硅橡膠是指(zhi)主鏈由(you)(you)硅(gui)(gui)和(he)氧原子(zi)交(jiao)替構成，硅(gui)(gui)原子(zi)上(shang)通(tong)常連(lian)有(you)(you)兩(liang)個(ge)有(you)(you)機基團的(de)(de)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)。普通(tong)的(de)(de)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)主要由(you)(you)含甲基和(he)少量乙烯基的(de)(de)硅(gui)(gui)氧鏈節組成。苯基的(de)(de)引入可(ke)(ke)提高硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)耐高、低溫(wen)性(xing)(xing)能(neng)，三氟(fu)丙基及氰基的(de)(de)引入則可(ke)(ke)提高硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)耐溫(wen)及耐油性(xing)(xing)能(neng)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)耐低溫(wen)性(xing)(xing)能(neng)良好，一般在(zai)-55℃下(xia)仍(reng)能(neng)工作。引入苯基后，可(ke)(ke)達(da)-73℃。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)耐熱性(xing)(xing)能(neng)也很(hen)突出，在(zai)180℃下(xia)可(ke)(ke)長期工作，稍高于200℃也能(neng)承受數周或(huo)更長時(shi)(shi)間仍(reng)有(you)(you)彈性(xing)(xing)，瞬時(shi)(shi)可(ke)(ke)耐300℃以上(shang)的(de)(de)高溫(wen)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)透(tou)氣性(xing)(xing)好，氧氣透(tou)過(guo)率在(zai)合成聚合物(wu)中是較高的(de)(de)。此外，硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)還具有(you)(you)生理惰性(xing)(xing)、不(bu)會導致凝(ning)血(xue)的(de)(de)突出特性(xing)(xing)，因此在(zai)醫用領(ling)域應用廣泛。

主要品種

硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)分類的方法很多，通常按固(gu)化前的形態分為(wei)(wei)固(gu)體(ti)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)和(he)(he)液體(ti)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)；按硫(liu)化溫(wen)(wen)度分為(wei)(wei)室溫(wen)(wen)硫(liu)化硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)，高(gao)溫(wen)(wen)硫(liu)化硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)；按所(suo)用單體(ti)的不同(tong)，可(ke)分為(wei)(wei)甲(jia)基乙烯基硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)，甲(jia)基苯基乙烯基硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)、氟硅(gui)，腈(jing)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)等(deng)；按性(xing)能(neng)和(he)(he)用途的不同(tong)又可(ke)分為(wei)(wei)通用型、超(chao)耐低溫(wen)(wen)型、超(chao)耐高(gao)溫(wen)(wen)型、高(gao)強力型、耐油型、醫用型等(deng)等(deng)。

發展史

硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠早(zao)期是(shi)由美國(guo)(guo)以三氯化鐵為(wei)催化劑合成的。1945年，硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠產品問世(shi)。1948年，采用高比表面積的氣(qi)相(xiang)法白炭(tan)黑補強的硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠研(yan)制成功，使硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠的性能躍升到實(shi)用階段，奠(dian)定了(le)現代硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠生產技術的基礎(chu)。從(cong)二甲基二氯硅(gui)烷(wan)合成開始生產硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠的國(guo)(guo)家有(you)美國(guo)(guo)。俄羅(luo)斯、德國(guo)(guo)、日本、韓國(guo)(guo)和中(zhong)國(guo)(guo)等。中(zhong)國(guo)(guo)硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠的工業(ye)化研(yan)究(jiu)始于(yu)1957年，多(duo)家研(yan)究(jiu)所和企業(ye)陸續開發出各種硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠。到2003年底(di)，中(zhong)國(guo)(guo)硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠生產能力為(wei)135千噸(dun)，其中(zhong)高溫膠100千噸(dun)。

高溫硫化硅橡膠

高(gao)溫(wen)硫(liu)化(hua)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)是(shi)(shi)指聚硅(gui)氧烷變成彈(dan)性體的(de)(de)過(guo)程是(shi)(shi)經過(guo)高(gao)溫(wen)（110-170℃）硫(liu)化(hua)成型的(de)(de)。它主要(yao)以高(gao)分子量(liang)的(de)(de)聚甲(jia)基乙烯基硅(gui)氧烷為(wei)生膠(jiao)，混(hun)入(ru)補(bu)(bu)強(qiang)(qiang)填料、硫(liu)化(hua)劑等(deng)，在加熱加壓下硫(liu)化(hua)成彈(dan)性體。硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)的(de)(de)補(bu)(bu)強(qiang)(qiang)主要(yao)是(shi)(shi)各種(zhong)(zhong)類型的(de)(de)白炭黑，可使硫(liu)化(hua)膠(jiao)的(de)(de)強(qiang)(qiang)度增加數十倍。有時(shi)為(wei)了降(jiang)低成本或(huo)改善膠(jiao)料性能(neng)(neng)及賦予硫(liu)化(hua)膠(jiao)各種(zhong)(zhong)特殊的(de)(de)性能(neng)(neng)，也(ye)加入(ru)相應的(de)(de)各種(zhong)(zhong)添加劑。硫(liu)化(hua)劑是(shi)(shi)各種(zhong)(zhong)有機過(guo)氧化(hua)物或(huo)加成反應催化(hua)劑。

加(jia)工成(cheng)型(xing)方法如圖所示。一次硫化(hua)(hua)的(de)(de)目的(de)(de)是進行高分子鏈的(de)(de)交聯反應；二次硫化(hua)(hua)的(de)(de)目的(de)(de)是進行補(bu)充交聯、驅(qu)除硫化(hua)(hua)劑分解產(chan)物和其他揮發性(xing)化(hua)(hua)合(he)物以穩(wen)定硫化(hua)(hua)膠(jiao)的(de)(de)各項性(xing)能(neng)。常用的(de)(de)設備(bei)有開放式煉膠(jiao)機(ji)、捏合(he)機(ji)及真空密煉機(ji)。

主要性能

（1）高溫(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)能(neng)。硅橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)顯(xian)著的(de)(de)(de)(de)(de)特(te)征(zheng)是高溫(wen)(wen)穩(wen)定(ding)性(xing)(xing)(xing)，雖(sui)然(ran)常(chang)(chang)(chang)溫(wen)(wen)下硅橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)(de)強(qiang)度僅是天(tian)然(ran)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)或(huo)某些合(he)成(cheng)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)(de)一半(ban)，但在200℃以上的(de)(de)(de)(de)(de)高溫(wen)(wen)環(huan)境下，硅橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)仍能(neng)保持一定(ding)的(de)(de)(de)(de)(de)柔韌(ren)性(xing)(xing)(xing)、回彈性(xing)(xing)(xing)和表(biao)面硬度，且(qie)力學(xue)性(xing)(xing)(xing)能(neng)無(wu)明顯(xian)變化(hua)。（2）低溫(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)能(neng)硅橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)(de)玻璃化(hua)溫(wen)(wen)度一般為-70~-50℃，特(te)殊(shu)配方可達-100℃，表(biao)明其(qi)低溫(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)能(neng)優異(yi)。這對(dui)(dui)(dui)航空(kong)、宇航工(gong)業的(de)(de)(de)(de)(de)意義重大。（3）耐候性(xing)(xing)(xing)硅橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)中(zhong)(zhong)Si-O-Si鍵對(dui)(dui)(dui)氧(yang)(yang)、臭氧(yang)(yang)及(ji)紫(zi)外線等十分穩(wen)定(ding)，在不(bu)加(jia)任何添加(jia)劑的(de)(de)(de)(de)(de)情況下，就具(ju)有(you)優良的(de)(de)(de)(de)(de)耐候性(xing)(xing)(xing)。（4）電(dian)(dian)氣(qi)(qi)(qi)性(xing)(xing)(xing)能(neng)。硅橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)具(ju)有(you)優異(yi)的(de)(de)(de)(de)(de)絕緣性(xing)(xing)(xing)能(neng)，耐電(dian)(dian)暈性(xing)(xing)(xing)和耐電(dian)(dian)弧性(xing)(xing)(xing)也非(fei)常(chang)(chang)(chang)好。（5）物理機械性(xing)(xing)(xing)能(neng)。硅橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)常(chang)(chang)(chang)溫(wen)(wen)下的(de)(de)(de)(de)(de)物理機械性(xing)(xing)(xing)能(neng)比通(tong)用(yong)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)差(cha)，但在150℃的(de)(de)(de)(de)(de)高溫(wen)(wen)和-50℃的(de)(de)(de)(de)(de)低溫(wen)(wen)下，其(qi)物理機械性(xing)(xing)(xing)能(neng)優于通(tong)用(yong)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)。（6）耐油及(ji)化(hua)學(xue)試劑性(xing)(xing)(xing)。普通(tong)硅橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)具(ju)有(you)中(zhong)(zhong)等的(de)(de)(de)(de)(de)耐油、耐溶劑性(xing)(xing)(xing)能(neng)。（7）氣(qi)(qi)(qi)體透過性(xing)(xing)(xing)能(neng)。室溫(wen)(wen)下硅橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)對(dui)(dui)(dui)空(kong)氣(qi)(qi)(qi)、氮、氧(yang)(yang)、二(er)氧(yang)(yang)化(hua)碳(tan)等氣(qi)(qi)(qi)體的(de)(de)(de)(de)(de)透氣(qi)(qi)(qi)性(xing)(xing)(xing)比天(tian)然(ran)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)高出30-50倍。（8）生理惰性(xing)(xing)(xing)。硅橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)無(wu)毒，無(wu)味，無(wu)嗅，與人(ren)體組織(zhi)不(bu)粘(zhan)連，具(ju)有(you)抗凝血作用(yong)，對(dui)(dui)(dui)肌(ji)體組織(zhi)的(de)(de)(de)(de)(de)反應性(xing)(xing)(xing)非(fei)常(chang)(chang)(chang)少。特(te)別適合(he)作為醫用(yong)材料(liao)。

硅橡膠的用量

據(ju)中國汽車(che)工(gong)業(ye)協會統計，2012年(nian)(nian)，汽車(che)產(chan)銷分別(bie)達到1927.18萬(wan)輛和1930.64萬(wan)輛，同比分別(bie)增(zeng)長4.63%和4.33%，汽車(che)工(gong)業(ye)硅(gui)橡膠(jiao)的(de)(de)用量(liang)約達2.0萬(wan)t。根(gen)據(ju)觀(guan)研天(tian)下的(de)(de)新研究，增(zeng)加有機硅(gui)材料在汽車(che)零(ling)部件方(fang)面的(de)(de)用量(liang)，可以(yi)(yi)大(da)幅(fu)度提(ti)(ti)高(gao)汽車(che)的(de)(de)安(an)全性(xing)能，因(yin)此，汽車(che)產(chan)量(liang)和單車(che)用量(liang)水平的(de)(de)提(ti)(ti)高(gao)都(dou)將推動汽車(che)工(gong)業(ye)對(dui)硅(gui)橡膠(jiao)需求(qiu)(qiu)的(de)(de)增(zeng)加。國家鼓勵自主(zhu)(zhu)(zhu)品(pin)(pin)牌的(de)(de)汽車(che)發展，關鍵汽車(che)零(ling)部件實現自主(zhu)(zhu)(zhu)化，《2012年(nian)(nian)度黨政(zheng)機關公(gong)務用車(che)選(xuan)用車(che)型(xing)目(mu)(mu)錄（征(zheng)求(qiu)(qiu)意見稿）》為(wei)自主(zhu)(zhu)(zhu)品(pin)(pin)牌擴大(da)在政(zheng)府采購的(de)(de)市場份額，為(wei)改變(bian)目(mu)(mu)前國內政(zheng)府采購以(yi)(yi)合資品(pin)(pin)牌產(chan)品(pin)(pin)為(wei)主(zhu)(zhu)(zhu)的(de)(de)局面提(ti)(ti)供(gong)了(le)保障。促進自主(zhu)(zhu)(zhu)品(pin)(pin)牌發展，國產(chan)汽車(che)業(ye)的(de)(de)繁(fan)榮(rong)將為(wei)汽車(che)膠(jiao)的(de)(de)應用提(ti)(ti)供(gong)有力保障。預測未來(lai)3年(nian)(nian)，我(wo)國室溫硫化硅(gui)橡膠(jiao)在汽車(che)行業(ye)將以(yi)(yi)年(nian)(nian)均20%增(zeng)長。

此外，硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)是重要的(de)(de)非(fei)石(shi)油基(ji)合(he)成(cheng)(cheng)橡(xiang)膠(jiao)，約占非(fei)石(shi)油基(ji)合(he)成(cheng)(cheng)橡(xiang)膠(jiao)消(xiao)(xiao)費(fei)(fei)量的(de)(de)98%。但因為(wei)石(shi)油價格的(de)(de)大(da)幅(fu)上漲，同時我(wo)國(guo)在硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)的(de)(de)關鍵原(yuan)料有機硅(gui)單(dan)(dan)體(ti)的(de)(de)生產(chan)技術(shu)方面取(qu)得突破，有機硅(gui)單(dan)(dan)體(ti)的(de)(de)生產(chan)技術(shu)在2005年(nian)前(qian)被幾家跨國(guo)公司壟斷，但目前(qian)我(wo)國(guo)已發展成(cheng)(cheng)為(wei)全球(qiu)有機硅(gui)單(dan)(dan)體(ti)第(di)1大(da)國(guo)，這2個方面原(yuan)因使(shi)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)的(de)(de)價格從(cong)2011年(nian)起開(kai)始(shi)低(di)于石(shi)油基(ji)合(he)成(cheng)(cheng)橡(xiang)膠(jiao)，僅約為(wei)大(da)宗石(shi)油基(ji)橡(xiang)膠(jiao)的(de)(de)80%～90%，成(cheng)(cheng)為(wei)廉價的(de)(de)合(he)成(cheng)(cheng)橡(xiang)膠(jiao)，并開(kai)始(shi)大(da)規模替代石(shi)油基(ji)合(he)成(cheng)(cheng)橡(xiang)膠(jiao)。這將(jiang)(jiang)極(ji)大(da)拓展有機硅(gui)產(chan)業的(de)(de)市場空間，同時將(jiang)(jiang)帶動硅(gui)油、硅(gui)烷(wan)偶聯(lian)劑(ji)和硅(gui)樹脂(zhi)等其他有機硅(gui)產(chan)品的(de)(de)消(xiao)(xiao)費(fei)(fei)。