硅橡膠是指主(zhu)鏈由硅(gui)(gui)和(he)氧原子(zi)(zi)交替構(gou)成(cheng)，硅(gui)(gui)原子(zi)(zi)上通(tong)常連有兩個有機基(ji)團的(de)(de)(de)(de)橡(xiang)膠。普通(tong)的(de)(de)(de)(de)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠主(zhu)要由含甲基(ji)和(he)少量乙烯基(ji)的(de)(de)(de)(de)硅(gui)(gui)氧鏈節組成(cheng)。苯(ben)基(ji)的(de)(de)(de)(de)引入(ru)(ru)可(ke)(ke)提(ti)高(gao)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠的(de)(de)(de)(de)耐(nai)(nai)高(gao)、低(di)溫(wen)(wen)性(xing)能，三(san)氟丙基(ji)及氰基(ji)的(de)(de)(de)(de)引入(ru)(ru)則可(ke)(ke)提(ti)高(gao)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠的(de)(de)(de)(de)耐(nai)(nai)溫(wen)(wen)及耐(nai)(nai)油性(xing)能。硅(gui)(gui)橡(xiang)膠耐(nai)(nai)低(di)溫(wen)(wen)性(xing)能良好(hao)，一般在(zai)(zai)(zai)-55℃下仍能工作。引入(ru)(ru)苯(ben)基(ji)后(hou)，可(ke)(ke)達(da)-73℃。硅(gui)(gui)橡(xiang)膠的(de)(de)(de)(de)耐(nai)(nai)熱(re)性(xing)能也很突(tu)出(chu)，在(zai)(zai)(zai)180℃下可(ke)(ke)長期工作，稍高(gao)于200℃也能承受數周或更長時間仍有彈性(xing)，瞬(shun)時可(ke)(ke)耐(nai)(nai)300℃以上的(de)(de)(de)(de)高(gao)溫(wen)(wen)。硅(gui)(gui)橡(xiang)膠的(de)(de)(de)(de)透氣性(xing)好(hao)，氧氣透過率在(zai)(zai)(zai)合成(cheng)聚合物中是較高(gao)的(de)(de)(de)(de)。此(ci)外，硅(gui)(gui)橡(xiang)膠還具有生(sheng)理惰(duo)性(xing)、不會導(dao)致凝血的(de)(de)(de)(de)突(tu)出(chu)特性(xing)，因(yin)此(ci)在(zai)(zai)(zai)醫用領(ling)域(yu)應用廣(guang)泛(fan)。

主要品種

硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)分(fen)(fen)(fen)類的(de)方法很多，通(tong)常按固化前(qian)的(de)形態分(fen)(fen)(fen)為(wei)固體(ti)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)和(he)液體(ti)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)；按硫(liu)化溫(wen)度分(fen)(fen)(fen)為(wei)室溫(wen)硫(liu)化硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)，高溫(wen)硫(liu)化硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)；按所(suo)用(yong)單(dan)體(ti)的(de)不(bu)同，可分(fen)(fen)(fen)為(wei)甲基(ji)乙(yi)(yi)烯基(ji)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)，甲基(ji)苯(ben)基(ji)乙(yi)(yi)烯基(ji)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)、氟(fu)硅(gui)(gui)(gui)，腈(jing)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)等(deng)；按性能(neng)和(he)用(yong)途的(de)不(bu)同又可分(fen)(fen)(fen)為(wei)通(tong)用(yong)型(xing)(xing)、超耐(nai)(nai)低溫(wen)型(xing)(xing)、超耐(nai)(nai)高溫(wen)型(xing)(xing)、高強力型(xing)(xing)、耐(nai)(nai)油型(xing)(xing)、醫(yi)用(yong)型(xing)(xing)等(deng)等(deng)。

發展史

硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)早期是(shi)由(you)美(mei)國以三氯化鐵為催化劑合(he)成(cheng)的。1945年(nian)，硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)產(chan)品問世。1948年(nian)，采用(yong)高(gao)比表面積(ji)的氣相法(fa)白炭(tan)黑補強的硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)研制成(cheng)功，使硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)的性(xing)能躍(yue)升到實(shi)用(yong)階段，奠定了現代(dai)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)生產(chan)技(ji)術(shu)的基(ji)礎。從二甲基(ji)二氯硅(gui)(gui)(gui)烷合(he)成(cheng)開始(shi)生產(chan)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)的國家有美(mei)國。俄羅斯、德國、日本、韓國和中(zhong)國等(deng)。中(zhong)國硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)的工業化研究(jiu)始(shi)于1957年(nian)，多(duo)家研究(jiu)所(suo)和企業陸續開發(fa)出各種硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)。到2003年(nian)底，中(zhong)國硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)生產(chan)能力為135千噸，其中(zhong)高(gao)溫膠(jiao)100千噸。

高溫硫化硅橡膠

高(gao)溫硫(liu)化(hua)(hua)硅(gui)橡(xiang)膠是(shi)指(zhi)聚硅(gui)氧烷(wan)變成(cheng)(cheng)彈性(xing)體(ti)(ti)的(de)(de)(de)過程(cheng)是(shi)經過高(gao)溫（110-170℃）硫(liu)化(hua)(hua)成(cheng)(cheng)型(xing)的(de)(de)(de)。它(ta)主(zhu)要以(yi)高(gao)分子量的(de)(de)(de)聚甲基(ji)乙烯基(ji)硅(gui)氧烷(wan)為生(sheng)膠，混入補強(qiang)填料、硫(liu)化(hua)(hua)劑等，在加(jia)熱加(jia)壓下(xia)硫(liu)化(hua)(hua)成(cheng)(cheng)彈性(xing)體(ti)(ti)。硅(gui)橡(xiang)膠的(de)(de)(de)補強(qiang)主(zhu)要是(shi)各(ge)種類型(xing)的(de)(de)(de)白炭黑(hei)，可使硫(liu)化(hua)(hua)膠的(de)(de)(de)強(qiang)度增(zeng)加(jia)數十倍。有(you)時為了(le)降低成(cheng)(cheng)本或改善膠料性(xing)能(neng)及賦予硫(liu)化(hua)(hua)膠各(ge)種特殊的(de)(de)(de)性(xing)能(neng)，也(ye)加(jia)入相(xiang)應的(de)(de)(de)各(ge)種添加(jia)劑。硫(liu)化(hua)(hua)劑是(shi)各(ge)種有(you)機過氧化(hua)(hua)物或加(jia)成(cheng)(cheng)反應催化(hua)(hua)劑。

加(jia)工(gong)成型方法(fa)如圖所示。一次硫化的(de)(de)目的(de)(de)是(shi)進(jin)行高分(fen)子鏈的(de)(de)交(jiao)聯反應；二(er)次硫化的(de)(de)目的(de)(de)是(shi)進(jin)行補充交(jiao)聯、驅除硫化劑(ji)分(fen)解產物和其(qi)他揮發性化合(he)物以穩(wen)定硫化膠(jiao)的(de)(de)各(ge)項性能。常用的(de)(de)設備有開(kai)放式煉膠(jiao)機、捏合(he)機及真空密煉機。

主要性能

（1）高溫(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)顯著的(de)(de)特(te)征是高溫(wen)穩定(ding)性(xing)(xing)(xing)(xing)，雖(sui)然常溫(wen)下(xia)(xia)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)強度僅(jin)是天然橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)或(huo)某些(xie)合成橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)一半，但在(zai)(zai)200℃以(yi)上的(de)(de)高溫(wen)環(huan)境下(xia)(xia)，硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)仍能(neng)(neng)(neng)保持一定(ding)的(de)(de)柔(rou)韌(ren)性(xing)(xing)(xing)(xing)、回彈性(xing)(xing)(xing)(xing)和表面硬(ying)度，且力學性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)無(wu)明顯變化(hua)。（2）低溫(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)玻(bo)璃(li)化(hua)溫(wen)度一般(ban)為-70~-50℃，特(te)殊配方可達-100℃，表明其低溫(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)優(you)(you)異。這(zhe)對(dui)(dui)航空、宇航工(gong)業的(de)(de)意義(yi)重大。（3）耐(nai)候性(xing)(xing)(xing)(xing)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)中Si-O-Si鍵對(dui)(dui)氧、臭氧及紫外(wai)線等(deng)十分穩定(ding)，在(zai)(zai)不(bu)加任(ren)何添(tian)加劑的(de)(de)情況下(xia)(xia)，就具有優(you)(you)良(liang)的(de)(de)耐(nai)候性(xing)(xing)(xing)(xing)。（4）電(dian)氣性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)具有優(you)(you)異的(de)(de)絕緣性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)，耐(nai)電(dian)暈(yun)性(xing)(xing)(xing)(xing)和耐(nai)電(dian)弧(hu)性(xing)(xing)(xing)(xing)也非常好(hao)。（5）物(wu)理機械(xie)(xie)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)常溫(wen)下(xia)(xia)的(de)(de)物(wu)理機械(xie)(xie)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)比通(tong)用(yong)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)差，但在(zai)(zai)150℃的(de)(de)高溫(wen)和-50℃的(de)(de)低溫(wen)下(xia)(xia)，其物(wu)理機械(xie)(xie)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)優(you)(you)于通(tong)用(yong)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)。（6）耐(nai)油及化(hua)學試劑性(xing)(xing)(xing)(xing)。普通(tong)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)具有中等(deng)的(de)(de)耐(nai)油、耐(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)下(xia)(xia)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)對(dui)(dui)空氣、氮、氧、二氧化(hua)碳等(deng)氣體的(de)(de)透氣性(xing)(xing)(xing)(xing)比天然橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)高出(chu)30-50倍。（8）生理惰性(xing)(xing)(xing)(xing)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)無(wu)毒，無(wu)味，無(wu)嗅，與(yu)人體組(zu)(zu)織不(bu)粘(zhan)連，具有抗凝血作(zuo)用(yong)，對(dui)(dui)肌體組(zu)(zu)織的(de)(de)反應性(xing)(xing)(xing)(xing)非常少。特(te)別適合作(zuo)為醫用(yong)材料(liao)。

硅橡膠的用量

據中國(guo)(guo)(guo)汽(qi)車(che)(che)(che)工業(ye)協會統計，2012年，汽(qi)車(che)(che)(che)產銷分別(bie)達到1927.18萬輛和1930.64萬輛，同比分別(bie)增(zeng)(zeng)長(chang)4.63%和4.33%，汽(qi)車(che)(che)(che)工業(ye)硅橡膠的(de)用(yong)(yong)量約達2.0萬t。根據觀(guan)研天下的(de)新研究，增(zeng)(zeng)加(jia)有機(ji)硅材料在(zai)(zai)汽(qi)車(che)(che)(che)零(ling)部件(jian)方面的(de)用(yong)(yong)量，可以(yi)(yi)(yi)大(da)幅度提(ti)高汽(qi)車(che)(che)(che)的(de)安全性能，因此，汽(qi)車(che)(che)(che)產量和單車(che)(che)(che)用(yong)(yong)量水平的(de)提(ti)高都將(jiang)推動汽(qi)車(che)(che)(che)工業(ye)對(dui)硅橡膠需求(qiu)的(de)增(zeng)(zeng)加(jia)。國(guo)(guo)(guo)家鼓勵自主品(pin)牌(pai)的(de)汽(qi)車(che)(che)(che)發(fa)展，關鍵汽(qi)車(che)(che)(che)零(ling)部件(jian)實現自主化，《2012年度黨政(zheng)機(ji)關公務用(yong)(yong)車(che)(che)(che)選(xuan)用(yong)(yong)車(che)(che)(che)型(xing)目錄（征求(qiu)意見(jian)稿）》為(wei)(wei)自主品(pin)牌(pai)擴大(da)在(zai)(zai)政(zheng)府(fu)(fu)采購(gou)的(de)市場份(fen)額，為(wei)(wei)改變目前國(guo)(guo)(guo)內政(zheng)府(fu)(fu)采購(gou)以(yi)(yi)(yi)合資(zi)品(pin)牌(pai)產品(pin)為(wei)(wei)主的(de)局面提(ti)供了保障。促進自主品(pin)牌(pai)發(fa)展，國(guo)(guo)(guo)產汽(qi)車(che)(che)(che)業(ye)的(de)繁榮(rong)將(jiang)為(wei)(wei)汽(qi)車(che)(che)(che)膠的(de)應用(yong)(yong)提(ti)供有力保障。預(yu)測未來3年，我國(guo)(guo)(guo)室溫硫化硅橡膠在(zai)(zai)汽(qi)車(che)(che)(che)行(xing)業(ye)將(jiang)以(yi)(yi)(yi)年均20%增(zeng)(zeng)長(chang)。

此外，硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)是重(zhong)要的(de)(de)(de)(de)非(fei)石(shi)油(you)基(ji)合(he)(he)成(cheng)(cheng)(cheng)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)，約占非(fei)石(shi)油(you)基(ji)合(he)(he)成(cheng)(cheng)(cheng)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)消(xiao)費量的(de)(de)(de)(de)98%。但(dan)因為石(shi)油(you)價格的(de)(de)(de)(de)大(da)幅(fu)上(shang)漲，同時我國在硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)關鍵原料有機硅(gui)(gui)單體(ti)的(de)(de)(de)(de)生產技(ji)(ji)術方面(mian)(mian)取得突破，有機硅(gui)(gui)單體(ti)的(de)(de)(de)(de)生產技(ji)(ji)術在2005年前被幾(ji)家跨國公司壟斷，但(dan)目前我國已發展成(cheng)(cheng)(cheng)為全(quan)球有機硅(gui)(gui)單體(ti)第1大(da)國，這2個方面(mian)(mian)原因使硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)價格從2011年起開(kai)始低于石(shi)油(you)基(ji)合(he)(he)成(cheng)(cheng)(cheng)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)，僅約為大(da)宗石(shi)油(you)基(ji)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)80%～90%，成(cheng)(cheng)(cheng)為廉(lian)價的(de)(de)(de)(de)合(he)(he)成(cheng)(cheng)(cheng)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)，并開(kai)始大(da)規模替代石(shi)油(you)基(ji)合(he)(he)成(cheng)(cheng)(cheng)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)。這將極(ji)大(da)拓展有機硅(gui)(gui)產業的(de)(de)(de)(de)市場(chang)空間，同時將帶動(dong)硅(gui)(gui)油(you)、硅(gui)(gui)烷偶聯劑和硅(gui)(gui)樹脂等其他有機硅(gui)(gui)產品的(de)(de)(de)(de)消(xiao)費。