硅橡膠是指主(zhu)鏈(lian)(lian)由(you)硅(gui)和氧原子交替(ti)構(gou)成(cheng)，硅(gui)原子上通(tong)常連(lian)有(you)兩個有(you)機基團的(de)(de)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)。普通(tong)的(de)(de)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)主(zhu)要由(you)含甲基和少量乙烯基的(de)(de)硅(gui)氧鏈(lian)(lian)節組成(cheng)。苯(ben)基的(de)(de)引入可(ke)提(ti)高硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)耐(nai)高、低溫性(xing)能(neng)，三氟丙基及氰基的(de)(de)引入則(ze)可(ke)提(ti)高硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)耐(nai)溫及耐(nai)油性(xing)能(neng)。硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)耐(nai)低溫性(xing)能(neng)良好，一般在-55℃下仍(reng)能(neng)工(gong)作。引入苯(ben)基后，可(ke)達-73℃。硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)耐(nai)熱性(xing)能(neng)也(ye)很突出，在180℃下可(ke)長期工(gong)作，稍高于200℃也(ye)能(neng)承受數周或更長時間仍(reng)有(you)彈性(xing)，瞬時可(ke)耐(nai)300℃以上的(de)(de)高溫。硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)透(tou)氣性(xing)好，氧氣透(tou)過(guo)率在合成(cheng)聚合物中是較高的(de)(de)。此(ci)外，硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)還具(ju)有(you)生理惰(duo)性(xing)、不會導致凝血的(de)(de)突出特(te)性(xing)，因此(ci)在醫用領(ling)域(yu)應用廣(guang)泛。

主要品種

硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠分(fen)(fen)類(lei)的(de)方(fang)法(fa)很多，通常(chang)按固(gu)化(hua)前的(de)形態(tai)分(fen)(fen)為固(gu)體(ti)(ti)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠和液(ye)體(ti)(ti)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠；按硫化(hua)溫(wen)度分(fen)(fen)為室溫(wen)硫化(hua)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠，高溫(wen)硫化(hua)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠；按所用(yong)(yong)單體(ti)(ti)的(de)不(bu)同，可分(fen)(fen)為甲基(ji)乙烯(xi)基(ji)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠，甲基(ji)苯基(ji)乙烯(xi)基(ji)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠、氟硅(gui)(gui)，腈硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠等(deng)(deng)；按性(xing)能(neng)和用(yong)(yong)途的(de)不(bu)同又可分(fen)(fen)為通用(yong)(yong)型(xing)、超耐低(di)溫(wen)型(xing)、超耐高溫(wen)型(xing)、高強力型(xing)、耐油型(xing)、醫用(yong)(yong)型(xing)等(deng)(deng)等(deng)(deng)。

發展史

硅橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)早(zao)期是由美國(guo)(guo)(guo)以三氯化(hua)鐵為(wei)催(cui)化(hua)劑合成(cheng)的(de)(de)。1945年，硅橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)產(chan)品問(wen)世。1948年，采(cai)用高(gao)(gao)比表面(mian)積的(de)(de)氣相法白炭黑補(bu)強的(de)(de)硅橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)研制成(cheng)功，使硅橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)性能躍升(sheng)到實用階(jie)段，奠定(ding)了現(xian)代硅橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)生產(chan)技術(shu)的(de)(de)基礎。從(cong)二(er)甲基二(er)氯硅烷(wan)合成(cheng)開(kai)始生產(chan)硅橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)國(guo)(guo)(guo)家有美國(guo)(guo)(guo)。俄羅(luo)斯(si)、德國(guo)(guo)(guo)、日本、韓國(guo)(guo)(guo)和中(zhong)國(guo)(guo)(guo)等。中(zhong)國(guo)(guo)(guo)硅橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)工業化(hua)研究始于1957年，多家研究所和企業陸續(xu)開(kai)發出各種硅橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)。到2003年底，中(zhong)國(guo)(guo)(guo)硅橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)生產(chan)能力(li)為(wei)135千噸，其(qi)中(zhong)高(gao)(gao)溫膠(jiao)(jiao)(jiao)100千噸。

高溫硫化硅橡膠

高(gao)溫(wen)硫(liu)(liu)化(hua)(hua)(hua)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)是指(zhi)聚硅(gui)氧(yang)烷變成(cheng)彈性(xing)體的(de)(de)過(guo)(guo)程是經(jing)過(guo)(guo)高(gao)溫(wen)（110-170℃）硫(liu)(liu)化(hua)(hua)(hua)成(cheng)型(xing)的(de)(de)。它主要(yao)以(yi)高(gao)分子量的(de)(de)聚甲(jia)基乙烯基硅(gui)氧(yang)烷為(wei)(wei)生膠(jiao)，混入(ru)補強(qiang)填料、硫(liu)(liu)化(hua)(hua)(hua)劑(ji)等(deng)，在加(jia)熱加(jia)壓下硫(liu)(liu)化(hua)(hua)(hua)成(cheng)彈性(xing)體。硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)的(de)(de)補強(qiang)主要(yao)是各種(zhong)(zhong)類型(xing)的(de)(de)白炭黑，可使硫(liu)(liu)化(hua)(hua)(hua)膠(jiao)的(de)(de)強(qiang)度增加(jia)數十倍。有(you)時為(wei)(wei)了降低成(cheng)本或(huo)改善(shan)膠(jiao)料性(xing)能及賦(fu)予(yu)硫(liu)(liu)化(hua)(hua)(hua)膠(jiao)各種(zhong)(zhong)特殊的(de)(de)性(xing)能，也加(jia)入(ru)相應的(de)(de)各種(zhong)(zhong)添加(jia)劑(ji)。硫(liu)(liu)化(hua)(hua)(hua)劑(ji)是各種(zhong)(zhong)有(you)機過(guo)(guo)氧(yang)化(hua)(hua)(hua)物或(huo)加(jia)成(cheng)反(fan)應催化(hua)(hua)(hua)劑(ji)。

加工成型(xing)方法如(ru)圖所示。一(yi)次(ci)硫(liu)(liu)化(hua)的目的是進(jin)行高分(fen)子鏈的交(jiao)聯反應；二次(ci)硫(liu)(liu)化(hua)的目的是進(jin)行補充交(jiao)聯、驅除硫(liu)(liu)化(hua)劑(ji)分(fen)解(jie)產物(wu)和其他揮發(fa)性化(hua)合物(wu)以穩定硫(liu)(liu)化(hua)膠(jiao)的各(ge)項(xiang)性能。常用的設(she)備有開放式煉(lian)膠(jiao)機、捏(nie)合機及真空密煉(lian)機。

主要性能

（1）高(gao)溫(wen)(wen)(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)顯(xian)著的(de)(de)(de)特征是(shi)高(gao)溫(wen)(wen)(wen)(wen)穩定(ding)性(xing)(xing)(xing)，雖然(ran)常(chang)溫(wen)(wen)(wen)(wen)下(xia)(xia)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)強度僅是(shi)天(tian)然(ran)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)或某些(xie)合(he)成橡(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)一半，但在(zai)(zai)200℃以上的(de)(de)(de)高(gao)溫(wen)(wen)(wen)(wen)環境下(xia)(xia)，硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)仍能(neng)(neng)保持一定(ding)的(de)(de)(de)柔(rou)韌性(xing)(xing)(xing)、回彈性(xing)(xing)(xing)和表面硬度，且(qie)力學(xue)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)無(wu)(wu)明顯(xian)變化(hua)(hua)。（2）低溫(wen)(wen)(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)玻璃化(hua)(hua)溫(wen)(wen)(wen)(wen)度一般為-70~-50℃，特殊配方可達-100℃，表明其(qi)低溫(wen)(wen)(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)優(you)(you)異(yi)。這對(dui)航空(kong)、宇(yu)航工業的(de)(de)(de)意義重大。（3）耐(nai)候(hou)性(xing)(xing)(xing)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)中Si-O-Si鍵對(dui)氧(yang)、臭氧(yang)及紫(zi)外(wai)線等十(shi)分(fen)穩定(ding)，在(zai)(zai)不加任(ren)何添加劑(ji)的(de)(de)(de)情況下(xia)(xia)，就具(ju)有優(you)(you)良(liang)的(de)(de)(de)耐(nai)候(hou)性(xing)(xing)(xing)。（4）電氣(qi)(qi)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)具(ju)有優(you)(you)異(yi)的(de)(de)(de)絕緣(yuan)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)，耐(nai)電暈性(xing)(xing)(xing)和耐(nai)電弧性(xing)(xing)(xing)也非(fei)常(chang)好。（5）物理(li)機(ji)械性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)常(chang)溫(wen)(wen)(wen)(wen)下(xia)(xia)的(de)(de)(de)物理(li)機(ji)械性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)比通(tong)用(yong)(yong)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)差，但在(zai)(zai)150℃的(de)(de)(de)高(gao)溫(wen)(wen)(wen)(wen)和-50℃的(de)(de)(de)低溫(wen)(wen)(wen)(wen)下(xia)(xia)，其(qi)物理(li)機(ji)械性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)優(you)(you)于(yu)通(tong)用(yong)(yong)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)。（6）耐(nai)油及化(hua)(hua)學(xue)試劑(ji)性(xing)(xing)(xing)。普通(tong)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)具(ju)有中等的(de)(de)(de)耐(nai)油、耐(nai)溶劑(ji)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。（7）氣(qi)(qi)體(ti)透過性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。室溫(wen)(wen)(wen)(wen)下(xia)(xia)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)對(dui)空(kong)氣(qi)(qi)、氮、氧(yang)、二氧(yang)化(hua)(hua)碳等氣(qi)(qi)體(ti)的(de)(de)(de)透氣(qi)(qi)性(xing)(xing)(xing)比天(tian)然(ran)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)高(gao)出30-50倍。（8）生理(li)惰性(xing)(xing)(xing)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)無(wu)(wu)毒，無(wu)(wu)味(wei)，無(wu)(wu)嗅(xiu)，與人體(ti)組(zu)織(zhi)不粘連，具(ju)有抗凝(ning)血作用(yong)(yong)，對(dui)肌(ji)體(ti)組(zu)織(zhi)的(de)(de)(de)反應(ying)性(xing)(xing)(xing)非(fei)常(chang)少。特別適合(he)作為醫用(yong)(yong)材料(liao)。

硅橡膠的用量

據中(zhong)國(guo)(guo)汽(qi)車(che)(che)工(gong)業(ye)(ye)協會統計，2012年(nian)，汽(qi)車(che)(che)產(chan)銷分別達(da)到1927.18萬輛和(he)1930.64萬輛，同(tong)比(bi)分別增長4.63%和(he)4.33%，汽(qi)車(che)(che)工(gong)業(ye)(ye)硅(gui)橡(xiang)膠的(de)用(yong)(yong)量約達(da)2.0萬t。根據觀研天(tian)下的(de)新研究(jiu)，增加有(you)(you)機硅(gui)材(cai)料在(zai)汽(qi)車(che)(che)零(ling)部件方面的(de)用(yong)(yong)量，可以(yi)大幅度提高汽(qi)車(che)(che)的(de)安(an)全性能，因此，汽(qi)車(che)(che)產(chan)量和(he)單車(che)(che)用(yong)(yong)量水平的(de)提高都將推(tui)動(dong)汽(qi)車(che)(che)工(gong)業(ye)(ye)對(dui)硅(gui)橡(xiang)膠需求的(de)增加。國(guo)(guo)家(jia)鼓勵自主(zhu)品(pin)牌(pai)的(de)汽(qi)車(che)(che)發(fa)展，關(guan)鍵汽(qi)車(che)(che)零(ling)部件實現自主(zhu)化，《2012年(nian)度黨政(zheng)機關(guan)公務用(yong)(yong)車(che)(che)選用(yong)(yong)車(che)(che)型目錄（征求意見(jian)稿）》為(wei)自主(zhu)品(pin)牌(pai)擴大在(zai)政(zheng)府采(cai)購的(de)市場份(fen)額(e)，為(wei)改變目前國(guo)(guo)內政(zheng)府采(cai)購以(yi)合資品(pin)牌(pai)產(chan)品(pin)為(wei)主(zhu)的(de)局面提供了(le)保障。促進自主(zhu)品(pin)牌(pai)發(fa)展，國(guo)(guo)產(chan)汽(qi)車(che)(che)業(ye)(ye)的(de)繁榮將為(wei)汽(qi)車(che)(che)膠的(de)應用(yong)(yong)提供有(you)(you)力(li)保障。預測(ce)未來3年(nian)，我(wo)國(guo)(guo)室(shi)溫(wen)硫化硅(gui)橡(xiang)膠在(zai)汽(qi)車(che)(che)行業(ye)(ye)將以(yi)年(nian)均(jun)20%增長。

此(ci)外，硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠是重要的(de)(de)(de)非(fei)石油(you)(you)基合(he)(he)(he)成(cheng)(cheng)橡(xiang)(xiang)膠，約(yue)占非(fei)石油(you)(you)基合(he)(he)(he)成(cheng)(cheng)橡(xiang)(xiang)膠消(xiao)費量的(de)(de)(de)98%。但(dan)因為石油(you)(you)價格的(de)(de)(de)大幅上漲，同時(shi)(shi)我國(guo)在硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠的(de)(de)(de)關鍵原料有機硅(gui)(gui)單(dan)體(ti)的(de)(de)(de)生(sheng)產技(ji)術(shu)(shu)方面取得突破，有機硅(gui)(gui)單(dan)體(ti)的(de)(de)(de)生(sheng)產技(ji)術(shu)(shu)在2005年(nian)前被幾(ji)家跨國(guo)公司(si)壟(long)斷，但(dan)目前我國(guo)已發展(zhan)成(cheng)(cheng)為全球有機硅(gui)(gui)單(dan)體(ti)第1大國(guo)，這2個方面原因使硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠的(de)(de)(de)價格從(cong)2011年(nian)起開始低于石油(you)(you)基合(he)(he)(he)成(cheng)(cheng)橡(xiang)(xiang)膠，僅約(yue)為大宗(zong)石油(you)(you)基橡(xiang)(xiang)膠的(de)(de)(de)80%～90%，成(cheng)(cheng)為廉價的(de)(de)(de)合(he)(he)(he)成(cheng)(cheng)橡(xiang)(xiang)膠，并開始大規模替代石油(you)(you)基合(he)(he)(he)成(cheng)(cheng)橡(xiang)(xiang)膠。這將極大拓展(zhan)有機硅(gui)(gui)產業的(de)(de)(de)市場空間，同時(shi)(shi)將帶(dai)動硅(gui)(gui)油(you)(you)、硅(gui)(gui)烷偶聯劑(ji)和硅(gui)(gui)樹脂(zhi)等其他有機硅(gui)(gui)產品的(de)(de)(de)消(xiao)費。