硅橡膠是指主鏈由硅(gui)(gui)和氧(yang)(yang)原(yuan)子交替構(gou)成，硅(gui)(gui)原(yuan)子上(shang)通常連有(you)兩個(ge)有(you)機基(ji)(ji)團的橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)。普通的硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)主要由含甲(jia)基(ji)(ji)和少量乙烯基(ji)(ji)的硅(gui)(gui)氧(yang)(yang)鏈節組成。苯(ben)基(ji)(ji)的引(yin)(yin)入可(ke)提高硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的耐(nai)(nai)高、低(di)溫性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)，三(san)氟(fu)丙基(ji)(ji)及氰(qing)基(ji)(ji)的引(yin)(yin)入則可(ke)提高硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的耐(nai)(nai)溫及耐(nai)(nai)油(you)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)耐(nai)(nai)低(di)溫性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)良(liang)好(hao)，一(yi)般(ban)在(zai)-55℃下仍能(neng)(neng)(neng)工作。引(yin)(yin)入苯(ben)基(ji)(ji)后(hou)，可(ke)達-73℃。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的耐(nai)(nai)熱性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)也很突出(chu)，在(zai)180℃下可(ke)長期(qi)工作，稍高于200℃也能(neng)(neng)(neng)承受(shou)數周或更長時(shi)間仍有(you)彈性(xing)(xing)(xing)(xing)，瞬時(shi)可(ke)耐(nai)(nai)300℃以(yi)上(shang)的高溫。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的透氣性(xing)(xing)(xing)(xing)好(hao)，氧(yang)(yang)氣透過率(lv)在(zai)合(he)成聚合(he)物中(zhong)是較高的。此外，硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)還具有(you)生理(li)惰性(xing)(xing)(xing)(xing)、不會導致(zhi)凝(ning)血的突出(chu)特性(xing)(xing)(xing)(xing)，因此在(zai)醫(yi)用領域(yu)應用廣泛。

主要品種

硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)分(fen)類的(de)方法很(hen)多(duo)，通常按(an)固(gu)化(hua)前的(de)形態(tai)分(fen)為(wei)固(gu)體(ti)硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)和液體(ti)硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)；按(an)硫化(hua)溫(wen)度分(fen)為(wei)室溫(wen)硫化(hua)硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)，高(gao)溫(wen)硫化(hua)硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)；按(an)所用(yong)(yong)單體(ti)的(de)不同，可分(fen)為(wei)甲基乙(yi)烯基硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)，甲基苯基乙(yi)烯基硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)、氟硅(gui)，腈硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)等(deng)；按(an)性能和用(yong)(yong)途(tu)的(de)不同又可分(fen)為(wei)通用(yong)(yong)型(xing)、超(chao)耐(nai)低溫(wen)型(xing)、超(chao)耐(nai)高(gao)溫(wen)型(xing)、高(gao)強力型(xing)、耐(nai)油型(xing)、醫用(yong)(yong)型(xing)等(deng)等(deng)。

發展史

硅橡(xiang)(xiang)膠(jiao)早期(qi)是由美(mei)國(guo)(guo)以三氯(lv)化鐵為(wei)催(cui)化劑合成(cheng)的(de)(de)(de)(de)。1945年，硅橡(xiang)(xiang)膠(jiao)產品問世。1948年，采用高比(bi)表面積的(de)(de)(de)(de)氣(qi)相法白炭黑補強的(de)(de)(de)(de)硅橡(xiang)(xiang)膠(jiao)研(yan)制成(cheng)功，使硅橡(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)(de)性能躍升到實用階段，奠定了現(xian)代硅橡(xiang)(xiang)膠(jiao)生產技術的(de)(de)(de)(de)基(ji)礎。從二(er)甲基(ji)二(er)氯(lv)硅烷合成(cheng)開(kai)始生產硅橡(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)(de)國(guo)(guo)家有(you)美(mei)國(guo)(guo)。俄(e)羅斯、德(de)國(guo)(guo)、日本(ben)、韓國(guo)(guo)和(he)(he)中國(guo)(guo)等。中國(guo)(guo)硅橡(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)(de)工業化研(yan)究(jiu)始于1957年，多家研(yan)究(jiu)所和(he)(he)企業陸續開(kai)發出(chu)各種硅橡(xiang)(xiang)膠(jiao)。到2003年底，中國(guo)(guo)硅橡(xiang)(xiang)膠(jiao)生產能力為(wei)135千噸，其(qi)中高溫膠(jiao)100千噸。

高溫硫化硅橡膠

高(gao)(gao)溫(wen)硫(liu)化(hua)(hua)(hua)(hua)硅橡膠(jiao)是(shi)指(zhi)聚(ju)(ju)硅氧烷變成(cheng)(cheng)彈(dan)性體的(de)過(guo)程是(shi)經(jing)過(guo)高(gao)(gao)溫(wen)（110-170℃）硫(liu)化(hua)(hua)(hua)(hua)成(cheng)(cheng)型的(de)。它主要以高(gao)(gao)分子量的(de)聚(ju)(ju)甲(jia)基(ji)乙烯基(ji)硅氧烷為生膠(jiao)，混(hun)入(ru)補(bu)(bu)強填料(liao)、硫(liu)化(hua)(hua)(hua)(hua)劑等，在加(jia)(jia)熱加(jia)(jia)壓下硫(liu)化(hua)(hua)(hua)(hua)成(cheng)(cheng)彈(dan)性體。硅橡膠(jiao)的(de)補(bu)(bu)強主要是(shi)各(ge)種(zhong)類型的(de)白炭黑，可(ke)使硫(liu)化(hua)(hua)(hua)(hua)膠(jiao)的(de)強度增加(jia)(jia)數十倍。有(you)時為了降低成(cheng)(cheng)本或(huo)(huo)改善膠(jiao)料(liao)性能及(ji)賦予硫(liu)化(hua)(hua)(hua)(hua)膠(jiao)各(ge)種(zhong)特(te)殊的(de)性能，也加(jia)(jia)入(ru)相(xiang)應的(de)各(ge)種(zhong)添加(jia)(jia)劑。硫(liu)化(hua)(hua)(hua)(hua)劑是(shi)各(ge)種(zhong)有(you)機過(guo)氧化(hua)(hua)(hua)(hua)物或(huo)(huo)加(jia)(jia)成(cheng)(cheng)反應催化(hua)(hua)(hua)(hua)劑。

加(jia)工(gong)成型方法如圖所示。一次(ci)硫化的目的是(shi)進行(xing)(xing)高分(fen)子鏈的交(jiao)聯反應；二次(ci)硫化的目的是(shi)進行(xing)(xing)補充交(jiao)聯、驅除硫化劑(ji)分(fen)解(jie)產(chan)物和其他(ta)揮發性化合(he)物以(yi)穩定硫化膠的各項性能。常(chang)用的設備有(you)開放(fang)式煉(lian)膠機(ji)(ji)(ji)、捏合(he)機(ji)(ji)(ji)及真空(kong)密煉(lian)機(ji)(ji)(ji)。

主要性能

（1）高(gao)溫(wen)(wen)(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)顯著(zhu)的(de)(de)(de)特(te)(te)征是高(gao)溫(wen)(wen)(wen)(wen)穩定(ding)性(xing)(xing)(xing)，雖然常溫(wen)(wen)(wen)(wen)下(xia)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)強度僅是天(tian)然橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)或(huo)某些合成橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)一(yi)(yi)半(ban)，但在(zai)200℃以上的(de)(de)(de)高(gao)溫(wen)(wen)(wen)(wen)環境(jing)下(xia)，硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)仍(reng)能(neng)(neng)(neng)保持一(yi)(yi)定(ding)的(de)(de)(de)柔(rou)韌性(xing)(xing)(xing)、回彈性(xing)(xing)(xing)和表面(mian)硬度，且力學性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)無(wu)明(ming)(ming)顯變化(hua)。（2）低溫(wen)(wen)(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)玻璃化(hua)溫(wen)(wen)(wen)(wen)度一(yi)(yi)般(ban)為-70~-50℃，特(te)(te)殊(shu)配方可達-100℃，表明(ming)(ming)其低溫(wen)(wen)(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)優(you)異。這(zhe)對(dui)航(hang)空(kong)、宇(yu)航(hang)工(gong)業的(de)(de)(de)意義重大(da)。（3）耐候性(xing)(xing)(xing)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)中Si-O-Si鍵對(dui)氧(yang)、臭氧(yang)及紫外(wai)線等十分穩定(ding)，在(zai)不(bu)加任(ren)何添加劑的(de)(de)(de)情況下(xia)，就具(ju)有(you)優(you)良的(de)(de)(de)耐候性(xing)(xing)(xing)。（4）電(dian)氣性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)具(ju)有(you)優(you)異的(de)(de)(de)絕緣性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)，耐電(dian)暈性(xing)(xing)(xing)和耐電(dian)弧性(xing)(xing)(xing)也非常好。（5）物理(li)(li)(li)機械性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)常溫(wen)(wen)(wen)(wen)下(xia)的(de)(de)(de)物理(li)(li)(li)機械性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)比通(tong)用(yong)(yong)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)差，但在(zai)150℃的(de)(de)(de)高(gao)溫(wen)(wen)(wen)(wen)和-50℃的(de)(de)(de)低溫(wen)(wen)(wen)(wen)下(xia)，其物理(li)(li)(li)機械性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)優(you)于(yu)通(tong)用(yong)(yong)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)。（6）耐油及化(hua)學試劑性(xing)(xing)(xing)。普通(tong)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)具(ju)有(you)中等的(de)(de)(de)耐油、耐溶(rong)劑性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。（7）氣體透過性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。室溫(wen)(wen)(wen)(wen)下(xia)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)對(dui)空(kong)氣、氮、氧(yang)、二(er)氧(yang)化(hua)碳(tan)等氣體的(de)(de)(de)透氣性(xing)(xing)(xing)比天(tian)然橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)高(gao)出30-50倍。（8）生理(li)(li)(li)惰性(xing)(xing)(xing)。硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)無(wu)毒，無(wu)味(wei)，無(wu)嗅(xiu)，與人體組織不(bu)粘連，具(ju)有(you)抗凝血(xue)作用(yong)(yong)，對(dui)肌體組織的(de)(de)(de)反應性(xing)(xing)(xing)非常少。特(te)(te)別適合作為醫用(yong)(yong)材(cai)料。

硅橡膠的用量

據中國(guo)汽(qi)車(che)(che)(che)(che)(che)工(gong)業(ye)(ye)(ye)協會統計(ji)，2012年，汽(qi)車(che)(che)(che)(che)(che)產(chan)(chan)銷(xiao)分別(bie)達到1927.18萬輛和1930.64萬輛，同比(bi)分別(bie)增長(chang)4.63%和4.33%，汽(qi)車(che)(che)(che)(che)(che)工(gong)業(ye)(ye)(ye)硅(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)用(yong)量約達2.0萬t。根據觀研天下的(de)(de)(de)新研究，增加有機硅(gui)(gui)材料在汽(qi)車(che)(che)(che)(che)(che)零部件方面(mian)的(de)(de)(de)用(yong)量，可(ke)以(yi)(yi)大幅度提高(gao)汽(qi)車(che)(che)(che)(che)(che)的(de)(de)(de)安全性能，因此，汽(qi)車(che)(che)(che)(che)(che)產(chan)(chan)量和單車(che)(che)(che)(che)(che)用(yong)量水平的(de)(de)(de)提高(gao)都將(jiang)推動(dong)汽(qi)車(che)(che)(che)(che)(che)工(gong)業(ye)(ye)(ye)對硅(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)需求的(de)(de)(de)增加。國(guo)家鼓勵自(zi)(zi)主品(pin)牌(pai)的(de)(de)(de)汽(qi)車(che)(che)(che)(che)(che)發展(zhan)，關鍵汽(qi)車(che)(che)(che)(che)(che)零部件實(shi)現自(zi)(zi)主化，《2012年度黨(dang)政(zheng)機關公務用(yong)車(che)(che)(che)(che)(che)選用(yong)車(che)(che)(che)(che)(che)型目(mu)錄（征(zheng)求意見稿(gao)）》為自(zi)(zi)主品(pin)牌(pai)擴大在政(zheng)府采購的(de)(de)(de)市場份額，為改變(bian)目(mu)前國(guo)內(nei)政(zheng)府采購以(yi)(yi)合資品(pin)牌(pai)產(chan)(chan)品(pin)為主的(de)(de)(de)局面(mian)提供(gong)了(le)保(bao)障。促進自(zi)(zi)主品(pin)牌(pai)發展(zhan)，國(guo)產(chan)(chan)汽(qi)車(che)(che)(che)(che)(che)業(ye)(ye)(ye)的(de)(de)(de)繁榮將(jiang)為汽(qi)車(che)(che)(che)(che)(che)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)應(ying)用(yong)提供(gong)有力保(bao)障。預測未(wei)來3年，我國(guo)室溫硫化硅(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)在汽(qi)車(che)(che)(che)(che)(che)行業(ye)(ye)(ye)將(jiang)以(yi)(yi)年均20%增長(chang)。

此(ci)外，硅橡膠(jiao)是重(zhong)要的(de)(de)(de)非石(shi)油(you)基(ji)(ji)(ji)合(he)成(cheng)(cheng)橡膠(jiao)，約占(zhan)非石(shi)油(you)基(ji)(ji)(ji)合(he)成(cheng)(cheng)橡膠(jiao)消費量的(de)(de)(de)98%。但因(yin)為(wei)石(shi)油(you)價格的(de)(de)(de)大幅(fu)上漲(zhang)，同(tong)(tong)時(shi)我(wo)(wo)國(guo)在硅橡膠(jiao)的(de)(de)(de)關(guan)鍵原(yuan)料有(you)(you)機(ji)硅單體的(de)(de)(de)生產(chan)技術(shu)方面取得(de)突破，有(you)(you)機(ji)硅單體的(de)(de)(de)生產(chan)技術(shu)在2005年前被(bei)幾(ji)家跨國(guo)公(gong)司(si)壟斷，但目前我(wo)(wo)國(guo)已(yi)發展成(cheng)(cheng)為(wei)全球有(you)(you)機(ji)硅單體第1大國(guo)，這(zhe)2個方面原(yuan)因(yin)使硅橡膠(jiao)的(de)(de)(de)價格從(cong)2011年起(qi)開(kai)始(shi)低于石(shi)油(you)基(ji)(ji)(ji)合(he)成(cheng)(cheng)橡膠(jiao)，僅約為(wei)大宗石(shi)油(you)基(ji)(ji)(ji)橡膠(jiao)的(de)(de)(de)80%～90%，成(cheng)(cheng)為(wei)廉(lian)價的(de)(de)(de)合(he)成(cheng)(cheng)橡膠(jiao)，并開(kai)始(shi)大規(gui)模替代石(shi)油(you)基(ji)(ji)(ji)合(he)成(cheng)(cheng)橡膠(jiao)。這(zhe)將極大拓展有(you)(you)機(ji)硅產(chan)業(ye)的(de)(de)(de)市場空間，同(tong)(tong)時(shi)將帶(dai)動(dong)硅油(you)、硅烷偶聯劑和硅樹脂等(deng)其他(ta)有(you)(you)機(ji)硅產(chan)品的(de)(de)(de)消費。