xing)(xing)(xing)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)無(wu)毒，無(wu)味，無(wu)嗅，與人體組織(zhi)不粘連，具(ju)有(you)抗凝(ning)血作(zuo)用，對肌體組織(zhi)的(de)(de)(de)反應性(xing)(xing)(xing)(xing)非(fei)(fei)常少。特(te)別適合(he)作(zuo)為醫用材料。

硅橡膠的用量

據中(zhong)國(guo)(guo)汽(qi)(qi)(qi)(qi)車工(gong)業協(xie)會統計，2012年(nian)(nian)，汽(qi)(qi)(qi)(qi)車產(chan)(chan)銷分(fen)別(bie)達到1927.18萬輛和1930.64萬輛，同比分(fen)別(bie)增長(chang)4.63%和4.33%，汽(qi)(qi)(qi)(qi)車工(gong)業硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)用(yong)(yong)量約達2.0萬t。根據觀研天下的(de)(de)新研究，增加有(you)機硅(gui)(gui)材(cai)料在汽(qi)(qi)(qi)(qi)車零部(bu)件(jian)方面(mian)的(de)(de)用(yong)(yong)量，可(ke)以(yi)大幅度提(ti)(ti)高汽(qi)(qi)(qi)(qi)車的(de)(de)安全性(xing)能，因(yin)此(ci)，汽(qi)(qi)(qi)(qi)車產(chan)(chan)量和單車用(yong)(yong)量水平的(de)(de)提(ti)(ti)高都將推(tui)動汽(qi)(qi)(qi)(qi)車工(gong)業對硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)需求的(de)(de)增加。國(guo)(guo)家鼓(gu)勵自(zi)主(zhu)品(pin)牌(pai)(pai)的(de)(de)汽(qi)(qi)(qi)(qi)車發(fa)展(zhan)，關鍵汽(qi)(qi)(qi)(qi)車零部(bu)件(jian)實現(xian)自(zi)主(zhu)化(hua)，《2012年(nian)(nian)度黨政(zheng)機關公務用(yong)(yong)車選用(yong)(yong)車型目錄(lu)（征求意見稿）》為(wei)(wei)自(zi)主(zhu)品(pin)牌(pai)(pai)擴(kuo)大在政(zheng)府采(cai)購的(de)(de)市場份(fen)額(e)，為(wei)(wei)改變目前(qian)國(guo)(guo)內政(zheng)府采(cai)購以(yi)合資品(pin)牌(pai)(pai)產(chan)(chan)品(pin)為(wei)(wei)主(zhu)的(de)(de)局面(mian)提(ti)(ti)供(gong)了(le)保(bao)障。促(cu)進自(zi)主(zhu)品(pin)牌(pai)(pai)發(fa)展(zhan)，國(guo)(guo)產(chan)(chan)汽(qi)(qi)(qi)(qi)車業的(de)(de)繁榮(rong)將為(wei)(wei)汽(qi)(qi)(qi)(qi)車膠(jiao)(jiao)的(de)(de)應用(yong)(yong)提(ti)(ti)供(gong)有(you)力(li)保(bao)障。預測未來3年(nian)(nian)，我國(guo)(guo)室溫硫化(hua)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)在汽(qi)(qi)(qi)(qi)車行業將以(yi)年(nian)(nian)均20%增長(chang)。

此外，硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)是(shi)重要的非石油(you)(you)基合(he)(he)成(cheng)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)，約(yue)占非石油(you)(you)基合(he)(he)成(cheng)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)消費(fei)量的98%。但(dan)因為(wei)石油(you)(you)價(jia)(jia)格的大幅上漲，同(tong)時我(wo)國(guo)在硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的關鍵原(yuan)料有機硅(gui)(gui)(gui)(gui)單(dan)體(ti)的生產技術(shu)方面取(qu)得突(tu)破，有機硅(gui)(gui)(gui)(gui)單(dan)體(ti)的生產技術(shu)在2005年前被(bei)幾家跨國(guo)公司壟(long)斷，但(dan)目前我(wo)國(guo)已發展成(cheng)為(wei)全球(qiu)有機硅(gui)(gui)(gui)(gui)單(dan)體(ti)第1大國(guo)，這2個方面原(yuan)因使(shi)硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的價(jia)(jia)格從2011年起開始低于石油(you)(you)基合(he)(he)成(cheng)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)，僅約(yue)為(wei)大宗(zong)石油(you)(you)基橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的80%～90%，成(cheng)為(wei)廉價(jia)(jia)的合(he)(he)成(cheng)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)，并開始大規模替代石油(you)(you)基合(he)(he)成(cheng)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)。這將(jiang)極(ji)大拓展有機硅(gui)(gui)(gui)(gui)產業的市場空間，同(tong)時將(jiang)帶動硅(gui)(gui)(gui)(gui)油(you)(you)、硅(gui)(gui)(gui)(gui)烷偶(ou)聯劑和硅(gui)(gui)(gui)(gui)樹脂等(deng)其他(ta)有機硅(gui)(gui)(gui)(gui)產品的消費(fei)。