硅橡膠是指主鏈由硅(gui)和(he)氧原(yuan)子交替(ti)構成，硅(gui)原(yuan)子上(shang)通(tong)常連有(you)(you)兩個(ge)有(you)(you)機基(ji)團的(de)(de)橡膠(jiao)。普通(tong)的(de)(de)硅(gui)橡膠(jiao)主要由含甲基(ji)和(he)少量乙(yi)烯基(ji)的(de)(de)硅(gui)氧鏈節組成。苯基(ji)的(de)(de)引入可(ke)(ke)提高(gao)硅(gui)橡膠(jiao)的(de)(de)耐(nai)高(gao)、低溫(wen)(wen)性(xing)能(neng)，三氟丙基(ji)及(ji)(ji)氰(qing)基(ji)的(de)(de)引入則可(ke)(ke)提高(gao)硅(gui)橡膠(jiao)的(de)(de)耐(nai)溫(wen)(wen)及(ji)(ji)耐(nai)油性(xing)能(neng)。硅(gui)橡膠(jiao)耐(nai)低溫(wen)(wen)性(xing)能(neng)良好，一般在(zai)-55℃下仍能(neng)工(gong)作(zuo)。引入苯基(ji)后，可(ke)(ke)達-73℃。硅(gui)橡膠(jiao)的(de)(de)耐(nai)熱(re)性(xing)能(neng)也(ye)很突出，在(zai)180℃下可(ke)(ke)長期工(gong)作(zuo)，稍(shao)高(gao)于(yu)200℃也(ye)能(neng)承受數周(zhou)或(huo)更長時間仍有(you)(you)彈性(xing)，瞬時可(ke)(ke)耐(nai)300℃以上(shang)的(de)(de)高(gao)溫(wen)(wen)。硅(gui)橡膠(jiao)的(de)(de)透(tou)氣性(xing)好，氧氣透(tou)過率在(zai)合(he)成聚(ju)合(he)物(wu)中是較(jiao)高(gao)的(de)(de)。此外，硅(gui)橡膠(jiao)還具有(you)(you)生理惰性(xing)、不會導(dao)致(zhi)凝血(xue)的(de)(de)突出特性(xing)，因此在(zai)醫用(yong)領域應用(yong)廣(guang)泛(fan)。

主要品種

硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)分類的(de)(de)方法很多(duo)，通(tong)(tong)常(chang)按固化前(qian)的(de)(de)形(xing)態分為(wei)固體(ti)(ti)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)和(he)液體(ti)(ti)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)；按硫化溫(wen)度分為(wei)室溫(wen)硫化硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)，高(gao)溫(wen)硫化硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)；按所用(yong)單體(ti)(ti)的(de)(de)不(bu)同，可分為(wei)甲基(ji)乙烯基(ji)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)，甲基(ji)苯基(ji)乙烯基(ji)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)、氟硅(gui)(gui)(gui)，腈硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)等；按性能和(he)用(yong)途的(de)(de)不(bu)同又可分為(wei)通(tong)(tong)用(yong)型(xing)、超(chao)耐(nai)低(di)溫(wen)型(xing)、超(chao)耐(nai)高(gao)溫(wen)型(xing)、高(gao)強(qiang)力(li)型(xing)、耐(nai)油型(xing)、醫(yi)用(yong)型(xing)等等。

發展史

硅橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)早期(qi)是由(you)美(mei)國(guo)以(yi)三(san)氯化(hua)(hua)鐵(tie)為催化(hua)(hua)劑合成(cheng)的(de)(de)(de)。1945年(nian)，硅橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)產品問世。1948年(nian)，采用高比表(biao)面積的(de)(de)(de)氣相(xiang)法白炭黑(hei)補強的(de)(de)(de)硅橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)研(yan)制(zhi)成(cheng)功，使硅橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)性(xing)能躍升到實用階段，奠定了現代硅橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)生產技術的(de)(de)(de)基礎。從二甲基二氯硅烷合成(cheng)開始生產硅橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)國(guo)家有(you)美(mei)國(guo)。俄羅斯、德國(guo)、日本、韓國(guo)和中(zhong)國(guo)等。中(zhong)國(guo)硅橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)工業化(hua)(hua)研(yan)究始于(yu)1957年(nian)，多家研(yan)究所和企業陸續開發出各種(zhong)硅橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)。到2003年(nian)底，中(zhong)國(guo)硅橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)生產能力為135千噸，其中(zhong)高溫膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)100千噸。

高溫硫化硅橡膠

高(gao)(gao)溫硫(liu)(liu)(liu)化(hua)(hua)(hua)硅(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)是指聚硅(gui)(gui)(gui)氧(yang)烷變成(cheng)(cheng)(cheng)彈(dan)性體的過(guo)(guo)程是經(jing)過(guo)(guo)高(gao)(gao)溫（110-170℃）硫(liu)(liu)(liu)化(hua)(hua)(hua)成(cheng)(cheng)(cheng)型的。它主(zhu)要以高(gao)(gao)分子量的聚甲基乙烯基硅(gui)(gui)(gui)氧(yang)烷為生膠(jiao)(jiao)，混入補強(qiang)填(tian)料、硫(liu)(liu)(liu)化(hua)(hua)(hua)劑等，在(zai)加(jia)熱加(jia)壓下硫(liu)(liu)(liu)化(hua)(hua)(hua)成(cheng)(cheng)(cheng)彈(dan)性體。硅(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)的補強(qiang)主(zhu)要是各(ge)種(zhong)類型的白炭黑，可使硫(liu)(liu)(liu)化(hua)(hua)(hua)膠(jiao)(jiao)的強(qiang)度增加(jia)數十倍。有(you)時為了降(jiang)低成(cheng)(cheng)(cheng)本(ben)或改善(shan)膠(jiao)(jiao)料性能(neng)及(ji)賦予(yu)硫(liu)(liu)(liu)化(hua)(hua)(hua)膠(jiao)(jiao)各(ge)種(zhong)特殊的性能(neng)，也加(jia)入相應(ying)的各(ge)種(zhong)添加(jia)劑。硫(liu)(liu)(liu)化(hua)(hua)(hua)劑是各(ge)種(zhong)有(you)機過(guo)(guo)氧(yang)化(hua)(hua)(hua)物或加(jia)成(cheng)(cheng)(cheng)反應(ying)催化(hua)(hua)(hua)劑。

加工成型方(fang)法如圖所示。一次(ci)硫(liu)化(hua)(hua)的(de)目的(de)是進(jin)行(xing)高分(fen)子鏈的(de)交(jiao)聯反應；二(er)次(ci)硫(liu)化(hua)(hua)的(de)目的(de)是進(jin)行(xing)補充交(jiao)聯、驅除硫(liu)化(hua)(hua)劑分(fen)解產物和其他揮發性(xing)化(hua)(hua)合物以穩(wen)定硫(liu)化(hua)(hua)膠的(de)各項性(xing)能。常用的(de)設備(bei)有開(kai)放(fang)式煉膠機(ji)、捏合機(ji)及真空密煉機(ji)。

主要性能

（1）高溫(wen)(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)。硅橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)顯(xian)著的(de)(de)(de)(de)特征(zheng)是高溫(wen)(wen)(wen)穩定(ding)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)，雖然常溫(wen)(wen)(wen)下硅橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)強度(du)僅是天(tian)然橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)或某些合成橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)一半(ban)，但在200℃以上(shang)的(de)(de)(de)(de)高溫(wen)(wen)(wen)環境下，硅橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)仍能(neng)(neng)(neng)(neng)保持一定(ding)的(de)(de)(de)(de)柔(rou)韌性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)、回彈性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)和(he)表(biao)面硬度(du)，且力學(xue)(xue)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)無(wu)明顯(xian)變化。（2）低溫(wen)(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)硅橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)玻璃(li)化溫(wen)(wen)(wen)度(du)一般為(wei)-70~-50℃，特殊配方可(ke)達(da)-100℃，表(biao)明其低溫(wen)(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)優(you)異。這對航空、宇航工業的(de)(de)(de)(de)意義重大。（3）耐(nai)(nai)候性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)硅橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)中(zhong)Si-O-Si鍵對氧(yang)(yang)(yang)、臭(chou)氧(yang)(yang)(yang)及(ji)紫外線等(deng)(deng)十分穩定(ding)，在不(bu)加任何添加劑(ji)的(de)(de)(de)(de)情況下，就具(ju)(ju)有(you)優(you)良的(de)(de)(de)(de)耐(nai)(nai)候性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)。（4）電(dian)氣(qi)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)。硅橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)具(ju)(ju)有(you)優(you)異的(de)(de)(de)(de)絕緣(yuan)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)，耐(nai)(nai)電(dian)暈(yun)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)和(he)耐(nai)(nai)電(dian)弧性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)也非(fei)常好(hao)。（5）物(wu)理(li)機械性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)。硅橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)常溫(wen)(wen)(wen)下的(de)(de)(de)(de)物(wu)理(li)機械性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)比通(tong)用(yong)(yong)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)差，但在150℃的(de)(de)(de)(de)高溫(wen)(wen)(wen)和(he)-50℃的(de)(de)(de)(de)低溫(wen)(wen)(wen)下，其物(wu)理(li)機械性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)優(you)于通(tong)用(yong)(yong)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)。（6）耐(nai)(nai)油及(ji)化學(xue)(xue)試劑(ji)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)。普通(tong)硅橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)具(ju)(ju)有(you)中(zhong)等(deng)(deng)的(de)(de)(de)(de)耐(nai)(nai)油、耐(nai)(nai)溶劑(ji)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)。（7）氣(qi)體(ti)透(tou)過(guo)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)。室溫(wen)(wen)(wen)下硅橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)對空氣(qi)、氮、氧(yang)(yang)(yang)、二氧(yang)(yang)(yang)化碳等(deng)(deng)氣(qi)體(ti)的(de)(de)(de)(de)透(tou)氣(qi)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)比天(tian)然橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)高出30-50倍(bei)。（8）生理(li)惰性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)。硅橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)無(wu)毒，無(wu)味(wei)，無(wu)嗅，與人體(ti)組織不(bu)粘(zhan)連，具(ju)(ju)有(you)抗凝血作(zuo)(zuo)用(yong)(yong)，對肌體(ti)組織的(de)(de)(de)(de)反應性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)非(fei)常少。特別適合作(zuo)(zuo)為(wei)醫(yi)用(yong)(yong)材料。

硅橡膠的用量

據(ju)中國汽(qi)車(che)(che)(che)工業(ye)(ye)(ye)協會統計，2012年(nian)，汽(qi)車(che)(che)(che)產(chan)銷分別(bie)達到1927.18萬輛(liang)和1930.64萬輛(liang)，同(tong)比分別(bie)增長4.63%和4.33%，汽(qi)車(che)(che)(che)工業(ye)(ye)(ye)硅橡膠的(de)(de)用(yong)量(liang)約達2.0萬t。根據(ju)觀研(yan)天下的(de)(de)新(xin)研(yan)究，增加有機硅材(cai)料(liao)在(zai)(zai)(zai)汽(qi)車(che)(che)(che)零部件方(fang)面的(de)(de)用(yong)量(liang)，可以大(da)幅(fu)度提(ti)高汽(qi)車(che)(che)(che)的(de)(de)安(an)全性(xing)能(neng)，因此，汽(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)高都將推(tui)動汽(qi)車(che)(che)(che)工業(ye)(ye)(ye)對硅橡膠需求的(de)(de)增加。國家(jia)鼓(gu)勵自主(zhu)(zhu)(zhu)品(pin)(pin)牌的(de)(de)汽(qi)車(che)(che)(che)發展，關鍵汽(qi)車(che)(che)(che)零部件實現自主(zhu)(zhu)(zhu)化，《2012年(nian)度黨(dang)政(zheng)機關公務用(yong)車(che)(che)(che)選用(yong)車(che)(che)(che)型(xing)目錄(lu)（征(zheng)求意見稿）》為自主(zhu)(zhu)(zhu)品(pin)(pin)牌擴大(da)在(zai)(zai)(zai)政(zheng)府(fu)采購的(de)(de)市(shi)場份(fen)額(e)，為改變目前(qian)國內政(zheng)府(fu)采購以合資品(pin)(pin)牌產(chan)品(pin)(pin)為主(zhu)(zhu)(zhu)的(de)(de)局面提(ti)供了保障(zhang)(zhang)。促(cu)進自主(zhu)(zhu)(zhu)品(pin)(pin)牌發展，國產(chan)汽(qi)車(che)(che)(che)業(ye)(ye)(ye)的(de)(de)繁榮將為汽(qi)車(che)(che)(che)膠的(de)(de)應(ying)用(yong)提(ti)供有力保障(zhang)(zhang)。預測未(wei)來3年(nian)，我國室溫硫化硅橡膠在(zai)(zai)(zai)汽(qi)車(che)(che)(che)行(xing)業(ye)(ye)(ye)將以年(nian)均(jun)20%增長。

此外(wai)，硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)是重(zhong)要的非石(shi)油基合(he)成橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)，約占非石(shi)油基合(he)成橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)消費(fei)量的98%。但(dan)因(yin)為(wei)石(shi)油價(jia)(jia)格的大幅(fu)上漲，同時我國(guo)在硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的關鍵原料有(you)(you)(you)機(ji)(ji)硅(gui)單(dan)體(ti)的生(sheng)產技術方面取得突(tu)破，有(you)(you)(you)機(ji)(ji)硅(gui)單(dan)體(ti)的生(sheng)產技術在2005年(nian)前(qian)(qian)被幾家(jia)跨國(guo)公(gong)司(si)壟斷，但(dan)目前(qian)(qian)我國(guo)已發(fa)展(zhan)(zhan)成為(wei)全球有(you)(you)(you)機(ji)(ji)硅(gui)單(dan)體(ti)第(di)1大國(guo)，這(zhe)2個方面原因(yin)使硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的價(jia)(jia)格從2011年(nian)起開始低于石(shi)油基合(he)成橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)，僅(jin)約為(wei)大宗石(shi)油基橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的80%～90%，成為(wei)廉價(jia)(jia)的合(he)成橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)，并開始大規模替代石(shi)油基合(he)成橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)。這(zhe)將極(ji)大拓(tuo)展(zhan)(zhan)有(you)(you)(you)機(ji)(ji)硅(gui)產業的市場空(kong)間(jian)，同時將帶動(dong)硅(gui)油、硅(gui)烷(wan)偶聯劑(ji)和硅(gui)樹脂等其他有(you)(you)(you)機(ji)(ji)硅(gui)產品的消費(fei)。