硅橡膠是(shi)指主鏈由硅(gui)(gui)(gui)和氧(yang)原(yuan)子交(jiao)替構(gou)成(cheng)，硅(gui)(gui)(gui)原(yuan)子上(shang)通常連有兩個有機(ji)基(ji)團的(de)(de)(de)(de)(de)橡(xiang)膠(jiao)。普通的(de)(de)(de)(de)(de)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)主要由含甲(jia)基(ji)和少量乙烯(xi)基(ji)的(de)(de)(de)(de)(de)硅(gui)(gui)(gui)氧(yang)鏈節組成(cheng)。苯基(ji)的(de)(de)(de)(de)(de)引入(ru)可(ke)提高硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)(de)(de)耐高、低(di)溫(wen)性(xing)能，三(san)氟丙基(ji)及氰基(ji)的(de)(de)(de)(de)(de)引入(ru)則(ze)可(ke)提高硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)(de)(de)耐溫(wen)及耐油性(xing)能。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)耐低(di)溫(wen)性(xing)能良好，一(yi)般在-55℃下仍能工作。引入(ru)苯基(ji)后，可(ke)達-73℃。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)(de)(de)耐熱性(xing)能也很突出，在180℃下可(ke)長(chang)期工作，稍(shao)高于200℃也能承受(shou)數周或更長(chang)時(shi)間(jian)仍有彈性(xing)，瞬時(shi)可(ke)耐300℃以上(shang)的(de)(de)(de)(de)(de)高溫(wen)。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)(de)(de)透(tou)氣性(xing)好，氧(yang)氣透(tou)過率在合(he)成(cheng)聚(ju)合(he)物(wu)中是(shi)較(jiao)高的(de)(de)(de)(de)(de)。此(ci)外，硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)還具有生理(li)惰性(xing)、不會導致(zhi)凝(ning)血(xue)的(de)(de)(de)(de)(de)突出特性(xing)，因此(ci)在醫用(yong)領域應用(yong)廣泛。

主要品種

硅(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)分(fen)(fen)類的方法很(hen)多，通常(chang)按固化(hua)前的形態分(fen)(fen)為固體(ti)硅(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)和(he)液體(ti)硅(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)；按硫(liu)化(hua)溫(wen)(wen)度分(fen)(fen)為室溫(wen)(wen)硫(liu)化(hua)硅(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)，高(gao)溫(wen)(wen)硫(liu)化(hua)硅(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)；按所用(yong)(yong)單(dan)體(ti)的不(bu)同，可(ke)分(fen)(fen)為甲基乙烯基硅(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)，甲基苯基乙烯基硅(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)、氟硅(gui)(gui)，腈硅(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)等；按性能和(he)用(yong)(yong)途的不(bu)同又可(ke)分(fen)(fen)為通用(yong)(yong)型(xing)、超耐低(di)溫(wen)(wen)型(xing)、超耐高(gao)溫(wen)(wen)型(xing)、高(gao)強力型(xing)、耐油型(xing)、醫用(yong)(yong)型(xing)等等。

發展史

硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠早期是由美國(guo)(guo)(guo)以三氯化鐵為催化劑合成的(de)。1945年(nian)，硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠產品問世。1948年(nian)，采用高比表面積(ji)的(de)氣(qi)相法白(bai)炭黑補(bu)強(qiang)的(de)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠研(yan)(yan)制成功(gong)，使硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠的(de)性(xing)能(neng)躍升到實用階段，奠(dian)定了現代硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠生(sheng)產技術的(de)基(ji)礎(chu)。從二甲基(ji)二氯硅(gui)烷(wan)合成開始(shi)生(sheng)產硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠的(de)國(guo)(guo)(guo)家有美國(guo)(guo)(guo)。俄羅斯(si)、德國(guo)(guo)(guo)、日(ri)本、韓國(guo)(guo)(guo)和中(zhong)(zhong)(zhong)國(guo)(guo)(guo)等(deng)。中(zhong)(zhong)(zhong)國(guo)(guo)(guo)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠的(de)工(gong)業(ye)化研(yan)(yan)究始(shi)于1957年(nian)，多(duo)家研(yan)(yan)究所和企業(ye)陸續(xu)開發出各種硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠。到2003年(nian)底，中(zhong)(zhong)(zhong)國(guo)(guo)(guo)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠生(sheng)產能(neng)力為135千噸，其(qi)中(zhong)(zhong)(zhong)高溫膠100千噸。

高溫硫化硅橡膠

高溫硫(liu)化(hua)(hua)(hua)(hua)硅橡膠(jiao)(jiao)是(shi)指(zhi)聚硅氧(yang)烷變成(cheng)(cheng)(cheng)(cheng)彈性體的(de)過程(cheng)是(shi)經(jing)過高溫（110-170℃）硫(liu)化(hua)(hua)(hua)(hua)成(cheng)(cheng)(cheng)(cheng)型的(de)。它主要以高分子量的(de)聚甲基乙(yi)烯基硅氧(yang)烷為生膠(jiao)(jiao)，混入補強填(tian)料(liao)、硫(liu)化(hua)(hua)(hua)(hua)劑(ji)等，在加(jia)(jia)熱加(jia)(jia)壓(ya)下硫(liu)化(hua)(hua)(hua)(hua)成(cheng)(cheng)(cheng)(cheng)彈性體。硅橡膠(jiao)(jiao)的(de)補強主要是(shi)各(ge)種類型的(de)白炭黑，可(ke)使(shi)硫(liu)化(hua)(hua)(hua)(hua)膠(jiao)(jiao)的(de)強度增加(jia)(jia)數十倍。有時為了降低成(cheng)(cheng)(cheng)(cheng)本或(huo)改善膠(jiao)(jiao)料(liao)性能及賦予硫(liu)化(hua)(hua)(hua)(hua)膠(jiao)(jiao)各(ge)種特(te)殊的(de)性能，也加(jia)(jia)入相(xiang)應的(de)各(ge)種添加(jia)(jia)劑(ji)。硫(liu)化(hua)(hua)(hua)(hua)劑(ji)是(shi)各(ge)種有機過氧(yang)化(hua)(hua)(hua)(hua)物或(huo)加(jia)(jia)成(cheng)(cheng)(cheng)(cheng)反(fan)應催(cui)化(hua)(hua)(hua)(hua)劑(ji)。

加工成型(xing)方法如(ru)圖所示(shi)。一(yi)次(ci)硫(liu)(liu)化(hua)的(de)(de)(de)目(mu)的(de)(de)(de)是(shi)進行高(gao)分(fen)子(zi)鏈(lian)的(de)(de)(de)交(jiao)聯反應；二次(ci)硫(liu)(liu)化(hua)的(de)(de)(de)目(mu)的(de)(de)(de)是(shi)進行補充交(jiao)聯、驅除硫(liu)(liu)化(hua)劑分(fen)解產物和其他(ta)揮發性化(hua)合(he)物以穩定硫(liu)(liu)化(hua)膠的(de)(de)(de)各項性能。常用的(de)(de)(de)設(she)備有開放式煉膠機、捏合(he)機及真(zhen)空密(mi)煉機。

主要性能

（1）高(gao)溫(wen)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)顯著的(de)(de)(de)(de)特征是(shi)高(gao)溫(wen)穩定(ding)(ding)性(xing)(xing)(xing)，雖然(ran)常溫(wen)下硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)強度(du)僅是(shi)天然(ran)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)或(huo)某些合成橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)一半，但在(zai)200℃以(yi)上(shang)的(de)(de)(de)(de)高(gao)溫(wen)環(huan)境下，硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)仍(reng)能(neng)(neng)保持一定(ding)(ding)的(de)(de)(de)(de)柔韌(ren)性(xing)(xing)(xing)、回彈性(xing)(xing)(xing)和表面硬(ying)度(du)，且力學性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)無(wu)明顯變化(hua)。（2）低溫(wen)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)玻璃化(hua)溫(wen)度(du)一般為(wei)-70~-50℃，特殊配方可達-100℃，表明其低溫(wen)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)優異。這(zhe)對航空(kong)(kong)、宇航工業的(de)(de)(de)(de)意(yi)義重大(da)。（3）耐(nai)候(hou)性(xing)(xing)(xing)硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)中Si-O-Si鍵對氧(yang)、臭氧(yang)及紫(zi)外線等(deng)(deng)十分(fen)穩定(ding)(ding)，在(zai)不(bu)加任何添加劑(ji)的(de)(de)(de)(de)情況下，就具(ju)(ju)有(you)優良的(de)(de)(de)(de)耐(nai)候(hou)性(xing)(xing)(xing)。（4）電(dian)(dian)氣(qi)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)具(ju)(ju)有(you)優異的(de)(de)(de)(de)絕緣性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)，耐(nai)電(dian)(dian)暈性(xing)(xing)(xing)和耐(nai)電(dian)(dian)弧性(xing)(xing)(xing)也非(fei)常好。（5）物(wu)(wu)理機械性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)常溫(wen)下的(de)(de)(de)(de)物(wu)(wu)理機械性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)比通用(yong)(yong)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)差，但在(zai)150℃的(de)(de)(de)(de)高(gao)溫(wen)和-50℃的(de)(de)(de)(de)低溫(wen)下，其物(wu)(wu)理機械性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)優于通用(yong)(yong)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)。（6）耐(nai)油及化(hua)學試劑(ji)性(xing)(xing)(xing)。普(pu)通硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)具(ju)(ju)有(you)中等(deng)(deng)的(de)(de)(de)(de)耐(nai)油、耐(nai)溶劑(ji)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。（7）氣(qi)體(ti)透過性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。室溫(wen)下硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)對空(kong)(kong)氣(qi)、氮、氧(yang)、二氧(yang)化(hua)碳(tan)等(deng)(deng)氣(qi)體(ti)的(de)(de)(de)(de)透氣(qi)性(xing)(xing)(xing)比天然(ran)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)高(gao)出(chu)30-50倍(bei)。（8）生理惰性(xing)(xing)(xing)。硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)無(wu)毒，無(wu)味，無(wu)嗅，與(yu)人體(ti)組織不(bu)粘連(lian)，具(ju)(ju)有(you)抗(kang)凝血作(zuo)用(yong)(yong)，對肌體(ti)組織的(de)(de)(de)(de)反應性(xing)(xing)(xing)非(fei)常少(shao)。特別適合作(zuo)為(wei)醫(yi)用(yong)(yong)材料。

硅橡膠的用量

據(ju)中國汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)工業(ye)(ye)協會統計，2012年(nian)(nian)(nian)(nian)，汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)產銷分別(bie)達到1927.18萬輛和(he)1930.64萬輛，同(tong)比分別(bie)增長4.63%和(he)4.33%，汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)工業(ye)(ye)硅(gui)橡(xiang)膠的(de)(de)(de)用量約達2.0萬t。根據(ju)觀研(yan)天下的(de)(de)(de)新研(yan)究，增加(jia)有(you)機硅(gui)材料(liao)在(zai)汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)零部件(jian)方面(mian)的(de)(de)(de)用量，可以大(da)幅度提(ti)高汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)的(de)(de)(de)安全性能(neng)，因(yin)此(ci)，汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)產量和(he)單車(che)(che)用量水平的(de)(de)(de)提(ti)高都將推(tui)動汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)工業(ye)(ye)對(dui)硅(gui)橡(xiang)膠需求的(de)(de)(de)增加(jia)。國家鼓勵自主(zhu)品(pin)牌的(de)(de)(de)汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)發展，關鍵汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)零部件(jian)實現自主(zhu)化(hua)，《2012年(nian)(nian)(nian)(nian)度黨政機關公務用車(che)(che)選用車(che)(che)型(xing)目錄（征求意(yi)見稿）》為(wei)(wei)(wei)自主(zhu)品(pin)牌擴(kuo)大(da)在(zai)政府采(cai)購(gou)的(de)(de)(de)市場份額，為(wei)(wei)(wei)改變目前國內政府采(cai)購(gou)以合資品(pin)牌產品(pin)為(wei)(wei)(wei)主(zhu)的(de)(de)(de)局(ju)面(mian)提(ti)供了保障(zhang)。促進自主(zhu)品(pin)牌發展，國產汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)業(ye)(ye)的(de)(de)(de)繁榮(rong)將為(wei)(wei)(wei)汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)膠的(de)(de)(de)應(ying)用提(ti)供有(you)力保障(zhang)。預測未(wei)來3年(nian)(nian)(nian)(nian)，我國室溫硫化(hua)硅(gui)橡(xiang)膠在(zai)汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)行業(ye)(ye)將以年(nian)(nian)(nian)(nian)均20%增長。

此外(wai)，硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠是重要的(de)(de)(de)非石(shi)(shi)(shi)油(you)基合成橡(xiang)膠，約(yue)占(zhan)非石(shi)(shi)(shi)油(you)基合成橡(xiang)膠消費量的(de)(de)(de)98%。但因(yin)為(wei)石(shi)(shi)(shi)油(you)價格的(de)(de)(de)大幅上(shang)漲，同時(shi)我(wo)國(guo)(guo)在硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠的(de)(de)(de)關鍵原(yuan)料有機(ji)(ji)硅(gui)(gui)(gui)(gui)單體的(de)(de)(de)生(sheng)產技術(shu)方(fang)面(mian)取得突破，有機(ji)(ji)硅(gui)(gui)(gui)(gui)單體的(de)(de)(de)生(sheng)產技術(shu)在2005年前被幾家(jia)跨國(guo)(guo)公司(si)壟斷(duan)，但目(mu)前我(wo)國(guo)(guo)已發展成為(wei)全球(qiu)有機(ji)(ji)硅(gui)(gui)(gui)(gui)單體第1大國(guo)(guo)，這(zhe)2個方(fang)面(mian)原(yuan)因(yin)使硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠的(de)(de)(de)價格從2011年起開(kai)始低于石(shi)(shi)(shi)油(you)基合成橡(xiang)膠，僅約(yue)為(wei)大宗石(shi)(shi)(shi)油(you)基橡(xiang)膠的(de)(de)(de)80%～90%，成為(wei)廉價的(de)(de)(de)合成橡(xiang)膠，并開(kai)始大規模(mo)替(ti)代石(shi)(shi)(shi)油(you)基合成橡(xiang)膠。這(zhe)將極大拓展有機(ji)(ji)硅(gui)(gui)(gui)(gui)產業的(de)(de)(de)市(shi)場空間，同時(shi)將帶動硅(gui)(gui)(gui)(gui)油(you)、硅(gui)(gui)(gui)(gui)烷(wan)偶聯劑和硅(gui)(gui)(gui)(gui)樹脂等其他有機(ji)(ji)硅(gui)(gui)(gui)(gui)產品的(de)(de)(de)消費。