硅橡膠是(shi)指主(zhu)鏈由硅(gui)(gui)和氧原(yuan)子交替構成，硅(gui)(gui)原(yuan)子上通(tong)常連有(you)兩(liang)個有(you)機基(ji)團的(de)(de)(de)(de)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)。普通(tong)的(de)(de)(de)(de)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)主(zhu)要由含(han)甲基(ji)和少(shao)量乙烯基(ji)的(de)(de)(de)(de)硅(gui)(gui)氧鏈節組成。苯基(ji)的(de)(de)(de)(de)引(yin)入可(ke)提高(gao)(gao)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)耐(nai)(nai)高(gao)(gao)、低溫性(xing)(xing)(xing)能(neng)，三氟丙基(ji)及氰基(ji)的(de)(de)(de)(de)引(yin)入則可(ke)提高(gao)(gao)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)耐(nai)(nai)溫及耐(nai)(nai)油性(xing)(xing)(xing)能(neng)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)耐(nai)(nai)低溫性(xing)(xing)(xing)能(neng)良好，一般(ban)在-55℃下仍(reng)能(neng)工(gong)作。引(yin)入苯基(ji)后(hou)，可(ke)達-73℃。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)耐(nai)(nai)熱(re)性(xing)(xing)(xing)能(neng)也(ye)很突(tu)出，在180℃下可(ke)長(chang)期工(gong)作，稍高(gao)(gao)于200℃也(ye)能(neng)承受數周或更長(chang)時間仍(reng)有(you)彈(dan)性(xing)(xing)(xing)，瞬時可(ke)耐(nai)(nai)300℃以上的(de)(de)(de)(de)高(gao)(gao)溫。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)透(tou)氣性(xing)(xing)(xing)好，氧氣透(tou)過率在合成聚合物中是(shi)較高(gao)(gao)的(de)(de)(de)(de)。此外，硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)還具有(you)生理惰(duo)性(xing)(xing)(xing)、不(bu)會導(dao)致凝血的(de)(de)(de)(de)突(tu)出特性(xing)(xing)(xing)，因此在醫用領域應用廣泛。

主要品種

硅橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)分類的(de)方(fang)法(fa)很多，通(tong)常按固(gu)化(hua)前的(de)形(xing)態分為(wei)固(gu)體(ti)硅橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)和液體(ti)硅橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)；按硫化(hua)溫(wen)度分為(wei)室(shi)溫(wen)硫化(hua)硅橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)，高(gao)溫(wen)硫化(hua)硅橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)；按所用單(dan)體(ti)的(de)不同，可(ke)(ke)分為(wei)甲(jia)基(ji)(ji)(ji)乙烯基(ji)(ji)(ji)硅橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)，甲(jia)基(ji)(ji)(ji)苯基(ji)(ji)(ji)乙烯基(ji)(ji)(ji)硅橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)、氟硅，腈硅橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)等(deng)(deng)；按性能和用途的(de)不同又可(ke)(ke)分為(wei)通(tong)用型(xing)(xing)、超(chao)耐低(di)溫(wen)型(xing)(xing)、超(chao)耐高(gao)溫(wen)型(xing)(xing)、高(gao)強力型(xing)(xing)、耐油型(xing)(xing)、醫用型(xing)(xing)等(deng)(deng)等(deng)(deng)。

發展史

硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)早期是由美國(guo)(guo)以三氯化(hua)鐵(tie)為催化(hua)劑(ji)合(he)(he)成的(de)(de)。1945年(nian)，硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)產(chan)品問世(shi)。1948年(nian)，采用高比表(biao)面(mian)積(ji)的(de)(de)氣(qi)相法白炭黑補強的(de)(de)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)研(yan)制成功，使(shi)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)性能(neng)躍升到實用階段，奠定了現(xian)代硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)生(sheng)產(chan)技(ji)術的(de)(de)基礎。從二(er)甲(jia)基二(er)氯硅(gui)(gui)烷合(he)(he)成開始(shi)生(sheng)產(chan)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)國(guo)(guo)家(jia)有美國(guo)(guo)。俄羅斯、德國(guo)(guo)、日本、韓(han)國(guo)(guo)和(he)中(zhong)國(guo)(guo)等。中(zhong)國(guo)(guo)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)工業化(hua)研(yan)究(jiu)(jiu)始(shi)于1957年(nian)，多(duo)家(jia)研(yan)究(jiu)(jiu)所和(he)企業陸續(xu)開發(fa)出各種(zhong)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)。到2003年(nian)底，中(zhong)國(guo)(guo)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)生(sheng)產(chan)能(neng)力為135千噸，其(qi)中(zhong)高溫膠(jiao)(jiao)100千噸。

高溫硫化硅橡膠

高(gao)(gao)溫硫(liu)化(hua)(hua)(hua)(hua)硅(gui)(gui)橡膠(jiao)是(shi)(shi)指聚硅(gui)(gui)氧烷變成(cheng)彈(dan)性(xing)(xing)體(ti)的(de)過(guo)(guo)程是(shi)(shi)經過(guo)(guo)高(gao)(gao)溫（110-170℃）硫(liu)化(hua)(hua)(hua)(hua)成(cheng)型的(de)。它主要以高(gao)(gao)分子量的(de)聚甲基乙烯基硅(gui)(gui)氧烷為(wei)生膠(jiao)，混入補(bu)強(qiang)填(tian)料(liao)、硫(liu)化(hua)(hua)(hua)(hua)劑(ji)等，在加(jia)熱(re)加(jia)壓下硫(liu)化(hua)(hua)(hua)(hua)成(cheng)彈(dan)性(xing)(xing)體(ti)。硅(gui)(gui)橡膠(jiao)的(de)補(bu)強(qiang)主要是(shi)(shi)各種(zhong)類型的(de)白炭黑(hei)，可使硫(liu)化(hua)(hua)(hua)(hua)膠(jiao)的(de)強(qiang)度增加(jia)數十(shi)倍(bei)。有(you)時為(wei)了降低(di)成(cheng)本或改善膠(jiao)料(liao)性(xing)(xing)能及賦予硫(liu)化(hua)(hua)(hua)(hua)膠(jiao)各種(zhong)特殊的(de)性(xing)(xing)能，也(ye)加(jia)入相應(ying)(ying)的(de)各種(zhong)添(tian)加(jia)劑(ji)。硫(liu)化(hua)(hua)(hua)(hua)劑(ji)是(shi)(shi)各種(zhong)有(you)機(ji)過(guo)(guo)氧化(hua)(hua)(hua)(hua)物或加(jia)成(cheng)反應(ying)(ying)催化(hua)(hua)(hua)(hua)劑(ji)。

加工成型方法如圖(tu)所示。一(yi)次(ci)硫(liu)化的目(mu)的是進(jin)行高分子鏈的交聯反(fan)應；二次(ci)硫(liu)化的目(mu)的是進(jin)行補充交聯、驅除硫(liu)化劑分解產物(wu)和其他揮發性化合物(wu)以(yi)穩定硫(liu)化膠(jiao)的各項性能。常用的設備有(you)開(kai)放(fang)式煉(lian)(lian)膠(jiao)機(ji)、捏合機(ji)及真空密煉(lian)(lian)機(ji)。

主要性能

（1）高溫(wen)(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)顯(xian)著(zhu)的(de)(de)(de)特(te)征是(shi)高溫(wen)(wen)(wen)穩(wen)定性(xing)(xing)(xing)，雖然常(chang)(chang)溫(wen)(wen)(wen)下(xia)(xia)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)強度(du)僅是(shi)天然橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)或某些(xie)合成(cheng)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)一半，但(dan)在200℃以上的(de)(de)(de)高溫(wen)(wen)(wen)環(huan)境下(xia)(xia)，硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)仍(reng)能(neng)(neng)保持一定的(de)(de)(de)柔韌(ren)性(xing)(xing)(xing)、回彈性(xing)(xing)(xing)和表(biao)面硬度(du)，且力學性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)無(wu)明顯(xian)變化(hua)。（2）低(di)(di)溫(wen)(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)玻璃化(hua)溫(wen)(wen)(wen)度(du)一般為-70~-50℃，特(te)殊(shu)配(pei)方可達(da)-100℃，表(biao)明其低(di)(di)溫(wen)(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)優(you)異。這對(dui)航空、宇航工業的(de)(de)(de)意義重大。（3）耐(nai)候性(xing)(xing)(xing)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)中Si-O-Si鍵對(dui)氧、臭氧及紫(zi)外線等十分穩(wen)定，在不(bu)加任(ren)何添加劑的(de)(de)(de)情況下(xia)(xia)，就具有優(you)良(liang)的(de)(de)(de)耐(nai)候性(xing)(xing)(xing)。（4）電氣性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)具有優(you)異的(de)(de)(de)絕緣性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)，耐(nai)電暈性(xing)(xing)(xing)和耐(nai)電弧性(xing)(xing)(xing)也非常(chang)(chang)好(hao)。（5）物(wu)理機械性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)常(chang)(chang)溫(wen)(wen)(wen)下(xia)(xia)的(de)(de)(de)物(wu)理機械性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)比通(tong)用(yong)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)差，但(dan)在150℃的(de)(de)(de)高溫(wen)(wen)(wen)和-50℃的(de)(de)(de)低(di)(di)溫(wen)(wen)(wen)下(xia)(xia)，其物(wu)理機械性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)優(you)于通(tong)用(yong)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)。（6）耐(nai)油及化(hua)學試劑性(xing)(xing)(xing)。普通(tong)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)具有中等的(de)(de)(de)耐(nai)油、耐(nai)溶劑性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。（7）氣體透過性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。室溫(wen)(wen)(wen)下(xia)(xia)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)對(dui)空氣、氮、氧、二(er)氧化(hua)碳等氣體的(de)(de)(de)透氣性(xing)(xing)(xing)比天然橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)高出30-50倍。（8）生理惰性(xing)(xing)(xing)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)無(wu)毒，無(wu)味，無(wu)嗅(xiu)，與人體組(zu)織(zhi)不(bu)粘連，具有抗凝血(xue)作用(yong)，對(dui)肌(ji)體組(zu)織(zhi)的(de)(de)(de)反應性(xing)(xing)(xing)非常(chang)(chang)少。特(te)別(bie)適(shi)合作為醫用(yong)材料(liao)。

硅橡膠的用量

據中國(guo)汽(qi)(qi)車(che)工業(ye)(ye)協會(hui)統計(ji)，2012年(nian)(nian)，汽(qi)(qi)車(che)產銷(xiao)分(fen)別(bie)達(da)到1927.18萬輛(liang)和1930.64萬輛(liang)，同(tong)比分(fen)別(bie)增長4.63%和4.33%，汽(qi)(qi)車(che)工業(ye)(ye)硅橡膠(jiao)的(de)用(yong)量(liang)(liang)約達(da)2.0萬t。根據觀研(yan)天下的(de)新(xin)研(yan)究，增加(jia)有機硅材料在(zai)(zai)汽(qi)(qi)車(che)零部件方面的(de)用(yong)量(liang)(liang)，可以(yi)大幅度提高汽(qi)(qi)車(che)的(de)安全性能，因此，汽(qi)(qi)車(che)產量(liang)(liang)和單(dan)車(che)用(yong)量(liang)(liang)水(shui)平的(de)提高都將推動(dong)汽(qi)(qi)車(che)工業(ye)(ye)對硅橡膠(jiao)需求(qiu)(qiu)的(de)增加(jia)。國(guo)家(jia)鼓(gu)勵自主(zhu)品(pin)(pin)牌的(de)汽(qi)(qi)車(che)發(fa)展，關鍵汽(qi)(qi)車(che)零部件實現自主(zhu)化，《2012年(nian)(nian)度黨政機關公務用(yong)車(che)選用(yong)車(che)型目(mu)錄（征求(qiu)(qiu)意見稿）》為(wei)(wei)自主(zhu)品(pin)(pin)牌擴大在(zai)(zai)政府(fu)采購(gou)的(de)市場份額(e)，為(wei)(wei)改變目(mu)前國(guo)內政府(fu)采購(gou)以(yi)合資品(pin)(pin)牌產品(pin)(pin)為(wei)(wei)主(zhu)的(de)局面提供了保(bao)障。促進自主(zhu)品(pin)(pin)牌發(fa)展，國(guo)產汽(qi)(qi)車(che)業(ye)(ye)的(de)繁榮(rong)將為(wei)(wei)汽(qi)(qi)車(che)膠(jiao)的(de)應用(yong)提供有力(li)保(bao)障。預測未來(lai)3年(nian)(nian)，我(wo)國(guo)室(shi)溫(wen)硫(liu)化硅橡膠(jiao)在(zai)(zai)汽(qi)(qi)車(che)行業(ye)(ye)將以(yi)年(nian)(nian)均20%增長。

此(ci)外，硅橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)是(shi)重(zhong)要的非石(shi)油(you)(you)(you)(you)基(ji)(ji)(ji)合(he)(he)(he)成(cheng)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)，約占非石(shi)油(you)(you)(you)(you)基(ji)(ji)(ji)合(he)(he)(he)成(cheng)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)消費量的98%。但因為(wei)石(shi)油(you)(you)(you)(you)價格的大(da)幅上漲，同時我(wo)國(guo)在硅橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)的關(guan)鍵原(yuan)料有機(ji)(ji)硅單體(ti)(ti)的生產(chan)技(ji)術(shu)方面(mian)取(qu)得突破(po)，有機(ji)(ji)硅單體(ti)(ti)的生產(chan)技(ji)術(shu)在2005年前(qian)被(bei)幾家跨國(guo)公司壟斷，但目前(qian)我(wo)國(guo)已發(fa)展成(cheng)為(wei)全球有機(ji)(ji)硅單體(ti)(ti)第1大(da)國(guo)，這2個方面(mian)原(yuan)因使硅橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)的價格從2011年起(qi)開始低(di)于石(shi)油(you)(you)(you)(you)基(ji)(ji)(ji)合(he)(he)(he)成(cheng)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)，僅約為(wei)大(da)宗(zong)石(shi)油(you)(you)(you)(you)基(ji)(ji)(ji)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)的80%～90%，成(cheng)為(wei)廉價的合(he)(he)(he)成(cheng)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)，并開始大(da)規模替代石(shi)油(you)(you)(you)(you)基(ji)(ji)(ji)合(he)(he)(he)成(cheng)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)。這將極大(da)拓展有機(ji)(ji)硅產(chan)業(ye)的市場空間(jian)，同時將帶動硅油(you)(you)(you)(you)、硅烷偶聯劑(ji)和硅樹脂等其(qi)他(ta)有機(ji)(ji)硅產(chan)品(pin)的消費。