硅橡膠是(shi)指主(zhu)鏈由硅(gui)和(he)氧原子交替構成，硅(gui)原子上通常(chang)連有兩(liang)個有機基(ji)(ji)(ji)團的(de)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)。普(pu)通的(de)硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)主(zhu)要由含甲基(ji)(ji)(ji)和(he)少量乙(yi)烯基(ji)(ji)(ji)的(de)硅(gui)氧鏈節組成。苯(ben)基(ji)(ji)(ji)的(de)引(yin)入可(ke)提(ti)高(gao)(gao)(gao)硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)耐(nai)高(gao)(gao)(gao)、低溫(wen)(wen)性(xing)能，三氟丙基(ji)(ji)(ji)及(ji)氰(qing)基(ji)(ji)(ji)的(de)引(yin)入則可(ke)提(ti)高(gao)(gao)(gao)硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)耐(nai)溫(wen)(wen)及(ji)耐(nai)油性(xing)能。硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)耐(nai)低溫(wen)(wen)性(xing)能良(liang)好，一般在(zai)-55℃下仍(reng)能工(gong)作。引(yin)入苯(ben)基(ji)(ji)(ji)后，可(ke)達(da)-73℃。硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)耐(nai)熱(re)性(xing)能也(ye)很(hen)突出(chu)，在(zai)180℃下可(ke)長期工(gong)作，稍高(gao)(gao)(gao)于200℃也(ye)能承受數(shu)周或更長時間仍(reng)有彈(dan)性(xing)，瞬時可(ke)耐(nai)300℃以上的(de)高(gao)(gao)(gao)溫(wen)(wen)。硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)透(tou)氣性(xing)好，氧氣透(tou)過率在(zai)合成聚合物中(zhong)是(shi)較高(gao)(gao)(gao)的(de)。此外，硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)還具有生理惰性(xing)、不會(hui)導致凝(ning)血的(de)突出(chu)特性(xing)，因此在(zai)醫用(yong)領(ling)域(yu)應用(yong)廣泛。

主要品種

硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠分(fen)類的(de)(de)方法很多，通常按固(gu)化前的(de)(de)形態分(fen)為固(gu)體(ti)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠和(he)液體(ti)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠；按硫化溫度分(fen)為室溫硫化硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠，高溫硫化硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠；按所用(yong)單體(ti)的(de)(de)不同，可分(fen)為甲基乙烯基硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠，甲基苯基乙烯基硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠、氟硅(gui)(gui)，腈硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠等(deng)；按性能和(he)用(yong)途的(de)(de)不同又可分(fen)為通用(yong)型、超耐(nai)(nai)低溫型、超耐(nai)(nai)高溫型、高強力型、耐(nai)(nai)油(you)型、醫(yi)用(yong)型等(deng)等(deng)。

發展史

硅(gui)橡(xiang)膠早期是由美國(guo)(guo)(guo)以三氯化鐵為(wei)(wei)催(cui)化劑合成的(de)(de)(de)。1945年(nian)，硅(gui)橡(xiang)膠產品問世。1948年(nian)，采用(yong)高比表面積(ji)的(de)(de)(de)氣相法(fa)白炭黑補(bu)強的(de)(de)(de)硅(gui)橡(xiang)膠研(yan)(yan)制成功(gong)，使硅(gui)橡(xiang)膠的(de)(de)(de)性(xing)能躍升到實用(yong)階段，奠定了現代硅(gui)橡(xiang)膠生(sheng)產技術的(de)(de)(de)基礎(chu)。從二(er)甲基二(er)氯硅(gui)烷合成開(kai)(kai)始(shi)生(sheng)產硅(gui)橡(xiang)膠的(de)(de)(de)國(guo)(guo)(guo)家有美國(guo)(guo)(guo)。俄羅斯(si)、德(de)國(guo)(guo)(guo)、日本(ben)、韓國(guo)(guo)(guo)和(he)中國(guo)(guo)(guo)等(deng)。中國(guo)(guo)(guo)硅(gui)橡(xiang)膠的(de)(de)(de)工業(ye)化研(yan)(yan)究始(shi)于1957年(nian)，多家研(yan)(yan)究所和(he)企(qi)業(ye)陸續開(kai)(kai)發出各種(zhong)硅(gui)橡(xiang)膠。到2003年(nian)底，中國(guo)(guo)(guo)硅(gui)橡(xiang)膠生(sheng)產能力為(wei)(wei)135千噸，其中高溫膠100千噸。

高溫硫化硅橡膠

高(gao)溫(wen)硫(liu)化硅(gui)橡(xiang)膠是(shi)(shi)指聚硅(gui)氧烷變成彈(dan)(dan)性體(ti)的(de)過程是(shi)(shi)經過高(gao)溫(wen)（110-170℃）硫(liu)化成型(xing)的(de)。它主(zhu)要以(yi)高(gao)分子(zi)量(liang)的(de)聚甲基乙烯基硅(gui)氧烷為生膠，混入補強填料、硫(liu)化劑(ji)等，在加(jia)(jia)熱加(jia)(jia)壓(ya)下硫(liu)化成彈(dan)(dan)性體(ti)。硅(gui)橡(xiang)膠的(de)補強主(zhu)要是(shi)(shi)各種(zhong)類(lei)型(xing)的(de)白炭黑，可(ke)使硫(liu)化膠的(de)強度增加(jia)(jia)數(shu)十(shi)倍。有時為了降(jiang)低(di)成本或(huo)改善膠料性能(neng)及賦予硫(liu)化膠各種(zhong)特殊的(de)性能(neng)，也加(jia)(jia)入相(xiang)應的(de)各種(zhong)添加(jia)(jia)劑(ji)。硫(liu)化劑(ji)是(shi)(shi)各種(zhong)有機(ji)過氧化物或(huo)加(jia)(jia)成反應催化劑(ji)。

加工(gong)成型(xing)方法如圖(tu)所示。一次硫(liu)化(hua)(hua)的(de)(de)目(mu)的(de)(de)是(shi)進行(xing)高分(fen)子鏈的(de)(de)交聯反(fan)應；二次硫(liu)化(hua)(hua)的(de)(de)目(mu)的(de)(de)是(shi)進行(xing)補充交聯、驅(qu)除硫(liu)化(hua)(hua)劑分(fen)解產(chan)物(wu)和其他揮發性(xing)化(hua)(hua)合物(wu)以穩定硫(liu)化(hua)(hua)膠的(de)(de)各項性(xing)能。常用的(de)(de)設備(bei)有開放(fang)式(shi)煉(lian)膠機(ji)、捏合機(ji)及真空密煉(lian)機(ji)。

主要性能

（1）高(gao)溫(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)。硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)顯(xian)著的(de)(de)(de)特征(zheng)是高(gao)溫(wen)穩定性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)，雖然(ran)常(chang)(chang)溫(wen)下(xia)硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)強度(du)(du)僅(jin)是天然(ran)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)或某些(xie)合成橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)一(yi)半，但在(zai)200℃以上(shang)的(de)(de)(de)高(gao)溫(wen)環境下(xia)，硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)仍(reng)能(neng)保持一(yi)定的(de)(de)(de)柔韌(ren)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)、回彈(dan)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)和(he)(he)表面(mian)硬度(du)(du)，且(qie)力學(xue)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)無明顯(xian)變(bian)化。（2）低(di)(di)溫(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)玻璃化溫(wen)度(du)(du)一(yi)般(ban)為(wei)(wei)-70~-50℃，特殊配方可達-100℃，表明其低(di)(di)溫(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)優(you)(you)異。這對(dui)(dui)航空、宇航工(gong)業(ye)的(de)(de)(de)意義(yi)重大。（3）耐(nai)候(hou)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)中(zhong)(zhong)Si-O-Si鍵對(dui)(dui)氧(yang)、臭氧(yang)及紫外線(xian)等十分(fen)穩定，在(zai)不加(jia)任何添加(jia)劑(ji)的(de)(de)(de)情況下(xia)，就具(ju)(ju)有(you)優(you)(you)良(liang)的(de)(de)(de)耐(nai)候(hou)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)。（4）電(dian)氣性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)。硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)具(ju)(ju)有(you)優(you)(you)異的(de)(de)(de)絕緣性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)，耐(nai)電(dian)暈性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)和(he)(he)耐(nai)電(dian)弧性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)也非常(chang)(chang)好(hao)。（5）物(wu)理(li)機(ji)(ji)械性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)。硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)常(chang)(chang)溫(wen)下(xia)的(de)(de)(de)物(wu)理(li)機(ji)(ji)械性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)比通用(yong)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)差，但在(zai)150℃的(de)(de)(de)高(gao)溫(wen)和(he)(he)-50℃的(de)(de)(de)低(di)(di)溫(wen)下(xia)，其物(wu)理(li)機(ji)(ji)械性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)優(you)(you)于通用(yong)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)。（6）耐(nai)油(you)及化學(xue)試劑(ji)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)。普(pu)通硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)具(ju)(ju)有(you)中(zhong)(zhong)等的(de)(de)(de)耐(nai)油(you)、耐(nai)溶劑(ji)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)。（7）氣體(ti)透(tou)過性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)。室溫(wen)下(xia)硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)對(dui)(dui)空氣、氮、氧(yang)、二氧(yang)化碳等氣體(ti)的(de)(de)(de)透(tou)氣性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)比天然(ran)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)高(gao)出30-50倍。（8）生理(li)惰性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)。硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)無毒，無味，無嗅，與(yu)人體(ti)組(zu)織不粘連(lian)，具(ju)(ju)有(you)抗凝血作用(yong)，對(dui)(dui)肌體(ti)組(zu)織的(de)(de)(de)反應性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)非常(chang)(chang)少。特別適合作為(wei)(wei)醫用(yong)材(cai)料。

硅橡膠的用量

據(ju)中國(guo)汽(qi)(qi)車(che)(che)工(gong)業(ye)協會(hui)統計，2012年(nian)，汽(qi)(qi)車(che)(che)產銷分(fen)別達到1927.18萬輛(liang)和(he)1930.64萬輛(liang)，同比分(fen)別增長4.63%和(he)4.33%，汽(qi)(qi)車(che)(che)工(gong)業(ye)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠的(de)(de)用量(liang)約達2.0萬t。根據(ju)觀研(yan)天下的(de)(de)新研(yan)究，增加有(you)機硅(gui)(gui)(gui)材料(liao)在汽(qi)(qi)車(che)(che)零(ling)部件方面(mian)的(de)(de)用量(liang)，可以(yi)大幅(fu)度提(ti)高汽(qi)(qi)車(che)(che)的(de)(de)安全(quan)性(xing)能(neng)，因(yin)此，汽(qi)(qi)車(che)(che)產量(liang)和(he)單車(che)(che)用量(liang)水平的(de)(de)提(ti)高都將(jiang)(jiang)推動汽(qi)(qi)車(che)(che)工(gong)業(ye)對硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠需(xu)求的(de)(de)增加。國(guo)家鼓(gu)勵自(zi)主(zhu)品(pin)牌(pai)的(de)(de)汽(qi)(qi)車(che)(che)發展(zhan)，關鍵汽(qi)(qi)車(che)(che)零(ling)部件實現(xian)自(zi)主(zhu)化(hua)，《2012年(nian)度黨政機關公務用車(che)(che)選用車(che)(che)型(xing)目錄（征(zheng)求意見(jian)稿(gao)）》為自(zi)主(zhu)品(pin)牌(pai)擴大在政府(fu)采購(gou)的(de)(de)市場份額(e)，為改變目前國(guo)內政府(fu)采購(gou)以(yi)合資(zi)品(pin)牌(pai)產品(pin)為主(zhu)的(de)(de)局(ju)面(mian)提(ti)供了(le)保障。促進自(zi)主(zhu)品(pin)牌(pai)發展(zhan)，國(guo)產汽(qi)(qi)車(che)(che)業(ye)的(de)(de)繁(fan)榮(rong)將(jiang)(jiang)為汽(qi)(qi)車(che)(che)膠的(de)(de)應用提(ti)供有(you)力(li)保障。預測(ce)未來3年(nian)，我國(guo)室溫硫化(hua)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠在汽(qi)(qi)車(che)(che)行業(ye)將(jiang)(jiang)以(yi)年(nian)均(jun)20%增長。

此外，硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠是重要的(de)非石(shi)(shi)(shi)油基(ji)(ji)合成橡(xiang)(xiang)膠，約(yue)占非石(shi)(shi)(shi)油基(ji)(ji)合成橡(xiang)(xiang)膠消費量的(de)98%。但(dan)因為石(shi)(shi)(shi)油價格(ge)(ge)的(de)大(da)幅(fu)上漲，同時我(wo)國在硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠的(de)關鍵(jian)原(yuan)料有(you)機(ji)(ji)(ji)(ji)硅(gui)(gui)(gui)單(dan)(dan)體的(de)生產技術方面取得突破，有(you)機(ji)(ji)(ji)(ji)硅(gui)(gui)(gui)單(dan)(dan)體的(de)生產技術在2005年前被(bei)幾家跨(kua)國公司壟(long)斷，但(dan)目(mu)前我(wo)國已發展(zhan)(zhan)成為全球(qiu)有(you)機(ji)(ji)(ji)(ji)硅(gui)(gui)(gui)單(dan)(dan)體第1大(da)國，這2個方面原(yuan)因使硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠的(de)價格(ge)(ge)從2011年起開始低(di)于石(shi)(shi)(shi)油基(ji)(ji)合成橡(xiang)(xiang)膠，僅約(yue)為大(da)宗石(shi)(shi)(shi)油基(ji)(ji)橡(xiang)(xiang)膠的(de)80%～90%，成為廉價的(de)合成橡(xiang)(xiang)膠，并開始大(da)規模(mo)替代石(shi)(shi)(shi)油基(ji)(ji)合成橡(xiang)(xiang)膠。這將(jiang)極大(da)拓展(zhan)(zhan)有(you)機(ji)(ji)(ji)(ji)硅(gui)(gui)(gui)產業(ye)的(de)市場(chang)空間，同時將(jiang)帶動硅(gui)(gui)(gui)油、硅(gui)(gui)(gui)烷偶聯(lian)劑和(he)硅(gui)(gui)(gui)樹脂等其他有(you)機(ji)(ji)(ji)(ji)硅(gui)(gui)(gui)產品(pin)的(de)消費。