硅橡膠是指主(zhu)鏈由硅(gui)(gui)和(he)氧原子(zi)交(jiao)替構成，硅(gui)(gui)原子(zi)上(shang)通(tong)(tong)常連有(you)兩個有(you)機基(ji)團(tuan)的(de)(de)(de)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)。普通(tong)(tong)的(de)(de)(de)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)主(zhu)要(yao)由含(han)甲基(ji)和(he)少(shao)量乙(yi)烯基(ji)的(de)(de)(de)硅(gui)(gui)氧鏈節組成。苯(ben)基(ji)的(de)(de)(de)引(yin)(yin)入可(ke)提高(gao)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)耐(nai)(nai)(nai)(nai)高(gao)、低(di)溫性(xing)能，三氟丙基(ji)及(ji)氰基(ji)的(de)(de)(de)引(yin)(yin)入則可(ke)提高(gao)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)耐(nai)(nai)(nai)(nai)溫及(ji)耐(nai)(nai)(nai)(nai)油性(xing)能。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)耐(nai)(nai)(nai)(nai)低(di)溫性(xing)能良好，一般在-55℃下仍(reng)能工作(zuo)。引(yin)(yin)入苯(ben)基(ji)后，可(ke)達-73℃。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)耐(nai)(nai)(nai)(nai)熱性(xing)能也很突(tu)出，在180℃下可(ke)長期(qi)工作(zuo)，稍高(gao)于200℃也能承(cheng)受數周或更(geng)長時間仍(reng)有(you)彈性(xing)，瞬時可(ke)耐(nai)(nai)(nai)(nai)300℃以上(shang)的(de)(de)(de)高(gao)溫。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)透(tou)氣性(xing)好，氧氣透(tou)過率在合(he)成聚合(he)物(wu)中是較高(gao)的(de)(de)(de)。此外(wai)，硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)還具有(you)生理惰性(xing)、不(bu)會導(dao)致凝血的(de)(de)(de)突(tu)出特性(xing)，因此在醫用領(ling)域應用廣泛。

主要品種

硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)分類的(de)方(fang)法很多，通常(chang)按(an)固化前的(de)形態分為固體硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)和液體硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)；按(an)硫(liu)化溫(wen)(wen)(wen)度(du)分為室溫(wen)(wen)(wen)硫(liu)化硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)，高(gao)(gao)溫(wen)(wen)(wen)硫(liu)化硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)；按(an)所(suo)用單體的(de)不(bu)同，可(ke)分為甲(jia)基乙烯基硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)，甲(jia)基苯(ben)基乙烯基硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)、氟硅(gui)(gui)，腈硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)等；按(an)性能和用途(tu)的(de)不(bu)同又可(ke)分為通用型(xing)、超耐低(di)溫(wen)(wen)(wen)型(xing)、超耐高(gao)(gao)溫(wen)(wen)(wen)型(xing)、高(gao)(gao)強力型(xing)、耐油(you)型(xing)、醫用型(xing)等等。

發展史

硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)早期是由美國(guo)以三氯化鐵為(wei)(wei)催(cui)化劑合成的(de)(de)(de)(de)。1945年(nian)(nian)，硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)產(chan)品問(wen)世。1948年(nian)(nian)，采用(yong)高比表面(mian)積(ji)的(de)(de)(de)(de)氣相法白炭黑補強的(de)(de)(de)(de)硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)研(yan)制(zhi)成功(gong)，使硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)性(xing)能躍升到(dao)(dao)實用(yong)階(jie)段，奠定了現代硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)生(sheng)產(chan)技(ji)術(shu)的(de)(de)(de)(de)基(ji)礎。從二甲基(ji)二氯硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)烷合成開(kai)(kai)始(shi)生(sheng)產(chan)硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)國(guo)家有美國(guo)。俄羅斯、德(de)國(guo)、日本、韓國(guo)和中(zhong)國(guo)等。中(zhong)國(guo)硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)工業化研(yan)究始(shi)于1957年(nian)(nian)，多(duo)家研(yan)究所(suo)和企(qi)業陸續開(kai)(kai)發(fa)出各種硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)。到(dao)(dao)2003年(nian)(nian)底，中(zhong)國(guo)硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)生(sheng)產(chan)能力為(wei)(wei)135千噸，其中(zhong)高溫膠(jiao)(jiao)(jiao)100千噸。

高溫硫化硅橡膠

高(gao)(gao)(gao)溫硫化(hua)硅橡(xiang)膠(jiao)(jiao)是(shi)指(zhi)聚硅氧(yang)烷變成(cheng)彈(dan)性(xing)(xing)體的(de)(de)(de)過(guo)程是(shi)經過(guo)高(gao)(gao)(gao)溫（110-170℃）硫化(hua)成(cheng)型(xing)的(de)(de)(de)。它主要(yao)(yao)以高(gao)(gao)(gao)分子量的(de)(de)(de)聚甲(jia)基乙烯(xi)基硅氧(yang)烷為生膠(jiao)(jiao)，混(hun)入補強(qiang)填(tian)料、硫化(hua)劑等，在加(jia)(jia)熱加(jia)(jia)壓下(xia)硫化(hua)成(cheng)彈(dan)性(xing)(xing)體。硅橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)補強(qiang)主要(yao)(yao)是(shi)各(ge)(ge)種(zhong)類(lei)型(xing)的(de)(de)(de)白(bai)炭黑(hei)，可(ke)使硫化(hua)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)強(qiang)度增加(jia)(jia)數(shu)十倍。有時為了(le)降(jiang)低(di)成(cheng)本或改善(shan)膠(jiao)(jiao)料性(xing)(xing)能及賦(fu)予硫化(hua)膠(jiao)(jiao)各(ge)(ge)種(zhong)特殊(shu)的(de)(de)(de)性(xing)(xing)能，也(ye)加(jia)(jia)入相應的(de)(de)(de)各(ge)(ge)種(zhong)添加(jia)(jia)劑。硫化(hua)劑是(shi)各(ge)(ge)種(zhong)有機(ji)過(guo)氧(yang)化(hua)物或加(jia)(jia)成(cheng)反應催化(hua)劑。

加工(gong)成型方法如圖所(suo)示。一次(ci)硫化的(de)目(mu)的(de)是(shi)進行(xing)高分(fen)子(zi)鏈的(de)交(jiao)聯反(fan)應；二次(ci)硫化的(de)目(mu)的(de)是(shi)進行(xing)補(bu)充交(jiao)聯、驅(qu)除硫化劑分(fen)解產物(wu)和(he)其他揮發性(xing)化合物(wu)以(yi)穩定硫化膠(jiao)的(de)各項性(xing)能。常用的(de)設備(bei)有開放式煉(lian)膠(jiao)機(ji)、捏合機(ji)及真空密煉(lian)機(ji)。

主要性能

（1）高(gao)(gao)(gao)溫(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)顯著的(de)(de)特征是高(gao)(gao)(gao)溫(wen)穩定(ding)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)，雖然(ran)常溫(wen)下硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)強度僅是天(tian)然(ran)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)或某(mou)些(xie)合(he)成橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)一(yi)(yi)半，但(dan)在(zai)200℃以上(shang)的(de)(de)高(gao)(gao)(gao)溫(wen)環境下，硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)仍能(neng)(neng)保持一(yi)(yi)定(ding)的(de)(de)柔韌(ren)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)、回彈性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)和表面硬度，且力學性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)無明顯變化。（2）低(di)溫(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)玻璃化溫(wen)度一(yi)(yi)般為(wei)-70~-50℃，特殊配(pei)方可達-100℃，表明其低(di)溫(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)優(you)(you)異(yi)。這(zhe)對航空、宇航工業的(de)(de)意義重大(da)。（3）耐(nai)候(hou)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)中(zhong)Si-O-Si鍵對氧、臭氧及(ji)紫外線等十分(fen)穩定(ding)，在(zai)不加(jia)任何添加(jia)劑(ji)(ji)的(de)(de)情況(kuang)下，就(jiu)具有(you)優(you)(you)良(liang)的(de)(de)耐(nai)候(hou)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)。（4）電(dian)氣(qi)(qi)(qi)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)具有(you)優(you)(you)異(yi)的(de)(de)絕緣性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)，耐(nai)電(dian)暈性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)和耐(nai)電(dian)弧性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)也非(fei)常好。（5）物理機(ji)械(xie)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)常溫(wen)下的(de)(de)物理機(ji)械(xie)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)比通(tong)用橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)差(cha)，但(dan)在(zai)150℃的(de)(de)高(gao)(gao)(gao)溫(wen)和-50℃的(de)(de)低(di)溫(wen)下，其物理機(ji)械(xie)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)優(you)(you)于通(tong)用橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)。（6）耐(nai)油及(ji)化學試(shi)劑(ji)(ji)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)。普通(tong)硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)具有(you)中(zhong)等的(de)(de)耐(nai)油、耐(nai)溶劑(ji)(ji)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。（7）氣(qi)(qi)(qi)體透過性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。室溫(wen)下硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)對空氣(qi)(qi)(qi)、氮、氧、二氧化碳等氣(qi)(qi)(qi)體的(de)(de)透氣(qi)(qi)(qi)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)比天(tian)然(ran)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)高(gao)(gao)(gao)出30-50倍(bei)。（8）生理惰性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)。硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)無毒，無味，無嗅，與人體組(zu)織(zhi)不粘連(lian)，具有(you)抗凝血(xue)作用，對肌體組(zu)織(zhi)的(de)(de)反應性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)非(fei)常少。特別適合(he)作為(wei)醫用材料。

硅橡膠的用量

據(ju)中國汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)工業(ye)協(xie)會統計，2012年(nian)(nian)，汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)產(chan)銷分(fen)別達到1927.18萬輛和(he)1930.64萬輛，同比分(fen)別增長4.63%和(he)4.33%，汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)工業(ye)硅橡膠(jiao)的(de)用(yong)量(liang)約(yue)達2.0萬t。根據(ju)觀研天下的(de)新研究，增加(jia)有機硅材料在汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)零(ling)(ling)部件方面的(de)用(yong)量(liang)，可以(yi)大(da)幅(fu)度提(ti)(ti)高汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)的(de)安全性能，因此，汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)產(chan)量(liang)和(he)單車(che)(che)(che)(che)用(yong)量(liang)水平的(de)提(ti)(ti)高都將(jiang)推動汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)工業(ye)對硅橡膠(jiao)需求的(de)增加(jia)。國家鼓勵自主(zhu)(zhu)(zhu)品(pin)牌的(de)汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)發(fa)展，關(guan)鍵汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)零(ling)(ling)部件實現自主(zhu)(zhu)(zhu)化，《2012年(nian)(nian)度黨政機關(guan)公務(wu)用(yong)車(che)(che)(che)(che)選用(yong)車(che)(che)(che)(che)型(xing)目錄（征求意見稿）》為(wei)(wei)自主(zhu)(zhu)(zhu)品(pin)牌擴(kuo)大(da)在政府采(cai)購(gou)的(de)市場份(fen)額，為(wei)(wei)改變目前(qian)國內政府采(cai)購(gou)以(yi)合資(zi)品(pin)牌產(chan)品(pin)為(wei)(wei)主(zhu)(zhu)(zhu)的(de)局面提(ti)(ti)供(gong)了保障。促(cu)進(jin)自主(zhu)(zhu)(zhu)品(pin)牌發(fa)展，國產(chan)汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)業(ye)的(de)繁榮將(jiang)為(wei)(wei)汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)膠(jiao)的(de)應(ying)用(yong)提(ti)(ti)供(gong)有力保障。預測(ce)未來3年(nian)(nian)，我(wo)國室溫硫化硅橡膠(jiao)在汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)行(xing)業(ye)將(jiang)以(yi)年(nian)(nian)均20%增長。

此(ci)外(wai)，硅橡(xiang)膠(jiao)(jiao)是重要的非石油基(ji)合成(cheng)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)，約占非石油基(ji)合成(cheng)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)消費量的98%。但因(yin)為(wei)石油價(jia)格(ge)的大(da)幅上漲(zhang)，同時(shi)我國在硅橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的關鍵原(yuan)料(liao)有機硅單(dan)(dan)體的生產技術(shu)方(fang)面(mian)取得突破，有機硅單(dan)(dan)體的生產技術(shu)在2005年(nian)(nian)前(qian)被幾家跨國公(gong)司壟斷(duan)，但目前(qian)我國已發展成(cheng)為(wei)全球有機硅單(dan)(dan)體第1大(da)國，這2個方(fang)面(mian)原(yuan)因(yin)使硅橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的價(jia)格(ge)從2011年(nian)(nian)起開(kai)始低于石油基(ji)合成(cheng)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)，僅約為(wei)大(da)宗石油基(ji)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的80%～90%，成(cheng)為(wei)廉價(jia)的合成(cheng)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)，并開(kai)始大(da)規(gui)模替代石油基(ji)合成(cheng)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)。這將極大(da)拓展有機硅產業的市場空間，同時(shi)將帶動硅油、硅烷偶聯劑和硅樹脂(zhi)等其他(ta)有機硅產品(pin)的消費。