硅橡膠是(shi)指主鏈(lian)由硅(gui)和氧(yang)原子(zi)交替構成，硅(gui)原子(zi)上(shang)通常連有兩個有機基(ji)團(tuan)的(de)橡膠。普通的(de)硅(gui)橡膠主要由含甲基(ji)和少量(liang)乙烯(xi)基(ji)的(de)硅(gui)氧(yang)鏈(lian)節(jie)組(zu)成。苯基(ji)的(de)引(yin)入(ru)可提(ti)高硅(gui)橡膠的(de)耐(nai)(nai)高、低溫(wen)(wen)性(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)，三氟(fu)丙基(ji)及氰(qing)基(ji)的(de)引(yin)入(ru)則(ze)可提(ti)高硅(gui)橡膠的(de)耐(nai)(nai)溫(wen)(wen)及耐(nai)(nai)油性(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。硅(gui)橡膠耐(nai)(nai)低溫(wen)(wen)性(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)良好，一般在(zai)(zai)-55℃下仍(reng)能(neng)(neng)(neng)工(gong)作(zuo)。引(yin)入(ru)苯基(ji)后，可達(da)-73℃。硅(gui)橡膠的(de)耐(nai)(nai)熱性(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)也很突出(chu)，在(zai)(zai)180℃下可長(chang)期工(gong)作(zuo)，稍高于200℃也能(neng)(neng)(neng)承受(shou)數(shu)周或更長(chang)時間仍(reng)有彈性(xing)(xing)，瞬(shun)時可耐(nai)(nai)300℃以上(shang)的(de)高溫(wen)(wen)。硅(gui)橡膠的(de)透(tou)氣(qi)(qi)性(xing)(xing)好，氧(yang)氣(qi)(qi)透(tou)過率在(zai)(zai)合成聚合物(wu)中是(shi)較高的(de)。此(ci)外，硅(gui)橡膠還(huan)具有生理惰性(xing)(xing)、不會導致凝血的(de)突出(chu)特(te)性(xing)(xing)，因此(ci)在(zai)(zai)醫用領域應用廣泛。

主要品種

硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)分(fen)類(lei)的方(fang)法(fa)很多，通常按(an)(an)固化(hua)(hua)前(qian)的形態分(fen)為(wei)固體硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)和液體硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)；按(an)(an)硫(liu)化(hua)(hua)溫(wen)度分(fen)為(wei)室溫(wen)硫(liu)化(hua)(hua)硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)，高(gao)溫(wen)硫(liu)化(hua)(hua)硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)；按(an)(an)所用(yong)單體的不同，可(ke)分(fen)為(wei)甲基(ji)乙烯基(ji)硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)，甲基(ji)苯(ben)基(ji)乙烯基(ji)硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)、氟硅(gui)(gui)(gui)(gui)，腈硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)等(deng)；按(an)(an)性能(neng)和用(yong)途的不同又可(ke)分(fen)為(wei)通用(yong)型(xing)(xing)、超耐(nai)低溫(wen)型(xing)(xing)、超耐(nai)高(gao)溫(wen)型(xing)(xing)、高(gao)強力(li)型(xing)(xing)、耐(nai)油型(xing)(xing)、醫用(yong)型(xing)(xing)等(deng)等(deng)。

發展史

硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠早期(qi)是由美國(guo)(guo)以(yi)三氯(lv)化鐵為(wei)催化劑(ji)合(he)成(cheng)的。1945年(nian)，硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠產(chan)品問世。1948年(nian)，采用高比表面積(ji)的氣(qi)相(xiang)法白炭黑補強的硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠研(yan)制成(cheng)功，使(shi)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠的性(xing)能躍升到(dao)(dao)實用階段，奠定(ding)了現代硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠生產(chan)技(ji)術的基(ji)礎。從二甲基(ji)二氯(lv)硅(gui)(gui)烷合(he)成(cheng)開始(shi)生產(chan)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠的國(guo)(guo)家有美國(guo)(guo)。俄(e)羅斯、德國(guo)(guo)、日本(ben)、韓國(guo)(guo)和中國(guo)(guo)等。中國(guo)(guo)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠的工業(ye)化研(yan)究(jiu)始(shi)于(yu)1957年(nian)，多家研(yan)究(jiu)所和企業(ye)陸(lu)續(xu)開發出各種硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠。到(dao)(dao)2003年(nian)底(di)，中國(guo)(guo)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠生產(chan)能力為(wei)135千噸，其中高溫膠100千噸。

高溫硫化硅橡膠

高(gao)溫硫(liu)(liu)(liu)化(hua)硅橡膠(jiao)是指聚硅氧烷變(bian)成(cheng)彈性體的(de)過(guo)程(cheng)是經過(guo)高(gao)溫（110-170℃）硫(liu)(liu)(liu)化(hua)成(cheng)型(xing)的(de)。它主要以高(gao)分子量的(de)聚甲基乙烯基硅氧烷為(wei)生膠(jiao)，混入(ru)補強填(tian)料、硫(liu)(liu)(liu)化(hua)劑等，在加(jia)(jia)熱加(jia)(jia)壓(ya)下(xia)硫(liu)(liu)(liu)化(hua)成(cheng)彈性體。硅橡膠(jiao)的(de)補強主要是各(ge)種(zhong)(zhong)類型(xing)的(de)白炭黑，可使硫(liu)(liu)(liu)化(hua)膠(jiao)的(de)強度增(zeng)加(jia)(jia)數十倍(bei)。有時為(wei)了(le)降低成(cheng)本或改(gai)善膠(jiao)料性能及賦予硫(liu)(liu)(liu)化(hua)膠(jiao)各(ge)種(zhong)(zhong)特殊的(de)性能，也加(jia)(jia)入(ru)相應的(de)各(ge)種(zhong)(zhong)添加(jia)(jia)劑。硫(liu)(liu)(liu)化(hua)劑是各(ge)種(zhong)(zhong)有機過(guo)氧化(hua)物或加(jia)(jia)成(cheng)反(fan)應催化(hua)劑。

加工成(cheng)型方法如圖所示(shi)。一次硫(liu)化(hua)的(de)目的(de)是進行高(gao)分子鏈的(de)交聯反應；二次硫(liu)化(hua)的(de)目的(de)是進行補(bu)充(chong)交聯、驅(qu)除硫(liu)化(hua)劑分解產物(wu)和(he)其他揮發性化(hua)合物(wu)以穩定(ding)硫(liu)化(hua)膠(jiao)的(de)各項性能。常用(yong)的(de)設備有開放(fang)式煉膠(jiao)機(ji)、捏合機(ji)及(ji)真空密(mi)煉機(ji)。

主要性能

（1）高(gao)(gao)(gao)溫(wen)(wen)(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。硅橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)顯(xian)著的(de)(de)(de)(de)特(te)征是(shi)高(gao)(gao)(gao)溫(wen)(wen)(wen)(wen)穩定(ding)性(xing)(xing)(xing)(xing)，雖然常溫(wen)(wen)(wen)(wen)下(xia)(xia)硅橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)強度(du)僅是(shi)天(tian)然橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)或某些合成橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)一(yi)半，但在200℃以上的(de)(de)(de)(de)高(gao)(gao)(gao)溫(wen)(wen)(wen)(wen)環境下(xia)(xia)，硅橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)仍能(neng)(neng)(neng)保持一(yi)定(ding)的(de)(de)(de)(de)柔韌(ren)性(xing)(xing)(xing)(xing)、回彈性(xing)(xing)(xing)(xing)和(he)表面硬度(du)，且(qie)力學(xue)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)無明顯(xian)變化。（2）低溫(wen)(wen)(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)硅橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)玻璃化溫(wen)(wen)(wen)(wen)度(du)一(yi)般為(wei)-70~-50℃，特(te)殊配方可達(da)-100℃，表明其低溫(wen)(wen)(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)優異。這對航空(kong)、宇航工(gong)業的(de)(de)(de)(de)意義重大(da)。（3）耐(nai)(nai)候性(xing)(xing)(xing)(xing)硅橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)中Si-O-Si鍵對氧(yang)(yang)、臭氧(yang)(yang)及(ji)紫外線等(deng)十(shi)分穩定(ding)，在不加(jia)任何添加(jia)劑(ji)的(de)(de)(de)(de)情況(kuang)下(xia)(xia)，就具有(you)優良的(de)(de)(de)(de)耐(nai)(nai)候性(xing)(xing)(xing)(xing)。（4）電氣性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。硅橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)具有(you)優異的(de)(de)(de)(de)絕(jue)緣性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)，耐(nai)(nai)電暈性(xing)(xing)(xing)(xing)和(he)耐(nai)(nai)電弧(hu)性(xing)(xing)(xing)(xing)也非常好。（5）物(wu)理(li)(li)機械(xie)(xie)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。硅橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)常溫(wen)(wen)(wen)(wen)下(xia)(xia)的(de)(de)(de)(de)物(wu)理(li)(li)機械(xie)(xie)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)比通用(yong)(yong)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)差(cha)，但在150℃的(de)(de)(de)(de)高(gao)(gao)(gao)溫(wen)(wen)(wen)(wen)和(he)-50℃的(de)(de)(de)(de)低溫(wen)(wen)(wen)(wen)下(xia)(xia)，其物(wu)理(li)(li)機械(xie)(xie)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)優于通用(yong)(yong)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)。（6）耐(nai)(nai)油及(ji)化學(xue)試劑(ji)性(xing)(xing)(xing)(xing)。普(pu)通硅橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)具有(you)中等(deng)的(de)(de)(de)(de)耐(nai)(nai)油、耐(nai)(nai)溶劑(ji)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。（7）氣體(ti)(ti)透(tou)(tou)過性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。室溫(wen)(wen)(wen)(wen)下(xia)(xia)硅橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)對空(kong)氣、氮、氧(yang)(yang)、二氧(yang)(yang)化碳(tan)等(deng)氣體(ti)(ti)的(de)(de)(de)(de)透(tou)(tou)氣性(xing)(xing)(xing)(xing)比天(tian)然橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)高(gao)(gao)(gao)出30-50倍。（8）生理(li)(li)惰(duo)性(xing)(xing)(xing)(xing)。硅橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)無毒(du)，無味，無嗅(xiu)，與人體(ti)(ti)組織(zhi)不粘連，具有(you)抗凝血作(zuo)用(yong)(yong)，對肌體(ti)(ti)組織(zhi)的(de)(de)(de)(de)反應性(xing)(xing)(xing)(xing)非常少。特(te)別適合作(zuo)為(wei)醫用(yong)(yong)材料。

硅橡膠的用量

據中國汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)工業(ye)(ye)協會統計，2012年(nian)(nian)，汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)產銷分(fen)別(bie)達到1927.18萬輛和1930.64萬輛，同比分(fen)別(bie)增(zeng)長4.63%和4.33%，汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)工業(ye)(ye)硅橡(xiang)膠的(de)(de)用(yong)(yong)量(liang)約達2.0萬t。根據觀研(yan)(yan)天下的(de)(de)新研(yan)(yan)究，增(zeng)加(jia)有機硅材料(liao)在汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)零部件方面的(de)(de)用(yong)(yong)量(liang)，可以大幅度提高汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)的(de)(de)安全性能，因此，汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)產量(liang)和單車(che)(che)(che)用(yong)(yong)量(liang)水平的(de)(de)提高都將(jiang)(jiang)推動汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)工業(ye)(ye)對硅橡(xiang)膠需求的(de)(de)增(zeng)加(jia)。國家(jia)鼓勵(li)自(zi)主(zhu)品(pin)(pin)牌(pai)的(de)(de)汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)發(fa)展，關鍵汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)零部件實(shi)現自(zi)主(zhu)化，《2012年(nian)(nian)度黨政(zheng)機關公務(wu)用(yong)(yong)車(che)(che)(che)選(xuan)用(yong)(yong)車(che)(che)(che)型(xing)目錄（征求意見稿）》為自(zi)主(zhu)品(pin)(pin)牌(pai)擴大在政(zheng)府(fu)采(cai)購的(de)(de)市場(chang)份額，為改(gai)變(bian)目前國內政(zheng)府(fu)采(cai)購以合資品(pin)(pin)牌(pai)產品(pin)(pin)為主(zhu)的(de)(de)局(ju)面提供(gong)了保障。促(cu)進自(zi)主(zhu)品(pin)(pin)牌(pai)發(fa)展，國產汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)業(ye)(ye)的(de)(de)繁榮將(jiang)(jiang)為汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)膠的(de)(de)應用(yong)(yong)提供(gong)有力(li)保障。預測未來(lai)3年(nian)(nian)，我國室溫硫化硅橡(xiang)膠在汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)行業(ye)(ye)將(jiang)(jiang)以年(nian)(nian)均20%增(zeng)長。

此外(wai)，硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)是重要的(de)(de)(de)(de)非石油(you)基(ji)(ji)(ji)合成橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)，約(yue)占非石油(you)基(ji)(ji)(ji)合成橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)消費(fei)量的(de)(de)(de)(de)98%。但(dan)因為石油(you)價(jia)格(ge)的(de)(de)(de)(de)大(da)幅(fu)上漲(zhang)，同(tong)時我(wo)國在(zai)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)關(guan)鍵原料有(you)(you)機硅(gui)(gui)(gui)單(dan)體的(de)(de)(de)(de)生(sheng)產(chan)(chan)技術方面取得(de)突(tu)破，有(you)(you)機硅(gui)(gui)(gui)單(dan)體的(de)(de)(de)(de)生(sheng)產(chan)(chan)技術在(zai)2005年前被幾家跨國公(gong)司壟斷(duan)，但(dan)目前我(wo)國已發展成為全球有(you)(you)機硅(gui)(gui)(gui)單(dan)體第1大(da)國，這(zhe)2個方面原因使(shi)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)價(jia)格(ge)從2011年起(qi)開始低(di)于石油(you)基(ji)(ji)(ji)合成橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)，僅(jin)約(yue)為大(da)宗石油(you)基(ji)(ji)(ji)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)80%～90%，成為廉(lian)價(jia)的(de)(de)(de)(de)合成橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)，并開始大(da)規模替代石油(you)基(ji)(ji)(ji)合成橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)。這(zhe)將極大(da)拓展有(you)(you)機硅(gui)(gui)(gui)產(chan)(chan)業(ye)的(de)(de)(de)(de)市(shi)場空間(jian)，同(tong)時將帶動硅(gui)(gui)(gui)油(you)、硅(gui)(gui)(gui)烷(wan)偶聯劑(ji)和(he)硅(gui)(gui)(gui)樹脂(zhi)等其他有(you)(you)機硅(gui)(gui)(gui)產(chan)(chan)品的(de)(de)(de)(de)消費(fei)。