硅橡膠是(shi)指主(zhu)鏈由硅(gui)(gui)和氧原(yuan)子交替構成，硅(gui)(gui)原(yuan)子上通常連有兩個有機基團的(de)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)。普(pu)通的(de)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)主(zhu)要(yao)由含甲基和少量(liang)乙烯基的(de)硅(gui)(gui)氧鏈節組成。苯(ben)基的(de)引入可提高硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)耐(nai)高、低溫(wen)性(xing)能(neng)(neng)(neng)，三(san)氟丙基及(ji)氰基的(de)引入則可提高硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)耐(nai)溫(wen)及(ji)耐(nai)油性(xing)能(neng)(neng)(neng)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)耐(nai)低溫(wen)性(xing)能(neng)(neng)(neng)良好(hao)，一般在(zai)-55℃下(xia)仍(reng)(reng)能(neng)(neng)(neng)工作。引入苯(ben)基后(hou)，可達(da)-73℃。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)耐(nai)熱(re)性(xing)能(neng)(neng)(neng)也很突出，在(zai)180℃下(xia)可長期(qi)工作，稍高于(yu)200℃也能(neng)(neng)(neng)承受數周或更(geng)長時(shi)間仍(reng)(reng)有彈性(xing)，瞬(shun)時(shi)可耐(nai)300℃以上的(de)高溫(wen)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)透(tou)(tou)氣(qi)性(xing)好(hao)，氧氣(qi)透(tou)(tou)過率在(zai)合(he)成聚合(he)物(wu)中是(shi)較高的(de)。此外，硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)還具(ju)有生理(li)惰性(xing)、不(bu)會導致凝血的(de)突出特性(xing)，因此在(zai)醫用領(ling)域應用廣泛。

主要品種

硅橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)分(fen)類的(de)方法很(hen)多，通(tong)常(chang)按(an)固化(hua)前的(de)形態分(fen)為固體(ti)硅橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)和液體(ti)硅橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)；按(an)硫(liu)化(hua)溫(wen)(wen)度分(fen)為室溫(wen)(wen)硫(liu)化(hua)硅橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)，高溫(wen)(wen)硫(liu)化(hua)硅橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)；按(an)所用(yong)單(dan)體(ti)的(de)不同，可(ke)分(fen)為甲基乙(yi)烯(xi)基硅橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)，甲基苯基乙(yi)烯(xi)基硅橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)、氟硅，腈硅橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)等(deng)；按(an)性能和用(yong)途的(de)不同又可(ke)分(fen)為通(tong)用(yong)型(xing)、超耐低溫(wen)(wen)型(xing)、超耐高溫(wen)(wen)型(xing)、高強力型(xing)、耐油(you)型(xing)、醫用(yong)型(xing)等(deng)等(deng)。

發展史

硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)早期是由美國(guo)以(yi)三氯(lv)化鐵為催化劑合成(cheng)的(de)(de)(de)。1945年(nian)，硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)產(chan)品問世。1948年(nian)，采用高(gao)(gao)比表面積的(de)(de)(de)氣相(xiang)法(fa)白炭黑補強的(de)(de)(de)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)研制成(cheng)功，使硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)性能躍升到實用階(jie)段，奠(dian)定了現代硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)生產(chan)技術的(de)(de)(de)基礎。從二甲基二氯(lv)硅(gui)(gui)(gui)烷(wan)合成(cheng)開(kai)始生產(chan)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)國(guo)家(jia)有美國(guo)。俄羅斯、德(de)國(guo)、日(ri)本、韓國(guo)和中(zhong)(zhong)國(guo)等。中(zhong)(zhong)國(guo)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)工業(ye)化研究始于1957年(nian)，多家(jia)研究所(suo)和企業(ye)陸續開(kai)發出各種硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)。到2003年(nian)底，中(zhong)(zhong)國(guo)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)生產(chan)能力為135千(qian)噸，其中(zhong)(zhong)高(gao)(gao)溫膠(jiao)100千(qian)噸。

高溫硫化硅橡膠

高(gao)溫硫(liu)化(hua)硅(gui)(gui)橡膠是(shi)指(zhi)聚硅(gui)(gui)氧(yang)烷(wan)變成彈(dan)性(xing)體的(de)(de)過程(cheng)是(shi)經(jing)過高(gao)溫（110-170℃）硫(liu)化(hua)成型(xing)(xing)的(de)(de)。它主要(yao)(yao)以(yi)高(gao)分子量的(de)(de)聚甲基乙烯(xi)基硅(gui)(gui)氧(yang)烷(wan)為生膠，混入補強填料(liao)、硫(liu)化(hua)劑等，在加(jia)熱加(jia)壓下(xia)硫(liu)化(hua)成彈(dan)性(xing)體。硅(gui)(gui)橡膠的(de)(de)補強主要(yao)(yao)是(shi)各(ge)(ge)種(zhong)(zhong)(zhong)類(lei)型(xing)(xing)的(de)(de)白炭黑，可使硫(liu)化(hua)膠的(de)(de)強度增加(jia)數十(shi)倍。有(you)時為了降低成本或改善膠料(liao)性(xing)能(neng)及賦(fu)予(yu)硫(liu)化(hua)膠各(ge)(ge)種(zhong)(zhong)(zhong)特殊的(de)(de)性(xing)能(neng)，也加(jia)入相應的(de)(de)各(ge)(ge)種(zhong)(zhong)(zhong)添加(jia)劑。硫(liu)化(hua)劑是(shi)各(ge)(ge)種(zhong)(zhong)(zhong)有(you)機過氧(yang)化(hua)物或加(jia)成反應催化(hua)劑。

加工成型方(fang)法如(ru)圖所示(shi)。一次硫(liu)(liu)化的(de)目的(de)是(shi)進行高分子(zi)鏈(lian)的(de)交(jiao)聯(lian)反(fan)應；二次硫(liu)(liu)化的(de)目的(de)是(shi)進行補充交(jiao)聯(lian)、驅除硫(liu)(liu)化劑分解產(chan)物和其(qi)他揮發性(xing)化合物以穩定硫(liu)(liu)化膠(jiao)的(de)各項(xiang)性(xing)能。常用(yong)的(de)設備(bei)有開放式煉膠(jiao)機(ji)、捏合機(ji)及真空密煉機(ji)。

主要性能

（1）高(gao)溫(wen)(wen)性(xing)能(neng)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)顯著的(de)(de)(de)特(te)(te)征是(shi)高(gao)溫(wen)(wen)穩(wen)定性(xing)，雖(sui)然(ran)常溫(wen)(wen)下(xia)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)強(qiang)度僅是(shi)天(tian)然(ran)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)或某些合(he)成橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)一(yi)半，但在200℃以(yi)上的(de)(de)(de)高(gao)溫(wen)(wen)環境下(xia)，硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)仍能(neng)保持一(yi)定的(de)(de)(de)柔韌性(xing)、回彈性(xing)和表面硬度，且力學性(xing)能(neng)無明(ming)顯變化(hua)。（2）低(di)溫(wen)(wen)性(xing)能(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)度一(yi)般為-70~-50℃，特(te)(te)殊配方可達-100℃，表明(ming)其低(di)溫(wen)(wen)性(xing)能(neng)優(you)異。這對航(hang)空(kong)、宇(yu)航(hang)工業的(de)(de)(de)意(yi)義(yi)重(zhong)大。（3）耐候性(xing)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)中Si-O-Si鍵(jian)對氧(yang)(yang)、臭氧(yang)(yang)及(ji)紫外線等十分穩(wen)定，在不加(jia)任何添(tian)加(jia)劑(ji)的(de)(de)(de)情況下(xia)，就具(ju)有(you)(you)優(you)良的(de)(de)(de)耐候性(xing)。（4）電(dian)氣(qi)性(xing)能(neng)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)具(ju)有(you)(you)優(you)異的(de)(de)(de)絕緣性(xing)能(neng)，耐電(dian)暈性(xing)和耐電(dian)弧性(xing)也非(fei)常好。（5）物理(li)機(ji)(ji)械性(xing)能(neng)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)常溫(wen)(wen)下(xia)的(de)(de)(de)物理(li)機(ji)(ji)械性(xing)能(neng)比通(tong)用橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)差(cha)，但在150℃的(de)(de)(de)高(gao)溫(wen)(wen)和-50℃的(de)(de)(de)低(di)溫(wen)(wen)下(xia)，其物理(li)機(ji)(ji)械性(xing)能(neng)優(you)于通(tong)用橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)。（6）耐油及(ji)化(hua)學試(shi)劑(ji)性(xing)。普通(tong)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)具(ju)有(you)(you)中等的(de)(de)(de)耐油、耐溶劑(ji)性(xing)能(neng)。（7）氣(qi)體(ti)透(tou)過性(xing)能(neng)。室溫(wen)(wen)下(xia)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)對空(kong)氣(qi)、氮、氧(yang)(yang)、二氧(yang)(yang)化(hua)碳等氣(qi)體(ti)的(de)(de)(de)透(tou)氣(qi)性(xing)比天(tian)然(ran)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)高(gao)出30-50倍(bei)。（8）生理(li)惰性(xing)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)無毒，無味，無嗅，與人體(ti)組織不粘連，具(ju)有(you)(you)抗(kang)凝血(xue)作(zuo)用，對肌體(ti)組織的(de)(de)(de)反(fan)應性(xing)非(fei)常少。特(te)(te)別適合(he)作(zuo)為醫用材(cai)料。

硅橡膠的用量

據(ju)中國(guo)(guo)汽(qi)(qi)車(che)(che)工業(ye)協會統計，2012年，汽(qi)(qi)車(che)(che)產銷分別達到1927.18萬輛(liang)(liang)和1930.64萬輛(liang)(liang)，同比分別增長4.63%和4.33%，汽(qi)(qi)車(che)(che)工業(ye)硅橡(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)用(yong)量約達2.0萬t。根據(ju)觀研天(tian)下的(de)(de)(de)新研究，增加有機(ji)硅材料在汽(qi)(qi)車(che)(che)零部(bu)件方面(mian)的(de)(de)(de)用(yong)量，可以大幅(fu)度提(ti)高汽(qi)(qi)車(che)(che)的(de)(de)(de)安全性能，因此，汽(qi)(qi)車(che)(che)產量和單車(che)(che)用(yong)量水平(ping)的(de)(de)(de)提(ti)高都將推動(dong)汽(qi)(qi)車(che)(che)工業(ye)對硅橡(xiang)(xiang)膠(jiao)需求(qiu)的(de)(de)(de)增加。國(guo)(guo)家鼓勵(li)自主品牌的(de)(de)(de)汽(qi)(qi)車(che)(che)發展，關鍵汽(qi)(qi)車(che)(che)零部(bu)件實(shi)現自主化(hua)，《2012年度黨政(zheng)機(ji)關公(gong)務(wu)用(yong)車(che)(che)選用(yong)車(che)(che)型(xing)目(mu)錄(lu)（征(zheng)求(qiu)意見稿）》為自主品牌擴(kuo)大在政(zheng)府(fu)(fu)采購的(de)(de)(de)市場份(fen)額(e)，為改變目(mu)前國(guo)(guo)內政(zheng)府(fu)(fu)采購以合資品牌產品為主的(de)(de)(de)局面(mian)提(ti)供了保障(zhang)。促進(jin)自主品牌發展，國(guo)(guo)產汽(qi)(qi)車(che)(che)業(ye)的(de)(de)(de)繁榮將為汽(qi)(qi)車(che)(che)膠(jiao)的(de)(de)(de)應用(yong)提(ti)供有力保障(zhang)。預測未來3年，我國(guo)(guo)室溫硫化(hua)硅橡(xiang)(xiang)膠(jiao)在汽(qi)(qi)車(che)(che)行業(ye)將以年均20%增長。

此外，硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)是重要的(de)非石(shi)油(you)基(ji)(ji)合(he)(he)成(cheng)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)，約占非石(shi)油(you)基(ji)(ji)合(he)(he)成(cheng)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)消費量的(de)98%。但(dan)因(yin)為石(shi)油(you)價格的(de)大幅上漲，同(tong)時(shi)我國在(zai)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)關鍵原料有(you)(you)機(ji)硅(gui)(gui)單體的(de)生產技術方面取(qu)得(de)突(tu)破，有(you)(you)機(ji)硅(gui)(gui)單體的(de)生產技術在(zai)2005年前(qian)被(bei)幾家跨(kua)國公司(si)壟斷(duan)，但(dan)目前(qian)我國已(yi)發(fa)展成(cheng)為全球有(you)(you)機(ji)硅(gui)(gui)單體第1大國，這(zhe)(zhe)2個方面原因(yin)使硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)價格從(cong)2011年起開始低于石(shi)油(you)基(ji)(ji)合(he)(he)成(cheng)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)，僅(jin)約為大宗石(shi)油(you)基(ji)(ji)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)80%～90%，成(cheng)為廉價的(de)合(he)(he)成(cheng)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)，并(bing)開始大規模替代石(shi)油(you)基(ji)(ji)合(he)(he)成(cheng)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)。這(zhe)(zhe)將(jiang)極大拓展有(you)(you)機(ji)硅(gui)(gui)產業的(de)市場空間，同(tong)時(shi)將(jiang)帶動硅(gui)(gui)油(you)、硅(gui)(gui)烷(wan)偶聯劑和硅(gui)(gui)樹(shu)脂等(deng)其他有(you)(you)機(ji)硅(gui)(gui)產品(pin)的(de)消費。