硅橡膠是(shi)指主鏈由硅(gui)和氧原子(zi)交替構成(cheng)，硅(gui)原子(zi)上(shang)通(tong)常(chang)連有兩個有機基(ji)團的(de)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)。普通(tong)的(de)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)主要(yao)由含甲(jia)基(ji)和少量(liang)乙烯基(ji)的(de)硅(gui)氧鏈節組成(cheng)。苯基(ji)的(de)引入(ru)可(ke)(ke)(ke)提高硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)耐(nai)高、低(di)溫(wen)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)，三氟丙基(ji)及氰(qing)基(ji)的(de)引入(ru)則(ze)可(ke)(ke)(ke)提高硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)耐(nai)溫(wen)及耐(nai)油性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)。硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)耐(nai)低(di)溫(wen)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)良好(hao)，一(yi)般在(zai)-55℃下仍能(neng)(neng)(neng)(neng)工作。引入(ru)苯基(ji)后，可(ke)(ke)(ke)達(da)-73℃。硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)耐(nai)熱性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)也很(hen)突出(chu)，在(zai)180℃下可(ke)(ke)(ke)長期工作，稍高于200℃也能(neng)(neng)(neng)(neng)承受(shou)數(shu)周或更長時間(jian)仍有彈性(xing)(xing)(xing)，瞬時可(ke)(ke)(ke)耐(nai)300℃以上(shang)的(de)高溫(wen)。硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)透氣性(xing)(xing)(xing)好(hao)，氧氣透過率在(zai)合成(cheng)聚合物中是(shi)較高的(de)。此外，硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)還具有生理惰性(xing)(xing)(xing)、不會導(dao)致凝血的(de)突出(chu)特性(xing)(xing)(xing)，因此在(zai)醫用領域應(ying)用廣泛。

主要品種

硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)分(fen)(fen)類的方法很(hen)多，通常按(an)固化前的形態(tai)分(fen)(fen)為(wei)固體(ti)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)和(he)液體(ti)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)；按(an)硫化溫(wen)度分(fen)(fen)為(wei)室溫(wen)硫化硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)，高溫(wen)硫化硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)；按(an)所用(yong)單體(ti)的不同，可分(fen)(fen)為(wei)甲基(ji)乙(yi)烯基(ji)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)，甲基(ji)苯基(ji)乙(yi)烯基(ji)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)、氟硅(gui)(gui)(gui)，腈硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)等(deng)；按(an)性能(neng)和(he)用(yong)途的不同又可分(fen)(fen)為(wei)通用(yong)型(xing)、超(chao)耐低溫(wen)型(xing)、超(chao)耐高溫(wen)型(xing)、高強力型(xing)、耐油型(xing)、醫用(yong)型(xing)等(deng)等(deng)。

發展史

硅橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)早期是(shi)由美國(guo)(guo)以(yi)三(san)氯(lv)化(hua)鐵為催化(hua)劑合(he)成的(de)。1945年，硅橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)產(chan)品問世。1948年，采用(yong)高(gao)比(bi)表面積的(de)氣(qi)相法(fa)白(bai)炭黑(hei)補強(qiang)的(de)硅橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)研制成功(gong)，使硅橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)性能躍(yue)升到實用(yong)階段，奠定了(le)現代(dai)硅橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)生產(chan)技術的(de)基礎(chu)。從二甲基二氯(lv)硅烷合(he)成開始生產(chan)硅橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)國(guo)(guo)家有美國(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)硅橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)工業化(hua)研究始于1957年，多家研究所和(he)企業陸續開發(fa)出各種硅橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)。到2003年底，中(zhong)國(guo)(guo)硅橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)生產(chan)能力為135千(qian)噸(dun)(dun)，其中(zhong)高(gao)溫膠(jiao)(jiao)(jiao)100千(qian)噸(dun)(dun)。

高溫硫化硅橡膠

高(gao)(gao)溫硫(liu)(liu)化(hua)(hua)(hua)硅橡膠(jiao)是(shi)指聚(ju)硅氧烷(wan)(wan)變(bian)成彈(dan)(dan)性體(ti)(ti)的(de)(de)過程是(shi)經過高(gao)(gao)溫（110-170℃）硫(liu)(liu)化(hua)(hua)(hua)成型(xing)的(de)(de)。它主(zhu)要以高(gao)(gao)分子量(liang)的(de)(de)聚(ju)甲基乙烯基硅氧烷(wan)(wan)為(wei)生(sheng)膠(jiao)，混入補強(qiang)填料、硫(liu)(liu)化(hua)(hua)(hua)劑(ji)等，在加熱加壓(ya)下硫(liu)(liu)化(hua)(hua)(hua)成彈(dan)(dan)性體(ti)(ti)。硅橡膠(jiao)的(de)(de)補強(qiang)主(zhu)要是(shi)各種類型(xing)的(de)(de)白炭黑，可(ke)使硫(liu)(liu)化(hua)(hua)(hua)膠(jiao)的(de)(de)強(qiang)度增(zeng)加數十倍。有時為(wei)了降(jiang)低成本或改善(shan)膠(jiao)料性能及賦(fu)予硫(liu)(liu)化(hua)(hua)(hua)膠(jiao)各種特殊的(de)(de)性能，也加入相(xiang)應(ying)的(de)(de)各種添加劑(ji)。硫(liu)(liu)化(hua)(hua)(hua)劑(ji)是(shi)各種有機過氧化(hua)(hua)(hua)物或加成反應(ying)催化(hua)(hua)(hua)劑(ji)。

加工成型(xing)方(fang)法如圖所示(shi)。一次硫(liu)化(hua)的目(mu)的是進行高(gao)分(fen)子鏈的交聯(lian)反應；二次硫(liu)化(hua)的目(mu)的是進行補充交聯(lian)、驅除硫(liu)化(hua)劑分(fen)解產物和(he)其他揮發性化(hua)合物以穩定(ding)硫(liu)化(hua)膠的各(ge)項性能。常用的設備有開放式煉(lian)膠機(ji)(ji)、捏合機(ji)(ji)及真空密(mi)煉(lian)機(ji)(ji)。

主要性能

（1）高(gao)溫(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)顯著的(de)(de)(de)特(te)(te)征是高(gao)溫(wen)穩定性(xing)(xing)(xing)(xing)，雖然(ran)(ran)常(chang)溫(wen)下硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)強度(du)僅是天然(ran)(ran)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)或(huo)某(mou)些合成橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)一(yi)半(ban)，但在200℃以上的(de)(de)(de)高(gao)溫(wen)環境(jing)下，硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)仍能(neng)(neng)保持(chi)一(yi)定的(de)(de)(de)柔韌性(xing)(xing)(xing)(xing)、回(hui)彈性(xing)(xing)(xing)(xing)和表面(mian)硬度(du)，且力(li)學(xue)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)無(wu)(wu)(wu)明顯變(bian)化(hua)。（2）低(di)溫(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)玻璃化(hua)溫(wen)度(du)一(yi)般為-70~-50℃，特(te)(te)殊配(pei)方可達-100℃，表明其低(di)溫(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)優異(yi)。這對(dui)航空(kong)、宇航工業的(de)(de)(de)意義重大。（3）耐(nai)候性(xing)(xing)(xing)(xing)硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)中Si-O-Si鍵對(dui)氧、臭氧及紫外線(xian)等十(shi)分穩定，在不加任何添加劑(ji)的(de)(de)(de)情況下，就具(ju)(ju)有(you)優良的(de)(de)(de)耐(nai)候性(xing)(xing)(xing)(xing)。（4）電氣(qi)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)具(ju)(ju)有(you)優異(yi)的(de)(de)(de)絕緣性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)，耐(nai)電暈性(xing)(xing)(xing)(xing)和耐(nai)電弧(hu)性(xing)(xing)(xing)(xing)也非(fei)常(chang)好。（5）物理機(ji)(ji)械(xie)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)常(chang)溫(wen)下的(de)(de)(de)物理機(ji)(ji)械(xie)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)比(bi)通用(yong)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)差(cha)，但在150℃的(de)(de)(de)高(gao)溫(wen)和-50℃的(de)(de)(de)低(di)溫(wen)下，其物理機(ji)(ji)械(xie)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)優于(yu)通用(yong)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)。（6）耐(nai)油(you)及化(hua)學(xue)試劑(ji)性(xing)(xing)(xing)(xing)。普通硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)具(ju)(ju)有(you)中等的(de)(de)(de)耐(nai)油(you)、耐(nai)溶劑(ji)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。（7）氣(qi)體(ti)透(tou)(tou)過性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。室溫(wen)下硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)對(dui)空(kong)氣(qi)、氮(dan)、氧、二氧化(hua)碳等氣(qi)體(ti)的(de)(de)(de)透(tou)(tou)氣(qi)性(xing)(xing)(xing)(xing)比(bi)天然(ran)(ran)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)高(gao)出(chu)30-50倍(bei)。（8）生(sheng)理惰(duo)性(xing)(xing)(xing)(xing)。硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)無(wu)(wu)(wu)毒，無(wu)(wu)(wu)味，無(wu)(wu)(wu)嗅，與(yu)人體(ti)組織(zhi)不粘連，具(ju)(ju)有(you)抗凝(ning)血作(zuo)用(yong)，對(dui)肌體(ti)組織(zhi)的(de)(de)(de)反應性(xing)(xing)(xing)(xing)非(fei)常(chang)少。特(te)(te)別適(shi)合作(zuo)為醫用(yong)材料。

硅橡膠的用量

據中國汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)工(gong)業(ye)(ye)協會統計(ji)，2012年(nian)，汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)產(chan)銷分(fen)別(bie)達到1927.18萬輛和1930.64萬輛，同(tong)比分(fen)別(bie)增(zeng)長(chang)4.63%和4.33%，汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)工(gong)業(ye)(ye)硅(gui)(gui)橡膠(jiao)的(de)用量約達2.0萬t。根據觀研(yan)天下的(de)新研(yan)究，增(zeng)加(jia)有(you)機(ji)硅(gui)(gui)材料(liao)在汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)零部(bu)件方面的(de)用量，可以(yi)大幅度(du)提高汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)的(de)安全性能，因此，汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)產(chan)量和單(dan)車(che)(che)(che)(che)用量水平的(de)提高都將推動汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)工(gong)業(ye)(ye)對硅(gui)(gui)橡膠(jiao)需求(qiu)(qiu)的(de)增(zeng)加(jia)。國家鼓勵自主(zhu)品(pin)(pin)牌的(de)汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)發展，關(guan)鍵汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)零部(bu)件實現自主(zhu)化(hua)，《2012年(nian)度(du)黨政(zheng)機(ji)關(guan)公務用車(che)(che)(che)(che)選用車(che)(che)(che)(che)型目(mu)錄（征求(qiu)(qiu)意見(jian)稿）》為(wei)(wei)自主(zhu)品(pin)(pin)牌擴大在政(zheng)府(fu)采購的(de)市場份額，為(wei)(wei)改(gai)變(bian)目(mu)前(qian)國內政(zheng)府(fu)采購以(yi)合資(zi)品(pin)(pin)牌產(chan)品(pin)(pin)為(wei)(wei)主(zhu)的(de)局面提供(gong)了保(bao)障(zhang)。促進(jin)自主(zhu)品(pin)(pin)牌發展，國產(chan)汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)業(ye)(ye)的(de)繁(fan)榮將為(wei)(wei)汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)膠(jiao)的(de)應用提供(gong)有(you)力(li)保(bao)障(zhang)。預測未(wei)來3年(nian)，我國室(shi)溫硫(liu)化(hua)硅(gui)(gui)橡膠(jiao)在汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)行業(ye)(ye)將以(yi)年(nian)均20%增(zeng)長(chang)。

此(ci)外，硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)是重(zhong)要的非(fei)石(shi)(shi)油(you)(you)(you)基合(he)(he)(he)成(cheng)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)，約占非(fei)石(shi)(shi)油(you)(you)(you)基合(he)(he)(he)成(cheng)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)消費量的98%。但因為石(shi)(shi)油(you)(you)(you)價格的大(da)幅(fu)上漲，同時我國在硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的關鍵原料有(you)(you)機硅(gui)單體的生(sheng)產(chan)技(ji)術方面(mian)取得突破，有(you)(you)機硅(gui)單體的生(sheng)產(chan)技(ji)術在2005年(nian)(nian)前被(bei)幾家跨國公司壟(long)斷(duan)，但目(mu)前我國已發展成(cheng)為全(quan)球(qiu)有(you)(you)機硅(gui)單體第1大(da)國，這2個方面(mian)原因使硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的價格從2011年(nian)(nian)起開(kai)始(shi)低于石(shi)(shi)油(you)(you)(you)基合(he)(he)(he)成(cheng)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)，僅(jin)約為大(da)宗石(shi)(shi)油(you)(you)(you)基橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的80%～90%，成(cheng)為廉價的合(he)(he)(he)成(cheng)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)，并開(kai)始(shi)大(da)規(gui)模(mo)替代石(shi)(shi)油(you)(you)(you)基合(he)(he)(he)成(cheng)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)。這將極(ji)大(da)拓展有(you)(you)機硅(gui)產(chan)業(ye)的市場空間，同時將帶動硅(gui)油(you)(you)(you)、硅(gui)烷偶聯劑和硅(gui)樹脂等(deng)其他(ta)有(you)(you)機硅(gui)產(chan)品的消費。