硅橡膠是指主鏈由硅(gui)(gui)和(he)氧(yang)(yang)原子交(jiao)替構成(cheng)，硅(gui)(gui)原子上通常連有(you)兩(liang)個有(you)機基(ji)團的(de)(de)(de)(de)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)。普通的(de)(de)(de)(de)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)主要(yao)由含甲基(ji)和(he)少量(liang)乙烯基(ji)的(de)(de)(de)(de)硅(gui)(gui)氧(yang)(yang)鏈節組(zu)成(cheng)。苯基(ji)的(de)(de)(de)(de)引入可(ke)提高(gao)(gao)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)耐(nai)高(gao)(gao)、低溫性(xing)(xing)能(neng)(neng)，三(san)氟(fu)丙基(ji)及(ji)氰基(ji)的(de)(de)(de)(de)引入則可(ke)提高(gao)(gao)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)耐(nai)溫及(ji)耐(nai)油性(xing)(xing)能(neng)(neng)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)耐(nai)低溫性(xing)(xing)能(neng)(neng)良好(hao)，一般在(zai)(zai)(zai)-55℃下仍(reng)能(neng)(neng)工作(zuo)(zuo)。引入苯基(ji)后，可(ke)達-73℃。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)耐(nai)熱性(xing)(xing)能(neng)(neng)也(ye)很突出，在(zai)(zai)(zai)180℃下可(ke)長期工作(zuo)(zuo)，稍(shao)高(gao)(gao)于200℃也(ye)能(neng)(neng)承受數周(zhou)或更長時間仍(reng)有(you)彈(dan)性(xing)(xing)，瞬時可(ke)耐(nai)300℃以(yi)上的(de)(de)(de)(de)高(gao)(gao)溫。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)透氣性(xing)(xing)好(hao)，氧(yang)(yang)氣透過率在(zai)(zai)(zai)合成(cheng)聚合物中是較高(gao)(gao)的(de)(de)(de)(de)。此外(wai)，硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)還(huan)具有(you)生理惰(duo)性(xing)(xing)、不會導(dao)致凝血的(de)(de)(de)(de)突出特性(xing)(xing)，因此在(zai)(zai)(zai)醫用領域(yu)應用廣(guang)泛。

主要品種

硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)分(fen)(fen)(fen)類的方法很多，通常按(an)固化前的形態分(fen)(fen)(fen)為固體(ti)(ti)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)和液體(ti)(ti)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)；按(an)硫(liu)化溫(wen)(wen)度(du)分(fen)(fen)(fen)為室溫(wen)(wen)硫(liu)化硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)，高溫(wen)(wen)硫(liu)化硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)；按(an)所用(yong)單體(ti)(ti)的不同(tong)(tong)，可分(fen)(fen)(fen)為甲(jia)基(ji)乙烯(xi)基(ji)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)，甲(jia)基(ji)苯基(ji)乙烯(xi)基(ji)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)、氟硅(gui)(gui)，腈硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)等(deng)；按(an)性能和用(yong)途的不同(tong)(tong)又可分(fen)(fen)(fen)為通用(yong)型(xing)、超耐低(di)溫(wen)(wen)型(xing)、超耐高溫(wen)(wen)型(xing)、高強力型(xing)、耐油型(xing)、醫用(yong)型(xing)等(deng)等(deng)。

發展史

硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)早期是由美國以三氯(lv)化(hua)鐵為(wei)催化(hua)劑合成的(de)。1945年(nian)，硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)產品問世。1948年(nian)，采用高比表面積的(de)氣相法白炭黑補強的(de)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)研制成功，使硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)性能躍升到實用階段，奠定了現代(dai)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)生產技術(shu)的(de)基(ji)礎(chu)。從二(er)甲基(ji)二(er)氯(lv)硅(gui)(gui)(gui)烷合成開始生產硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)國家有(you)美國。俄羅斯(si)、德國、日本、韓(han)國和中(zhong)(zhong)國等(deng)。中(zhong)(zhong)國硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)工(gong)業化(hua)研究始于1957年(nian)，多家研究所和企業陸續開發出各種硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)。到2003年(nian)底，中(zhong)(zhong)國硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)生產能力為(wei)135千(qian)噸，其中(zhong)(zhong)高溫膠(jiao)(jiao)100千(qian)噸。

高溫硫化硅橡膠

高溫(wen)硫(liu)(liu)化(hua)硅橡膠(jiao)(jiao)(jiao)是(shi)(shi)指聚(ju)(ju)硅氧烷(wan)變成彈性體的過程是(shi)(shi)經過高溫(wen)（110-170℃）硫(liu)(liu)化(hua)成型的。它(ta)主要(yao)以高分(fen)子量(liang)的聚(ju)(ju)甲基(ji)乙(yi)烯基(ji)硅氧烷(wan)為生膠(jiao)(jiao)(jiao)，混入(ru)補強(qiang)填料(liao)、硫(liu)(liu)化(hua)劑(ji)等(deng)，在(zai)加(jia)(jia)(jia)熱(re)加(jia)(jia)(jia)壓下硫(liu)(liu)化(hua)成彈性體。硅橡膠(jiao)(jiao)(jiao)的補強(qiang)主要(yao)是(shi)(shi)各(ge)種(zhong)(zhong)(zhong)類型的白炭黑，可使硫(liu)(liu)化(hua)膠(jiao)(jiao)(jiao)的強(qiang)度增加(jia)(jia)(jia)數十倍。有時為了降低(di)成本或(huo)改善膠(jiao)(jiao)(jiao)料(liao)性能及賦(fu)予硫(liu)(liu)化(hua)膠(jiao)(jiao)(jiao)各(ge)種(zhong)(zhong)(zhong)特(te)殊的性能，也加(jia)(jia)(jia)入(ru)相應的各(ge)種(zhong)(zhong)(zhong)添加(jia)(jia)(jia)劑(ji)。硫(liu)(liu)化(hua)劑(ji)是(shi)(shi)各(ge)種(zhong)(zhong)(zhong)有機過氧化(hua)物或(huo)加(jia)(jia)(jia)成反應催化(hua)劑(ji)。

加工成型方法如圖(tu)所示(shi)。一次硫(liu)化的(de)目(mu)的(de)是進行高分子鏈(lian)的(de)交聯(lian)(lian)反應；二次硫(liu)化的(de)目(mu)的(de)是進行補充交聯(lian)(lian)、驅除硫(liu)化劑分解(jie)產物和其(qi)他揮發性化合物以穩定硫(liu)化膠(jiao)的(de)各(ge)項性能。常用的(de)設備有開放式煉(lian)膠(jiao)機、捏合機及真空密煉(lian)機。

主要性能

（1）高(gao)(gao)溫(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)能。硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)顯著的(de)特征是(shi)(shi)高(gao)(gao)溫(wen)(wen)穩定性(xing)(xing)(xing)，雖然常溫(wen)(wen)下(xia)(xia)(xia)硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)強度(du)僅是(shi)(shi)天(tian)然橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)或(huo)某些合成橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)一(yi)半，但(dan)在(zai)(zai)200℃以(yi)上的(de)高(gao)(gao)溫(wen)(wen)環(huan)境下(xia)(xia)(xia)，硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)仍能保(bao)持一(yi)定的(de)柔韌性(xing)(xing)(xing)、回(hui)彈性(xing)(xing)(xing)和(he)表(biao)面硬度(du)，且力學性(xing)(xing)(xing)能無明顯變化(hua)。（2）低溫(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)能硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)玻(bo)璃化(hua)溫(wen)(wen)度(du)一(yi)般為-70~-50℃，特殊(shu)配方可達-100℃，表(biao)明其低溫(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)能優(you)異。這對航(hang)(hang)空、宇航(hang)(hang)工業(ye)的(de)意義重大。（3）耐(nai)(nai)候性(xing)(xing)(xing)硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)中(zhong)Si-O-Si鍵對氧(yang)(yang)、臭(chou)氧(yang)(yang)及(ji)紫外線等(deng)(deng)十分穩定，在(zai)(zai)不加(jia)任何(he)添加(jia)劑的(de)情況下(xia)(xia)(xia)，就具(ju)有(you)優(you)良的(de)耐(nai)(nai)候性(xing)(xing)(xing)。（4）電氣(qi)性(xing)(xing)(xing)能。硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)具(ju)有(you)優(you)異的(de)絕(jue)緣(yuan)性(xing)(xing)(xing)能，耐(nai)(nai)電暈(yun)性(xing)(xing)(xing)和(he)耐(nai)(nai)電弧性(xing)(xing)(xing)也非(fei)(fei)常好。（5）物(wu)(wu)理機(ji)(ji)(ji)械性(xing)(xing)(xing)能。硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)常溫(wen)(wen)下(xia)(xia)(xia)的(de)物(wu)(wu)理機(ji)(ji)(ji)械性(xing)(xing)(xing)能比通(tong)用(yong)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)差，但(dan)在(zai)(zai)150℃的(de)高(gao)(gao)溫(wen)(wen)和(he)-50℃的(de)低溫(wen)(wen)下(xia)(xia)(xia)，其物(wu)(wu)理機(ji)(ji)(ji)械性(xing)(xing)(xing)能優(you)于通(tong)用(yong)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)。（6）耐(nai)(nai)油及(ji)化(hua)學試劑性(xing)(xing)(xing)。普通(tong)硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)具(ju)有(you)中(zhong)等(deng)(deng)的(de)耐(nai)(nai)油、耐(nai)(nai)溶(rong)劑性(xing)(xing)(xing)能。（7）氣(qi)體(ti)(ti)(ti)透(tou)過性(xing)(xing)(xing)能。室(shi)溫(wen)(wen)下(xia)(xia)(xia)硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)對空氣(qi)、氮(dan)、氧(yang)(yang)、二氧(yang)(yang)化(hua)碳等(deng)(deng)氣(qi)體(ti)(ti)(ti)的(de)透(tou)氣(qi)性(xing)(xing)(xing)比天(tian)然橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)高(gao)(gao)出(chu)30-50倍。（8）生(sheng)理惰性(xing)(xing)(xing)。硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)無毒(du)，無味，無嗅，與人體(ti)(ti)(ti)組(zu)織不粘(zhan)連，具(ju)有(you)抗凝血作(zuo)(zuo)用(yong)，對肌體(ti)(ti)(ti)組(zu)織的(de)反應(ying)性(xing)(xing)(xing)非(fei)(fei)常少(shao)。特別適合作(zuo)(zuo)為醫用(yong)材料。

硅橡膠的用量

據(ju)中(zhong)國(guo)汽(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)工業(ye)協會統計，2012年，汽(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)產(chan)銷分(fen)別達(da)到1927.18萬輛和1930.64萬輛，同比分(fen)別增(zeng)長4.63%和4.33%，汽(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)工業(ye)硅橡(xiang)膠的(de)(de)用(yong)量(liang)約達(da)2.0萬t。根據(ju)觀研(yan)天(tian)下的(de)(de)新研(yan)究，增(zeng)加有機硅材料在汽(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)零(ling)部(bu)件方(fang)面的(de)(de)用(yong)量(liang)，可(ke)以大(da)幅(fu)度(du)提(ti)(ti)高汽(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)的(de)(de)安全性能(neng)，因此(ci)，汽(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)產(chan)量(liang)和單車(che)(che)(che)用(yong)量(liang)水平的(de)(de)提(ti)(ti)高都將(jiang)推動(dong)汽(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)工業(ye)對(dui)硅橡(xiang)膠需求的(de)(de)增(zeng)加。國(guo)家鼓勵自(zi)主(zhu)品(pin)(pin)(pin)牌的(de)(de)汽(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)發(fa)展(zhan)(zhan)，關鍵汽(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)零(ling)部(bu)件實現自(zi)主(zhu)化(hua)，《2012年度(du)黨政機關公務用(yong)車(che)(che)(che)選用(yong)車(che)(che)(che)型目(mu)錄（征求意見(jian)稿）》為自(zi)主(zhu)品(pin)(pin)(pin)牌擴大(da)在政府采購的(de)(de)市場份額(e)，為改(gai)變目(mu)前國(guo)內政府采購以合(he)資品(pin)(pin)(pin)牌產(chan)品(pin)(pin)(pin)為主(zhu)的(de)(de)局面提(ti)(ti)供(gong)了(le)保障(zhang)(zhang)。促進自(zi)主(zhu)品(pin)(pin)(pin)牌發(fa)展(zhan)(zhan)，國(guo)產(chan)汽(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)業(ye)的(de)(de)繁榮將(jiang)為汽(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)膠的(de)(de)應(ying)用(yong)提(ti)(ti)供(gong)有力保障(zhang)(zhang)。預測未來3年，我國(guo)室溫硫化(hua)硅橡(xiang)膠在汽(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)行業(ye)將(jiang)以年均(jun)20%增(zeng)長。

此外(wai)，硅橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)是重要的(de)(de)非石油(you)(you)(you)基合(he)(he)成(cheng)(cheng)(cheng)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)，約(yue)占非石油(you)(you)(you)基合(he)(he)成(cheng)(cheng)(cheng)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)消(xiao)費量(liang)的(de)(de)98%。但(dan)因(yin)(yin)為(wei)石油(you)(you)(you)價(jia)格(ge)(ge)的(de)(de)大(da)(da)幅上漲，同(tong)時我國在硅橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)關鍵原料有(you)(you)機硅單體的(de)(de)生產(chan)技術方面取得突破，有(you)(you)機硅單體的(de)(de)生產(chan)技術在2005年前(qian)(qian)被(bei)幾家跨國公司壟斷，但(dan)目前(qian)(qian)我國已(yi)發展(zhan)成(cheng)(cheng)(cheng)為(wei)全球(qiu)有(you)(you)機硅單體第1大(da)(da)國，這(zhe)2個方面原因(yin)(yin)使(shi)硅橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)價(jia)格(ge)(ge)從2011年起開始低于石油(you)(you)(you)基合(he)(he)成(cheng)(cheng)(cheng)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)，僅(jin)約(yue)為(wei)大(da)(da)宗石油(you)(you)(you)基橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)80%～90%，成(cheng)(cheng)(cheng)為(wei)廉價(jia)的(de)(de)合(he)(he)成(cheng)(cheng)(cheng)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)，并開始大(da)(da)規模替(ti)代(dai)石油(you)(you)(you)基合(he)(he)成(cheng)(cheng)(cheng)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)。這(zhe)將極(ji)大(da)(da)拓(tuo)展(zhan)有(you)(you)機硅產(chan)業的(de)(de)市場(chang)空間，同(tong)時將帶動(dong)硅油(you)(you)(you)、硅烷偶聯劑和硅樹(shu)脂等(deng)其他有(you)(you)機硅產(chan)品(pin)的(de)(de)消(xiao)費。