硅橡膠是指主(zhu)鏈由(you)(you)硅(gui)(gui)(gui)和氧(yang)原子交(jiao)替構(gou)成(cheng)，硅(gui)(gui)(gui)原子上通常(chang)連有(you)兩個有(you)機(ji)基團(tuan)的(de)(de)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)。普通的(de)(de)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)主(zhu)要由(you)(you)含甲基和少(shao)量乙(yi)烯(xi)基的(de)(de)硅(gui)(gui)(gui)氧(yang)鏈節組(zu)成(cheng)。苯基的(de)(de)引入(ru)可提高(gao)(gao)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)耐(nai)高(gao)(gao)、低(di)(di)溫性(xing)能(neng)，三(san)氟(fu)丙基及氰基的(de)(de)引入(ru)則(ze)可提高(gao)(gao)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)耐(nai)溫及耐(nai)油性(xing)能(neng)。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)耐(nai)低(di)(di)溫性(xing)能(neng)良好，一般(ban)在(zai)(zai)-55℃下(xia)仍(reng)能(neng)工作。引入(ru)苯基后，可達-73℃。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)耐(nai)熱(re)性(xing)能(neng)也很突(tu)出，在(zai)(zai)180℃下(xia)可長(chang)期工作，稍高(gao)(gao)于200℃也能(neng)承受數周或更(geng)長(chang)時(shi)間仍(reng)有(you)彈性(xing)，瞬時(shi)可耐(nai)300℃以上的(de)(de)高(gao)(gao)溫。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)透氣性(xing)好，氧(yang)氣透過率在(zai)(zai)合成(cheng)聚合物中是較高(gao)(gao)的(de)(de)。此(ci)外，硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)還(huan)具有(you)生理惰性(xing)、不會導致凝血的(de)(de)突(tu)出特性(xing)，因此(ci)在(zai)(zai)醫用領域應用廣泛。

主要品種

硅橡(xiang)膠(jiao)分類的(de)方法很多，通常按固(gu)化(hua)前的(de)形態(tai)分為固(gu)體(ti)硅橡(xiang)膠(jiao)和液體(ti)硅橡(xiang)膠(jiao)；按硫(liu)化(hua)溫(wen)度分為室溫(wen)硫(liu)化(hua)硅橡(xiang)膠(jiao)，高(gao)溫(wen)硫(liu)化(hua)硅橡(xiang)膠(jiao)；按所用(yong)單體(ti)的(de)不(bu)同(tong)，可(ke)分為甲(jia)基(ji)乙烯(xi)基(ji)硅橡(xiang)膠(jiao)，甲(jia)基(ji)苯基(ji)乙烯(xi)基(ji)硅橡(xiang)膠(jiao)、氟硅，腈硅橡(xiang)膠(jiao)等(deng)(deng)；按性能和用(yong)途的(de)不(bu)同(tong)又可(ke)分為通用(yong)型(xing)、超(chao)耐(nai)低溫(wen)型(xing)、超(chao)耐(nai)高(gao)溫(wen)型(xing)、高(gao)強(qiang)力型(xing)、耐(nai)油型(xing)、醫(yi)用(yong)型(xing)等(deng)(deng)等(deng)(deng)。

發展史

硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)早(zao)期是由(you)美(mei)國以三氯化(hua)鐵為(wei)催化(hua)劑合成(cheng)的(de)。1945年(nian)，硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)產品問世。1948年(nian)，采用(yong)高(gao)比表(biao)面積(ji)的(de)氣相法白炭黑補強的(de)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)研制成(cheng)功，使硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)性能(neng)躍升到實用(yong)階(jie)段，奠定(ding)了(le)現代硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)生產技術的(de)基礎。從二甲基二氯硅(gui)(gui)(gui)烷合成(cheng)開(kai)始(shi)(shi)生產硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)國家(jia)有美(mei)國。俄(e)羅斯、德國、日本、韓國和(he)中(zhong)(zhong)國等。中(zhong)(zhong)國硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)工業化(hua)研究始(shi)(shi)于1957年(nian)，多家(jia)研究所和(he)企業陸續開(kai)發(fa)出各種(zhong)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)。到2003年(nian)底(di)，中(zhong)(zhong)國硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)生產能(neng)力為(wei)135千(qian)(qian)噸，其(qi)中(zhong)(zhong)高(gao)溫膠(jiao)(jiao)100千(qian)(qian)噸。

高溫硫化硅橡膠

高溫(wen)(wen)硫(liu)化(hua)(hua)硅橡膠(jiao)(jiao)是(shi)(shi)指聚硅氧烷變成(cheng)(cheng)(cheng)彈性(xing)體(ti)的(de)(de)過(guo)程是(shi)(shi)經過(guo)高溫(wen)(wen)（110-170℃）硫(liu)化(hua)(hua)成(cheng)(cheng)(cheng)型(xing)(xing)的(de)(de)。它主(zhu)要(yao)以高分(fen)子量的(de)(de)聚甲基乙烯(xi)基硅氧烷為生膠(jiao)(jiao)，混入補強填料(liao)、硫(liu)化(hua)(hua)劑(ji)等(deng)，在(zai)加(jia)熱加(jia)壓下(xia)硫(liu)化(hua)(hua)成(cheng)(cheng)(cheng)彈性(xing)體(ti)。硅橡膠(jiao)(jiao)的(de)(de)補強主(zhu)要(yao)是(shi)(shi)各(ge)(ge)種(zhong)類型(xing)(xing)的(de)(de)白炭黑，可(ke)使硫(liu)化(hua)(hua)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)強度增(zeng)加(jia)數十倍。有(you)時為了降低成(cheng)(cheng)(cheng)本或改善膠(jiao)(jiao)料(liao)性(xing)能(neng)及(ji)賦予(yu)硫(liu)化(hua)(hua)膠(jiao)(jiao)各(ge)(ge)種(zhong)特殊的(de)(de)性(xing)能(neng)，也加(jia)入相應的(de)(de)各(ge)(ge)種(zhong)添加(jia)劑(ji)。硫(liu)化(hua)(hua)劑(ji)是(shi)(shi)各(ge)(ge)種(zhong)有(you)機過(guo)氧化(hua)(hua)物(wu)或加(jia)成(cheng)(cheng)(cheng)反應催化(hua)(hua)劑(ji)。

加工成型(xing)方(fang)法如圖所(suo)示。一次(ci)硫化(hua)的(de)(de)目(mu)的(de)(de)是(shi)進(jin)(jin)行高分子鏈(lian)的(de)(de)交聯反應(ying)；二次(ci)硫化(hua)的(de)(de)目(mu)的(de)(de)是(shi)進(jin)(jin)行補(bu)充交聯、驅(qu)除硫化(hua)劑分解產(chan)物(wu)和其他揮發性(xing)化(hua)合物(wu)以(yi)穩(wen)定硫化(hua)膠的(de)(de)各項性(xing)能。常用(yong)的(de)(de)設備有開放式煉膠機(ji)、捏合機(ji)及真空密煉機(ji)。

主要性能

（1）高溫(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)。硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)顯(xian)著的(de)(de)特征(zheng)是(shi)(shi)高溫(wen)(wen)穩定性(xing)(xing)(xing)(xing)，雖然(ran)常溫(wen)(wen)下硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)強度(du)僅是(shi)(shi)天(tian)然(ran)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)或某些合成橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)一半，但(dan)在(zai)200℃以上的(de)(de)高溫(wen)(wen)環(huan)境下，硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)仍能(neng)(neng)(neng)(neng)保持(chi)一定的(de)(de)柔韌性(xing)(xing)(xing)(xing)、回彈(dan)性(xing)(xing)(xing)(xing)和表面硬(ying)度(du)，且(qie)力學性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)無(wu)明顯(xian)變化(hua)。（2）低溫(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)玻璃(li)化(hua)溫(wen)(wen)度(du)一般為-70~-50℃，特殊(shu)配方可(ke)達-100℃，表明其(qi)低溫(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)優異。這(zhe)對航(hang)空、宇航(hang)工業的(de)(de)意(yi)義重(zhong)大。（3）耐(nai)(nai)候(hou)性(xing)(xing)(xing)(xing)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)中Si-O-Si鍵對氧(yang)、臭(chou)氧(yang)及(ji)紫外線等(deng)十(shi)分穩定，在(zai)不加(jia)(jia)任何添加(jia)(jia)劑(ji)的(de)(de)情(qing)況下，就具(ju)(ju)有優良的(de)(de)耐(nai)(nai)候(hou)性(xing)(xing)(xing)(xing)。（4）電(dian)氣(qi)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)。硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)具(ju)(ju)有優異的(de)(de)絕緣性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)，耐(nai)(nai)電(dian)暈性(xing)(xing)(xing)(xing)和耐(nai)(nai)電(dian)弧性(xing)(xing)(xing)(xing)也非常好。（5）物(wu)理(li)機(ji)械性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)。硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)常溫(wen)(wen)下的(de)(de)物(wu)理(li)機(ji)械性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)比(bi)通用橡(xiang)膠(jiao)(jiao)差，但(dan)在(zai)150℃的(de)(de)高溫(wen)(wen)和-50℃的(de)(de)低溫(wen)(wen)下，其(qi)物(wu)理(li)機(ji)械性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)優于通用橡(xiang)膠(jiao)(jiao)。（6）耐(nai)(nai)油及(ji)化(hua)學試劑(ji)性(xing)(xing)(xing)(xing)。普(pu)通硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)具(ju)(ju)有中等(deng)的(de)(de)耐(nai)(nai)油、耐(nai)(nai)溶劑(ji)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)。（7）氣(qi)體透過性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)。室溫(wen)(wen)下硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)對空氣(qi)、氮、氧(yang)、二氧(yang)化(hua)碳等(deng)氣(qi)體的(de)(de)透氣(qi)性(xing)(xing)(xing)(xing)比(bi)天(tian)然(ran)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)高出30-50倍。（8）生理(li)惰(duo)性(xing)(xing)(xing)(xing)。硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)無(wu)毒(du)，無(wu)味(wei)，無(wu)嗅，與人體組(zu)織不粘連，具(ju)(ju)有抗凝血作用，對肌體組(zu)織的(de)(de)反應(ying)性(xing)(xing)(xing)(xing)非常少。特別適(shi)合作為醫用材料。

硅橡膠的用量

據中國(guo)(guo)汽(qi)車(che)(che)(che)工(gong)(gong)業(ye)(ye)協會統計，2012年，汽(qi)車(che)(che)(che)產(chan)銷(xiao)分(fen)別達到1927.18萬(wan)輛和1930.64萬(wan)輛，同比分(fen)別增(zeng)(zeng)長(chang)4.63%和4.33%，汽(qi)車(che)(che)(che)工(gong)(gong)業(ye)(ye)硅(gui)橡(xiang)膠的(de)用(yong)量(liang)約達2.0萬(wan)t。根據觀研天下的(de)新(xin)研究(jiu)，增(zeng)(zeng)加有(you)機硅(gui)材料(liao)在(zai)(zai)汽(qi)車(che)(che)(che)零部(bu)件(jian)方(fang)面(mian)的(de)用(yong)量(liang)，可(ke)以大幅(fu)度提(ti)高汽(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(ti)高都將(jiang)推動(dong)汽(qi)車(che)(che)(che)工(gong)(gong)業(ye)(ye)對硅(gui)橡(xiang)膠需求的(de)增(zeng)(zeng)加。國(guo)(guo)家(jia)鼓(gu)勵自(zi)主(zhu)品(pin)牌(pai)(pai)的(de)汽(qi)車(che)(che)(che)發展，關鍵(jian)汽(qi)車(che)(che)(che)零部(bu)件(jian)實現自(zi)主(zhu)化(hua)，《2012年度黨政機關公務用(yong)車(che)(che)(che)選用(yong)車(che)(che)(che)型目錄(lu)（征求意(yi)見稿）》為自(zi)主(zhu)品(pin)牌(pai)(pai)擴(kuo)大在(zai)(zai)政府采(cai)購的(de)市場份額(e)，為改變目前國(guo)(guo)內政府采(cai)購以合資品(pin)牌(pai)(pai)產(chan)品(pin)為主(zhu)的(de)局(ju)面(mian)提(ti)供了保障。促進自(zi)主(zhu)品(pin)牌(pai)(pai)發展，國(guo)(guo)產(chan)汽(qi)車(che)(che)(che)業(ye)(ye)的(de)繁榮將(jiang)為汽(qi)車(che)(che)(che)膠的(de)應用(yong)提(ti)供有(you)力保障。預測未來(lai)3年，我國(guo)(guo)室溫(wen)硫化(hua)硅(gui)橡(xiang)膠在(zai)(zai)汽(qi)車(che)(che)(che)行業(ye)(ye)將(jiang)以年均20%增(zeng)(zeng)長(chang)。

此外(wai)，硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)是重要的(de)非石(shi)油基(ji)合(he)成(cheng)(cheng)(cheng)橡膠(jiao)(jiao)，約(yue)占非石(shi)油基(ji)合(he)成(cheng)(cheng)(cheng)橡膠(jiao)(jiao)消費(fei)量的(de)98%。但(dan)因(yin)為石(shi)油價(jia)格(ge)(ge)的(de)大(da)幅上漲，同時我(wo)國(guo)(guo)在硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)的(de)關鍵(jian)原料有機硅(gui)單體(ti)的(de)生產技術(shu)方(fang)面(mian)取得突破，有機硅(gui)單體(ti)的(de)生產技術(shu)在2005年前被幾家跨國(guo)(guo)公司壟斷，但(dan)目前我(wo)國(guo)(guo)已發展(zhan)成(cheng)(cheng)(cheng)為全球有機硅(gui)單體(ti)第(di)1大(da)國(guo)(guo)，這(zhe)2個方(fang)面(mian)原因(yin)使硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)的(de)價(jia)格(ge)(ge)從2011年起開(kai)始(shi)低(di)于石(shi)油基(ji)合(he)成(cheng)(cheng)(cheng)橡膠(jiao)(jiao)，僅約(yue)為大(da)宗石(shi)油基(ji)橡膠(jiao)(jiao)的(de)80%～90%，成(cheng)(cheng)(cheng)為廉價(jia)的(de)合(he)成(cheng)(cheng)(cheng)橡膠(jiao)(jiao)，并開(kai)始(shi)大(da)規模(mo)替代石(shi)油基(ji)合(he)成(cheng)(cheng)(cheng)橡膠(jiao)(jiao)。這(zhe)將極(ji)大(da)拓展(zhan)有機硅(gui)產業的(de)市場(chang)空間，同時將帶動硅(gui)油、硅(gui)烷(wan)偶聯劑和硅(gui)樹脂等其他有機硅(gui)產品的(de)消費(fei)。