硅橡膠是(shi)指主鏈由硅和(he)氧(yang)原(yuan)子交(jiao)替(ti)構成，硅原(yuan)子上通(tong)常連(lian)有兩個有機基(ji)(ji)團(tuan)的橡膠(jiao)。普通(tong)的硅橡膠(jiao)主要由含甲基(ji)(ji)和(he)少量乙(yi)烯基(ji)(ji)的硅氧(yang)鏈節組(zu)成。苯基(ji)(ji)的引(yin)入可(ke)提(ti)高(gao)硅橡膠(jiao)的耐高(gao)、低溫(wen)性(xing)(xing)能(neng)，三氟丙基(ji)(ji)及氰基(ji)(ji)的引(yin)入則可(ke)提(ti)高(gao)硅橡膠(jiao)的耐溫(wen)及耐油性(xing)(xing)能(neng)。硅橡膠(jiao)耐低溫(wen)性(xing)(xing)能(neng)良好，一(yi)般在-55℃下(xia)仍(reng)能(neng)工作(zuo)。引(yin)入苯基(ji)(ji)后，可(ke)達-73℃。硅橡膠(jiao)的耐熱性(xing)(xing)能(neng)也(ye)很突出，在180℃下(xia)可(ke)長期工作(zuo)，稍高(gao)于200℃也(ye)能(neng)承受數(shu)周(zhou)或更長時間仍(reng)有彈性(xing)(xing)，瞬時可(ke)耐300℃以(yi)上的高(gao)溫(wen)。硅橡膠(jiao)的透氣(qi)性(xing)(xing)好，氧(yang)氣(qi)透過率在合(he)成聚合(he)物(wu)中是(shi)較(jiao)高(gao)的。此(ci)外，硅橡膠(jiao)還(huan)具有生理惰性(xing)(xing)、不會導致凝血的突出特性(xing)(xing)，因此(ci)在醫用領域應用廣泛。

主要品種

硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠分類的方法很多，通(tong)常按固化前的形態分為(wei)固體硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠和(he)(he)液體硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠；按硫化溫度分為(wei)室溫硫化硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠，高(gao)溫硫化硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠；按所用(yong)單體的不(bu)(bu)同(tong)，可分為(wei)甲(jia)基(ji)(ji)乙烯基(ji)(ji)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠，甲(jia)基(ji)(ji)苯基(ji)(ji)乙烯基(ji)(ji)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠、氟硅(gui)，腈硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠等(deng)(deng)；按性能和(he)(he)用(yong)途的不(bu)(bu)同(tong)又可分為(wei)通(tong)用(yong)型(xing)、超耐(nai)低溫型(xing)、超耐(nai)高(gao)溫型(xing)、高(gao)強力(li)型(xing)、耐(nai)油型(xing)、醫用(yong)型(xing)等(deng)(deng)等(deng)(deng)。

發展史

硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)早期是(shi)由美國(guo)(guo)(guo)(guo)(guo)以三氯化鐵為(wei)催化劑合(he)成(cheng)的(de)(de)。1945年(nian)，硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)產(chan)(chan)品問世(shi)。1948年(nian)，采用(yong)高比表面積的(de)(de)氣相法白炭黑補強(qiang)的(de)(de)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)研制成(cheng)功，使硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)性能躍升到實(shi)用(yong)階段，奠定了現(xian)代硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)生產(chan)(chan)技(ji)術的(de)(de)基(ji)礎(chu)。從二(er)甲基(ji)二(er)氯硅(gui)(gui)烷合(he)成(cheng)開始生產(chan)(chan)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)國(guo)(guo)(guo)(guo)(guo)家有(you)美國(guo)(guo)(guo)(guo)(guo)。俄羅(luo)斯、德國(guo)(guo)(guo)(guo)(guo)、日本、韓國(guo)(guo)(guo)(guo)(guo)和中國(guo)(guo)(guo)(guo)(guo)等。中國(guo)(guo)(guo)(guo)(guo)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)工業化研究(jiu)始于1957年(nian)，多家研究(jiu)所(suo)和企業陸續開發出(chu)各(ge)種(zhong)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)。到2003年(nian)底，中國(guo)(guo)(guo)(guo)(guo)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)生產(chan)(chan)能力為(wei)135千噸(dun)，其中高溫膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)100千噸(dun)。

高溫硫化硅橡膠

高溫(wen)硫(liu)化硅橡(xiang)膠是(shi)指聚(ju)硅氧(yang)烷(wan)變(bian)成彈性(xing)體(ti)的(de)(de)(de)過(guo)程是(shi)經過(guo)高溫(wen)（110-170℃）硫(liu)化成型的(de)(de)(de)。它主要以高分子量(liang)的(de)(de)(de)聚(ju)甲基(ji)乙烯基(ji)硅氧(yang)烷(wan)為生膠，混入補強(qiang)填料、硫(liu)化劑(ji)等，在加(jia)(jia)熱加(jia)(jia)壓下硫(liu)化成彈性(xing)體(ti)。硅橡(xiang)膠的(de)(de)(de)補強(qiang)主要是(shi)各種(zhong)類型的(de)(de)(de)白(bai)炭(tan)黑，可使硫(liu)化膠的(de)(de)(de)強(qiang)度增(zeng)加(jia)(jia)數(shu)十(shi)倍。有(you)(you)時為了降低成本(ben)或改善膠料性(xing)能(neng)及賦予硫(liu)化膠各種(zhong)特殊(shu)的(de)(de)(de)性(xing)能(neng)，也加(jia)(jia)入相應的(de)(de)(de)各種(zhong)添加(jia)(jia)劑(ji)。硫(liu)化劑(ji)是(shi)各種(zhong)有(you)(you)機(ji)過(guo)氧(yang)化物(wu)或加(jia)(jia)成反應催化劑(ji)。

加工成型方法如圖所示。一(yi)次(ci)(ci)硫(liu)(liu)(liu)化(hua)的(de)目(mu)的(de)是進行高(gao)分子鏈的(de)交聯反應；二次(ci)(ci)硫(liu)(liu)(liu)化(hua)的(de)目(mu)的(de)是進行補充交聯、驅除硫(liu)(liu)(liu)化(hua)劑分解產(chan)物(wu)和其他揮(hui)發(fa)性化(hua)合(he)物(wu)以穩定硫(liu)(liu)(liu)化(hua)膠的(de)各(ge)項性能。常用的(de)設備有開(kai)放(fang)式煉膠機、捏(nie)合(he)機及真空密煉機。

主要性能

（1）高(gao)(gao)溫(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)顯(xian)著的(de)(de)(de)特(te)征是高(gao)(gao)溫(wen)(wen)穩(wen)定性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)，雖然常溫(wen)(wen)下(xia)(xia)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)強(qiang)度僅是天然橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)或某些(xie)合成(cheng)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)一(yi)半，但(dan)在200℃以上的(de)(de)(de)高(gao)(gao)溫(wen)(wen)環(huan)境下(xia)(xia)，硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)仍(reng)能(neng)(neng)保持一(yi)定的(de)(de)(de)柔韌性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)、回彈性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)和表(biao)面硬(ying)度，且力學(xue)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)無(wu)明顯(xian)變化(hua)(hua)。（2）低溫(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)玻璃化(hua)(hua)溫(wen)(wen)度一(yi)般為-70~-50℃，特(te)殊配方可(ke)達-100℃，表(biao)明其(qi)低溫(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)優異。這(zhe)對航(hang)空、宇航(hang)工業的(de)(de)(de)意義重(zhong)大。（3）耐(nai)(nai)候性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)中Si-O-Si鍵對氧(yang)、臭氧(yang)及(ji)紫外(wai)線等(deng)(deng)十分穩(wen)定，在不加(jia)任何(he)添(tian)加(jia)劑的(de)(de)(de)情況下(xia)(xia)，就(jiu)具有(you)優良的(de)(de)(de)耐(nai)(nai)候性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)。（4）電(dian)氣(qi)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)具有(you)優異的(de)(de)(de)絕緣性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)，耐(nai)(nai)電(dian)暈性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)和耐(nai)(nai)電(dian)弧性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)也非(fei)常好。（5）物(wu)理機械性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)常溫(wen)(wen)下(xia)(xia)的(de)(de)(de)物(wu)理機械性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)比通用橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)差(cha)，但(dan)在150℃的(de)(de)(de)高(gao)(gao)溫(wen)(wen)和-50℃的(de)(de)(de)低溫(wen)(wen)下(xia)(xia)，其(qi)物(wu)理機械性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)優于通用橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)。（6）耐(nai)(nai)油(you)及(ji)化(hua)(hua)學(xue)試(shi)劑性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)。普通硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)具有(you)中等(deng)(deng)的(de)(de)(de)耐(nai)(nai)油(you)、耐(nai)(nai)溶劑性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。（7）氣(qi)體透(tou)(tou)過性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。室(shi)溫(wen)(wen)下(xia)(xia)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)對空氣(qi)、氮、氧(yang)、二氧(yang)化(hua)(hua)碳等(deng)(deng)氣(qi)體的(de)(de)(de)透(tou)(tou)氣(qi)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)比天然橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)高(gao)(gao)出30-50倍。（8）生(sheng)理惰性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)無(wu)毒，無(wu)味(wei)，無(wu)嗅(xiu)，與人體組織不粘連(lian)，具有(you)抗凝血作(zuo)用，對肌(ji)體組織的(de)(de)(de)反應性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)非(fei)常少。特(te)別適合作(zuo)為醫用材料。

硅橡膠的用量

據(ju)中(zhong)國汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)工(gong)業(ye)(ye)協會統計(ji)，2012年，汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)產銷分別達(da)到1927.18萬輛(liang)和1930.64萬輛(liang)，同比(bi)分別增長(chang)4.63%和4.33%，汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)工(gong)業(ye)(ye)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)的(de)(de)用(yong)(yong)(yong)(yong)量(liang)約達(da)2.0萬t。根據(ju)觀研天(tian)下的(de)(de)新研究，增加有機硅(gui)(gui)(gui)材料(liao)在(zai)汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)零(ling)部件(jian)(jian)方面的(de)(de)用(yong)(yong)(yong)(yong)量(liang)，可以(yi)(yi)大(da)幅度(du)提(ti)高(gao)汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)的(de)(de)安全性能(neng)，因此，汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)產量(liang)和單(dan)車(che)(che)(che)用(yong)(yong)(yong)(yong)量(liang)水平的(de)(de)提(ti)高(gao)都將推動汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)工(gong)業(ye)(ye)對硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)需求的(de)(de)增加。國家鼓勵自主品(pin)牌(pai)(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(ling)部件(jian)(jian)實現(xian)自主化(hua)(hua)，《2012年度(du)黨政機關公務(wu)用(yong)(yong)(yong)(yong)車(che)(che)(che)選用(yong)(yong)(yong)(yong)車(che)(che)(che)型目錄（征求意見稿）》為(wei)自主品(pin)牌(pai)(pai)擴(kuo)大(da)在(zai)政府采購的(de)(de)市(shi)場份(fen)額(e)，為(wei)改(gai)變(bian)目前國內政府采購以(yi)(yi)合資(zi)品(pin)牌(pai)(pai)產品(pin)為(wei)主的(de)(de)局(ju)面提(ti)供了保障(zhang)。促進自主品(pin)牌(pai)(pai)發(fa)展，國產汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)業(ye)(ye)的(de)(de)繁榮將為(wei)汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)膠(jiao)的(de)(de)應用(yong)(yong)(yong)(yong)提(ti)供有力保障(zhang)。預測未來3年，我國室(shi)溫硫化(hua)(hua)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)在(zai)汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)行(xing)業(ye)(ye)將以(yi)(yi)年均(jun)20%增長(chang)。

此外(wai)，硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠是重(zhong)要的(de)非石(shi)油(you)基(ji)合(he)成橡(xiang)(xiang)膠，約占非石(shi)油(you)基(ji)合(he)成橡(xiang)(xiang)膠消(xiao)費量的(de)98%。但因(yin)為石(shi)油(you)價格(ge)的(de)大(da)幅(fu)上漲，同時(shi)我國在硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠的(de)關鍵原(yuan)料有機(ji)(ji)硅(gui)單體的(de)生產技(ji)術方面取得突破，有機(ji)(ji)硅(gui)單體的(de)生產技(ji)術在2005年前被幾(ji)家跨國公司壟斷，但目前我國已發展成為全球有機(ji)(ji)硅(gui)單體第1大(da)國，這2個方面原(yuan)因(yin)使硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠的(de)價格(ge)從(cong)2011年起開(kai)始(shi)(shi)低于石(shi)油(you)基(ji)合(he)成橡(xiang)(xiang)膠，僅約為大(da)宗(zong)石(shi)油(you)基(ji)橡(xiang)(xiang)膠的(de)80%～90%，成為廉(lian)價的(de)合(he)成橡(xiang)(xiang)膠，并開(kai)始(shi)(shi)大(da)規模替代石(shi)油(you)基(ji)合(he)成橡(xiang)(xiang)膠。這將(jiang)極(ji)大(da)拓展有機(ji)(ji)硅(gui)產業的(de)市場(chang)空間，同時(shi)將(jiang)帶動硅(gui)油(you)、硅(gui)烷偶聯劑和硅(gui)樹脂等(deng)其他(ta)有機(ji)(ji)硅(gui)產品的(de)消(xiao)費。