硅橡膠是指主(zhu)鏈由(you)硅(gui)(gui)和氧(yang)原子交替構成(cheng)，硅(gui)(gui)原子上通(tong)常連有(you)(you)兩(liang)個有(you)(you)機基(ji)(ji)團的(de)(de)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)。普(pu)通(tong)的(de)(de)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)主(zhu)要由(you)含甲基(ji)(ji)和少量乙烯基(ji)(ji)的(de)(de)硅(gui)(gui)氧(yang)鏈節組成(cheng)。苯(ben)基(ji)(ji)的(de)(de)引入可提高(gao)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)耐(nai)高(gao)、低(di)(di)溫(wen)(wen)性(xing)(xing)能，三氟(fu)丙(bing)基(ji)(ji)及氰基(ji)(ji)的(de)(de)引入則可提高(gao)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)耐(nai)溫(wen)(wen)及耐(nai)油性(xing)(xing)能。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)耐(nai)低(di)(di)溫(wen)(wen)性(xing)(xing)能良好，一般在-55℃下(xia)仍(reng)能工作(zuo)。引入苯(ben)基(ji)(ji)后，可達-73℃。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)耐(nai)熱性(xing)(xing)能也很(hen)突出，在180℃下(xia)可長期(qi)工作(zuo)，稍(shao)高(gao)于200℃也能承受(shou)數周或更(geng)長時(shi)間仍(reng)有(you)(you)彈性(xing)(xing)，瞬時(shi)可耐(nai)300℃以上的(de)(de)高(gao)溫(wen)(wen)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)透(tou)氣(qi)性(xing)(xing)好，氧(yang)氣(qi)透(tou)過(guo)率在合(he)(he)成(cheng)聚合(he)(he)物中(zhong)是較高(gao)的(de)(de)。此外，硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)還(huan)具有(you)(you)生(sheng)理(li)惰(duo)性(xing)(xing)、不會導致凝血的(de)(de)突出特性(xing)(xing)，因(yin)此在醫用領域(yu)應用廣泛。

主要品種

硅橡(xiang)(xiang)(xiang)膠分(fen)(fen)類的方法很多，通常按(an)固化前的形態分(fen)(fen)為(wei)固體硅橡(xiang)(xiang)(xiang)膠和液體硅橡(xiang)(xiang)(xiang)膠；按(an)硫(liu)(liu)化溫(wen)(wen)度分(fen)(fen)為(wei)室溫(wen)(wen)硫(liu)(liu)化硅橡(xiang)(xiang)(xiang)膠，高(gao)溫(wen)(wen)硫(liu)(liu)化硅橡(xiang)(xiang)(xiang)膠；按(an)所用(yong)(yong)單體的不同(tong)，可分(fen)(fen)為(wei)甲基(ji)乙烯基(ji)硅橡(xiang)(xiang)(xiang)膠，甲基(ji)苯基(ji)乙烯基(ji)硅橡(xiang)(xiang)(xiang)膠、氟硅，腈(jing)硅橡(xiang)(xiang)(xiang)膠等(deng)；按(an)性能和用(yong)(yong)途(tu)的不同(tong)又可分(fen)(fen)為(wei)通用(yong)(yong)型(xing)、超耐低溫(wen)(wen)型(xing)、超耐高(gao)溫(wen)(wen)型(xing)、高(gao)強力(li)型(xing)、耐油型(xing)、醫用(yong)(yong)型(xing)等(deng)等(deng)。

發展史

硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)早期是由美(mei)國(guo)(guo)以三氯(lv)化(hua)鐵為(wei)催化(hua)劑合(he)成(cheng)的(de)(de)。1945年(nian)，硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)產品問(wen)世。1948年(nian)，采用高比表面積(ji)的(de)(de)氣(qi)相法(fa)白炭黑補強(qiang)的(de)(de)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)研制成(cheng)功(gong)，使硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)性能躍升到實用階段，奠定了現代硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)生產技(ji)術的(de)(de)基礎。從(cong)二甲基二氯(lv)硅(gui)(gui)烷合(he)成(cheng)開始生產硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)國(guo)(guo)家有(you)美(mei)國(guo)(guo)。俄(e)羅斯、德國(guo)(guo)、日本、韓國(guo)(guo)和(he)中(zhong)國(guo)(guo)等。中(zhong)國(guo)(guo)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)工(gong)業化(hua)研究(jiu)始于1957年(nian)，多家研究(jiu)所(suo)和(he)企業陸續開發出各種硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)。到2003年(nian)底，中(zhong)國(guo)(guo)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)生產能力為(wei)135千噸，其中(zhong)高溫膠(jiao)(jiao)100千噸。

高溫硫化硅橡膠

高(gao)溫硫(liu)(liu)(liu)化(hua)(hua)硅橡(xiang)膠(jiao)是指聚(ju)硅氧(yang)(yang)烷變成(cheng)(cheng)彈性(xing)(xing)體(ti)的(de)過程是經過高(gao)溫（110-170℃）硫(liu)(liu)(liu)化(hua)(hua)成(cheng)(cheng)型的(de)。它主要(yao)以(yi)高(gao)分子(zi)量的(de)聚(ju)甲(jia)基乙烯基硅氧(yang)(yang)烷為(wei)(wei)生膠(jiao)，混入(ru)補強(qiang)填料(liao)(liao)、硫(liu)(liu)(liu)化(hua)(hua)劑等，在加(jia)熱加(jia)壓下硫(liu)(liu)(liu)化(hua)(hua)成(cheng)(cheng)彈性(xing)(xing)體(ti)。硅橡(xiang)膠(jiao)的(de)補強(qiang)主要(yao)是各種類型的(de)白炭黑，可使硫(liu)(liu)(liu)化(hua)(hua)膠(jiao)的(de)強(qiang)度增加(jia)數十倍。有時(shi)為(wei)(wei)了降低成(cheng)(cheng)本或(huo)改善膠(jiao)料(liao)(liao)性(xing)(xing)能及(ji)賦予硫(liu)(liu)(liu)化(hua)(hua)膠(jiao)各種特殊的(de)性(xing)(xing)能，也加(jia)入(ru)相(xiang)應的(de)各種添加(jia)劑。硫(liu)(liu)(liu)化(hua)(hua)劑是各種有機過氧(yang)(yang)化(hua)(hua)物或(huo)加(jia)成(cheng)(cheng)反應催化(hua)(hua)劑。

加工成型方法如圖所示(shi)。一次硫(liu)化的目的是(shi)進(jin)行高分(fen)子鏈(lian)的交聯(lian)反(fan)應；二次硫(liu)化的目的是(shi)進(jin)行補充交聯(lian)、驅除硫(liu)化劑(ji)分(fen)解產物和其他揮發(fa)性(xing)化合物以(yi)穩定(ding)硫(liu)化膠(jiao)的各項性(xing)能。常用的設(she)備有開放式(shi)煉(lian)膠(jiao)機、捏合機及真空(kong)密煉(lian)機。

主要性能

（1）高溫(wen)(wen)性(xing)能(neng)(neng)(neng)。硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)顯(xian)著的(de)特(te)征是高溫(wen)(wen)穩定(ding)性(xing)，雖然(ran)常溫(wen)(wen)下(xia)硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)強度僅是天(tian)然(ran)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)或(huo)某些合(he)成橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)一半，但在(zai)200℃以上的(de)高溫(wen)(wen)環境下(xia)，硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)仍(reng)能(neng)(neng)(neng)保持一定(ding)的(de)柔韌性(xing)、回彈性(xing)和表面硬度，且力學性(xing)能(neng)(neng)(neng)無(wu)(wu)明顯(xian)變(bian)化(hua)。（2）低(di)溫(wen)(wen)性(xing)能(neng)(neng)(neng)硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)玻璃化(hua)溫(wen)(wen)度一般為-70~-50℃，特(te)殊配方可達-100℃，表明其低(di)溫(wen)(wen)性(xing)能(neng)(neng)(neng)優異。這對(dui)航空(kong)、宇航工業(ye)的(de)意義重大。（3）耐(nai)(nai)(nai)(nai)候(hou)性(xing)硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)中Si-O-Si鍵對(dui)氧、臭氧及紫外線等(deng)十分穩定(ding)，在(zai)不(bu)加(jia)任何添加(jia)劑的(de)情況下(xia)，就具有(you)(you)優良的(de)耐(nai)(nai)(nai)(nai)候(hou)性(xing)。（4）電(dian)氣性(xing)能(neng)(neng)(neng)。硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)具有(you)(you)優異的(de)絕緣性(xing)能(neng)(neng)(neng)，耐(nai)(nai)(nai)(nai)電(dian)暈性(xing)和耐(nai)(nai)(nai)(nai)電(dian)弧(hu)性(xing)也非常好(hao)。（5）物(wu)理(li)機械(xie)性(xing)能(neng)(neng)(neng)。硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)常溫(wen)(wen)下(xia)的(de)物(wu)理(li)機械(xie)性(xing)能(neng)(neng)(neng)比通(tong)用橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)差，但在(zai)150℃的(de)高溫(wen)(wen)和-50℃的(de)低(di)溫(wen)(wen)下(xia)，其物(wu)理(li)機械(xie)性(xing)能(neng)(neng)(neng)優于通(tong)用橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)。（6）耐(nai)(nai)(nai)(nai)油及化(hua)學試劑性(xing)。普通(tong)硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)具有(you)(you)中等(deng)的(de)耐(nai)(nai)(nai)(nai)油、耐(nai)(nai)(nai)(nai)溶劑性(xing)能(neng)(neng)(neng)。（7）氣體(ti)(ti)透過性(xing)能(neng)(neng)(neng)。室溫(wen)(wen)下(xia)硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)對(dui)空(kong)氣、氮、氧、二氧化(hua)碳等(deng)氣體(ti)(ti)的(de)透氣性(xing)比天(tian)然(ran)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)高出(chu)30-50倍(bei)。（8）生理(li)惰(duo)性(xing)。硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)無(wu)(wu)毒，無(wu)(wu)味，無(wu)(wu)嗅(xiu)，與人(ren)體(ti)(ti)組織不(bu)粘(zhan)連，具有(you)(you)抗凝血(xue)作用，對(dui)肌體(ti)(ti)組織的(de)反應性(xing)非常少。特(te)別(bie)適合(he)作為醫用材料。

硅橡膠的用量

據中(zhong)國(guo)汽(qi)(qi)車(che)(che)工業協會(hui)統計(ji)，2012年，汽(qi)(qi)車(che)(che)產銷分別達(da)到(dao)1927.18萬輛和(he)1930.64萬輛，同(tong)比分別增長4.63%和(he)4.33%，汽(qi)(qi)車(che)(che)工業硅橡(xiang)膠的(de)用(yong)量約達(da)2.0萬t。根據觀(guan)研天下(xia)的(de)新研究，增加(jia)有機(ji)硅材料在(zai)(zai)汽(qi)(qi)車(che)(che)零(ling)(ling)部件方面(mian)的(de)用(yong)量，可以大幅度提高汽(qi)(qi)車(che)(che)的(de)安全(quan)性能，因此，汽(qi)(qi)車(che)(che)產量和(he)單車(che)(che)用(yong)量水(shui)平的(de)提高都將(jiang)推動汽(qi)(qi)車(che)(che)工業對硅橡(xiang)膠需求的(de)增加(jia)。國(guo)家鼓(gu)勵(li)自(zi)主品(pin)(pin)牌(pai)的(de)汽(qi)(qi)車(che)(che)發展，關(guan)鍵汽(qi)(qi)車(che)(che)零(ling)(ling)部件實現自(zi)主化，《2012年度黨(dang)政(zheng)機(ji)關(guan)公務用(yong)車(che)(che)選用(yong)車(che)(che)型目(mu)錄(lu)（征求意見(jian)稿）》為自(zi)主品(pin)(pin)牌(pai)擴大在(zai)(zai)政(zheng)府采購(gou)的(de)市場(chang)份(fen)額，為改變目(mu)前(qian)國(guo)內(nei)政(zheng)府采購(gou)以合(he)資品(pin)(pin)牌(pai)產品(pin)(pin)為主的(de)局面(mian)提供了保障。促進自(zi)主品(pin)(pin)牌(pai)發展，國(guo)產汽(qi)(qi)車(che)(che)業的(de)繁榮將(jiang)為汽(qi)(qi)車(che)(che)膠的(de)應(ying)用(yong)提供有力保障。預測未來3年，我國(guo)室溫硫化硅橡(xiang)膠在(zai)(zai)汽(qi)(qi)車(che)(che)行業將(jiang)以年均20%增長。

此(ci)外，硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)是重要的(de)(de)非(fei)石(shi)油(you)基合(he)(he)成橡(xiang)膠(jiao)，約占非(fei)石(shi)油(you)基合(he)(he)成橡(xiang)膠(jiao)消(xiao)(xiao)費(fei)量的(de)(de)98%。但因為(wei)石(shi)油(you)價格的(de)(de)大(da)幅上漲，同時我(wo)(wo)國(guo)在硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)的(de)(de)關(guan)鍵原料有(you)(you)機(ji)硅(gui)單體的(de)(de)生(sheng)產(chan)技術方面取得突破，有(you)(you)機(ji)硅(gui)單體的(de)(de)生(sheng)產(chan)技術在2005年前被幾家跨國(guo)公司壟(long)斷(duan)，但目前我(wo)(wo)國(guo)已(yi)發展成為(wei)全球(qiu)有(you)(you)機(ji)硅(gui)單體第1大(da)國(guo)，這(zhe)2個方面原因使硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)的(de)(de)價格從2011年起開(kai)(kai)始低(di)于(yu)石(shi)油(you)基合(he)(he)成橡(xiang)膠(jiao)，僅(jin)約為(wei)大(da)宗(zong)石(shi)油(you)基橡(xiang)膠(jiao)的(de)(de)80%～90%，成為(wei)廉價的(de)(de)合(he)(he)成橡(xiang)膠(jiao)，并(bing)開(kai)(kai)始大(da)規模替代石(shi)油(you)基合(he)(he)成橡(xiang)膠(jiao)。這(zhe)將(jiang)(jiang)極(ji)大(da)拓展有(you)(you)機(ji)硅(gui)產(chan)業的(de)(de)市場(chang)空間，同時將(jiang)(jiang)帶動硅(gui)油(you)、硅(gui)烷偶聯劑和硅(gui)樹脂等其他有(you)(you)機(ji)硅(gui)產(chan)品的(de)(de)消(xiao)(xiao)費(fei)。