硅橡膠是指主鏈由硅(gui)和(he)氧原子(zi)交替構(gou)成，硅(gui)原子(zi)上通常連有(you)兩(liang)個有(you)機基團的(de)(de)(de)(de)(de)(de)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)。普通的(de)(de)(de)(de)(de)(de)硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)主要由含(han)甲基和(he)少量乙烯(xi)基的(de)(de)(de)(de)(de)(de)硅(gui)氧鏈節組成。苯基的(de)(de)(de)(de)(de)(de)引入(ru)可(ke)(ke)(ke)(ke)提(ti)高(gao)硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)耐高(gao)、低(di)溫性(xing)(xing)能，三氟丙基及氰基的(de)(de)(de)(de)(de)(de)引入(ru)則可(ke)(ke)(ke)(ke)提(ti)高(gao)硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)耐溫及耐油性(xing)(xing)能。硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)耐低(di)溫性(xing)(xing)能良好，一般在(zai)-55℃下(xia)仍能工作。引入(ru)苯基后，可(ke)(ke)(ke)(ke)達(da)-73℃。硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)耐熱性(xing)(xing)能也很(hen)突出，在(zai)180℃下(xia)可(ke)(ke)(ke)(ke)長期工作，稍高(gao)于200℃也能承受數(shu)周或更長時間仍有(you)彈性(xing)(xing)，瞬(shun)時可(ke)(ke)(ke)(ke)耐300℃以上的(de)(de)(de)(de)(de)(de)高(gao)溫。硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)透(tou)氣(qi)(qi)性(xing)(xing)好，氧氣(qi)(qi)透(tou)過率在(zai)合成聚合物中是較高(gao)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)。此外，硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)還具有(you)生理惰(duo)性(xing)(xing)、不會導致凝血的(de)(de)(de)(de)(de)(de)突出特(te)性(xing)(xing)，因此在(zai)醫(yi)用領域(yu)應用廣泛。

主要品種

硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)分類的(de)(de)方(fang)法很多，通(tong)常(chang)按(an)固化(hua)前的(de)(de)形態分為(wei)固體硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)和液體硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)；按(an)硫(liu)化(hua)溫(wen)度分為(wei)室溫(wen)硫(liu)化(hua)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)，高(gao)溫(wen)硫(liu)化(hua)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)；按(an)所用(yong)單體的(de)(de)不(bu)同(tong)，可分為(wei)甲基(ji)乙(yi)烯(xi)基(ji)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)，甲基(ji)苯基(ji)乙(yi)烯(xi)基(ji)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)、氟(fu)硅(gui)，腈硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)等(deng)；按(an)性(xing)能(neng)和用(yong)途的(de)(de)不(bu)同(tong)又可分為(wei)通(tong)用(yong)型、超(chao)耐(nai)(nai)低(di)溫(wen)型、超(chao)耐(nai)(nai)高(gao)溫(wen)型、高(gao)強力(li)型、耐(nai)(nai)油(you)型、醫用(yong)型等(deng)等(deng)。

發展史

硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)早期是(shi)由(you)美國(guo)(guo)以三氯化(hua)鐵為(wei)催化(hua)劑合(he)成的(de)。1945年(nian)(nian)，硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)產品問世。1948年(nian)(nian)，采(cai)用高比表面積的(de)氣相法(fa)白炭黑補強的(de)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)研制成功，使(shi)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)性(xing)能(neng)躍升到實用階段(duan)，奠定了現(xian)代硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)生產技術的(de)基礎。從二(er)甲基二(er)氯硅(gui)烷合(he)成開(kai)始(shi)生產硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)國(guo)(guo)家有美國(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)膠(jiao)(jiao)的(de)工業化(hua)研究(jiu)始(shi)于1957年(nian)(nian)，多家研究(jiu)所和(he)企業陸續開(kai)發出(chu)各(ge)種(zhong)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)。到2003年(nian)(nian)底(di)，中(zhong)國(guo)(guo)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)生產能(neng)力為(wei)135千(qian)噸，其中(zhong)高溫膠(jiao)(jiao)100千(qian)噸。

高溫硫化硅橡膠

高(gao)(gao)溫(wen)硫(liu)(liu)(liu)化(hua)(hua)(hua)硅(gui)橡膠(jiao)是(shi)指聚硅(gui)氧(yang)烷(wan)變成(cheng)彈性(xing)體(ti)的(de)過程是(shi)經(jing)過高(gao)(gao)溫(wen)（110-170℃）硫(liu)(liu)(liu)化(hua)(hua)(hua)成(cheng)型的(de)。它主要以高(gao)(gao)分(fen)子量的(de)聚甲基乙(yi)烯(xi)基硅(gui)氧(yang)烷(wan)為生膠(jiao)，混入(ru)補(bu)強填料、硫(liu)(liu)(liu)化(hua)(hua)(hua)劑(ji)等，在加(jia)(jia)熱加(jia)(jia)壓下硫(liu)(liu)(liu)化(hua)(hua)(hua)成(cheng)彈性(xing)體(ti)。硅(gui)橡膠(jiao)的(de)補(bu)強主要是(shi)各種類型的(de)白炭黑，可使硫(liu)(liu)(liu)化(hua)(hua)(hua)膠(jiao)的(de)強度增加(jia)(jia)數十倍。有時為了降低成(cheng)本或(huo)改(gai)善膠(jiao)料性(xing)能及(ji)賦予硫(liu)(liu)(liu)化(hua)(hua)(hua)膠(jiao)各種特殊的(de)性(xing)能，也加(jia)(jia)入(ru)相應的(de)各種添(tian)加(jia)(jia)劑(ji)。硫(liu)(liu)(liu)化(hua)(hua)(hua)劑(ji)是(shi)各種有機(ji)過氧(yang)化(hua)(hua)(hua)物或(huo)加(jia)(jia)成(cheng)反應催化(hua)(hua)(hua)劑(ji)。

加工成型方法如(ru)圖(tu)所示。一次(ci)硫(liu)化的(de)(de)(de)目的(de)(de)(de)是進行高分(fen)子鏈的(de)(de)(de)交聯(lian)反應；二次(ci)硫(liu)化的(de)(de)(de)目的(de)(de)(de)是進行補充交聯(lian)、驅除硫(liu)化劑分(fen)解產物和(he)其(qi)他揮發性化合(he)物以穩定硫(liu)化膠的(de)(de)(de)各(ge)項性能(neng)。常用(yong)的(de)(de)(de)設備有(you)開放式煉(lian)膠機、捏合(he)機及真空(kong)密煉(lian)機。

主要性能

（1）高溫(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)。硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)顯(xian)著(zhu)的(de)(de)(de)(de)(de)特(te)征是高溫(wen)(wen)穩定(ding)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)，雖然常(chang)(chang)溫(wen)(wen)下硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)(de)強度(du)僅是天然橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)或某些(xie)合(he)成橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)(de)一半，但在(zai)200℃以上的(de)(de)(de)(de)(de)高溫(wen)(wen)環境下，硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)仍能(neng)保持一定(ding)的(de)(de)(de)(de)(de)柔韌(ren)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)、回彈性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)和(he)表(biao)面硬(ying)度(du)，且力學性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)無(wu)(wu)(wu)明(ming)顯(xian)變化(hua)。（2）低溫(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)(de)玻(bo)璃化(hua)溫(wen)(wen)度(du)一般為-70~-50℃，特(te)殊配方可達(da)-100℃，表(biao)明(ming)其低溫(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)優(you)異(yi)。這對(dui)(dui)航空(kong)(kong)、宇航工業(ye)的(de)(de)(de)(de)(de)意義重大。（3）耐候性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)中(zhong)Si-O-Si鍵對(dui)(dui)氧(yang)、臭氧(yang)及(ji)(ji)紫外線(xian)等(deng)十分穩定(ding)，在(zai)不加(jia)任何添加(jia)劑(ji)(ji)的(de)(de)(de)(de)(de)情況下，就具有優(you)良的(de)(de)(de)(de)(de)耐候性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)。（4）電氣(qi)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)。硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)具有優(you)異(yi)的(de)(de)(de)(de)(de)絕緣性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)，耐電暈性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)和(he)耐電弧性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)也非(fei)常(chang)(chang)好。（5）物理(li)機械(xie)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)。硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)常(chang)(chang)溫(wen)(wen)下的(de)(de)(de)(de)(de)物理(li)機械(xie)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)比(bi)通用橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)差，但在(zai)150℃的(de)(de)(de)(de)(de)高溫(wen)(wen)和(he)-50℃的(de)(de)(de)(de)(de)低溫(wen)(wen)下，其物理(li)機械(xie)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)優(you)于通用橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)。（6）耐油及(ji)(ji)化(hua)學試(shi)劑(ji)(ji)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)。普通硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)具有中(zhong)等(deng)的(de)(de)(de)(de)(de)耐油、耐溶劑(ji)(ji)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)。（7）氣(qi)體(ti)透過(guo)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)。室溫(wen)(wen)下硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)對(dui)(dui)空(kong)(kong)氣(qi)、氮(dan)、氧(yang)、二(er)氧(yang)化(hua)碳等(deng)氣(qi)體(ti)的(de)(de)(de)(de)(de)透氣(qi)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)比(bi)天然橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)高出(chu)30-50倍。（8）生(sheng)理(li)惰性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)。硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)無(wu)(wu)(wu)毒，無(wu)(wu)(wu)味，無(wu)(wu)(wu)嗅(xiu)，與人體(ti)組織不粘連，具有抗凝血作(zuo)(zuo)用，對(dui)(dui)肌(ji)體(ti)組織的(de)(de)(de)(de)(de)反(fan)應性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)非(fei)常(chang)(chang)少。特(te)別適合(he)作(zuo)(zuo)為醫(yi)用材料。

硅橡膠的用量

據中國汽車(che)(che)工業(ye)(ye)協會統計，2012年，汽車(che)(che)產銷分(fen)別(bie)達到(dao)1927.18萬輛和1930.64萬輛，同比(bi)分(fen)別(bie)增(zeng)長4.63%和4.33%，汽車(che)(che)工業(ye)(ye)硅橡(xiang)膠的(de)用(yong)(yong)量約達2.0萬t。根(gen)據觀研(yan)天下(xia)的(de)新研(yan)究，增(zeng)加有機硅材料(liao)在汽車(che)(che)零部件(jian)方(fang)面的(de)用(yong)(yong)量，可以(yi)大(da)幅(fu)度提(ti)(ti)高汽車(che)(che)的(de)安全性能，因(yin)此(ci)，汽車(che)(che)產量和單車(che)(che)用(yong)(yong)量水平的(de)提(ti)(ti)高都將(jiang)推動汽車(che)(che)工業(ye)(ye)對硅橡(xiang)膠需求(qiu)(qiu)的(de)增(zeng)加。國家鼓勵自主品(pin)牌的(de)汽車(che)(che)發(fa)展，關鍵(jian)汽車(che)(che)零部件(jian)實現自主化(hua)，《2012年度黨政(zheng)(zheng)機關公務用(yong)(yong)車(che)(che)選用(yong)(yong)車(che)(che)型目(mu)錄（征求(qiu)(qiu)意見稿）》為(wei)自主品(pin)牌擴大(da)在政(zheng)(zheng)府(fu)采(cai)購的(de)市場份額，為(wei)改變目(mu)前國內政(zheng)(zheng)府(fu)采(cai)購以(yi)合資(zi)品(pin)牌產品(pin)為(wei)主的(de)局(ju)面提(ti)(ti)供(gong)了保障。促進自主品(pin)牌發(fa)展，國產汽車(che)(che)業(ye)(ye)的(de)繁榮將(jiang)為(wei)汽車(che)(che)膠的(de)應用(yong)(yong)提(ti)(ti)供(gong)有力保障。預測未來3年，我國室溫硫化(hua)硅橡(xiang)膠在汽車(che)(che)行業(ye)(ye)將(jiang)以(yi)年均20%增(zeng)長。

此外，硅(gui)(gui)橡(xiang)膠是重要的(de)(de)(de)非(fei)石(shi)(shi)(shi)油(you)基合(he)成橡(xiang)膠，約(yue)占非(fei)石(shi)(shi)(shi)油(you)基合(he)成橡(xiang)膠消費(fei)量的(de)(de)(de)98%。但(dan)(dan)因(yin)為(wei)石(shi)(shi)(shi)油(you)價(jia)格的(de)(de)(de)大(da)(da)幅上漲(zhang)，同(tong)時我(wo)國在(zai)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠的(de)(de)(de)關鍵原(yuan)料有機硅(gui)(gui)單(dan)體(ti)(ti)的(de)(de)(de)生產技(ji)術方(fang)面取(qu)得突破，有機硅(gui)(gui)單(dan)體(ti)(ti)的(de)(de)(de)生產技(ji)術在(zai)2005年前(qian)被幾家跨(kua)國公司壟斷，但(dan)(dan)目前(qian)我(wo)國已發展成為(wei)全球(qiu)有機硅(gui)(gui)單(dan)體(ti)(ti)第1大(da)(da)國，這(zhe)2個方(fang)面原(yuan)因(yin)使(shi)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠的(de)(de)(de)價(jia)格從2011年起(qi)開始低于石(shi)(shi)(shi)油(you)基合(he)成橡(xiang)膠，僅約(yue)為(wei)大(da)(da)宗石(shi)(shi)(shi)油(you)基橡(xiang)膠的(de)(de)(de)80%～90%，成為(wei)廉(lian)價(jia)的(de)(de)(de)合(he)成橡(xiang)膠，并開始大(da)(da)規模替代(dai)石(shi)(shi)(shi)油(you)基合(he)成橡(xiang)膠。這(zhe)將(jiang)極大(da)(da)拓展有機硅(gui)(gui)產業的(de)(de)(de)市(shi)場空間，同(tong)時將(jiang)帶動硅(gui)(gui)油(you)、硅(gui)(gui)烷偶聯劑和(he)硅(gui)(gui)樹脂等其他有機硅(gui)(gui)產品的(de)(de)(de)消費(fei)。