硅橡膠是(shi)指主鏈由硅(gui)(gui)和(he)氧原(yuan)子交(jiao)替構(gou)成(cheng)，硅(gui)(gui)原(yuan)子上通(tong)常連有兩個有機基(ji)團的(de)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)。普(pu)通(tong)的(de)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)主要由含甲基(ji)和(he)少量乙(yi)烯基(ji)的(de)硅(gui)(gui)氧鏈節組成(cheng)。苯基(ji)的(de)引入(ru)可(ke)提(ti)高硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)耐(nai)高、低溫(wen)性(xing)(xing)能(neng)(neng)，三(san)氟丙基(ji)及氰基(ji)的(de)引入(ru)則可(ke)提(ti)高硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)耐(nai)溫(wen)及耐(nai)油性(xing)(xing)能(neng)(neng)。硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)耐(nai)低溫(wen)性(xing)(xing)能(neng)(neng)良好，一般在(zai)(zai)-55℃下仍能(neng)(neng)工(gong)作(zuo)。引入(ru)苯基(ji)后，可(ke)達-73℃。硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)耐(nai)熱性(xing)(xing)能(neng)(neng)也很(hen)突出(chu)，在(zai)(zai)180℃下可(ke)長(chang)期(qi)工(gong)作(zuo)，稍高于200℃也能(neng)(neng)承受數周或更(geng)長(chang)時間仍有彈性(xing)(xing)，瞬時可(ke)耐(nai)300℃以上的(de)高溫(wen)。硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)透(tou)氣性(xing)(xing)好，氧氣透(tou)過率在(zai)(zai)合成(cheng)聚(ju)合物中是(shi)較高的(de)。此(ci)(ci)外(wai)，硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)還具有生(sheng)理惰性(xing)(xing)、不會導致凝血的(de)突出(chu)特性(xing)(xing)，因此(ci)(ci)在(zai)(zai)醫(yi)用領域應用廣泛。

主要品種

硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)分(fen)類的(de)方法(fa)很(hen)多，通常按(an)固化(hua)前的(de)形態分(fen)為(wei)固體(ti)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)和液體(ti)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)；按(an)硫化(hua)溫(wen)(wen)度分(fen)為(wei)室(shi)溫(wen)(wen)硫化(hua)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)，高溫(wen)(wen)硫化(hua)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)；按(an)所用單(dan)體(ti)的(de)不(bu)(bu)同，可分(fen)為(wei)甲(jia)基(ji)乙烯(xi)(xi)基(ji)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)，甲(jia)基(ji)苯基(ji)乙烯(xi)(xi)基(ji)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)、氟硅(gui)(gui)，腈(jing)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)等(deng)；按(an)性能和用途(tu)的(de)不(bu)(bu)同又(you)可分(fen)為(wei)通用型(xing)、超耐低溫(wen)(wen)型(xing)、超耐高溫(wen)(wen)型(xing)、高強力型(xing)、耐油型(xing)、醫用型(xing)等(deng)等(deng)。

發展史

硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)早期(qi)是由美國(guo)(guo)以三氯化鐵為(wei)(wei)催化劑合成(cheng)的。1945年，硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)產(chan)品(pin)問世。1948年，采用(yong)高(gao)比表面積的氣(qi)相法(fa)白炭黑補強(qiang)的硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)研制成(cheng)功，使硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)的性能躍升到(dao)實(shi)用(yong)階(jie)段(duan)，奠定了現代硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)生產(chan)技術的基礎。從二(er)(er)甲基二(er)(er)氯硅(gui)烷合成(cheng)開始生產(chan)硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)的國(guo)(guo)家(jia)有美國(guo)(guo)。俄羅斯、德國(guo)(guo)、日本、韓國(guo)(guo)和中(zhong)國(guo)(guo)等(deng)。中(zhong)國(guo)(guo)硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)的工業(ye)化研究(jiu)始于1957年，多家(jia)研究(jiu)所和企業(ye)陸續開發(fa)出各種硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)。到(dao)2003年底，中(zhong)國(guo)(guo)硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)生產(chan)能力為(wei)(wei)135千(qian)噸，其中(zhong)高(gao)溫膠(jiao)100千(qian)噸。

高溫硫化硅橡膠

高(gao)溫硫(liu)化(hua)(hua)硅橡膠是指聚硅氧烷變成(cheng)彈(dan)性體的過(guo)程是經過(guo)高(gao)溫（110-170℃）硫(liu)化(hua)(hua)成(cheng)型的。它(ta)主要以高(gao)分子量(liang)的聚甲(jia)基(ji)乙烯基(ji)硅氧烷為生膠，混入(ru)補強填料、硫(liu)化(hua)(hua)劑等(deng)，在加(jia)熱加(jia)壓(ya)下(xia)硫(liu)化(hua)(hua)成(cheng)彈(dan)性體。硅橡膠的補強主要是各(ge)種(zhong)(zhong)類(lei)型的白炭黑，可使硫(liu)化(hua)(hua)膠的強度增(zeng)加(jia)數十倍。有時為了降低成(cheng)本或改善膠料性能(neng)(neng)及賦予硫(liu)化(hua)(hua)膠各(ge)種(zhong)(zhong)特(te)殊的性能(neng)(neng)，也(ye)加(jia)入(ru)相應(ying)的各(ge)種(zhong)(zhong)添加(jia)劑。硫(liu)化(hua)(hua)劑是各(ge)種(zhong)(zhong)有機過(guo)氧化(hua)(hua)物(wu)或加(jia)成(cheng)反應(ying)催化(hua)(hua)劑。

加工(gong)成(cheng)型方法如圖(tu)所示。一次硫(liu)(liu)化(hua)的(de)目的(de)是進行高(gao)分子鏈的(de)交(jiao)聯(lian)反應；二次硫(liu)(liu)化(hua)的(de)目的(de)是進行補(bu)充交(jiao)聯(lian)、驅除硫(liu)(liu)化(hua)劑(ji)分解產物和其他揮發性化(hua)合(he)物以穩定硫(liu)(liu)化(hua)膠的(de)各(ge)項(xiang)性能。常用的(de)設備(bei)有開放(fang)式煉膠機(ji)、捏合(he)機(ji)及(ji)真空(kong)密(mi)煉機(ji)。

主要性能

（1）高(gao)(gao)(gao)溫(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠顯著的(de)特(te)征是(shi)高(gao)(gao)(gao)溫(wen)(wen)穩(wen)定性(xing)(xing)(xing)，雖然常溫(wen)(wen)下(xia)硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠的(de)強度僅是(shi)天然橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠或某些合成橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠的(de)一(yi)(yi)半，但(dan)在200℃以(yi)上的(de)高(gao)(gao)(gao)溫(wen)(wen)環境下(xia)，硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠仍能(neng)(neng)保持一(yi)(yi)定的(de)柔韌(ren)性(xing)(xing)(xing)、回彈性(xing)(xing)(xing)和(he)(he)表面(mian)硬度，且力學性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)無明顯變(bian)化(hua)(hua)。（2）低溫(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠的(de)玻(bo)璃(li)化(hua)(hua)溫(wen)(wen)度一(yi)(yi)般(ban)為-70~-50℃，特(te)殊配方可達-100℃，表明其(qi)低溫(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)優(you)異。這對(dui)航(hang)(hang)空、宇(yu)航(hang)(hang)工業(ye)的(de)意義重大。（3）耐(nai)候(hou)(hou)性(xing)(xing)(xing)硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠中Si-O-Si鍵對(dui)氧、臭氧及(ji)紫外線等十分穩(wen)定，在不(bu)加任何添加劑(ji)(ji)的(de)情況下(xia)，就具有優(you)良的(de)耐(nai)候(hou)(hou)性(xing)(xing)(xing)。（4）電氣(qi)(qi)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠具有優(you)異的(de)絕緣性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)，耐(nai)電暈性(xing)(xing)(xing)和(he)(he)耐(nai)電弧性(xing)(xing)(xing)也非常好(hao)。（5）物(wu)理機(ji)(ji)(ji)械(xie)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠常溫(wen)(wen)下(xia)的(de)物(wu)理機(ji)(ji)(ji)械(xie)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)比通(tong)(tong)用橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠差，但(dan)在150℃的(de)高(gao)(gao)(gao)溫(wen)(wen)和(he)(he)-50℃的(de)低溫(wen)(wen)下(xia)，其(qi)物(wu)理機(ji)(ji)(ji)械(xie)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)優(you)于通(tong)(tong)用橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠。（6）耐(nai)油(you)及(ji)化(hua)(hua)學試劑(ji)(ji)性(xing)(xing)(xing)。普通(tong)(tong)硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠具有中等的(de)耐(nai)油(you)、耐(nai)溶劑(ji)(ji)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。（7）氣(qi)(qi)體(ti)(ti)透過性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。室溫(wen)(wen)下(xia)硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠對(dui)空氣(qi)(qi)、氮、氧、二氧化(hua)(hua)碳等氣(qi)(qi)體(ti)(ti)的(de)透氣(qi)(qi)性(xing)(xing)(xing)比天然橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠高(gao)(gao)(gao)出30-50倍。（8）生(sheng)理惰性(xing)(xing)(xing)。硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠無毒，無味(wei)，無嗅，與人體(ti)(ti)組(zu)織不(bu)粘(zhan)連，具有抗凝(ning)血作用，對(dui)肌(ji)體(ti)(ti)組(zu)織的(de)反應性(xing)(xing)(xing)非常少(shao)。特(te)別適合作為醫用材料。

硅橡膠的用量

據中(zhong)國(guo)汽(qi)車(che)(che)(che)(che)工(gong)業(ye)協會(hui)統計，2012年，汽(qi)車(che)(che)(che)(che)產銷分(fen)別達(da)到(dao)1927.18萬輛(liang)和1930.64萬輛(liang)，同比(bi)分(fen)別增長4.63%和4.33%，汽(qi)車(che)(che)(che)(che)工(gong)業(ye)硅橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)用量約達(da)2.0萬t。根(gen)據觀研天下的(de)(de)新研究(jiu)，增加有機硅材料在(zai)汽(qi)車(che)(che)(che)(che)零部件(jian)方面(mian)的(de)(de)用量，可以大(da)幅度(du)提(ti)(ti)高(gao)汽(qi)車(che)(che)(che)(che)的(de)(de)安全性能，因此(ci)，汽(qi)車(che)(che)(che)(che)產量和單車(che)(che)(che)(che)用量水平的(de)(de)提(ti)(ti)高(gao)都將(jiang)(jiang)推(tui)動汽(qi)車(che)(che)(che)(che)工(gong)業(ye)對(dui)硅橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)需(xu)求的(de)(de)增加。國(guo)家鼓勵(li)自主(zhu)品(pin)牌(pai)(pai)的(de)(de)汽(qi)車(che)(che)(che)(che)發展，關鍵汽(qi)車(che)(che)(che)(che)零部件(jian)實現(xian)自主(zhu)化，《2012年度(du)黨(dang)政機關公務用車(che)(che)(che)(che)選(xuan)用車(che)(che)(che)(che)型目錄（征求意(yi)見稿）》為(wei)自主(zhu)品(pin)牌(pai)(pai)擴大(da)在(zai)政府采(cai)購(gou)的(de)(de)市場份額，為(wei)改變目前國(guo)內(nei)政府采(cai)購(gou)以合資品(pin)牌(pai)(pai)產品(pin)為(wei)主(zhu)的(de)(de)局面(mian)提(ti)(ti)供(gong)了保障(zhang)。促(cu)進自主(zhu)品(pin)牌(pai)(pai)發展，國(guo)產汽(qi)車(che)(che)(che)(che)業(ye)的(de)(de)繁榮將(jiang)(jiang)為(wei)汽(qi)車(che)(che)(che)(che)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)應(ying)用提(ti)(ti)供(gong)有力保障(zhang)。預測未來3年，我國(guo)室溫(wen)硫化硅橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)在(zai)汽(qi)車(che)(che)(che)(che)行(xing)業(ye)將(jiang)(jiang)以年均20%增長。

此外，硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)是重(zhong)要的(de)(de)(de)非石油(you)(you)基合成(cheng)(cheng)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)，約(yue)占非石油(you)(you)基合成(cheng)(cheng)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)消費(fei)量的(de)(de)(de)98%。但(dan)因為石油(you)(you)價(jia)格(ge)的(de)(de)(de)大(da)幅(fu)上漲，同時(shi)我國(guo)在硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)關鍵原料有機硅(gui)(gui)(gui)單(dan)體的(de)(de)(de)生產技(ji)術(shu)方面取得(de)突(tu)破，有機硅(gui)(gui)(gui)單(dan)體的(de)(de)(de)生產技(ji)術(shu)在2005年(nian)前被幾家跨(kua)國(guo)公司壟(long)斷，但(dan)目(mu)前我國(guo)已發展成(cheng)(cheng)為全球有機硅(gui)(gui)(gui)單(dan)體第1大(da)國(guo)，這(zhe)2個(ge)方面原因使(shi)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)價(jia)格(ge)從2011年(nian)起開始低于(yu)石油(you)(you)基合成(cheng)(cheng)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)，僅約(yue)為大(da)宗(zong)石油(you)(you)基橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)80%～90%，成(cheng)(cheng)為廉(lian)價(jia)的(de)(de)(de)合成(cheng)(cheng)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)，并開始大(da)規模替代石油(you)(you)基合成(cheng)(cheng)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)。這(zhe)將極大(da)拓展有機硅(gui)(gui)(gui)產業的(de)(de)(de)市場空間，同時(shi)將帶動硅(gui)(gui)(gui)油(you)(you)、硅(gui)(gui)(gui)烷偶聯劑和硅(gui)(gui)(gui)樹脂等其他(ta)有機硅(gui)(gui)(gui)產品的(de)(de)(de)消費(fei)。