硅橡膠是指主鏈(lian)由硅(gui)(gui)和氧原子(zi)交替構(gou)成，硅(gui)(gui)原子(zi)上通常連有兩個有機基團(tuan)的(de)(de)橡(xiang)(xiang)膠。普通的(de)(de)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠主要由含甲基和少量乙(yi)烯基的(de)(de)硅(gui)(gui)氧鏈(lian)節組成。苯(ben)基的(de)(de)引入可提高(gao)(gao)(gao)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠的(de)(de)耐(nai)高(gao)(gao)(gao)、低溫(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)，三氟(fu)丙基及氰基的(de)(de)引入則(ze)可提高(gao)(gao)(gao)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠的(de)(de)耐(nai)溫(wen)(wen)及耐(nai)油(you)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠耐(nai)低溫(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)良好(hao)，一般(ban)在(zai)-55℃下仍能(neng)(neng)(neng)工作(zuo)。引入苯(ben)基后，可達-73℃。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠的(de)(de)耐(nai)熱性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)也很突出，在(zai)180℃下可長期工作(zuo)，稍高(gao)(gao)(gao)于200℃也能(neng)(neng)(neng)承(cheng)受數周或更長時間(jian)仍有彈性(xing)(xing)(xing)，瞬時可耐(nai)300℃以上的(de)(de)高(gao)(gao)(gao)溫(wen)(wen)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠的(de)(de)透(tou)氣性(xing)(xing)(xing)好(hao)，氧氣透(tou)過率在(zai)合成聚合物(wu)中(zhong)是較高(gao)(gao)(gao)的(de)(de)。此(ci)(ci)外，硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠還具有生(sheng)理惰性(xing)(xing)(xing)、不會(hui)導致凝血的(de)(de)突出特性(xing)(xing)(xing)，因此(ci)(ci)在(zai)醫用領域應用廣泛。

主要品種

硅(gui)(gui)橡(xiang)膠分(fen)類的(de)方法很多，通常按固化前(qian)的(de)形(xing)態分(fen)為固體(ti)(ti)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠和液(ye)體(ti)(ti)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠；按硫化溫(wen)(wen)(wen)度分(fen)為室溫(wen)(wen)(wen)硫化硅(gui)(gui)橡(xiang)膠，高(gao)溫(wen)(wen)(wen)硫化硅(gui)(gui)橡(xiang)膠；按所用單體(ti)(ti)的(de)不同，可(ke)分(fen)為甲(jia)基(ji)(ji)(ji)(ji)乙烯基(ji)(ji)(ji)(ji)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠，甲(jia)基(ji)(ji)(ji)(ji)苯(ben)基(ji)(ji)(ji)(ji)乙烯基(ji)(ji)(ji)(ji)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠、氟硅(gui)(gui)，腈硅(gui)(gui)橡(xiang)膠等(deng)；按性能和用途的(de)不同又可(ke)分(fen)為通用型(xing)、超(chao)耐(nai)(nai)低溫(wen)(wen)(wen)型(xing)、超(chao)耐(nai)(nai)高(gao)溫(wen)(wen)(wen)型(xing)、高(gao)強力型(xing)、耐(nai)(nai)油型(xing)、醫(yi)用型(xing)等(deng)等(deng)。

發展史

硅橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)早期是由美國(guo)以三氯化鐵為(wei)催化劑合成的。1945年(nian)(nian)，硅橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)產(chan)(chan)(chan)品問世(shi)。1948年(nian)(nian)，采用高比(bi)表面積的氣相法白(bai)炭黑補強的硅橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)研制成功，使硅橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)的性能(neng)躍升到(dao)實(shi)用階段，奠定了現代硅橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)生產(chan)(chan)(chan)技術的基(ji)礎。從二(er)甲(jia)基(ji)二(er)氯硅烷合成開(kai)始(shi)生產(chan)(chan)(chan)硅橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)的國(guo)家有美國(guo)。俄羅(luo)斯、德國(guo)、日本、韓(han)國(guo)和(he)中(zhong)國(guo)等。中(zhong)國(guo)硅橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)的工業(ye)化研究(jiu)始(shi)于1957年(nian)(nian)，多家研究(jiu)所(suo)和(he)企業(ye)陸續(xu)開(kai)發出各(ge)種硅橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)。到(dao)2003年(nian)(nian)底，中(zhong)國(guo)硅橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)生產(chan)(chan)(chan)能(neng)力為(wei)135千噸，其(qi)中(zhong)高溫膠(jiao)100千噸。

高溫硫化硅橡膠

高溫硫化(hua)(hua)(hua)硅(gui)(gui)(gui)橡膠是(shi)(shi)(shi)指(zhi)聚硅(gui)(gui)(gui)氧烷變成(cheng)(cheng)(cheng)彈性(xing)體的(de)過(guo)程是(shi)(shi)(shi)經過(guo)高溫（110-170℃）硫化(hua)(hua)(hua)成(cheng)(cheng)(cheng)型的(de)。它主要以高分子量(liang)的(de)聚甲(jia)基(ji)乙(yi)烯基(ji)硅(gui)(gui)(gui)氧烷為(wei)(wei)生膠，混入補強(qiang)填料(liao)、硫化(hua)(hua)(hua)劑等，在加熱加壓下硫化(hua)(hua)(hua)成(cheng)(cheng)(cheng)彈性(xing)體。硅(gui)(gui)(gui)橡膠的(de)補強(qiang)主要是(shi)(shi)(shi)各種(zhong)類(lei)型的(de)白炭黑，可使硫化(hua)(hua)(hua)膠的(de)強(qiang)度(du)增加數十倍。有時為(wei)(wei)了降(jiang)低成(cheng)(cheng)(cheng)本或(huo)改善膠料(liao)性(xing)能(neng)及賦予(yu)硫化(hua)(hua)(hua)膠各種(zhong)特(te)殊的(de)性(xing)能(neng)，也加入相(xiang)應的(de)各種(zhong)添加劑。硫化(hua)(hua)(hua)劑是(shi)(shi)(shi)各種(zhong)有機過(guo)氧化(hua)(hua)(hua)物或(huo)加成(cheng)(cheng)(cheng)反應催化(hua)(hua)(hua)劑。

加工成(cheng)型方(fang)法如圖所示。一次硫化的(de)(de)(de)目(mu)的(de)(de)(de)是進行高(gao)分子鏈的(de)(de)(de)交聯(lian)反(fan)應；二(er)次硫化的(de)(de)(de)目(mu)的(de)(de)(de)是進行補充交聯(lian)、驅除(chu)硫化劑分解產物和其他揮(hui)發性化合物以穩定硫化膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)各(ge)項性能(neng)。常用的(de)(de)(de)設備有開放式(shi)煉膠(jiao)(jiao)機(ji)、捏合機(ji)及(ji)真空密煉機(ji)。

主要性能

（1）高溫(wen)(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)顯(xian)著的(de)(de)(de)(de)特(te)征是高溫(wen)(wen)(wen)穩(wen)定性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)，雖(sui)然常溫(wen)(wen)(wen)下(xia)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)強(qiang)度(du)僅是天(tian)然橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)或某些合成橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)一(yi)半，但在(zai)200℃以(yi)上的(de)(de)(de)(de)高溫(wen)(wen)(wen)環境下(xia)，硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)仍能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)保持一(yi)定的(de)(de)(de)(de)柔韌性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)、回彈性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)和(he)表面硬(ying)度(du)，且(qie)力學性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)無明顯(xian)變(bian)化。（2）低溫(wen)(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)玻璃(li)化溫(wen)(wen)(wen)度(du)一(yi)般(ban)為-70~-50℃，特(te)殊配方可達-100℃，表明其低溫(wen)(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)優異(yi)。這(zhe)對(dui)航(hang)空、宇(yu)航(hang)工業的(de)(de)(de)(de)意義(yi)重(zhong)大。（3）耐(nai)候性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)中Si-O-Si鍵對(dui)氧(yang)、臭氧(yang)及紫外線等十分穩(wen)定，在(zai)不加任何添加劑(ji)的(de)(de)(de)(de)情況下(xia)，就具(ju)有優良的(de)(de)(de)(de)耐(nai)候性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)。（4）電氣性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)具(ju)有優異(yi)的(de)(de)(de)(de)絕緣性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)，耐(nai)電暈性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)和(he)耐(nai)電弧(hu)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)也非(fei)常好。（5）物(wu)理(li)機(ji)(ji)械性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)常溫(wen)(wen)(wen)下(xia)的(de)(de)(de)(de)物(wu)理(li)機(ji)(ji)械性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)比通用(yong)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)差，但在(zai)150℃的(de)(de)(de)(de)高溫(wen)(wen)(wen)和(he)-50℃的(de)(de)(de)(de)低溫(wen)(wen)(wen)下(xia)，其物(wu)理(li)機(ji)(ji)械性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)優于通用(yong)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)。（6）耐(nai)油及化學試劑(ji)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)。普通硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)具(ju)有中等的(de)(de)(de)(de)耐(nai)油、耐(nai)溶劑(ji)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)。（7）氣體透過性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)。室溫(wen)(wen)(wen)下(xia)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)對(dui)空氣、氮、氧(yang)、二氧(yang)化碳等氣體的(de)(de)(de)(de)透氣性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)比天(tian)然橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)高出30-50倍。（8）生理(li)惰(duo)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)無毒，無味，無嗅(xiu)，與(yu)人(ren)體組織不粘(zhan)連，具(ju)有抗(kang)凝血作用(yong)，對(dui)肌體組織的(de)(de)(de)(de)反應性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)非(fei)常少。特(te)別(bie)適合作為醫(yi)用(yong)材(cai)料。

硅橡膠的用量

據中國汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)(che)工業(ye)協會統(tong)計(ji)，2012年(nian)(nian)，汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)(che)產(chan)銷分別達(da)(da)到1927.18萬輛和1930.64萬輛，同比分別增(zeng)長(chang)4.63%和4.33%，汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)(che)工業(ye)硅橡(xiang)(xiang)膠的(de)(de)(de)用(yong)量約達(da)(da)2.0萬t。根據觀研(yan)天(tian)下的(de)(de)(de)新研(yan)究，增(zeng)加有機(ji)硅材(cai)料(liao)在(zai)汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)(che)零部(bu)(bu)件方面的(de)(de)(de)用(yong)量，可以大幅度(du)提高汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)(che)的(de)(de)(de)安全性能，因此，汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)(che)產(chan)量和單車(che)(che)(che)(che)(che)用(yong)量水平的(de)(de)(de)提高都將推動汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)(che)工業(ye)對硅橡(xiang)(xiang)膠需(xu)求(qiu)的(de)(de)(de)增(zeng)加。國家鼓勵自(zi)(zi)主(zhu)品(pin)牌的(de)(de)(de)汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)(che)發展，關鍵汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)(che)零部(bu)(bu)件實(shi)現自(zi)(zi)主(zhu)化(hua)，《2012年(nian)(nian)度(du)黨(dang)政機(ji)關公務用(yong)車(che)(che)(che)(che)(che)選用(yong)車(che)(che)(che)(che)(che)型(xing)目錄(lu)（征求(qiu)意(yi)見稿）》為(wei)自(zi)(zi)主(zhu)品(pin)牌擴(kuo)大在(zai)政府采購(gou)的(de)(de)(de)市場(chang)份額，為(wei)改(gai)變目前國內政府采購(gou)以合(he)資品(pin)牌產(chan)品(pin)為(wei)主(zhu)的(de)(de)(de)局面提供了(le)保障。促(cu)進自(zi)(zi)主(zhu)品(pin)牌發展，國產(chan)汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)(che)業(ye)的(de)(de)(de)繁榮將為(wei)汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)(che)膠的(de)(de)(de)應用(yong)提供有力保障。預測未來3年(nian)(nian)，我國室溫硫化(hua)硅橡(xiang)(xiang)膠在(zai)汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)(che)行業(ye)將以年(nian)(nian)均20%增(zeng)長(chang)。

此外，硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)是重要的(de)(de)(de)(de)非(fei)(fei)石(shi)(shi)油(you)基(ji)(ji)合成(cheng)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)，約(yue)占非(fei)(fei)石(shi)(shi)油(you)基(ji)(ji)合成(cheng)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)消(xiao)費(fei)(fei)量的(de)(de)(de)(de)98%。但因(yin)為石(shi)(shi)油(you)價格的(de)(de)(de)(de)大幅上(shang)漲，同時我國(guo)在硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)關鍵(jian)原(yuan)料有(you)機(ji)(ji)(ji)硅(gui)(gui)單體的(de)(de)(de)(de)生(sheng)(sheng)產(chan)技術方面取得突破，有(you)機(ji)(ji)(ji)硅(gui)(gui)單體的(de)(de)(de)(de)生(sheng)(sheng)產(chan)技術在2005年前(qian)被(bei)幾(ji)家(jia)跨(kua)國(guo)公司壟斷，但目前(qian)我國(guo)已發展成(cheng)為全球有(you)機(ji)(ji)(ji)硅(gui)(gui)單體第1大國(guo)，這2個方面原(yuan)因(yin)使硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)價格從2011年起開(kai)(kai)始(shi)低于石(shi)(shi)油(you)基(ji)(ji)合成(cheng)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)，僅(jin)約(yue)為大宗石(shi)(shi)油(you)基(ji)(ji)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)80%～90%，成(cheng)為廉(lian)價的(de)(de)(de)(de)合成(cheng)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)，并(bing)開(kai)(kai)始(shi)大規(gui)模替代石(shi)(shi)油(you)基(ji)(ji)合成(cheng)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)。這將(jiang)極(ji)大拓展有(you)機(ji)(ji)(ji)硅(gui)(gui)產(chan)業的(de)(de)(de)(de)市場空間(jian)，同時將(jiang)帶動硅(gui)(gui)油(you)、硅(gui)(gui)烷偶聯(lian)劑和硅(gui)(gui)樹脂等(deng)其他有(you)機(ji)(ji)(ji)硅(gui)(gui)產(chan)品的(de)(de)(de)(de)消(xiao)費(fei)(fei)。