硅橡膠是(shi)指(zhi)主鏈(lian)由(you)硅(gui)和氧原(yuan)子交替構成(cheng)，硅(gui)原(yuan)子上通常連(lian)有兩個有機基(ji)團的(de)(de)橡(xiang)(xiang)膠。普通的(de)(de)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠主要由(you)含甲基(ji)和少(shao)量(liang)乙烯基(ji)的(de)(de)硅(gui)氧鏈(lian)節(jie)組成(cheng)。苯基(ji)的(de)(de)引入(ru)(ru)可(ke)(ke)提(ti)高硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠的(de)(de)耐(nai)(nai)(nai)(nai)高、低(di)溫(wen)性能(neng)(neng)(neng)(neng)，三(san)氟丙基(ji)及氰基(ji)的(de)(de)引入(ru)(ru)則可(ke)(ke)提(ti)高硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠的(de)(de)耐(nai)(nai)(nai)(nai)溫(wen)及耐(nai)(nai)(nai)(nai)油(you)性能(neng)(neng)(neng)(neng)。硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠耐(nai)(nai)(nai)(nai)低(di)溫(wen)性能(neng)(neng)(neng)(neng)良好，一般在-55℃下仍能(neng)(neng)(neng)(neng)工作(zuo)。引入(ru)(ru)苯基(ji)后，可(ke)(ke)達-73℃。硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠的(de)(de)耐(nai)(nai)(nai)(nai)熱性能(neng)(neng)(neng)(neng)也很(hen)突出(chu)，在180℃下可(ke)(ke)長期工作(zuo)，稍高于200℃也能(neng)(neng)(neng)(neng)承受數周或更長時間仍有彈(dan)性，瞬時可(ke)(ke)耐(nai)(nai)(nai)(nai)300℃以上的(de)(de)高溫(wen)。硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠的(de)(de)透氣性好，氧氣透過率在合成(cheng)聚合物(wu)中(zhong)是(shi)較高的(de)(de)。此外(wai)，硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠還具有生理惰(duo)性、不會導致凝(ning)血的(de)(de)突出(chu)特性，因此在醫用領域(yu)應用廣(guang)泛。

主要品種

硅橡(xiang)膠分(fen)(fen)類的(de)方法(fa)很(hen)多，通(tong)常按固化前的(de)形態(tai)分(fen)(fen)為(wei)固體硅橡(xiang)膠和液體硅橡(xiang)膠；按硫化溫(wen)度(du)分(fen)(fen)為(wei)室溫(wen)硫化硅橡(xiang)膠，高(gao)溫(wen)硫化硅橡(xiang)膠；按所用(yong)單體的(de)不(bu)同(tong)，可分(fen)(fen)為(wei)甲基(ji)(ji)乙烯基(ji)(ji)硅橡(xiang)膠，甲基(ji)(ji)苯基(ji)(ji)乙烯基(ji)(ji)硅橡(xiang)膠、氟硅，腈硅橡(xiang)膠等(deng)(deng)；按性能和用(yong)途的(de)不(bu)同(tong)又可分(fen)(fen)為(wei)通(tong)用(yong)型、超(chao)耐(nai)(nai)低溫(wen)型、超(chao)耐(nai)(nai)高(gao)溫(wen)型、高(gao)強力型、耐(nai)(nai)油型、醫用(yong)型等(deng)(deng)等(deng)(deng)。

發展史

硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)早期是由(you)美(mei)(mei)國(guo)(guo)(guo)以三(san)氯(lv)化鐵(tie)為催(cui)化劑合(he)成(cheng)的(de)(de)。1945年(nian)，硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)產品問世。1948年(nian)，采(cai)用高比表面積的(de)(de)氣相法白炭黑補強的(de)(de)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)研制成(cheng)功，使硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)性能躍升到實用階段，奠(dian)定了現代硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)生(sheng)(sheng)產技術的(de)(de)基礎(chu)。從二甲基二氯(lv)硅(gui)(gui)(gui)烷(wan)合(he)成(cheng)開始生(sheng)(sheng)產硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)國(guo)(guo)(guo)家有美(mei)(mei)國(guo)(guo)(guo)。俄(e)羅(luo)斯(si)、德國(guo)(guo)(guo)、日本、韓國(guo)(guo)(guo)和中(zhong)(zhong)國(guo)(guo)(guo)等(deng)。中(zhong)(zhong)國(guo)(guo)(guo)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)工(gong)業化研究始于(yu)1957年(nian)，多(duo)家研究所和企業陸續開發出各種(zhong)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)。到2003年(nian)底，中(zhong)(zhong)國(guo)(guo)(guo)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)生(sheng)(sheng)產能力為135千(qian)噸，其中(zhong)(zhong)高溫膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)100千(qian)噸。

高溫硫化硅橡膠

高溫硫(liu)化(hua)(hua)(hua)(hua)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠是(shi)指聚(ju)硅(gui)(gui)氧(yang)烷(wan)變(bian)成彈性(xing)體(ti)的(de)過(guo)程是(shi)經過(guo)高溫（110-170℃）硫(liu)化(hua)(hua)(hua)(hua)成型(xing)的(de)。它主要以高分子量(liang)的(de)聚(ju)甲基乙(yi)烯(xi)基硅(gui)(gui)氧(yang)烷(wan)為(wei)生膠，混(hun)入(ru)補強填料、硫(liu)化(hua)(hua)(hua)(hua)劑等，在(zai)加熱(re)加壓下硫(liu)化(hua)(hua)(hua)(hua)成彈性(xing)體(ti)。硅(gui)(gui)橡(xiang)膠的(de)補強主要是(shi)各(ge)(ge)種類(lei)型(xing)的(de)白(bai)炭黑，可使(shi)硫(liu)化(hua)(hua)(hua)(hua)膠的(de)強度增(zeng)加數十倍。有(you)時為(wei)了降(jiang)低成本(ben)或(huo)改善(shan)膠料性(xing)能(neng)及賦予硫(liu)化(hua)(hua)(hua)(hua)膠各(ge)(ge)種特殊的(de)性(xing)能(neng)，也加入(ru)相應的(de)各(ge)(ge)種添加劑。硫(liu)化(hua)(hua)(hua)(hua)劑是(shi)各(ge)(ge)種有(you)機過(guo)氧(yang)化(hua)(hua)(hua)(hua)物或(huo)加成反(fan)應催化(hua)(hua)(hua)(hua)劑。

加(jia)工(gong)成型方法如圖所示。一次硫(liu)化(hua)(hua)(hua)的目的是(shi)進(jin)行高分子鏈的交聯反應；二次硫(liu)化(hua)(hua)(hua)的目的是(shi)進(jin)行補充交聯、驅(qu)除硫(liu)化(hua)(hua)(hua)劑分解產物(wu)和(he)其他揮發性(xing)化(hua)(hua)(hua)合物(wu)以穩定(ding)硫(liu)化(hua)(hua)(hua)膠的各項(xiang)性(xing)能。常用(yong)的設備有開(kai)放式煉膠機、捏合機及真空(kong)密煉機。

主要性能

（1）高(gao)(gao)溫(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)。硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)顯(xian)著的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)特(te)征是高(gao)(gao)溫(wen)穩(wen)定性(xing)(xing)(xing)(xing)，雖(sui)然(ran)常(chang)溫(wen)下硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)強(qiang)度(du)(du)僅是天(tian)(tian)然(ran)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)或某些(xie)合成橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)一半，但(dan)在200℃以上的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)高(gao)(gao)溫(wen)環境下，硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)仍能(neng)(neng)(neng)(neng)保持(chi)一定的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)柔韌性(xing)(xing)(xing)(xing)、回彈性(xing)(xing)(xing)(xing)和(he)表面硬度(du)(du)，且力學(xue)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)無明顯(xian)變化(hua)。（2）低溫(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)玻璃化(hua)溫(wen)度(du)(du)一般為(wei)-70~-50℃，特(te)殊(shu)配方(fang)可達-100℃，表明其(qi)低溫(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)優異。這對(dui)(dui)航空、宇航工業的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)意義重大(da)。（3）耐(nai)(nai)候(hou)性(xing)(xing)(xing)(xing)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)中(zhong)Si-O-Si鍵對(dui)(dui)氧、臭氧及紫外線等(deng)十分穩(wen)定，在不加任(ren)何(he)添(tian)加劑的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)情況下，就具(ju)有(you)優良的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)耐(nai)(nai)候(hou)性(xing)(xing)(xing)(xing)。（4）電氣(qi)(qi)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)。硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)具(ju)有(you)優異的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)絕緣性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)，耐(nai)(nai)電暈性(xing)(xing)(xing)(xing)和(he)耐(nai)(nai)電弧(hu)性(xing)(xing)(xing)(xing)也非常(chang)好(hao)。（5）物理(li)機(ji)械性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)。硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)常(chang)溫(wen)下的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)物理(li)機(ji)械性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)比(bi)通用(yong)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)差(cha)，但(dan)在150℃的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)高(gao)(gao)溫(wen)和(he)-50℃的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)低溫(wen)下，其(qi)物理(li)機(ji)械性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)優于通用(yong)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)。（6）耐(nai)(nai)油(you)(you)及化(hua)學(xue)試(shi)劑性(xing)(xing)(xing)(xing)。普通硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)具(ju)有(you)中(zhong)等(deng)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)耐(nai)(nai)油(you)(you)、耐(nai)(nai)溶劑性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)。（7）氣(qi)(qi)體(ti)透(tou)過性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)。室(shi)溫(wen)下硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)對(dui)(dui)空氣(qi)(qi)、氮、氧、二氧化(hua)碳等(deng)氣(qi)(qi)體(ti)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)透(tou)氣(qi)(qi)性(xing)(xing)(xing)(xing)比(bi)天(tian)(tian)然(ran)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)高(gao)(gao)出30-50倍。（8）生理(li)惰性(xing)(xing)(xing)(xing)。硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)無毒，無味，無嗅，與人體(ti)組織不粘連，具(ju)有(you)抗凝血(xue)作(zuo)用(yong)，對(dui)(dui)肌體(ti)組織的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)反應(ying)性(xing)(xing)(xing)(xing)非常(chang)少(shao)。特(te)別(bie)適合作(zuo)為(wei)醫用(yong)材料(liao)。

硅橡膠的用量

據中國(guo)汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)工(gong)業協會統(tong)計，2012年，汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)產(chan)銷(xiao)分別達到1927.18萬輛(liang)和(he)(he)1930.64萬輛(liang)，同比(bi)分別增長(chang)4.63%和(he)(he)4.33%，汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)工(gong)業硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)的(de)(de)用(yong)(yong)量(liang)約達2.0萬t。根(gen)據觀研天下(xia)的(de)(de)新研究(jiu)，增加(jia)有(you)機(ji)硅(gui)材料在汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)零部件方面的(de)(de)用(yong)(yong)量(liang)，可以大幅度提(ti)(ti)高汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)的(de)(de)安全性(xing)能(neng)，因此，汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)產(chan)量(liang)和(he)(he)單(dan)車(che)(che)(che)(che)用(yong)(yong)量(liang)水平的(de)(de)提(ti)(ti)高都將推動(dong)汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)工(gong)業對(dui)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)需(xu)求的(de)(de)增加(jia)。國(guo)家鼓勵自主(zhu)品(pin)(pin)牌(pai)的(de)(de)汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)發(fa)展，關鍵汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)零部件實現自主(zhu)化(hua)，《2012年度黨政機(ji)關公(gong)務(wu)用(yong)(yong)車(che)(che)(che)(che)選用(yong)(yong)車(che)(che)(che)(che)型目(mu)錄（征求意(yi)見(jian)稿(gao)）》為自主(zhu)品(pin)(pin)牌(pai)擴(kuo)大在政府(fu)(fu)采(cai)購的(de)(de)市場(chang)份額，為改(gai)變(bian)目(mu)前國(guo)內政府(fu)(fu)采(cai)購以合資品(pin)(pin)牌(pai)產(chan)品(pin)(pin)為主(zhu)的(de)(de)局面提(ti)(ti)供(gong)(gong)了保障。促進自主(zhu)品(pin)(pin)牌(pai)發(fa)展，國(guo)產(chan)汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)業的(de)(de)繁榮將為汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)膠(jiao)的(de)(de)應用(yong)(yong)提(ti)(ti)供(gong)(gong)有(you)力保障。預測未來3年，我(wo)國(guo)室溫硫化(hua)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)在汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)行業將以年均20%增長(chang)。

此外，硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠是(shi)重要的(de)(de)非石油(you)(you)基(ji)合(he)成(cheng)(cheng)橡(xiang)(xiang)膠，約(yue)占(zhan)非石油(you)(you)基(ji)合(he)成(cheng)(cheng)橡(xiang)(xiang)膠消(xiao)費量的(de)(de)98%。但因為(wei)石油(you)(you)價格(ge)的(de)(de)大幅上漲(zhang)，同時我國在硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠的(de)(de)關(guan)鍵原料(liao)有(you)機硅(gui)(gui)(gui)單體的(de)(de)生產(chan)技術方(fang)(fang)面取得突破(po)，有(you)機硅(gui)(gui)(gui)單體的(de)(de)生產(chan)技術在2005年(nian)(nian)前(qian)被幾家跨國公司壟斷，但目前(qian)我國已發展(zhan)成(cheng)(cheng)為(wei)全球有(you)機硅(gui)(gui)(gui)單體第1大國，這2個方(fang)(fang)面原因使硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠的(de)(de)價格(ge)從2011年(nian)(nian)起開(kai)始低于(yu)石油(you)(you)基(ji)合(he)成(cheng)(cheng)橡(xiang)(xiang)膠，僅約(yue)為(wei)大宗石油(you)(you)基(ji)橡(xiang)(xiang)膠的(de)(de)80%～90%，成(cheng)(cheng)為(wei)廉價的(de)(de)合(he)成(cheng)(cheng)橡(xiang)(xiang)膠，并開(kai)始大規模(mo)替代石油(you)(you)基(ji)合(he)成(cheng)(cheng)橡(xiang)(xiang)膠。這將極大拓展(zhan)有(you)機硅(gui)(gui)(gui)產(chan)業(ye)的(de)(de)市場(chang)空間，同時將帶動硅(gui)(gui)(gui)油(you)(you)、硅(gui)(gui)(gui)烷偶(ou)聯劑和硅(gui)(gui)(gui)樹脂(zhi)等其(qi)他有(you)機硅(gui)(gui)(gui)產(chan)品的(de)(de)消(xiao)費。