硅橡膠是(shi)指主鏈由硅和氧(yang)原(yuan)子(zi)交(jiao)替(ti)構成，硅原(yuan)子(zi)上通(tong)(tong)常連有(you)兩個有(you)機基(ji)(ji)團的(de)(de)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)。普通(tong)(tong)的(de)(de)硅橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)主要由含甲基(ji)(ji)和少量(liang)乙烯基(ji)(ji)的(de)(de)硅氧(yang)鏈節(jie)組成。苯基(ji)(ji)的(de)(de)引(yin)入可提高硅橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)耐(nai)高、低(di)溫(wen)(wen)性(xing)(xing)能(neng)，三(san)氟丙基(ji)(ji)及氰基(ji)(ji)的(de)(de)引(yin)入則可提高硅橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)耐(nai)溫(wen)(wen)及耐(nai)油性(xing)(xing)能(neng)。硅橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)耐(nai)低(di)溫(wen)(wen)性(xing)(xing)能(neng)良好，一般(ban)在(zai)-55℃下(xia)仍能(neng)工作。引(yin)入苯基(ji)(ji)后，可達-73℃。硅橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)耐(nai)熱性(xing)(xing)能(neng)也很突(tu)出，在(zai)180℃下(xia)可長(chang)期工作，稍高于200℃也能(neng)承受數(shu)周(zhou)或更(geng)長(chang)時(shi)間(jian)仍有(you)彈性(xing)(xing)，瞬時(shi)可耐(nai)300℃以上的(de)(de)高溫(wen)(wen)。硅橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)透(tou)氣性(xing)(xing)好，氧(yang)氣透(tou)過率在(zai)合(he)成聚合(he)物(wu)中(zhong)是(shi)較(jiao)高的(de)(de)。此外(wai)，硅橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)還具(ju)有(you)生理(li)惰性(xing)(xing)、不會(hui)導致(zhi)凝血(xue)的(de)(de)突(tu)出特性(xing)(xing)，因此在(zai)醫用領域應用廣(guang)泛。

主要品種

硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)分(fen)類的方法很多(duo)，通常按(an)固(gu)化(hua)(hua)前的形態(tai)分(fen)為(wei)固(gu)體硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)和液體硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)；按(an)硫(liu)化(hua)(hua)溫(wen)(wen)度分(fen)為(wei)室溫(wen)(wen)硫(liu)化(hua)(hua)硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)，高溫(wen)(wen)硫(liu)化(hua)(hua)硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)；按(an)所用(yong)單(dan)體的不同(tong)，可分(fen)為(wei)甲基乙(yi)烯(xi)基硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)，甲基苯基乙(yi)烯(xi)基硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)、氟(fu)硅(gui)，腈硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)等；按(an)性能和用(yong)途的不同(tong)又可分(fen)為(wei)通用(yong)型(xing)(xing)、超(chao)耐低溫(wen)(wen)型(xing)(xing)、超(chao)耐高溫(wen)(wen)型(xing)(xing)、高強力型(xing)(xing)、耐油型(xing)(xing)、醫用(yong)型(xing)(xing)等等。

發展史

硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)早期是由美國(guo)(guo)(guo)以三氯化鐵為(wei)催化劑合(he)成(cheng)的(de)(de)(de)。1945年(nian)(nian)，硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)產品(pin)問(wen)世(shi)。1948年(nian)(nian)，采用(yong)高比表(biao)面積的(de)(de)(de)氣相法白(bai)炭黑補(bu)強(qiang)的(de)(de)(de)硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)研(yan)制成(cheng)功(gong)，使(shi)硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)性能躍升到實用(yong)階段，奠定了現代(dai)硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)生產技術的(de)(de)(de)基礎(chu)。從二甲基二氯硅(gui)烷(wan)合(he)成(cheng)開始生產硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)國(guo)(guo)(guo)家有(you)美國(guo)(guo)(guo)。俄羅斯、德國(guo)(guo)(guo)、日本、韓國(guo)(guo)(guo)和(he)中(zhong)國(guo)(guo)(guo)等。中(zhong)國(guo)(guo)(guo)硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)工業化研(yan)究始于1957年(nian)(nian)，多家研(yan)究所和(he)企業陸續開發出各種(zhong)硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)。到2003年(nian)(nian)底，中(zhong)國(guo)(guo)(guo)硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)生產能力為(wei)135千(qian)噸(dun)，其(qi)中(zhong)高溫(wen)膠(jiao)(jiao)(jiao)100千(qian)噸(dun)。

高溫硫化硅橡膠

高(gao)溫硫化硅(gui)橡膠(jiao)是(shi)指聚(ju)(ju)硅(gui)氧(yang)(yang)烷(wan)變成彈性體的(de)(de)過程是(shi)經過高(gao)溫（110-170℃）硫化成型(xing)的(de)(de)。它主(zhu)要(yao)以高(gao)分子量的(de)(de)聚(ju)(ju)甲(jia)基(ji)乙(yi)烯基(ji)硅(gui)氧(yang)(yang)烷(wan)為(wei)生膠(jiao)，混入(ru)補(bu)強填料(liao)、硫化劑等，在加(jia)熱加(jia)壓下硫化成彈性體。硅(gui)橡膠(jiao)的(de)(de)補(bu)強主(zhu)要(yao)是(shi)各(ge)種(zhong)類型(xing)的(de)(de)白炭黑，可(ke)使硫化膠(jiao)的(de)(de)強度(du)增(zeng)加(jia)數十(shi)倍。有(you)時為(wei)了降低成本或(huo)改善膠(jiao)料(liao)性能及賦予硫化膠(jiao)各(ge)種(zhong)特殊(shu)的(de)(de)性能，也加(jia)入(ru)相應(ying)(ying)的(de)(de)各(ge)種(zhong)添(tian)加(jia)劑。硫化劑是(shi)各(ge)種(zhong)有(you)機(ji)過氧(yang)(yang)化物或(huo)加(jia)成反應(ying)(ying)催化劑。

加工(gong)成型方法如圖(tu)所(suo)示。一次硫化(hua)的目(mu)的是進行(xing)高分子鏈(lian)的交聯反應；二次硫化(hua)的目(mu)的是進行(xing)補充交聯、驅除(chu)硫化(hua)劑分解產(chan)物(wu)和其他揮發(fa)性(xing)(xing)化(hua)合物(wu)以穩定硫化(hua)膠的各項性(xing)(xing)能。常用的設(she)備有開(kai)放式煉膠機(ji)、捏合機(ji)及真(zhen)空密煉機(ji)。

主要性能

（1）高(gao)溫(wen)(wen)(wen)(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)顯著的(de)(de)(de)(de)特(te)(te)征是高(gao)溫(wen)(wen)(wen)(wen)(wen)穩定(ding)性(xing)(xing)(xing)，雖然常(chang)(chang)溫(wen)(wen)(wen)(wen)(wen)下(xia)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)強(qiang)度僅是天然橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)或某些合成橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)一(yi)半，但在(zai)200℃以上的(de)(de)(de)(de)高(gao)溫(wen)(wen)(wen)(wen)(wen)環境下(xia)，硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)仍能(neng)(neng)保持一(yi)定(ding)的(de)(de)(de)(de)柔韌(ren)性(xing)(xing)(xing)、回(hui)彈性(xing)(xing)(xing)和(he)表(biao)面硬(ying)度，且力學性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)無明(ming)顯變化(hua)。（2）低(di)(di)溫(wen)(wen)(wen)(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)玻璃化(hua)溫(wen)(wen)(wen)(wen)(wen)度一(yi)般(ban)為-70~-50℃，特(te)(te)殊配方可達-100℃，表(biao)明(ming)其(qi)低(di)(di)溫(wen)(wen)(wen)(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)優(you)(you)(you)異(yi)。這對航空、宇航工業的(de)(de)(de)(de)意義重大。（3）耐(nai)(nai)候性(xing)(xing)(xing)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)中Si-O-Si鍵對氧、臭氧及紫外線等(deng)十分穩定(ding)，在(zai)不加(jia)任何添加(jia)劑的(de)(de)(de)(de)情況下(xia)，就具有(you)(you)優(you)(you)(you)良的(de)(de)(de)(de)耐(nai)(nai)候性(xing)(xing)(xing)。（4）電(dian)氣(qi)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)具有(you)(you)優(you)(you)(you)異(yi)的(de)(de)(de)(de)絕緣(yuan)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)，耐(nai)(nai)電(dian)暈性(xing)(xing)(xing)和(he)耐(nai)(nai)電(dian)弧性(xing)(xing)(xing)也非(fei)常(chang)(chang)好。（5）物(wu)理機(ji)械(xie)(xie)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)常(chang)(chang)溫(wen)(wen)(wen)(wen)(wen)下(xia)的(de)(de)(de)(de)物(wu)理機(ji)械(xie)(xie)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)比(bi)通用(yong)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)差，但在(zai)150℃的(de)(de)(de)(de)高(gao)溫(wen)(wen)(wen)(wen)(wen)和(he)-50℃的(de)(de)(de)(de)低(di)(di)溫(wen)(wen)(wen)(wen)(wen)下(xia)，其(qi)物(wu)理機(ji)械(xie)(xie)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)優(you)(you)(you)于(yu)通用(yong)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)。（6）耐(nai)(nai)油(you)(you)及化(hua)學試劑性(xing)(xing)(xing)。普通硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)具有(you)(you)中等(deng)的(de)(de)(de)(de)耐(nai)(nai)油(you)(you)、耐(nai)(nai)溶劑性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。（7）氣(qi)體透(tou)過性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。室(shi)溫(wen)(wen)(wen)(wen)(wen)下(xia)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)對空氣(qi)、氮(dan)、氧、二氧化(hua)碳等(deng)氣(qi)體的(de)(de)(de)(de)透(tou)氣(qi)性(xing)(xing)(xing)比(bi)天然橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)高(gao)出30-50倍(bei)。（8）生(sheng)理惰性(xing)(xing)(xing)。硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)無毒，無味，無嗅(xiu)，與人體組織不粘連，具有(you)(you)抗凝(ning)血作用(yong)，對肌體組織的(de)(de)(de)(de)反應性(xing)(xing)(xing)非(fei)常(chang)(chang)少。特(te)(te)別適合作為醫用(yong)材料(liao)。

硅橡膠的用量

據(ju)(ju)中國汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)工(gong)(gong)業協會統計，2012年，汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)產(chan)銷分別達(da)到(dao)1927.18萬(wan)(wan)輛(liang)和1930.64萬(wan)(wan)輛(liang)，同(tong)比分別增長4.63%和4.33%，汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)工(gong)(gong)業硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)用(yong)量(liang)(liang)約達(da)2.0萬(wan)(wan)t。根據(ju)(ju)觀(guan)研天下的(de)新研究(jiu)，增加(jia)有機硅(gui)材(cai)料在(zai)汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)零部(bu)件方面(mian)的(de)用(yong)量(liang)(liang)，可以(yi)大幅度(du)提(ti)高汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)的(de)安全(quan)性能，因此，汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)產(chan)量(liang)(liang)和單車(che)(che)(che)用(yong)量(liang)(liang)水平的(de)提(ti)高都將推動汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)工(gong)(gong)業對硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)需求的(de)增加(jia)。國家鼓勵自主(zhu)品(pin)(pin)牌(pai)的(de)汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)發(fa)展(zhan)，關鍵汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)零部(bu)件實現自主(zhu)化，《2012年度(du)黨(dang)政機關公務用(yong)車(che)(che)(che)選(xuan)用(yong)車(che)(che)(che)型目錄（征求意見稿）》為自主(zhu)品(pin)(pin)牌(pai)擴大在(zai)政府采(cai)購的(de)市場份額，為改變目前國內政府采(cai)購以(yi)合資品(pin)(pin)牌(pai)產(chan)品(pin)(pin)為主(zhu)的(de)局面(mian)提(ti)供了保障。促(cu)進自主(zhu)品(pin)(pin)牌(pai)發(fa)展(zhan)，國產(chan)汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)業的(de)繁榮將為汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)膠(jiao)的(de)應(ying)用(yong)提(ti)供有力保障。預測未(wei)來(lai)3年，我(wo)國室溫硫化硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)在(zai)汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)行(xing)業將以(yi)年均20%增長。

此外，硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)是重要的(de)非石(shi)(shi)油基(ji)合(he)成(cheng)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)，約占(zhan)非石(shi)(shi)油基(ji)合(he)成(cheng)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)消費量的(de)98%。但(dan)因(yin)為(wei)(wei)石(shi)(shi)油價格的(de)大(da)幅上漲(zhang)，同時我(wo)國(guo)在(zai)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)關鍵原料有機硅(gui)單體(ti)的(de)生產(chan)技(ji)術方面(mian)取得突破，有機硅(gui)單體(ti)的(de)生產(chan)技(ji)術在(zai)2005年(nian)前被幾家(jia)跨(kua)國(guo)公司壟斷(duan)，但(dan)目前我(wo)國(guo)已(yi)發展成(cheng)為(wei)(wei)全球有機硅(gui)單體(ti)第1大(da)國(guo)，這2個方面(mian)原因(yin)使硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)價格從2011年(nian)起開始低于石(shi)(shi)油基(ji)合(he)成(cheng)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)，僅(jin)約為(wei)(wei)大(da)宗石(shi)(shi)油基(ji)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)80%～90%，成(cheng)為(wei)(wei)廉價的(de)合(he)成(cheng)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)，并開始大(da)規(gui)模替代(dai)石(shi)(shi)油基(ji)合(he)成(cheng)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)。這將極大(da)拓展有機硅(gui)產(chan)業的(de)市場空(kong)間，同時將帶動硅(gui)油、硅(gui)烷偶聯劑(ji)和硅(gui)樹脂等其他有機硅(gui)產(chan)品的(de)消費。