硅橡膠是(shi)指主(zhu)鏈(lian)由硅(gui)(gui)(gui)(gui)和氧(yang)原子(zi)交(jiao)替構成，硅(gui)(gui)(gui)(gui)原子(zi)上(shang)通(tong)常連有兩個(ge)有機基團(tuan)的(de)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)。普通(tong)的(de)硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)主(zhu)要(yao)由含甲基和少量乙烯基的(de)硅(gui)(gui)(gui)(gui)氧(yang)鏈(lian)節組成。苯(ben)基的(de)引(yin)入可(ke)提高(gao)(gao)硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)耐(nai)高(gao)(gao)、低溫(wen)(wen)性能(neng)(neng)，三氟丙基及氰基的(de)引(yin)入則可(ke)提高(gao)(gao)硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)耐(nai)溫(wen)(wen)及耐(nai)油性能(neng)(neng)。硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)耐(nai)低溫(wen)(wen)性能(neng)(neng)良好(hao)，一般在(zai)-55℃下(xia)仍(reng)能(neng)(neng)工作。引(yin)入苯(ben)基后，可(ke)達-73℃。硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)耐(nai)熱性能(neng)(neng)也很(hen)突出(chu)，在(zai)180℃下(xia)可(ke)長期工作，稍高(gao)(gao)于(yu)200℃也能(neng)(neng)承受數周或(huo)更長時間仍(reng)有彈性，瞬時可(ke)耐(nai)300℃以上(shang)的(de)高(gao)(gao)溫(wen)(wen)。硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)透氣性好(hao)，氧(yang)氣透過率在(zai)合成聚合物中是(shi)較高(gao)(gao)的(de)。此外，硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)還具(ju)有生理(li)惰性、不會導致凝血的(de)突出(chu)特性，因此在(zai)醫用(yong)領(ling)域應用(yong)廣泛。

主要品種

硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)分類的(de)(de)方法(fa)很多，通常按(an)固化前的(de)(de)形態分為固體硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)和液體硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)；按(an)硫(liu)化溫度分為室溫硫(liu)化硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)，高(gao)溫硫(liu)化硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)；按(an)所(suo)用(yong)單體的(de)(de)不同，可分為甲基(ji)乙烯(xi)(xi)基(ji)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)，甲基(ji)苯基(ji)乙烯(xi)(xi)基(ji)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)、氟硅(gui)(gui)，腈硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)等；按(an)性能和用(yong)途(tu)的(de)(de)不同又可分為通用(yong)型、超耐低溫型、超耐高(gao)溫型、高(gao)強力(li)型、耐油型、醫用(yong)型等等。

發展史

硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)早期是由美國(guo)(guo)(guo)以三氯(lv)(lv)化(hua)鐵(tie)為催化(hua)劑合成(cheng)(cheng)的。1945年，硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)產品(pin)問世。1948年，采(cai)用高比(bi)表面積的氣相(xiang)法白炭黑補強(qiang)的硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)研(yan)制成(cheng)(cheng)功，使硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)的性能躍升(sheng)到實用階段，奠定了現代硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)生產技術的基礎。從二甲基二氯(lv)(lv)硅(gui)(gui)(gui)(gui)烷合成(cheng)(cheng)開始生產硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)的國(guo)(guo)(guo)家有美國(guo)(guo)(guo)。俄羅(luo)斯(si)、德(de)國(guo)(guo)(guo)、日本、韓國(guo)(guo)(guo)和中(zhong)國(guo)(guo)(guo)等(deng)。中(zhong)國(guo)(guo)(guo)硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)的工業化(hua)研(yan)究始于(yu)1957年，多家研(yan)究所和企(qi)業陸(lu)續開發出(chu)各種(zhong)硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)。到2003年底，中(zhong)國(guo)(guo)(guo)硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)生產能力為135千噸(dun)，其中(zhong)高溫膠(jiao)100千噸(dun)。

高溫硫化硅橡膠

高(gao)溫硫(liu)(liu)化(hua)(hua)(hua)硅橡膠(jiao)是(shi)指聚(ju)硅氧(yang)烷變成(cheng)(cheng)(cheng)彈(dan)性(xing)(xing)(xing)體的(de)(de)過程是(shi)經(jing)過高(gao)溫（110-170℃）硫(liu)(liu)化(hua)(hua)(hua)成(cheng)(cheng)(cheng)型(xing)的(de)(de)。它主(zhu)要(yao)以(yi)高(gao)分子量的(de)(de)聚(ju)甲基乙(yi)烯基硅氧(yang)烷為生膠(jiao)，混入(ru)補(bu)強(qiang)填料、硫(liu)(liu)化(hua)(hua)(hua)劑(ji)(ji)等，在加(jia)熱加(jia)壓下硫(liu)(liu)化(hua)(hua)(hua)成(cheng)(cheng)(cheng)彈(dan)性(xing)(xing)(xing)體。硅橡膠(jiao)的(de)(de)補(bu)強(qiang)主(zhu)要(yao)是(shi)各(ge)種類(lei)型(xing)的(de)(de)白炭黑(hei)，可使硫(liu)(liu)化(hua)(hua)(hua)膠(jiao)的(de)(de)強(qiang)度增加(jia)數十倍(bei)。有時為了降低成(cheng)(cheng)(cheng)本或改(gai)善膠(jiao)料性(xing)(xing)(xing)能及賦予(yu)硫(liu)(liu)化(hua)(hua)(hua)膠(jiao)各(ge)種特殊(shu)的(de)(de)性(xing)(xing)(xing)能，也加(jia)入(ru)相應的(de)(de)各(ge)種添(tian)加(jia)劑(ji)(ji)。硫(liu)(liu)化(hua)(hua)(hua)劑(ji)(ji)是(shi)各(ge)種有機過氧(yang)化(hua)(hua)(hua)物或加(jia)成(cheng)(cheng)(cheng)反應催化(hua)(hua)(hua)劑(ji)(ji)。

加工成型方法如圖(tu)所示。一次硫化的(de)目的(de)是進(jin)行高分子鏈的(de)交聯反應；二次硫化的(de)目的(de)是進(jin)行補充交聯、驅(qu)除硫化劑(ji)分解產物和其(qi)他揮發性化合物以穩(wen)定硫化膠的(de)各項(xiang)性能。常用的(de)設備有開放式煉膠機(ji)、捏合機(ji)及真空密煉機(ji)。

主要性能

（1）高(gao)溫(wen)性(xing)(xing)能(neng)(neng)。硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)顯(xian)著的(de)(de)(de)特(te)征是(shi)高(gao)溫(wen)穩(wen)定性(xing)(xing)，雖然常(chang)溫(wen)下(xia)(xia)硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)強度(du)僅是(shi)天然橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)或某些合成橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)一(yi)半(ban)，但在200℃以上的(de)(de)(de)高(gao)溫(wen)環(huan)境下(xia)(xia)，硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)仍能(neng)(neng)保持一(yi)定的(de)(de)(de)柔韌性(xing)(xing)、回(hui)彈性(xing)(xing)和表面硬度(du)，且力學(xue)性(xing)(xing)能(neng)(neng)無明顯(xian)變化(hua)。（2）低溫(wen)性(xing)(xing)能(neng)(neng)硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)玻璃(li)化(hua)溫(wen)度(du)一(yi)般為-70~-50℃，特(te)殊配方可達-100℃，表明其(qi)低溫(wen)性(xing)(xing)能(neng)(neng)優(you)異。這對(dui)航(hang)(hang)空、宇航(hang)(hang)工業的(de)(de)(de)意義重(zhong)大。（3）耐候性(xing)(xing)硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)中Si-O-Si鍵對(dui)氧(yang)、臭氧(yang)及紫外(wai)線等十分穩(wen)定，在不加任何添加劑(ji)的(de)(de)(de)情(qing)況下(xia)(xia)，就具有(you)優(you)良的(de)(de)(de)耐候性(xing)(xing)。（4）電氣(qi)性(xing)(xing)能(neng)(neng)。硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)具有(you)優(you)異的(de)(de)(de)絕緣性(xing)(xing)能(neng)(neng)，耐電暈(yun)性(xing)(xing)和耐電弧性(xing)(xing)也(ye)非(fei)常(chang)好。（5）物理機(ji)械性(xing)(xing)能(neng)(neng)。硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)常(chang)溫(wen)下(xia)(xia)的(de)(de)(de)物理機(ji)械性(xing)(xing)能(neng)(neng)比(bi)通(tong)(tong)用(yong)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)差，但在150℃的(de)(de)(de)高(gao)溫(wen)和-50℃的(de)(de)(de)低溫(wen)下(xia)(xia)，其(qi)物理機(ji)械性(xing)(xing)能(neng)(neng)優(you)于通(tong)(tong)用(yong)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)。（6）耐油及化(hua)學(xue)試劑(ji)性(xing)(xing)。普通(tong)(tong)硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)具有(you)中等的(de)(de)(de)耐油、耐溶劑(ji)性(xing)(xing)能(neng)(neng)。（7）氣(qi)體(ti)透(tou)過性(xing)(xing)能(neng)(neng)。室溫(wen)下(xia)(xia)硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)對(dui)空氣(qi)、氮、氧(yang)、二氧(yang)化(hua)碳等氣(qi)體(ti)的(de)(de)(de)透(tou)氣(qi)性(xing)(xing)比(bi)天然橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)高(gao)出30-50倍。（8）生理惰性(xing)(xing)。硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)無毒，無味，無嗅，與人(ren)體(ti)組織不粘(zhan)連，具有(you)抗凝血作用(yong)，對(dui)肌體(ti)組織的(de)(de)(de)反應性(xing)(xing)非(fei)常(chang)少。特(te)別適合作為醫用(yong)材(cai)料(liao)。

硅橡膠的用量

據中國(guo)汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)工業協(xie)會統計，2012年，汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)產銷分(fen)別達到1927.18萬輛和1930.64萬輛，同比分(fen)別增長(chang)4.63%和4.33%，汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)工業硅橡膠的(de)(de)(de)用量(liang)(liang)約達2.0萬t。根據觀研(yan)天下(xia)的(de)(de)(de)新研(yan)究，增加(jia)(jia)有機硅材(cai)料(liao)在汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)零部(bu)件方面(mian)的(de)(de)(de)用量(liang)(liang)，可以大幅度提(ti)(ti)(ti)高(gao)汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)的(de)(de)(de)安全性能，因此，汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)產量(liang)(liang)和單車(che)(che)(che)用量(liang)(liang)水平的(de)(de)(de)提(ti)(ti)(ti)高(gao)都將(jiang)推動汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)工業對硅橡膠需求的(de)(de)(de)增加(jia)(jia)。國(guo)家鼓勵自(zi)主(zhu)(zhu)品牌的(de)(de)(de)汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)發展，關鍵(jian)汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)零部(bu)件實現自(zi)主(zhu)(zhu)化，《2012年度黨(dang)政機關公務用車(che)(che)(che)選用車(che)(che)(che)型目錄（征求意見(jian)稿）》為(wei)(wei)自(zi)主(zhu)(zhu)品牌擴(kuo)大在政府采(cai)購的(de)(de)(de)市場份額(e)，為(wei)(wei)改(gai)變目前國(guo)內政府采(cai)購以合(he)資(zi)品牌產品為(wei)(wei)主(zhu)(zhu)的(de)(de)(de)局面(mian)提(ti)(ti)(ti)供了保障。促(cu)進自(zi)主(zhu)(zhu)品牌發展，國(guo)產汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)業的(de)(de)(de)繁榮(rong)將(jiang)為(wei)(wei)汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)膠的(de)(de)(de)應用提(ti)(ti)(ti)供有力保障。預測未來3年，我國(guo)室溫硫(liu)化硅橡膠在汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)行業將(jiang)以年均20%增長(chang)。

此外，硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)是(shi)重(zhong)要的(de)(de)(de)非石(shi)油(you)基(ji)(ji)(ji)合(he)成(cheng)(cheng)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)，約占非石(shi)油(you)基(ji)(ji)(ji)合(he)成(cheng)(cheng)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)消費量的(de)(de)(de)98%。但(dan)因為石(shi)油(you)價格的(de)(de)(de)大幅(fu)上漲，同時(shi)我國(guo)在硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)關鍵原料有機硅(gui)(gui)(gui)(gui)單體(ti)(ti)的(de)(de)(de)生(sheng)(sheng)產技術方(fang)面取得突破，有機硅(gui)(gui)(gui)(gui)單體(ti)(ti)的(de)(de)(de)生(sheng)(sheng)產技術在2005年前(qian)被幾家(jia)跨(kua)國(guo)公司壟斷，但(dan)目前(qian)我國(guo)已發展成(cheng)(cheng)為全球有機硅(gui)(gui)(gui)(gui)單體(ti)(ti)第1大國(guo)，這(zhe)2個(ge)方(fang)面原因使硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)價格從2011年起開始低(di)于石(shi)油(you)基(ji)(ji)(ji)合(he)成(cheng)(cheng)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)，僅約為大宗石(shi)油(you)基(ji)(ji)(ji)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)80%～90%，成(cheng)(cheng)為廉價的(de)(de)(de)合(he)成(cheng)(cheng)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)，并開始大規模替代石(shi)油(you)基(ji)(ji)(ji)合(he)成(cheng)(cheng)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)。這(zhe)將極大拓展有機硅(gui)(gui)(gui)(gui)產業的(de)(de)(de)市場空(kong)間，同時(shi)將帶(dai)動(dong)硅(gui)(gui)(gui)(gui)油(you)、硅(gui)(gui)(gui)(gui)烷(wan)偶聯劑和硅(gui)(gui)(gui)(gui)樹脂等其他有機硅(gui)(gui)(gui)(gui)產品(pin)的(de)(de)(de)消費。