硅橡膠是(shi)(shi)指主鏈(lian)由硅(gui)(gui)和氧(yang)原(yuan)子(zi)交替構(gou)成，硅(gui)(gui)原(yuan)子(zi)上(shang)通(tong)常連有(you)兩(liang)個有(you)機基(ji)(ji)團的(de)(de)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠。普通(tong)的(de)(de)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠主要由含甲基(ji)(ji)和少量乙(yi)烯(xi)基(ji)(ji)的(de)(de)硅(gui)(gui)氧(yang)鏈(lian)節組成。苯基(ji)(ji)的(de)(de)引入(ru)可(ke)提高(gao)(gao)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠的(de)(de)耐高(gao)(gao)、低(di)溫(wen)性(xing)(xing)(xing)能(neng)，三氟丙基(ji)(ji)及氰基(ji)(ji)的(de)(de)引入(ru)則可(ke)提高(gao)(gao)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠的(de)(de)耐溫(wen)及耐油性(xing)(xing)(xing)能(neng)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠耐低(di)溫(wen)性(xing)(xing)(xing)能(neng)良好，一(yi)般在-55℃下(xia)仍(reng)能(neng)工(gong)作(zuo)(zuo)。引入(ru)苯基(ji)(ji)后，可(ke)達-73℃。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠的(de)(de)耐熱性(xing)(xing)(xing)能(neng)也很突(tu)出(chu)(chu)，在180℃下(xia)可(ke)長期工(gong)作(zuo)(zuo)，稍(shao)高(gao)(gao)于(yu)200℃也能(neng)承(cheng)受數周或更長時間仍(reng)有(you)彈性(xing)(xing)(xing)，瞬時可(ke)耐300℃以上(shang)的(de)(de)高(gao)(gao)溫(wen)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠的(de)(de)透(tou)氣性(xing)(xing)(xing)好，氧(yang)氣透(tou)過率在合成聚(ju)合物(wu)中是(shi)(shi)較高(gao)(gao)的(de)(de)。此外，硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠還具有(you)生(sheng)理惰性(xing)(xing)(xing)、不會(hui)導致凝血的(de)(de)突(tu)出(chu)(chu)特(te)性(xing)(xing)(xing)，因此在醫用領域應用廣(guang)泛。

主要品種

硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)分(fen)類的(de)方(fang)法很多，通常按(an)(an)固化(hua)前的(de)形態分(fen)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)(an)硫化(hua)溫(wen)度分(fen)為室(shi)溫(wen)硫化(hua)硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)，高溫(wen)硫化(hua)硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)；按(an)(an)所用單體的(de)不同，可(ke)分(fen)為甲基(ji)乙(yi)烯(xi)基(ji)硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)，甲基(ji)苯基(ji)乙(yi)烯(xi)基(ji)硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)、氟(fu)硅(gui)，腈硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)等(deng)；按(an)(an)性能和(he)用途的(de)不同又(you)可(ke)分(fen)為通用型、超耐(nai)(nai)(nai)低溫(wen)型、超耐(nai)(nai)(nai)高溫(wen)型、高強力型、耐(nai)(nai)(nai)油型、醫(yi)用型等(deng)等(deng)。

發展史

硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠早期是由美國(guo)以(yi)三氯化(hua)鐵為(wei)催化(hua)劑合成(cheng)的(de)。1945年，硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠產品問世(shi)。1948年，采用高比(bi)表面積的(de)氣(qi)相法白(bai)炭黑補強的(de)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠研(yan)制成(cheng)功，使(shi)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠的(de)性能躍升(sheng)到(dao)實用階段(duan)，奠定(ding)了現(xian)代硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠生(sheng)產技術的(de)基(ji)(ji)礎(chu)。從二甲基(ji)(ji)二氯硅(gui)(gui)(gui)烷合成(cheng)開(kai)(kai)始生(sheng)產硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠的(de)國(guo)家(jia)有美國(guo)。俄羅(luo)斯、德國(guo)、日(ri)本(ben)、韓國(guo)和(he)中國(guo)等(deng)。中國(guo)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠的(de)工業化(hua)研(yan)究始于1957年，多(duo)家(jia)研(yan)究所和(he)企(qi)業陸續開(kai)(kai)發出各(ge)種硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠。到(dao)2003年底，中國(guo)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠生(sheng)產能力為(wei)135千噸(dun)，其中高溫膠100千噸(dun)。

高溫硫化硅橡膠

高(gao)溫硫(liu)化(hua)(hua)硅橡膠是指聚(ju)硅氧烷(wan)變成(cheng)(cheng)彈性體(ti)的過(guo)程是經過(guo)高(gao)溫（110-170℃）硫(liu)化(hua)(hua)成(cheng)(cheng)型的。它主(zhu)要以高(gao)分子量(liang)的聚(ju)甲基乙烯基硅氧烷(wan)為生膠，混入(ru)補(bu)強(qiang)(qiang)填料、硫(liu)化(hua)(hua)劑(ji)等，在加(jia)(jia)熱(re)加(jia)(jia)壓下硫(liu)化(hua)(hua)成(cheng)(cheng)彈性體(ti)。硅橡膠的補(bu)強(qiang)(qiang)主(zhu)要是各種(zhong)(zhong)類型的白炭黑，可使硫(liu)化(hua)(hua)膠的強(qiang)(qiang)度增加(jia)(jia)數十倍。有(you)時為了降低成(cheng)(cheng)本或(huo)改善(shan)膠料性能及(ji)賦(fu)予(yu)硫(liu)化(hua)(hua)膠各種(zhong)(zhong)特殊的性能，也加(jia)(jia)入(ru)相應的各種(zhong)(zhong)添加(jia)(jia)劑(ji)。硫(liu)化(hua)(hua)劑(ji)是各種(zhong)(zhong)有(you)機過(guo)氧化(hua)(hua)物或(huo)加(jia)(jia)成(cheng)(cheng)反應催化(hua)(hua)劑(ji)。

加工成型方法(fa)如圖所(suo)示。一次硫化(hua)的(de)目(mu)的(de)是進行高分子鏈的(de)交(jiao)聯反應(ying)；二(er)次硫化(hua)的(de)目(mu)的(de)是進行補充交(jiao)聯、驅(qu)除硫化(hua)劑(ji)分解產物和其他揮(hui)發性(xing)化(hua)合物以穩(wen)定硫化(hua)膠(jiao)的(de)各項性(xing)能。常用的(de)設(she)備(bei)有(you)開放式煉膠(jiao)機、捏(nie)合機及真空密煉機。

主要性能

（1）高溫(wen)(wen)(wen)(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)顯(xian)著的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)特征是高溫(wen)(wen)(wen)(wen)(wen)穩定性(xing)(xing)(xing)(xing)，雖(sui)然(ran)常(chang)(chang)(chang)(chang)溫(wen)(wen)(wen)(wen)(wen)下(xia)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)強度僅是天然(ran)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)或(huo)某些合成橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)一(yi)半，但(dan)在200℃以上的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)高溫(wen)(wen)(wen)(wen)(wen)環境下(xia)，硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)仍能(neng)(neng)保持一(yi)定的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)柔韌(ren)性(xing)(xing)(xing)(xing)、回彈性(xing)(xing)(xing)(xing)和(he)表面(mian)硬(ying)度，且力學性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)無明顯(xian)變(bian)化(hua)。（2）低溫(wen)(wen)(wen)(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)玻璃化(hua)溫(wen)(wen)(wen)(wen)(wen)度一(yi)般(ban)為(wei)-70~-50℃，特殊配(pei)方可達-100℃，表明其低溫(wen)(wen)(wen)(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)優異(yi)。這對航(hang)空、宇航(hang)工業的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)意義(yi)重(zhong)大。（3）耐(nai)候(hou)性(xing)(xing)(xing)(xing)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)中Si-O-Si鍵(jian)對氧(yang)、臭(chou)氧(yang)及紫外線等(deng)十(shi)分穩定，在不(bu)(bu)加(jia)任何添(tian)加(jia)劑的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)情況下(xia)，就具(ju)有(you)(you)(you)優良的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)耐(nai)候(hou)性(xing)(xing)(xing)(xing)。（4）電氣(qi)(qi)(qi)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)具(ju)有(you)(you)(you)優異(yi)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)絕緣性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)，耐(nai)電暈性(xing)(xing)(xing)(xing)和(he)耐(nai)電弧(hu)性(xing)(xing)(xing)(xing)也非常(chang)(chang)(chang)(chang)好。（5）物(wu)理(li)機械(xie)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)常(chang)(chang)(chang)(chang)溫(wen)(wen)(wen)(wen)(wen)下(xia)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)物(wu)理(li)機械(xie)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)比通(tong)用(yong)(yong)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)差，但(dan)在150℃的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)高溫(wen)(wen)(wen)(wen)(wen)和(he)-50℃的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)低溫(wen)(wen)(wen)(wen)(wen)下(xia)，其物(wu)理(li)機械(xie)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)優于通(tong)用(yong)(yong)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)。（6）耐(nai)油及化(hua)學試(shi)劑性(xing)(xing)(xing)(xing)。普通(tong)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)具(ju)有(you)(you)(you)中等(deng)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)耐(nai)油、耐(nai)溶劑性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。（7）氣(qi)(qi)(qi)體透(tou)過性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。室溫(wen)(wen)(wen)(wen)(wen)下(xia)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)對空氣(qi)(qi)(qi)、氮、氧(yang)、二氧(yang)化(hua)碳等(deng)氣(qi)(qi)(qi)體的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)透(tou)氣(qi)(qi)(qi)性(xing)(xing)(xing)(xing)比天然(ran)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)高出30-50倍(bei)。（8）生理(li)惰性(xing)(xing)(xing)(xing)。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)無毒，無味(wei)，無嗅，與人體組織(zhi)不(bu)(bu)粘連，具(ju)有(you)(you)(you)抗凝血作用(yong)(yong)，對肌體組織(zhi)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)反(fan)應性(xing)(xing)(xing)(xing)非常(chang)(chang)(chang)(chang)少。特別適合作為(wei)醫(yi)用(yong)(yong)材(cai)料。

硅橡膠的用量

據中國(guo)汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)工(gong)業協會(hui)統計，2012年，汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)產銷分(fen)別達到1927.18萬(wan)輛和(he)1930.64萬(wan)輛，同比分(fen)別增長(chang)4.63%和(he)4.33%，汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)工(gong)業硅橡膠的(de)(de)(de)用量約達2.0萬(wan)t。根據觀(guan)研(yan)天下的(de)(de)(de)新(xin)研(yan)究(jiu)，增加(jia)有機(ji)硅材(cai)料在汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)零部件方面的(de)(de)(de)用量，可以大幅(fu)度提(ti)高(gao)汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)的(de)(de)(de)安全性能(neng)，因(yin)此，汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)產量和(he)單(dan)車(che)(che)(che)用量水平(ping)的(de)(de)(de)提(ti)高(gao)都將推動(dong)汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)工(gong)業對硅橡膠需(xu)求(qiu)的(de)(de)(de)增加(jia)。國(guo)家(jia)鼓勵(li)自(zi)(zi)主品(pin)牌(pai)(pai)的(de)(de)(de)汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)發(fa)展，關(guan)鍵汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)零部件實現自(zi)(zi)主化(hua)，《2012年度黨政(zheng)機(ji)關(guan)公(gong)務(wu)用車(che)(che)(che)選(xuan)用車(che)(che)(che)型目錄(lu)（征求(qiu)意見稿）》為自(zi)(zi)主品(pin)牌(pai)(pai)擴大在政(zheng)府(fu)采購(gou)的(de)(de)(de)市場份額，為改變目前國(guo)內(nei)政(zheng)府(fu)采購(gou)以合資品(pin)牌(pai)(pai)產品(pin)為主的(de)(de)(de)局面提(ti)供(gong)了(le)保障。促進自(zi)(zi)主品(pin)牌(pai)(pai)發(fa)展，國(guo)產汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)業的(de)(de)(de)繁(fan)榮將為汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)膠的(de)(de)(de)應用提(ti)供(gong)有力保障。預測未來3年，我(wo)國(guo)室溫硫化(hua)硅橡膠在汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)行業將以年均20%增長(chang)。

此外(wai)，硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)是重要的(de)(de)(de)非(fei)石(shi)油(you)基(ji)(ji)合(he)成(cheng)(cheng)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)，約占非(fei)石(shi)油(you)基(ji)(ji)合(he)成(cheng)(cheng)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)消(xiao)費量的(de)(de)(de)98%。但因為石(shi)油(you)價格(ge)的(de)(de)(de)大(da)(da)幅上漲，同時(shi)我(wo)國(guo)在硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)關鍵原料有(you)機(ji)硅(gui)單(dan)(dan)體的(de)(de)(de)生產技術方面取得突(tu)破，有(you)機(ji)硅(gui)單(dan)(dan)體的(de)(de)(de)生產技術在2005年(nian)前(qian)被幾(ji)家跨國(guo)公司壟斷，但目(mu)前(qian)我(wo)國(guo)已發展成(cheng)(cheng)為全球有(you)機(ji)硅(gui)單(dan)(dan)體第1大(da)(da)國(guo)，這2個方面原因使(shi)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)價格(ge)從2011年(nian)起開(kai)始低于石(shi)油(you)基(ji)(ji)合(he)成(cheng)(cheng)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)，僅約為大(da)(da)宗石(shi)油(you)基(ji)(ji)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)80%～90%，成(cheng)(cheng)為廉價的(de)(de)(de)合(he)成(cheng)(cheng)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)，并開(kai)始大(da)(da)規(gui)模替代石(shi)油(you)基(ji)(ji)合(he)成(cheng)(cheng)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)。這將極大(da)(da)拓展有(you)機(ji)硅(gui)產業(ye)的(de)(de)(de)市場空間，同時(shi)將帶動硅(gui)油(you)、硅(gui)烷偶(ou)聯劑和(he)硅(gui)樹脂等其他有(you)機(ji)硅(gui)產品的(de)(de)(de)消(xiao)費。