硅橡膠是指主鏈由硅(gui)(gui)和氧原(yuan)子(zi)交替構成，硅(gui)(gui)原(yuan)子(zi)上(shang)(shang)通常連有(you)(you)兩個有(you)(you)機基(ji)團的(de)(de)(de)橡膠。普(pu)通的(de)(de)(de)硅(gui)(gui)橡膠主要由含甲基(ji)和少量乙烯(xi)基(ji)的(de)(de)(de)硅(gui)(gui)氧鏈節組成。苯(ben)基(ji)的(de)(de)(de)引入可(ke)提高(gao)硅(gui)(gui)橡膠的(de)(de)(de)耐(nai)(nai)高(gao)、低溫(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)，三氟(fu)丙(bing)基(ji)及(ji)氰基(ji)的(de)(de)(de)引入則可(ke)提高(gao)硅(gui)(gui)橡膠的(de)(de)(de)耐(nai)(nai)溫(wen)(wen)及(ji)耐(nai)(nai)油性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。硅(gui)(gui)橡膠耐(nai)(nai)低溫(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)良好，一般在(zai)-55℃下仍(reng)能(neng)(neng)工(gong)(gong)作。引入苯(ben)基(ji)后，可(ke)達-73℃。硅(gui)(gui)橡膠的(de)(de)(de)耐(nai)(nai)熱性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)也很突出，在(zai)180℃下可(ke)長期工(gong)(gong)作，稍高(gao)于200℃也能(neng)(neng)承受數周或(huo)更長時間(jian)仍(reng)有(you)(you)彈性(xing)(xing)(xing)，瞬時可(ke)耐(nai)(nai)300℃以上(shang)(shang)的(de)(de)(de)高(gao)溫(wen)(wen)。硅(gui)(gui)橡膠的(de)(de)(de)透(tou)氣性(xing)(xing)(xing)好，氧氣透(tou)過(guo)率在(zai)合成聚(ju)合物中是較高(gao)的(de)(de)(de)。此(ci)外，硅(gui)(gui)橡膠還具(ju)有(you)(you)生理惰性(xing)(xing)(xing)、不會導致凝血的(de)(de)(de)突出特性(xing)(xing)(xing)，因此(ci)在(zai)醫用(yong)領域應用(yong)廣(guang)泛(fan)。

主要品種

硅橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)分類的(de)方(fang)法很多(duo)，通常按固化前(qian)的(de)形態分為固體(ti)硅橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)和液體(ti)硅橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)；按硫化溫(wen)度(du)分為室溫(wen)硫化硅橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)，高(gao)溫(wen)硫化硅橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)；按所用(yong)單體(ti)的(de)不同，可(ke)(ke)分為甲基(ji)(ji)乙烯基(ji)(ji)硅橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)，甲基(ji)(ji)苯基(ji)(ji)乙烯基(ji)(ji)硅橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)、氟硅，腈硅橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)等；按性(xing)能和用(yong)途的(de)不同又可(ke)(ke)分為通用(yong)型(xing)(xing)、超(chao)耐(nai)低溫(wen)型(xing)(xing)、超(chao)耐(nai)高(gao)溫(wen)型(xing)(xing)、高(gao)強力型(xing)(xing)、耐(nai)油(you)型(xing)(xing)、醫用(yong)型(xing)(xing)等等。

發展史

硅橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)早期是由美國(guo)(guo)(guo)以三氯化鐵為催(cui)化劑合(he)成的(de)。1945年(nian)，硅橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)產(chan)(chan)品問世(shi)。1948年(nian)，采用高比表(biao)面積的(de)氣相法(fa)白炭(tan)黑補強的(de)硅橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)研(yan)(yan)制(zhi)成功，使硅橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)性(xing)能躍升到(dao)實用階(jie)段，奠定了現代硅橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)生產(chan)(chan)技術(shu)的(de)基(ji)(ji)礎。從二甲(jia)基(ji)(ji)二氯硅烷合(he)成開始生產(chan)(chan)硅橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)國(guo)(guo)(guo)家(jia)有美國(guo)(guo)(guo)。俄(e)羅斯(si)、德國(guo)(guo)(guo)、日本、韓國(guo)(guo)(guo)和中(zhong)國(guo)(guo)(guo)等。中(zhong)國(guo)(guo)(guo)硅橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)工業化研(yan)(yan)究始于1957年(nian)，多家(jia)研(yan)(yan)究所和企業陸(lu)續開發出各種硅橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)。到(dao)2003年(nian)底，中(zhong)國(guo)(guo)(guo)硅橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)生產(chan)(chan)能力為135千噸(dun)，其中(zhong)高溫膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)100千噸(dun)。

高溫硫化硅橡膠

高溫(wen)硫(liu)化(hua)(hua)硅(gui)橡膠(jiao)是(shi)指聚硅(gui)氧(yang)(yang)烷變成(cheng)彈性(xing)體的(de)過(guo)程是(shi)經(jing)過(guo)高溫(wen)（110-170℃）硫(liu)化(hua)(hua)成(cheng)型(xing)的(de)。它(ta)主(zhu)要(yao)(yao)以高分子量的(de)聚甲(jia)基乙烯基硅(gui)氧(yang)(yang)烷為生膠(jiao)，混(hun)入補強(qiang)填料、硫(liu)化(hua)(hua)劑(ji)等(deng)，在(zai)加(jia)(jia)(jia)熱加(jia)(jia)(jia)壓(ya)下硫(liu)化(hua)(hua)成(cheng)彈性(xing)體。硅(gui)橡膠(jiao)的(de)補強(qiang)主(zhu)要(yao)(yao)是(shi)各種(zhong)(zhong)(zhong)類型(xing)的(de)白炭黑，可使(shi)硫(liu)化(hua)(hua)膠(jiao)的(de)強(qiang)度增加(jia)(jia)(jia)數十倍(bei)。有時(shi)為了降低成(cheng)本或(huo)改(gai)善膠(jiao)料性(xing)能及賦予硫(liu)化(hua)(hua)膠(jiao)各種(zhong)(zhong)(zhong)特(te)殊的(de)性(xing)能，也加(jia)(jia)(jia)入相(xiang)應的(de)各種(zhong)(zhong)(zhong)添加(jia)(jia)(jia)劑(ji)。硫(liu)化(hua)(hua)劑(ji)是(shi)各種(zhong)(zhong)(zhong)有機過(guo)氧(yang)(yang)化(hua)(hua)物或(huo)加(jia)(jia)(jia)成(cheng)反應催化(hua)(hua)劑(ji)。

加工(gong)成(cheng)型方法如圖所示。一(yi)次(ci)硫(liu)化(hua)的(de)目的(de)是(shi)進行(xing)高分子鏈的(de)交(jiao)(jiao)聯反應；二次(ci)硫(liu)化(hua)的(de)目的(de)是(shi)進行(xing)補充(chong)交(jiao)(jiao)聯、驅除硫(liu)化(hua)劑(ji)分解產(chan)物(wu)和(he)其他揮發性化(hua)合物(wu)以穩定硫(liu)化(hua)膠的(de)各項性能。常用的(de)設(she)備有開放式(shi)煉膠機、捏合機及真空密煉機。

主要性能

（1）高(gao)(gao)溫(wen)(wen)性(xing)(xing)能(neng)(neng)。硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)顯著的(de)(de)特(te)征是(shi)高(gao)(gao)溫(wen)(wen)穩定(ding)性(xing)(xing)，雖然常溫(wen)(wen)下硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)強(qiang)度(du)(du)僅是(shi)天然橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)或某(mou)些合成橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)一半，但在200℃以(yi)上的(de)(de)高(gao)(gao)溫(wen)(wen)環境下，硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)仍(reng)能(neng)(neng)保(bao)持一定(ding)的(de)(de)柔(rou)韌性(xing)(xing)、回彈(dan)性(xing)(xing)和(he)表面硬度(du)(du)，且(qie)力(li)學(xue)性(xing)(xing)能(neng)(neng)無明(ming)顯變化(hua)(hua)。（2）低(di)溫(wen)(wen)性(xing)(xing)能(neng)(neng)硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)玻璃化(hua)(hua)溫(wen)(wen)度(du)(du)一般為-70~-50℃，特(te)殊配方(fang)可達-100℃，表明(ming)其(qi)低(di)溫(wen)(wen)性(xing)(xing)能(neng)(neng)優異。這(zhe)對航空、宇航工業的(de)(de)意(yi)義重大。（3）耐(nai)候性(xing)(xing)硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)中Si-O-Si鍵對氧、臭氧及紫外線等十(shi)分穩定(ding)，在不(bu)加(jia)(jia)任何添加(jia)(jia)劑的(de)(de)情況下，就具(ju)有(you)優良的(de)(de)耐(nai)候性(xing)(xing)。（4）電(dian)(dian)氣(qi)性(xing)(xing)能(neng)(neng)。硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)具(ju)有(you)優異的(de)(de)絕緣性(xing)(xing)能(neng)(neng)，耐(nai)電(dian)(dian)暈性(xing)(xing)和(he)耐(nai)電(dian)(dian)弧(hu)性(xing)(xing)也非常好。（5）物理(li)機械(xie)性(xing)(xing)能(neng)(neng)。硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)常溫(wen)(wen)下的(de)(de)物理(li)機械(xie)性(xing)(xing)能(neng)(neng)比通(tong)用(yong)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)差，但在150℃的(de)(de)高(gao)(gao)溫(wen)(wen)和(he)-50℃的(de)(de)低(di)溫(wen)(wen)下，其(qi)物理(li)機械(xie)性(xing)(xing)能(neng)(neng)優于通(tong)用(yong)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)。（6）耐(nai)油及化(hua)(hua)學(xue)試劑性(xing)(xing)。普通(tong)硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)具(ju)有(you)中等的(de)(de)耐(nai)油、耐(nai)溶劑性(xing)(xing)能(neng)(neng)。（7）氣(qi)體透過性(xing)(xing)能(neng)(neng)。室(shi)溫(wen)(wen)下硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)對空氣(qi)、氮、氧、二氧化(hua)(hua)碳等氣(qi)體的(de)(de)透氣(qi)性(xing)(xing)比天然橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)高(gao)(gao)出30-50倍。（8）生理(li)惰性(xing)(xing)。硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)無毒，無味，無嗅(xiu)，與人體組(zu)織不(bu)粘(zhan)連，具(ju)有(you)抗凝血作(zuo)用(yong)，對肌體組(zu)織的(de)(de)反應(ying)性(xing)(xing)非常少。特(te)別(bie)適合作(zuo)為醫用(yong)材料。

硅橡膠的用量

據中國(guo)汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)工(gong)業(ye)協會統計(ji)，2012年(nian)，汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)產(chan)(chan)銷分別達(da)到1927.18萬輛和1930.64萬輛，同(tong)比分別增長(chang)4.63%和4.33%，汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)工(gong)業(ye)硅橡(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)用(yong)(yong)量約達(da)2.0萬t。根據觀研天下的(de)(de)(de)新(xin)研究，增加有機硅材料在(zai)(zai)汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)零部(bu)件方面的(de)(de)(de)用(yong)(yong)量，可以(yi)(yi)大(da)幅(fu)度(du)提(ti)(ti)高汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)的(de)(de)(de)安全性(xing)能，因此(ci)，汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)產(chan)(chan)量和單車(che)(che)用(yong)(yong)量水(shui)平的(de)(de)(de)提(ti)(ti)高都將推動汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)工(gong)業(ye)對硅橡(xiang)膠(jiao)需求(qiu)的(de)(de)(de)增加。國(guo)家鼓勵自主(zhu)品(pin)(pin)牌(pai)的(de)(de)(de)汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)發展，關(guan)鍵汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)零部(bu)件實(shi)現自主(zhu)化(hua)，《2012年(nian)度(du)黨政機關(guan)公(gong)務(wu)用(yong)(yong)車(che)(che)選(xuan)用(yong)(yong)車(che)(che)型目錄(lu)（征求(qiu)意(yi)見稿）》為(wei)自主(zhu)品(pin)(pin)牌(pai)擴大(da)在(zai)(zai)政府(fu)采(cai)購(gou)的(de)(de)(de)市場份額，為(wei)改變目前國(guo)內政府(fu)采(cai)購(gou)以(yi)(yi)合資品(pin)(pin)牌(pai)產(chan)(chan)品(pin)(pin)為(wei)主(zhu)的(de)(de)(de)局面提(ti)(ti)供了保障(zhang)。促(cu)進自主(zhu)品(pin)(pin)牌(pai)發展，國(guo)產(chan)(chan)汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)業(ye)的(de)(de)(de)繁榮將為(wei)汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)膠(jiao)的(de)(de)(de)應用(yong)(yong)提(ti)(ti)供有力(li)保障(zhang)。預測未來3年(nian)，我國(guo)室溫硫化(hua)硅橡(xiang)膠(jiao)在(zai)(zai)汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)行業(ye)將以(yi)(yi)年(nian)均20%增長(chang)。

此外(wai)，硅(gui)(gui)橡膠(jiao)是重要的(de)非石(shi)油(you)(you)基合成(cheng)橡膠(jiao)，約占非石(shi)油(you)(you)基合成(cheng)橡膠(jiao)消費(fei)(fei)量的(de)98%。但因為(wei)石(shi)油(you)(you)價格的(de)大(da)(da)幅上漲，同時我國(guo)在硅(gui)(gui)橡膠(jiao)的(de)關鍵原料有(you)機(ji)(ji)硅(gui)(gui)單(dan)(dan)體的(de)生產(chan)(chan)技(ji)術方面取得突破(po)，有(you)機(ji)(ji)硅(gui)(gui)單(dan)(dan)體的(de)生產(chan)(chan)技(ji)術在2005年(nian)前被幾家(jia)跨(kua)國(guo)公司壟斷，但目前我國(guo)已(yi)發展(zhan)成(cheng)為(wei)全球有(you)機(ji)(ji)硅(gui)(gui)單(dan)(dan)體第1大(da)(da)國(guo)，這(zhe)2個方面原因使硅(gui)(gui)橡膠(jiao)的(de)價格從2011年(nian)起(qi)開始低于石(shi)油(you)(you)基合成(cheng)橡膠(jiao)，僅約為(wei)大(da)(da)宗石(shi)油(you)(you)基橡膠(jiao)的(de)80%～90%，成(cheng)為(wei)廉價的(de)合成(cheng)橡膠(jiao)，并開始大(da)(da)規模替代石(shi)油(you)(you)基合成(cheng)橡膠(jiao)。這(zhe)將極大(da)(da)拓展(zhan)有(you)機(ji)(ji)硅(gui)(gui)產(chan)(chan)業的(de)市場(chang)空(kong)間，同時將帶動硅(gui)(gui)油(you)(you)、硅(gui)(gui)烷(wan)偶聯劑和硅(gui)(gui)樹(shu)脂等其(qi)他有(you)機(ji)(ji)硅(gui)(gui)產(chan)(chan)品的(de)消費(fei)(fei)。