硅橡膠是指主鏈由硅(gui)和氧原(yuan)子交替構成(cheng)，硅(gui)原(yuan)子上(shang)通(tong)(tong)常連有(you)兩個有(you)機(ji)基團的(de)(de)(de)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)。普通(tong)(tong)的(de)(de)(de)硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)主要由含(han)甲(jia)基和少量乙(yi)烯基的(de)(de)(de)硅(gui)氧鏈節(jie)組成(cheng)。苯基的(de)(de)(de)引(yin)(yin)入(ru)可(ke)(ke)提(ti)高(gao)硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)耐(nai)高(gao)、低溫性(xing)(xing)(xing)能，三氟丙基及氰基的(de)(de)(de)引(yin)(yin)入(ru)則(ze)可(ke)(ke)提(ti)高(gao)硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)耐(nai)溫及耐(nai)油性(xing)(xing)(xing)能。硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)耐(nai)低溫性(xing)(xing)(xing)能良(liang)好，一般在-55℃下仍能工作。引(yin)(yin)入(ru)苯基后(hou)，可(ke)(ke)達-73℃。硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)耐(nai)熱(re)性(xing)(xing)(xing)能也(ye)很(hen)突(tu)出(chu)，在180℃下可(ke)(ke)長期工作，稍高(gao)于200℃也(ye)能承受數周或更長時(shi)間仍有(you)彈性(xing)(xing)(xing)，瞬時(shi)可(ke)(ke)耐(nai)300℃以上(shang)的(de)(de)(de)高(gao)溫。硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)透氣性(xing)(xing)(xing)好，氧氣透過率在合(he)成(cheng)聚合(he)物(wu)中是較高(gao)的(de)(de)(de)。此外，硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)還(huan)具有(you)生理惰性(xing)(xing)(xing)、不(bu)會導致凝血的(de)(de)(de)突(tu)出(chu)特性(xing)(xing)(xing)，因此在醫用領域應用廣泛。

主要品種

硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)分(fen)類的方(fang)法很多(duo)，通常按固化(hua)(hua)前的形態(tai)分(fen)為固體硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)和(he)液體硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)；按硫(liu)(liu)化(hua)(hua)溫度分(fen)為室溫硫(liu)(liu)化(hua)(hua)硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)，高(gao)溫硫(liu)(liu)化(hua)(hua)硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)；按所用單(dan)體的不(bu)同(tong)，可(ke)分(fen)為甲基乙(yi)烯基硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)，甲基苯基乙(yi)烯基硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)、氟(fu)硅(gui)(gui)(gui)(gui)，腈(jing)硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)等(deng)(deng)；按性能(neng)和(he)用途的不(bu)同(tong)又可(ke)分(fen)為通用型(xing)(xing)、超耐(nai)低溫型(xing)(xing)、超耐(nai)高(gao)溫型(xing)(xing)、高(gao)強力型(xing)(xing)、耐(nai)油型(xing)(xing)、醫用型(xing)(xing)等(deng)(deng)等(deng)(deng)。

發展史

硅橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)早(zao)期是(shi)由美國(guo)以三(san)氯化鐵為催化劑合成的。1945年，硅橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)產(chan)品問世。1948年，采用(yong)高(gao)比表面(mian)積的氣相法白炭黑補強的硅橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)研制成功，使硅橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的性能躍升到(dao)實用(yong)階(jie)段，奠定了現代硅橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)生(sheng)產(chan)技(ji)術的基礎(chu)。從二(er)甲(jia)基二(er)氯硅烷(wan)合成開始(shi)生(sheng)產(chan)硅橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的國(guo)家有美國(guo)。俄(e)羅斯、德國(guo)、日本、韓國(guo)和中國(guo)等。中國(guo)硅橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的工(gong)業(ye)化研究(jiu)始(shi)于1957年，多家研究(jiu)所(suo)和企(qi)業(ye)陸續開發出(chu)各種硅橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)。到(dao)2003年底，中國(guo)硅橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)生(sheng)產(chan)能力為135千噸(dun)，其中高(gao)溫膠(jiao)(jiao)(jiao)100千噸(dun)。

高溫硫化硅橡膠

高(gao)溫硫(liu)化(hua)(hua)硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)是指(zhi)聚硅(gui)氧(yang)烷變(bian)成(cheng)(cheng)彈性(xing)體(ti)的(de)(de)過程是經(jing)過高(gao)溫（110-170℃）硫(liu)化(hua)(hua)成(cheng)(cheng)型的(de)(de)。它主要以高(gao)分子量的(de)(de)聚甲基(ji)乙烯基(ji)硅(gui)氧(yang)烷為生膠(jiao)(jiao)，混入補強填料、硫(liu)化(hua)(hua)劑(ji)等，在加(jia)(jia)(jia)熱加(jia)(jia)(jia)壓下硫(liu)化(hua)(hua)成(cheng)(cheng)彈性(xing)體(ti)。硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)的(de)(de)補強主要是各種類型的(de)(de)白炭黑(hei)，可使硫(liu)化(hua)(hua)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)強度增加(jia)(jia)(jia)數十倍。有時為了降低成(cheng)(cheng)本或(huo)改善膠(jiao)(jiao)料性(xing)能及賦予硫(liu)化(hua)(hua)膠(jiao)(jiao)各種特(te)殊的(de)(de)性(xing)能，也加(jia)(jia)(jia)入相應的(de)(de)各種添(tian)加(jia)(jia)(jia)劑(ji)。硫(liu)化(hua)(hua)劑(ji)是各種有機過氧(yang)化(hua)(hua)物(wu)或(huo)加(jia)(jia)(jia)成(cheng)(cheng)反應催化(hua)(hua)劑(ji)。

加(jia)工成型方法如圖(tu)所示。一次(ci)硫化的(de)目(mu)的(de)是進(jin)行(xing)高分子鏈的(de)交(jiao)聯反應；二次(ci)硫化的(de)目(mu)的(de)是進(jin)行(xing)補充交(jiao)聯、驅除硫化劑分解產物和其他揮發性化合物以穩(wen)定硫化膠(jiao)的(de)各(ge)項(xiang)性能。常用的(de)設備有開放式煉(lian)膠(jiao)機(ji)、捏合機(ji)及真空密煉(lian)機(ji)。

主要性能

（1）高(gao)溫(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)顯(xian)著的(de)(de)(de)(de)(de)(de)特征是(shi)(shi)高(gao)溫(wen)(wen)穩定性(xing)(xing)(xing)(xing)，雖然(ran)常溫(wen)(wen)下(xia)硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)強度僅是(shi)(shi)天然(ran)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)或某些合成橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)一半，但在200℃以上(shang)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)高(gao)溫(wen)(wen)環境下(xia)，硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)仍能(neng)(neng)(neng)保持一定的(de)(de)(de)(de)(de)(de)柔(rou)韌(ren)性(xing)(xing)(xing)(xing)、回(hui)彈性(xing)(xing)(xing)(xing)和表面硬度，且(qie)力(li)學性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)無(wu)明顯(xian)變化(hua)。（2）低(di)溫(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)玻璃化(hua)溫(wen)(wen)度一般為(wei)-70~-50℃，特殊配(pei)方可達(da)-100℃，表明其低(di)溫(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)優(you)異。這對(dui)航(hang)空(kong)、宇航(hang)工業的(de)(de)(de)(de)(de)(de)意義重大(da)。（3）耐(nai)(nai)(nai)(nai)候性(xing)(xing)(xing)(xing)硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)中Si-O-Si鍵對(dui)氧(yang)、臭(chou)氧(yang)及(ji)紫外線等十分穩定，在不加任何(he)添加劑的(de)(de)(de)(de)(de)(de)情況下(xia)，就具有優(you)良的(de)(de)(de)(de)(de)(de)耐(nai)(nai)(nai)(nai)候性(xing)(xing)(xing)(xing)。（4）電(dian)氣性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)具有優(you)異的(de)(de)(de)(de)(de)(de)絕(jue)緣性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)，耐(nai)(nai)(nai)(nai)電(dian)暈性(xing)(xing)(xing)(xing)和耐(nai)(nai)(nai)(nai)電(dian)弧性(xing)(xing)(xing)(xing)也非常好。（5）物(wu)理機械(xie)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)常溫(wen)(wen)下(xia)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)物(wu)理機械(xie)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)比通用(yong)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)差(cha)，但在150℃的(de)(de)(de)(de)(de)(de)高(gao)溫(wen)(wen)和-50℃的(de)(de)(de)(de)(de)(de)低(di)溫(wen)(wen)下(xia)，其物(wu)理機械(xie)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)優(you)于通用(yong)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)。（6）耐(nai)(nai)(nai)(nai)油及(ji)化(hua)學試劑性(xing)(xing)(xing)(xing)。普通硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)具有中等的(de)(de)(de)(de)(de)(de)耐(nai)(nai)(nai)(nai)油、耐(nai)(nai)(nai)(nai)溶劑性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。（7）氣體透過性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。室溫(wen)(wen)下(xia)硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)對(dui)空(kong)氣、氮、氧(yang)、二(er)氧(yang)化(hua)碳等氣體的(de)(de)(de)(de)(de)(de)透氣性(xing)(xing)(xing)(xing)比天然(ran)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)高(gao)出30-50倍。（8）生理惰性(xing)(xing)(xing)(xing)。硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)無(wu)毒，無(wu)味，無(wu)嗅(xiu)，與人(ren)體組織不粘連(lian)，具有抗凝血作(zuo)用(yong)，對(dui)肌體組織的(de)(de)(de)(de)(de)(de)反應性(xing)(xing)(xing)(xing)非常少。特別適合作(zuo)為(wei)醫用(yong)材(cai)料。

硅橡膠的用量

據中國汽(qi)(qi)(qi)車(che)工業(ye)協(xie)會(hui)統計，2012年，汽(qi)(qi)(qi)車(che)產銷分(fen)別達到1927.18萬輛(liang)和1930.64萬輛(liang)，同比分(fen)別增(zeng)(zeng)長4.63%和4.33%，汽(qi)(qi)(qi)車(che)工業(ye)硅橡膠的(de)(de)(de)(de)(de)用量(liang)約達2.0萬t。根據觀研天下的(de)(de)(de)(de)(de)新研究，增(zeng)(zeng)加有機硅材料(liao)在汽(qi)(qi)(qi)車(che)零部(bu)件(jian)方面的(de)(de)(de)(de)(de)用量(liang)，可以(yi)(yi)大幅(fu)度提高汽(qi)(qi)(qi)車(che)的(de)(de)(de)(de)(de)安(an)全性能(neng)，因此，汽(qi)(qi)(qi)車(che)產量(liang)和單車(che)用量(liang)水平的(de)(de)(de)(de)(de)提高都將(jiang)推動(dong)汽(qi)(qi)(qi)車(che)工業(ye)對硅橡膠需求的(de)(de)(de)(de)(de)增(zeng)(zeng)加。國家鼓勵自(zi)(zi)(zi)主(zhu)(zhu)品(pin)牌的(de)(de)(de)(de)(de)汽(qi)(qi)(qi)車(che)發展(zhan)，關(guan)鍵汽(qi)(qi)(qi)車(che)零部(bu)件(jian)實現自(zi)(zi)(zi)主(zhu)(zhu)化(hua)，《2012年度黨政機關(guan)公務用車(che)選用車(che)型目錄(lu)（征(zheng)求意(yi)見稿(gao)）》為(wei)自(zi)(zi)(zi)主(zhu)(zhu)品(pin)牌擴大在政府采購的(de)(de)(de)(de)(de)市場(chang)份額，為(wei)改(gai)變目前國內政府采購以(yi)(yi)合資(zi)品(pin)牌產品(pin)為(wei)主(zhu)(zhu)的(de)(de)(de)(de)(de)局面提供(gong)了保(bao)障(zhang)(zhang)。促進自(zi)(zi)(zi)主(zhu)(zhu)品(pin)牌發展(zhan)，國產汽(qi)(qi)(qi)車(che)業(ye)的(de)(de)(de)(de)(de)繁榮(rong)將(jiang)為(wei)汽(qi)(qi)(qi)車(che)膠的(de)(de)(de)(de)(de)應用提供(gong)有力保(bao)障(zhang)(zhang)。預測未來3年，我國室溫硫化(hua)硅橡膠在汽(qi)(qi)(qi)車(che)行(xing)業(ye)將(jiang)以(yi)(yi)年均20%增(zeng)(zeng)長。

此外(wai)，硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)是重要(yao)的(de)(de)(de)(de)非石(shi)油(you)(you)基合(he)(he)成(cheng)(cheng)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)，約占非石(shi)油(you)(you)基合(he)(he)成(cheng)(cheng)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)消(xiao)費量的(de)(de)(de)(de)98%。但(dan)因為(wei)(wei)石(shi)油(you)(you)價(jia)格的(de)(de)(de)(de)大幅上漲，同(tong)時(shi)我國在硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)(de)關鍵原料有機硅(gui)單體(ti)的(de)(de)(de)(de)生產技(ji)術方面取得突破，有機硅(gui)單體(ti)的(de)(de)(de)(de)生產技(ji)術在2005年(nian)前(qian)被幾(ji)家(jia)跨國公司壟斷，但(dan)目前(qian)我國已發展成(cheng)(cheng)為(wei)(wei)全球有機硅(gui)單體(ti)第1大國，這2個方面原因使硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)(de)價(jia)格從2011年(nian)起開(kai)始低于石(shi)油(you)(you)基合(he)(he)成(cheng)(cheng)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)，僅約為(wei)(wei)大宗石(shi)油(you)(you)基橡(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)(de)80%～90%，成(cheng)(cheng)為(wei)(wei)廉價(jia)的(de)(de)(de)(de)合(he)(he)成(cheng)(cheng)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)，并開(kai)始大規模(mo)替(ti)代石(shi)油(you)(you)基合(he)(he)成(cheng)(cheng)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)。這將(jiang)極大拓展有機硅(gui)產業(ye)的(de)(de)(de)(de)市場(chang)空間，同(tong)時(shi)將(jiang)帶(dai)動(dong)硅(gui)油(you)(you)、硅(gui)烷(wan)偶聯(lian)劑和(he)硅(gui)樹(shu)脂(zhi)等(deng)其他有機硅(gui)產品的(de)(de)(de)(de)消(xiao)費。