硅橡膠是(shi)指主鏈由硅(gui)(gui)(gui)(gui)和(he)氧(yang)原(yuan)子交替構成，硅(gui)(gui)(gui)(gui)原(yuan)子上(shang)(shang)通常連有(you)兩個(ge)有(you)機基(ji)(ji)(ji)團的(de)(de)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)。普通的(de)(de)硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)主要由含甲基(ji)(ji)(ji)和(he)少(shao)量(liang)乙(yi)烯基(ji)(ji)(ji)的(de)(de)硅(gui)(gui)(gui)(gui)氧(yang)鏈節組成。苯(ben)基(ji)(ji)(ji)的(de)(de)引(yin)入(ru)可(ke)提高(gao)硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)耐高(gao)、低(di)溫(wen)性能(neng)，三氟(fu)丙基(ji)(ji)(ji)及氰基(ji)(ji)(ji)的(de)(de)引(yin)入(ru)則可(ke)提高(gao)硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)耐溫(wen)及耐油性能(neng)。硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)耐低(di)溫(wen)性能(neng)良(liang)好，一(yi)般(ban)在(zai)-55℃下仍能(neng)工作。引(yin)入(ru)苯(ben)基(ji)(ji)(ji)后，可(ke)達-73℃。硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)耐熱性能(neng)也(ye)很突出(chu)，在(zai)180℃下可(ke)長期工作，稍高(gao)于200℃也(ye)能(neng)承受數周或更長時間仍有(you)彈性，瞬(shun)時可(ke)耐300℃以上(shang)(shang)的(de)(de)高(gao)溫(wen)。硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)透氣性好，氧(yang)氣透過(guo)率在(zai)合成聚合物中(zhong)是(shi)較高(gao)的(de)(de)。此外，硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)還具有(you)生(sheng)理(li)惰性、不會導致(zhi)凝(ning)血(xue)的(de)(de)突出(chu)特(te)性，因此在(zai)醫用領(ling)域應用廣泛(fan)。

主要品種

硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)分類的方(fang)法很多(duo)，通常按(an)固化前(qian)的形(xing)態分為固體硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)和(he)液體硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)；按(an)硫(liu)化溫度分為室(shi)溫硫(liu)化硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)，高(gao)溫硫(liu)化硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)；按(an)所用單體的不同，可(ke)分為甲基乙(yi)烯基硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)，甲基苯(ben)基乙(yi)烯基硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)、氟硅(gui)，腈硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)等(deng)；按(an)性(xing)能和(he)用途(tu)的不同又可(ke)分為通用型(xing)、超(chao)耐(nai)低溫型(xing)、超(chao)耐(nai)高(gao)溫型(xing)、高(gao)強力型(xing)、耐(nai)油型(xing)、醫用型(xing)等(deng)等(deng)。

發展史

硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)早期是(shi)由美(mei)(mei)國(guo)(guo)以三氯(lv)化(hua)鐵為(wei)催化(hua)劑合成(cheng)的(de)。1945年(nian)，硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)產品(pin)問(wen)世。1948年(nian)，采用高比表面積(ji)的(de)氣相法白炭(tan)黑補強的(de)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)研(yan)(yan)制成(cheng)功，使(shi)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)的(de)性(xing)能躍升到實(shi)用階段(duan)，奠定(ding)了現代硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)生(sheng)產技術的(de)基礎。從二(er)甲基二(er)氯(lv)硅(gui)(gui)烷合成(cheng)開始生(sheng)產硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)的(de)國(guo)(guo)家有(you)美(mei)(mei)國(guo)(guo)。俄羅斯、德國(guo)(guo)、日本、韓國(guo)(guo)和(he)中國(guo)(guo)等。中國(guo)(guo)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)的(de)工業(ye)化(hua)研(yan)(yan)究(jiu)始于1957年(nian)，多家研(yan)(yan)究(jiu)所和(he)企業(ye)陸續開發出各種硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)。到2003年(nian)底，中國(guo)(guo)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)生(sheng)產能力為(wei)135千(qian)噸，其中高溫(wen)膠(jiao)100千(qian)噸。

高溫硫化硅橡膠

高(gao)(gao)溫(wen)硫(liu)化(hua)(hua)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠是指聚硅(gui)(gui)氧烷變成(cheng)彈性(xing)體(ti)(ti)的(de)(de)過(guo)(guo)程(cheng)是經過(guo)(guo)高(gao)(gao)溫(wen)（110-170℃）硫(liu)化(hua)(hua)成(cheng)型的(de)(de)。它主(zhu)要以高(gao)(gao)分子量的(de)(de)聚甲基乙烯(xi)基硅(gui)(gui)氧烷為生膠，混入補強填料(liao)、硫(liu)化(hua)(hua)劑(ji)(ji)等，在加(jia)熱加(jia)壓下(xia)硫(liu)化(hua)(hua)成(cheng)彈性(xing)體(ti)(ti)。硅(gui)(gui)橡(xiang)膠的(de)(de)補強主(zhu)要是各種類型的(de)(de)白炭(tan)黑，可(ke)使硫(liu)化(hua)(hua)膠的(de)(de)強度增加(jia)數十倍(bei)。有時為了降低成(cheng)本(ben)或改善膠料(liao)性(xing)能(neng)及(ji)賦予硫(liu)化(hua)(hua)膠各種特殊的(de)(de)性(xing)能(neng)，也(ye)加(jia)入相應的(de)(de)各種添加(jia)劑(ji)(ji)。硫(liu)化(hua)(hua)劑(ji)(ji)是各種有機(ji)過(guo)(guo)氧化(hua)(hua)物或加(jia)成(cheng)反(fan)應催化(hua)(hua)劑(ji)(ji)。

加工成型(xing)方(fang)法如圖所示。一次硫(liu)化(hua)(hua)的(de)(de)目的(de)(de)是進(jin)行高分子鏈的(de)(de)交聯反應；二次硫(liu)化(hua)(hua)的(de)(de)目的(de)(de)是進(jin)行補充交聯、驅(qu)除硫(liu)化(hua)(hua)劑(ji)分解產物和其他(ta)揮發性(xing)化(hua)(hua)合物以穩(wen)定硫(liu)化(hua)(hua)膠的(de)(de)各項性(xing)能。常用的(de)(de)設備有開(kai)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)性(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)顯(xian)(xian)著的(de)(de)(de)特(te)(te)征(zheng)是高(gao)溫(wen)(wen)穩(wen)定(ding)性(xing)(xing)，雖(sui)然常(chang)溫(wen)(wen)下(xia)(xia)(xia)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)強度(du)僅是天然橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)或某些(xie)合(he)成橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)一(yi)半，但(dan)在200℃以(yi)上的(de)(de)(de)高(gao)溫(wen)(wen)環境下(xia)(xia)(xia)，硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)仍能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)保持一(yi)定(ding)的(de)(de)(de)柔韌性(xing)(xing)、回彈性(xing)(xing)和(he)表(biao)面硬度(du)，且力學性(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)無(wu)(wu)明(ming)顯(xian)(xian)變化(hua)。（2）低(di)(di)溫(wen)(wen)性(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)玻璃化(hua)溫(wen)(wen)度(du)一(yi)般為(wei)-70~-50℃，特(te)(te)殊(shu)配方可達-100℃，表(biao)明(ming)其低(di)(di)溫(wen)(wen)性(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)優(you)(you)異。這對(dui)(dui)(dui)航空、宇(yu)航工(gong)業的(de)(de)(de)意(yi)義重大(da)。（3）耐(nai)(nai)(nai)(nai)候性(xing)(xing)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)中Si-O-Si鍵對(dui)(dui)(dui)氧(yang)、臭氧(yang)及紫外線等(deng)(deng)十分穩(wen)定(ding)，在不(bu)加(jia)任何添加(jia)劑的(de)(de)(de)情況下(xia)(xia)(xia)，就具有優(you)(you)良的(de)(de)(de)耐(nai)(nai)(nai)(nai)候性(xing)(xing)。（4）電(dian)氣(qi)性(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)具有優(you)(you)異的(de)(de)(de)絕(jue)緣性(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)，耐(nai)(nai)(nai)(nai)電(dian)暈性(xing)(xing)和(he)耐(nai)(nai)(nai)(nai)電(dian)弧(hu)性(xing)(xing)也(ye)非常(chang)好。（5）物(wu)理機(ji)械(xie)性(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)常(chang)溫(wen)(wen)下(xia)(xia)(xia)的(de)(de)(de)物(wu)理機(ji)械(xie)性(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)比通(tong)用橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)差，但(dan)在150℃的(de)(de)(de)高(gao)溫(wen)(wen)和(he)-50℃的(de)(de)(de)低(di)(di)溫(wen)(wen)下(xia)(xia)(xia)，其物(wu)理機(ji)械(xie)性(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)優(you)(you)于通(tong)用橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)。（6）耐(nai)(nai)(nai)(nai)油及化(hua)學試(shi)劑性(xing)(xing)。普通(tong)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)具有中等(deng)(deng)的(de)(de)(de)耐(nai)(nai)(nai)(nai)油、耐(nai)(nai)(nai)(nai)溶劑性(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)。（7）氣(qi)體(ti)透過性(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)。室溫(wen)(wen)下(xia)(xia)(xia)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)對(dui)(dui)(dui)空氣(qi)、氮、氧(yang)、二氧(yang)化(hua)碳等(deng)(deng)氣(qi)體(ti)的(de)(de)(de)透氣(qi)性(xing)(xing)比天然橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)高(gao)出(chu)30-50倍(bei)。（8）生理惰性(xing)(xing)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)無(wu)(wu)毒，無(wu)(wu)味，無(wu)(wu)嗅，與人體(ti)組織(zhi)不(bu)粘連(lian)，具有抗凝血作用，對(dui)(dui)(dui)肌體(ti)組織(zhi)的(de)(de)(de)反應性(xing)(xing)非常(chang)少。特(te)(te)別適合(he)作為(wei)醫用材料。

硅橡膠的用量

據中國(guo)(guo)(guo)汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)工業(ye)協會統計，2012年(nian)，汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)產(chan)銷分別(bie)達到1927.18萬(wan)輛(liang)和(he)(he)1930.64萬(wan)輛(liang)，同比(bi)分別(bie)增(zeng)長4.63%和(he)(he)4.33%，汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)工業(ye)硅橡(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，增(zeng)加有機硅材料在汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)零部(bu)(bu)件方面(mian)(mian)的(de)用(yong)量(liang)，可以(yi)大幅度(du)提高(gao)汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)的(de)安(an)全性能，因此，汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)產(chan)量(liang)和(he)(he)單車(che)(che)用(yong)量(liang)水平(ping)的(de)提高(gao)都(dou)將(jiang)(jiang)推(tui)動汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)工業(ye)對硅橡(xiang)膠需求的(de)增(zeng)加。國(guo)(guo)(guo)家鼓勵自主品(pin)牌(pai)的(de)汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)發(fa)展，關鍵(jian)汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)零部(bu)(bu)件實現自主化，《2012年(nian)度(du)黨政(zheng)(zheng)機關公務用(yong)車(che)(che)選(xuan)用(yong)車(che)(che)型(xing)目錄（征求意(yi)見稿）》為自主品(pin)牌(pai)擴(kuo)大在政(zheng)(zheng)府采(cai)購的(de)市場份額，為改(gai)變目前國(guo)(guo)(guo)內(nei)政(zheng)(zheng)府采(cai)購以(yi)合資品(pin)牌(pai)產(chan)品(pin)為主的(de)局面(mian)(mian)提供了保(bao)(bao)障(zhang)(zhang)。促(cu)進自主品(pin)牌(pai)發(fa)展，國(guo)(guo)(guo)產(chan)汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)業(ye)的(de)繁(fan)榮將(jiang)(jiang)為汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)膠的(de)應用(yong)提供有力保(bao)(bao)障(zhang)(zhang)。預測未來3年(nian)，我國(guo)(guo)(guo)室(shi)溫硫化硅橡(xiang)膠在汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)行業(ye)將(jiang)(jiang)以(yi)年(nian)均20%增(zeng)長。

此外，硅(gui)(gui)橡(xiang)膠是重要的(de)非(fei)石(shi)油(you)(you)(you)基(ji)(ji)合(he)成(cheng)橡(xiang)膠，約(yue)占非(fei)石(shi)油(you)(you)(you)基(ji)(ji)合(he)成(cheng)橡(xiang)膠消費量的(de)98%。但因(yin)為(wei)石(shi)油(you)(you)(you)價(jia)格的(de)大幅上漲，同時我(wo)國在硅(gui)(gui)橡(xiang)膠的(de)關鍵原料有(you)(you)機硅(gui)(gui)單體的(de)生(sheng)產(chan)技術方面取得(de)突破，有(you)(you)機硅(gui)(gui)單體的(de)生(sheng)產(chan)技術在2005年前被幾家(jia)跨國公(gong)司壟斷，但目(mu)前我(wo)國已發展(zhan)成(cheng)為(wei)全(quan)球有(you)(you)機硅(gui)(gui)單體第1大國，這2個方面原因(yin)使(shi)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠的(de)價(jia)格從2011年起(qi)開始(shi)低于(yu)石(shi)油(you)(you)(you)基(ji)(ji)合(he)成(cheng)橡(xiang)膠，僅約(yue)為(wei)大宗石(shi)油(you)(you)(you)基(ji)(ji)橡(xiang)膠的(de)80%～90%，成(cheng)為(wei)廉價(jia)的(de)合(he)成(cheng)橡(xiang)膠，并開始(shi)大規模替代石(shi)油(you)(you)(you)基(ji)(ji)合(he)成(cheng)橡(xiang)膠。這將極大拓展(zhan)有(you)(you)機硅(gui)(gui)產(chan)業(ye)的(de)市場空間，同時將帶動硅(gui)(gui)油(you)(you)(you)、硅(gui)(gui)烷偶聯(lian)劑和硅(gui)(gui)樹脂等其(qi)他有(you)(you)機硅(gui)(gui)產(chan)品的(de)消費。