硅橡膠是指主鏈由硅(gui)和(he)氧(yang)原(yuan)子交替構成，硅(gui)原(yuan)子上(shang)通常(chang)連有兩(liang)個有機(ji)基(ji)(ji)團的(de)(de)橡膠(jiao)。普通的(de)(de)硅(gui)橡膠(jiao)主要由含(han)甲基(ji)(ji)和(he)少量乙烯基(ji)(ji)的(de)(de)硅(gui)氧(yang)鏈節(jie)組成。苯基(ji)(ji)的(de)(de)引入(ru)可提(ti)高(gao)硅(gui)橡膠(jiao)的(de)(de)耐(nai)(nai)(nai)(nai)高(gao)、低溫(wen)性(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)，三氟丙基(ji)(ji)及(ji)氰基(ji)(ji)的(de)(de)引入(ru)則可提(ti)高(gao)硅(gui)橡膠(jiao)的(de)(de)耐(nai)(nai)(nai)(nai)溫(wen)及(ji)耐(nai)(nai)(nai)(nai)油性(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)。硅(gui)橡膠(jiao)耐(nai)(nai)(nai)(nai)低溫(wen)性(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)良好(hao)，一般在(zai)-55℃下(xia)仍(reng)能(neng)(neng)(neng)(neng)工作(zuo)。引入(ru)苯基(ji)(ji)后，可達-73℃。硅(gui)橡膠(jiao)的(de)(de)耐(nai)(nai)(nai)(nai)熱性(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)也很突(tu)出，在(zai)180℃下(xia)可長(chang)期(qi)工作(zuo)，稍高(gao)于200℃也能(neng)(neng)(neng)(neng)承受數(shu)周或更(geng)長(chang)時間(jian)仍(reng)有彈性(xing)，瞬時可耐(nai)(nai)(nai)(nai)300℃以上(shang)的(de)(de)高(gao)溫(wen)。硅(gui)橡膠(jiao)的(de)(de)透(tou)氣性(xing)好(hao)，氧(yang)氣透(tou)過率在(zai)合(he)成聚(ju)合(he)物中是較高(gao)的(de)(de)。此(ci)外(wai)，硅(gui)橡膠(jiao)還具(ju)有生理惰性(xing)、不會導致凝血的(de)(de)突(tu)出特性(xing)，因此(ci)在(zai)醫(yi)用(yong)(yong)領(ling)域應用(yong)(yong)廣泛。

主要品種

硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)分(fen)(fen)(fen)類的(de)方(fang)法很多，通常按(an)固化(hua)(hua)前的(de)形態(tai)分(fen)(fen)(fen)為(wei)固體(ti)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)和液體(ti)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)；按(an)硫(liu)化(hua)(hua)溫度分(fen)(fen)(fen)為(wei)室溫硫(liu)化(hua)(hua)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)，高(gao)溫硫(liu)化(hua)(hua)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)；按(an)所用單體(ti)的(de)不(bu)同(tong)(tong)，可分(fen)(fen)(fen)為(wei)甲基(ji)(ji)(ji)(ji)乙烯(xi)基(ji)(ji)(ji)(ji)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)，甲基(ji)(ji)(ji)(ji)苯基(ji)(ji)(ji)(ji)乙烯(xi)基(ji)(ji)(ji)(ji)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)、氟硅(gui)(gui)，腈硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)等(deng)；按(an)性能(neng)和用途的(de)不(bu)同(tong)(tong)又(you)可分(fen)(fen)(fen)為(wei)通用型(xing)(xing)、超耐低溫型(xing)(xing)、超耐高(gao)溫型(xing)(xing)、高(gao)強力型(xing)(xing)、耐油型(xing)(xing)、醫用型(xing)(xing)等(deng)等(deng)。

發展史

硅橡(xiang)(xiang)膠(jiao)早期(qi)是由美國(guo)(guo)以(yi)三(san)氯化(hua)鐵為催化(hua)劑合成(cheng)的(de)(de)(de)。1945年(nian)(nian)，硅橡(xiang)(xiang)膠(jiao)產品問世。1948年(nian)(nian)，采用(yong)高比表面積的(de)(de)(de)氣相法白炭黑(hei)補強的(de)(de)(de)硅橡(xiang)(xiang)膠(jiao)研(yan)制成(cheng)功，使硅橡(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)性能(neng)躍(yue)升到實用(yong)階段(duan)，奠定了現代硅橡(xiang)(xiang)膠(jiao)生(sheng)(sheng)產技(ji)術的(de)(de)(de)基礎。從二甲基二氯硅烷合成(cheng)開始生(sheng)(sheng)產硅橡(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)國(guo)(guo)家(jia)有美國(guo)(guo)。俄羅斯、德國(guo)(guo)、日(ri)本、韓國(guo)(guo)和(he)中(zhong)國(guo)(guo)等。中(zhong)國(guo)(guo)硅橡(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)工業(ye)化(hua)研(yan)究始于1957年(nian)(nian)，多家(jia)研(yan)究所和(he)企業(ye)陸續開發出各種硅橡(xiang)(xiang)膠(jiao)。到2003年(nian)(nian)底，中(zhong)國(guo)(guo)硅橡(xiang)(xiang)膠(jiao)生(sheng)(sheng)產能(neng)力為135千噸，其中(zhong)高溫膠(jiao)100千噸。

高溫硫化硅橡膠

高溫硫化(hua)(hua)硅橡膠是指(zhi)聚硅氧烷(wan)變(bian)成(cheng)彈性體的過(guo)程是經過(guo)高溫（110-170℃）硫化(hua)(hua)成(cheng)型(xing)的。它主(zhu)要(yao)(yao)以高分(fen)子量(liang)的聚甲基乙烯基硅氧烷(wan)為生膠，混入補強填料、硫化(hua)(hua)劑(ji)等，在加熱加壓下硫化(hua)(hua)成(cheng)彈性體。硅橡膠的補強主(zhu)要(yao)(yao)是各(ge)(ge)(ge)種(zhong)(zhong)類(lei)型(xing)的白炭黑，可使硫化(hua)(hua)膠的強度增(zeng)加數(shu)十倍。有時為了降低(di)成(cheng)本或(huo)改善膠料性能及(ji)賦(fu)予硫化(hua)(hua)膠各(ge)(ge)(ge)種(zhong)(zhong)特(te)殊的性能，也加入相(xiang)應的各(ge)(ge)(ge)種(zhong)(zhong)添(tian)加劑(ji)。硫化(hua)(hua)劑(ji)是各(ge)(ge)(ge)種(zhong)(zhong)有機過(guo)氧化(hua)(hua)物或(huo)加成(cheng)反應催化(hua)(hua)劑(ji)。

加工成型方法如(ru)圖所示。一次硫化的(de)目(mu)的(de)是進行(xing)高分(fen)子鏈的(de)交(jiao)聯反應；二(er)次硫化的(de)目(mu)的(de)是進行(xing)補充(chong)交(jiao)聯、驅除硫化劑分(fen)解(jie)產物和(he)其他揮發性化合物以穩定硫化膠的(de)各項性能。常用的(de)設備有開放式煉膠機、捏合機及真空密煉機。

主要性能

（1）高溫(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)。硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)顯(xian)著的(de)(de)(de)(de)特征是高溫(wen)(wen)穩定(ding)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)，雖然常(chang)溫(wen)(wen)下(xia)(xia)硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)強度(du)僅是天(tian)然橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)或某(mou)些合成(cheng)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)一半(ban)，但在200℃以上的(de)(de)(de)(de)高溫(wen)(wen)環(huan)境下(xia)(xia)，硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)仍能(neng)(neng)(neng)(neng)保持一定(ding)的(de)(de)(de)(de)柔韌性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)、回(hui)彈(dan)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)和(he)表(biao)面硬度(du)，且力(li)學(xue)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)無(wu)(wu)明顯(xian)變化(hua)。（2）低(di)溫(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)玻璃化(hua)溫(wen)(wen)度(du)一般為-70~-50℃，特殊配方(fang)可達(da)-100℃，表(biao)明其低(di)溫(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)優(you)(you)異。這對(dui)航空、宇航工業的(de)(de)(de)(de)意義重大。（3）耐(nai)(nai)(nai)(nai)候性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)中(zhong)Si-O-Si鍵對(dui)氧(yang)、臭氧(yang)及紫外線等十分穩定(ding)，在不加任何添加劑的(de)(de)(de)(de)情況(kuang)下(xia)(xia)，就具(ju)(ju)(ju)有(you)優(you)(you)良的(de)(de)(de)(de)耐(nai)(nai)(nai)(nai)候性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)。（4）電(dian)氣性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)。硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)具(ju)(ju)(ju)有(you)優(you)(you)異的(de)(de)(de)(de)絕緣性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)，耐(nai)(nai)(nai)(nai)電(dian)暈(yun)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)和(he)耐(nai)(nai)(nai)(nai)電(dian)弧性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)也非常(chang)好(hao)。（5）物(wu)理機械(xie)(xie)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)。硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)常(chang)溫(wen)(wen)下(xia)(xia)的(de)(de)(de)(de)物(wu)理機械(xie)(xie)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)比通用(yong)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)差，但在150℃的(de)(de)(de)(de)高溫(wen)(wen)和(he)-50℃的(de)(de)(de)(de)低(di)溫(wen)(wen)下(xia)(xia)，其物(wu)理機械(xie)(xie)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)優(you)(you)于通用(yong)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)。（6）耐(nai)(nai)(nai)(nai)油及化(hua)學(xue)試劑性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)。普通硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)具(ju)(ju)(ju)有(you)中(zhong)等的(de)(de)(de)(de)耐(nai)(nai)(nai)(nai)油、耐(nai)(nai)(nai)(nai)溶劑性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)。（7）氣體透(tou)過性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)。室溫(wen)(wen)下(xia)(xia)硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)對(dui)空氣、氮、氧(yang)、二氧(yang)化(hua)碳等氣體的(de)(de)(de)(de)透(tou)氣性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)比天(tian)然橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)高出30-50倍。（8）生理惰性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)。硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)無(wu)(wu)毒，無(wu)(wu)味，無(wu)(wu)嗅，與人(ren)體組(zu)織不粘連，具(ju)(ju)(ju)有(you)抗(kang)凝血作用(yong)，對(dui)肌(ji)體組(zu)織的(de)(de)(de)(de)反應性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)非常(chang)少(shao)。特別適合作為醫(yi)用(yong)材(cai)料。

硅橡膠的用量

據(ju)中國(guo)汽(qi)(qi)車(che)(che)工業(ye)協(xie)會統計，2012年，汽(qi)(qi)車(che)(che)產銷分別(bie)達(da)到1927.18萬輛和(he)1930.64萬輛，同比分別(bie)增長4.63%和(he)4.33%，汽(qi)(qi)車(che)(che)工業(ye)硅橡(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)用(yong)(yong)量約(yue)達(da)2.0萬t。根據(ju)觀研天(tian)下的(de)(de)(de)新研究，增加(jia)有(you)機(ji)硅材料在汽(qi)(qi)車(che)(che)零(ling)(ling)部件方(fang)面(mian)的(de)(de)(de)用(yong)(yong)量，可以(yi)大幅度提(ti)高汽(qi)(qi)車(che)(che)的(de)(de)(de)安全(quan)性能，因此，汽(qi)(qi)車(che)(che)產量和(he)單車(che)(che)用(yong)(yong)量水平的(de)(de)(de)提(ti)高都將(jiang)推動汽(qi)(qi)車(che)(che)工業(ye)對硅橡(xiang)膠(jiao)需求的(de)(de)(de)增加(jia)。國(guo)家(jia)鼓(gu)勵自(zi)主品牌(pai)(pai)的(de)(de)(de)汽(qi)(qi)車(che)(che)發(fa)展(zhan)，關(guan)鍵汽(qi)(qi)車(che)(che)零(ling)(ling)部件實現自(zi)主化，《2012年度黨政機(ji)關(guan)公務用(yong)(yong)車(che)(che)選用(yong)(yong)車(che)(che)型(xing)目錄（征求意見(jian)稿）》為自(zi)主品牌(pai)(pai)擴大在政府采購(gou)的(de)(de)(de)市場份額(e)，為改變目前國(guo)內政府采購(gou)以(yi)合資(zi)品牌(pai)(pai)產品為主的(de)(de)(de)局面(mian)提(ti)供了(le)保(bao)障(zhang)。促(cu)進自(zi)主品牌(pai)(pai)發(fa)展(zhan)，國(guo)產汽(qi)(qi)車(che)(che)業(ye)的(de)(de)(de)繁榮將(jiang)為汽(qi)(qi)車(che)(che)膠(jiao)的(de)(de)(de)應(ying)用(yong)(yong)提(ti)供有(you)力保(bao)障(zhang)。預測未來(lai)3年，我(wo)國(guo)室溫硫化硅橡(xiang)膠(jiao)在汽(qi)(qi)車(che)(che)行業(ye)將(jiang)以(yi)年均(jun)20%增長。

此外(wai)，硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠是重(zhong)要的非(fei)石(shi)油(you)(you)基合(he)(he)成(cheng)(cheng)橡(xiang)膠，約占非(fei)石(shi)油(you)(you)基合(he)(he)成(cheng)(cheng)橡(xiang)膠消費量(liang)的98%。但因為石(shi)油(you)(you)價(jia)格(ge)的大(da)幅上漲，同時我(wo)國(guo)在硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠的關鍵原(yuan)料有機(ji)硅(gui)(gui)(gui)(gui)單體的生產(chan)技(ji)(ji)術方面取得突(tu)破，有機(ji)硅(gui)(gui)(gui)(gui)單體的生產(chan)技(ji)(ji)術在2005年(nian)前(qian)被幾家(jia)跨國(guo)公(gong)司壟斷，但目前(qian)我(wo)國(guo)已發(fa)展(zhan)成(cheng)(cheng)為全球有機(ji)硅(gui)(gui)(gui)(gui)單體第1大(da)國(guo)，這(zhe)2個(ge)方面原(yuan)因使硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠的價(jia)格(ge)從2011年(nian)起開(kai)始低于石(shi)油(you)(you)基合(he)(he)成(cheng)(cheng)橡(xiang)膠，僅約為大(da)宗石(shi)油(you)(you)基橡(xiang)膠的80%～90%，成(cheng)(cheng)為廉(lian)價(jia)的合(he)(he)成(cheng)(cheng)橡(xiang)膠，并(bing)開(kai)始大(da)規(gui)模替代石(shi)油(you)(you)基合(he)(he)成(cheng)(cheng)橡(xiang)膠。這(zhe)將(jiang)極大(da)拓展(zhan)有機(ji)硅(gui)(gui)(gui)(gui)產(chan)業的市場空間(jian)，同時將(jiang)帶動硅(gui)(gui)(gui)(gui)油(you)(you)、硅(gui)(gui)(gui)(gui)烷偶聯(lian)劑和硅(gui)(gui)(gui)(gui)樹脂等其他有機(ji)硅(gui)(gui)(gui)(gui)產(chan)品的消費。