硅橡膠是(shi)指主鏈由硅(gui)(gui)和氧原子交替構成(cheng)，硅(gui)(gui)原子上(shang)通常連有(you)兩個(ge)有(you)機基(ji)(ji)團的(de)(de)(de)(de)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)。普通的(de)(de)(de)(de)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)主要(yao)由含甲(jia)基(ji)(ji)和少(shao)量乙烯基(ji)(ji)的(de)(de)(de)(de)硅(gui)(gui)氧鏈節組成(cheng)。苯基(ji)(ji)的(de)(de)(de)(de)引入可(ke)提(ti)高(gao)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)耐高(gao)、低(di)溫(wen)性(xing)能(neng)(neng)，三氟丙基(ji)(ji)及氰基(ji)(ji)的(de)(de)(de)(de)引入則可(ke)提(ti)高(gao)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)耐溫(wen)及耐油(you)性(xing)能(neng)(neng)。硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)耐低(di)溫(wen)性(xing)能(neng)(neng)良好(hao)，一般在-55℃下仍能(neng)(neng)工作。引入苯基(ji)(ji)后，可(ke)達(da)-73℃。硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)耐熱性(xing)能(neng)(neng)也很突(tu)出，在180℃下可(ke)長期工作，稍(shao)高(gao)于(yu)200℃也能(neng)(neng)承受數周或(huo)更長時(shi)間仍有(you)彈性(xing)，瞬時(shi)可(ke)耐300℃以上(shang)的(de)(de)(de)(de)高(gao)溫(wen)。硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)透(tou)氣性(xing)好(hao)，氧氣透(tou)過(guo)率在合成(cheng)聚合物中(zhong)是(shi)較高(gao)的(de)(de)(de)(de)。此外，硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)還(huan)具有(you)生理惰性(xing)、不會導致凝血的(de)(de)(de)(de)突(tu)出特性(xing)，因此在醫(yi)用領域(yu)應用廣泛。

主要品種

硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)分(fen)類的方(fang)法(fa)很多，通(tong)(tong)常按固化前(qian)的形態分(fen)為(wei)固體(ti)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)和液體(ti)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)；按硫(liu)(liu)化溫度分(fen)為(wei)室溫硫(liu)(liu)化硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)，高(gao)溫硫(liu)(liu)化硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)；按所用(yong)單體(ti)的不同(tong)，可(ke)分(fen)為(wei)甲基(ji)乙烯基(ji)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)，甲基(ji)苯基(ji)乙烯基(ji)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)、氟(fu)硅(gui)(gui)，腈硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)等；按性能和用(yong)途的不同(tong)又可(ke)分(fen)為(wei)通(tong)(tong)用(yong)型(xing)、超耐(nai)低溫型(xing)、超耐(nai)高(gao)溫型(xing)、高(gao)強力型(xing)、耐(nai)油(you)型(xing)、醫(yi)用(yong)型(xing)等等。

發展史

硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)早期是由美(mei)國(guo)以三氯(lv)化鐵為催化劑合(he)成(cheng)的(de)(de)(de)。1945年(nian)，硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)產品問世。1948年(nian)，采用高比表面積的(de)(de)(de)氣相法白炭黑補強的(de)(de)(de)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)研(yan)制成(cheng)功，使硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)性能躍升(sheng)到(dao)實(shi)用階段，奠定了現代硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)生產技術(shu)的(de)(de)(de)基礎。從(cong)二甲(jia)基二氯(lv)硅(gui)(gui)烷合(he)成(cheng)開始生產硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)國(guo)家有美(mei)國(guo)。俄羅斯(si)、德(de)國(guo)、日本、韓國(guo)和(he)中(zhong)國(guo)等。中(zhong)國(guo)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)工業化研(yan)究始于1957年(nian)，多家研(yan)究所和(he)企(qi)業陸續開發出各種硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)。到(dao)2003年(nian)底，中(zhong)國(guo)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)生產能力為135千噸(dun)(dun)，其中(zhong)高溫膠(jiao)(jiao)100千噸(dun)(dun)。

高溫硫化硅橡膠

高溫(wen)硫(liu)(liu)化(hua)硅橡膠(jiao)是指聚硅氧(yang)烷(wan)變成(cheng)彈性(xing)體的過(guo)程是經過(guo)高溫(wen)（110-170℃）硫(liu)(liu)化(hua)成(cheng)型的。它主要以高分子量的聚甲基(ji)乙烯基(ji)硅氧(yang)烷(wan)為生膠(jiao)，混入補強填料、硫(liu)(liu)化(hua)劑等，在(zai)加(jia)(jia)熱(re)加(jia)(jia)壓(ya)下硫(liu)(liu)化(hua)成(cheng)彈性(xing)體。硅橡膠(jiao)的補強主要是各(ge)種(zhong)類(lei)型的白炭黑，可使硫(liu)(liu)化(hua)膠(jiao)的強度增加(jia)(jia)數十(shi)倍。有時為了降低成(cheng)本或改善膠(jiao)料性(xing)能及(ji)賦(fu)予硫(liu)(liu)化(hua)膠(jiao)各(ge)種(zhong)特殊(shu)的性(xing)能，也加(jia)(jia)入相應(ying)的各(ge)種(zhong)添加(jia)(jia)劑。硫(liu)(liu)化(hua)劑是各(ge)種(zhong)有機過(guo)氧(yang)化(hua)物或加(jia)(jia)成(cheng)反應(ying)催(cui)化(hua)劑。

加工成型方法如圖(tu)所示。一次硫(liu)(liu)化的(de)目的(de)是進行(xing)(xing)高(gao)分子(zi)鏈的(de)交(jiao)聯反應；二次硫(liu)(liu)化的(de)目的(de)是進行(xing)(xing)補充(chong)交(jiao)聯、驅除硫(liu)(liu)化劑(ji)分解(jie)產物和其他揮發性化合(he)物以穩定硫(liu)(liu)化膠的(de)各項(xiang)性能。常用的(de)設備有(you)開(kai)放式煉膠機、捏合(he)機及真(zhen)空密煉機。

主要性能

（1）高(gao)溫(wen)(wen)(wen)(wen)性(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)顯(xian)著的(de)特征是(shi)高(gao)溫(wen)(wen)(wen)(wen)穩定性(xing)(xing)，雖然常(chang)溫(wen)(wen)(wen)(wen)下(xia)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)強度僅是(shi)天然橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)或(huo)某些合(he)成橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)一(yi)半，但(dan)在(zai)(zai)200℃以(yi)上的(de)高(gao)溫(wen)(wen)(wen)(wen)環境下(xia)，硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)仍能(neng)(neng)(neng)保(bao)持(chi)一(yi)定的(de)柔韌性(xing)(xing)、回彈(dan)性(xing)(xing)和(he)表(biao)面硬度，且(qie)力學(xue)性(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)無明(ming)顯(xian)變化(hua)(hua)。（2）低(di)溫(wen)(wen)(wen)(wen)性(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)玻璃(li)化(hua)(hua)溫(wen)(wen)(wen)(wen)度一(yi)般為-70~-50℃，特殊配方(fang)可達-100℃，表(biao)明(ming)其低(di)溫(wen)(wen)(wen)(wen)性(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)優(you)(you)異。這對(dui)航空、宇(yu)航工業(ye)的(de)意義重大。（3）耐候性(xing)(xing)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)中(zhong)Si-O-Si鍵(jian)對(dui)氧(yang)、臭氧(yang)及(ji)紫外線等(deng)十(shi)分(fen)穩定，在(zai)(zai)不(bu)加(jia)任何(he)添加(jia)劑的(de)情況下(xia)，就(jiu)具有(you)(you)優(you)(you)良的(de)耐候性(xing)(xing)。（4）電(dian)氣(qi)性(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)具有(you)(you)優(you)(you)異的(de)絕緣性(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)，耐電(dian)暈性(xing)(xing)和(he)耐電(dian)弧性(xing)(xing)也非常(chang)好。（5）物(wu)理機械(xie)性(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)常(chang)溫(wen)(wen)(wen)(wen)下(xia)的(de)物(wu)理機械(xie)性(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)比通用橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)差，但(dan)在(zai)(zai)150℃的(de)高(gao)溫(wen)(wen)(wen)(wen)和(he)-50℃的(de)低(di)溫(wen)(wen)(wen)(wen)下(xia)，其物(wu)理機械(xie)性(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)優(you)(you)于通用橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)。（6）耐油(you)(you)及(ji)化(hua)(hua)學(xue)試劑性(xing)(xing)。普通硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)具有(you)(you)中(zhong)等(deng)的(de)耐油(you)(you)、耐溶劑性(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。（7）氣(qi)體透過性(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。室溫(wen)(wen)(wen)(wen)下(xia)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)對(dui)空氣(qi)、氮(dan)、氧(yang)、二氧(yang)化(hua)(hua)碳(tan)等(deng)氣(qi)體的(de)透氣(qi)性(xing)(xing)比天然橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)高(gao)出30-50倍。（8）生理惰性(xing)(xing)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)無毒，無味，無嗅(xiu)，與人(ren)體組織(zhi)不(bu)粘連，具有(you)(you)抗(kang)凝(ning)血作用，對(dui)肌體組織(zhi)的(de)反(fan)應(ying)性(xing)(xing)非常(chang)少(shao)。特別適合(he)作為醫用材料。

硅橡膠的用量

據(ju)中國(guo)汽(qi)車(che)(che)(che)(che)工業協會(hui)統計，2012年，汽(qi)車(che)(che)(che)(che)產(chan)銷分別(bie)達(da)(da)到1927.18萬輛和(he)1930.64萬輛，同比(bi)分別(bie)增(zeng)(zeng)長(chang)4.63%和(he)4.33%，汽(qi)車(che)(che)(che)(che)工業硅橡膠的(de)(de)用(yong)(yong)量(liang)約達(da)(da)2.0萬t。根據(ju)觀研天(tian)下的(de)(de)新研究(jiu)，增(zeng)(zeng)加有機硅材料在(zai)汽(qi)車(che)(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)車(che)(che)(che)(che)的(de)(de)安(an)全性能，因此，汽(qi)車(che)(che)(che)(che)產(chan)量(liang)和(he)單車(che)(che)(che)(che)用(yong)(yong)量(liang)水平的(de)(de)提高都將推動汽(qi)車(che)(che)(che)(che)工業對(dui)硅橡膠需求的(de)(de)增(zeng)(zeng)加。國(guo)家鼓(gu)勵自主(zhu)(zhu)品(pin)(pin)牌的(de)(de)汽(qi)車(che)(che)(che)(che)發(fa)展，關鍵汽(qi)車(che)(che)(che)(che)零部件實現(xian)自主(zhu)(zhu)化，《2012年度黨政(zheng)機關公務(wu)用(yong)(yong)車(che)(che)(che)(che)選(xuan)用(yong)(yong)車(che)(che)(che)(che)型目錄（征求意見(jian)稿）》為(wei)(wei)自主(zhu)(zhu)品(pin)(pin)牌擴大在(zai)政(zheng)府(fu)采(cai)購的(de)(de)市場份(fen)額(e)，為(wei)(wei)改(gai)變目前(qian)國(guo)內政(zheng)府(fu)采(cai)購以合資(zi)品(pin)(pin)牌產(chan)品(pin)(pin)為(wei)(wei)主(zhu)(zhu)的(de)(de)局面提供(gong)(gong)了保障(zhang)。促進自主(zhu)(zhu)品(pin)(pin)牌發(fa)展，國(guo)產(chan)汽(qi)車(che)(che)(che)(che)業的(de)(de)繁(fan)榮將為(wei)(wei)汽(qi)車(che)(che)(che)(che)膠的(de)(de)應(ying)用(yong)(yong)提供(gong)(gong)有力保障(zhang)。預測未來3年，我國(guo)室溫(wen)硫化硅橡膠在(zai)汽(qi)車(che)(che)(che)(che)行業將以年均20%增(zeng)(zeng)長(chang)。

此外，硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)是重(zhong)要的(de)非石(shi)油基(ji)合(he)(he)成(cheng)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)，約占非石(shi)油基(ji)合(he)(he)成(cheng)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)消費(fei)量的(de)98%。但因(yin)為石(shi)油價(jia)格(ge)的(de)大幅上漲，同時我國(guo)(guo)在(zai)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)關鍵原(yuan)料有機硅(gui)單體的(de)生產技術(shu)方面(mian)取(qu)得突破，有機硅(gui)單體的(de)生產技術(shu)在(zai)2005年(nian)前(qian)被幾家跨國(guo)(guo)公(gong)司壟斷，但目前(qian)我國(guo)(guo)已發展(zhan)(zhan)成(cheng)為全球有機硅(gui)單體第1大國(guo)(guo)，這(zhe)2個方面(mian)原(yuan)因(yin)使硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)價(jia)格(ge)從2011年(nian)起開(kai)始(shi)低(di)于石(shi)油基(ji)合(he)(he)成(cheng)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)，僅約為大宗(zong)石(shi)油基(ji)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)80%～90%，成(cheng)為廉價(jia)的(de)合(he)(he)成(cheng)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)，并開(kai)始(shi)大規模替代石(shi)油基(ji)合(he)(he)成(cheng)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)。這(zhe)將極大拓展(zhan)(zhan)有機硅(gui)產業(ye)的(de)市場空間，同時將帶動硅(gui)油、硅(gui)烷偶(ou)聯(lian)劑和(he)硅(gui)樹脂等(deng)其(qi)他有機硅(gui)產品的(de)消費(fei)。