硅橡膠是指主鏈(lian)由(you)硅(gui)(gui)(gui)和氧原子交替構(gou)成，硅(gui)(gui)(gui)原子上通常連有兩個(ge)有機(ji)基(ji)團的(de)(de)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)。普通的(de)(de)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)主要由(you)含甲基(ji)和少量乙烯基(ji)的(de)(de)硅(gui)(gui)(gui)氧鏈(lian)節組成。苯(ben)基(ji)的(de)(de)引(yin)入可(ke)提(ti)高(gao)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)耐(nai)高(gao)、低溫性(xing)能(neng)(neng)，三氟(fu)丙基(ji)及氰基(ji)的(de)(de)引(yin)入則可(ke)提(ti)高(gao)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)耐(nai)溫及耐(nai)油性(xing)能(neng)(neng)。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)耐(nai)低溫性(xing)能(neng)(neng)良(liang)好(hao)，一般在(zai)(zai)-55℃下仍能(neng)(neng)工(gong)作。引(yin)入苯(ben)基(ji)后，可(ke)達-73℃。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)耐(nai)熱性(xing)能(neng)(neng)也很突出(chu)，在(zai)(zai)180℃下可(ke)長期工(gong)作，稍高(gao)于200℃也能(neng)(neng)承(cheng)受數周或更長時間仍有彈性(xing)，瞬時可(ke)耐(nai)300℃以上的(de)(de)高(gao)溫。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)透(tou)(tou)氣(qi)(qi)性(xing)好(hao)，氧氣(qi)(qi)透(tou)(tou)過(guo)率在(zai)(zai)合(he)成聚合(he)物中是較高(gao)的(de)(de)。此外，硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)還具有生理惰性(xing)、不會導(dao)致凝(ning)血的(de)(de)突出(chu)特性(xing)，因(yin)此在(zai)(zai)醫用領域應用廣泛(fan)。

主要品種

硅橡(xiang)(xiang)膠分類的(de)(de)方法很多(duo)，通常(chang)按(an)固(gu)(gu)化前的(de)(de)形(xing)態分為固(gu)(gu)體硅橡(xiang)(xiang)膠和液體硅橡(xiang)(xiang)膠；按(an)硫(liu)化溫(wen)(wen)度分為室溫(wen)(wen)硫(liu)化硅橡(xiang)(xiang)膠，高(gao)溫(wen)(wen)硫(liu)化硅橡(xiang)(xiang)膠；按(an)所用(yong)單體的(de)(de)不同，可(ke)分為甲(jia)基(ji)乙烯(xi)基(ji)硅橡(xiang)(xiang)膠，甲(jia)基(ji)苯(ben)基(ji)乙烯(xi)基(ji)硅橡(xiang)(xiang)膠、氟硅，腈(jing)硅橡(xiang)(xiang)膠等(deng)；按(an)性能和用(yong)途的(de)(de)不同又可(ke)分為通用(yong)型、超耐低(di)溫(wen)(wen)型、超耐高(gao)溫(wen)(wen)型、高(gao)強力(li)型、耐油型、醫(yi)用(yong)型等(deng)等(deng)。

發展史

硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠早期(qi)是由美國(guo)(guo)(guo)以三氯(lv)化鐵為(wei)催化劑合(he)成的(de)(de)。1945年，硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠產品問世(shi)。1948年，采用高比表面(mian)積的(de)(de)氣相法白炭黑(hei)補強(qiang)的(de)(de)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠研制成功，使(shi)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠的(de)(de)性(xing)能躍升到(dao)實用階段，奠定了現代硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠生(sheng)(sheng)產技術的(de)(de)基礎。從二(er)甲基二(er)氯(lv)硅(gui)(gui)烷合(he)成開始(shi)生(sheng)(sheng)產硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠的(de)(de)國(guo)(guo)(guo)家(jia)有美國(guo)(guo)(guo)。俄(e)羅(luo)斯、德(de)國(guo)(guo)(guo)、日本、韓國(guo)(guo)(guo)和(he)中國(guo)(guo)(guo)等。中國(guo)(guo)(guo)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠的(de)(de)工業化研究始(shi)于1957年，多(duo)家(jia)研究所(suo)和(he)企業陸續開發出各種硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠。到(dao)2003年底，中國(guo)(guo)(guo)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠生(sheng)(sheng)產能力為(wei)135千(qian)噸，其中高溫膠100千(qian)噸。

高溫硫化硅橡膠

高溫硫(liu)化(hua)(hua)(hua)(hua)硅橡膠(jiao)(jiao)是(shi)指聚(ju)硅氧(yang)烷變(bian)成彈性體(ti)的(de)(de)(de)(de)過(guo)程(cheng)是(shi)經過(guo)高溫（110-170℃）硫(liu)化(hua)(hua)(hua)(hua)成型(xing)的(de)(de)(de)(de)。它主要以高分子量的(de)(de)(de)(de)聚(ju)甲(jia)基乙(yi)烯基硅氧(yang)烷為生(sheng)膠(jiao)(jiao)，混入補(bu)強填料(liao)、硫(liu)化(hua)(hua)(hua)(hua)劑(ji)等，在加(jia)(jia)(jia)熱(re)加(jia)(jia)(jia)壓下硫(liu)化(hua)(hua)(hua)(hua)成彈性體(ti)。硅橡膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)補(bu)強主要是(shi)各種類(lei)型(xing)的(de)(de)(de)(de)白炭黑，可(ke)使(shi)硫(liu)化(hua)(hua)(hua)(hua)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)強度增(zeng)加(jia)(jia)(jia)數十倍。有時(shi)為了降(jiang)低成本(ben)或改善膠(jiao)(jiao)料(liao)性能及(ji)賦予硫(liu)化(hua)(hua)(hua)(hua)膠(jiao)(jiao)各種特殊的(de)(de)(de)(de)性能，也加(jia)(jia)(jia)入相應(ying)的(de)(de)(de)(de)各種添(tian)加(jia)(jia)(jia)劑(ji)。硫(liu)化(hua)(hua)(hua)(hua)劑(ji)是(shi)各種有機過(guo)氧(yang)化(hua)(hua)(hua)(hua)物(wu)或加(jia)(jia)(jia)成反應(ying)催化(hua)(hua)(hua)(hua)劑(ji)。

加工成型方法如圖所(suo)示(shi)。一次硫化的(de)(de)目(mu)的(de)(de)是進行高分子鏈的(de)(de)交聯反(fan)應；二(er)次硫化的(de)(de)目(mu)的(de)(de)是進行補充交聯、驅除硫化劑分解產物(wu)和(he)其他揮發性(xing)化合物(wu)以穩定硫化膠(jiao)(jiao)的(de)(de)各項性(xing)能。常(chang)用(yong)的(de)(de)設備有開(kai)放(fang)式(shi)煉(lian)膠(jiao)(jiao)機(ji)、捏合機(ji)及真空密煉(lian)機(ji)。

主要性能

（1）高溫(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)。硅橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)顯著的(de)(de)(de)特征是高溫(wen)(wen)穩定(ding)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)，雖然常(chang)溫(wen)(wen)下(xia)(xia)(xia)硅橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)強度(du)(du)僅是天然橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)或(huo)某些合成橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)一半，但(dan)在200℃以上的(de)(de)(de)高溫(wen)(wen)環境(jing)下(xia)(xia)(xia)，硅橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)仍能(neng)(neng)(neng)(neng)保(bao)持一定(ding)的(de)(de)(de)柔韌性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)、回彈性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)和表(biao)面硬度(du)(du)，且力學性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)無明顯變(bian)化。（2）低溫(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)硅橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)玻璃化溫(wen)(wen)度(du)(du)一般為(wei)-70~-50℃，特殊配方可達-100℃，表(biao)明其低溫(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)優(you)(you)異(yi)。這對(dui)航(hang)空(kong)、宇(yu)航(hang)工業(ye)的(de)(de)(de)意義重大(da)。（3）耐候性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)硅橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)中Si-O-Si鍵對(dui)氧、臭氧及紫外線等(deng)(deng)十分穩定(ding)，在不加(jia)任何(he)添加(jia)劑(ji)的(de)(de)(de)情況(kuang)下(xia)(xia)(xia)，就具(ju)(ju)有(you)優(you)(you)良的(de)(de)(de)耐候性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)。（4）電氣性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)。硅橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)具(ju)(ju)有(you)優(you)(you)異(yi)的(de)(de)(de)絕緣性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)，耐電暈性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)和耐電弧性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)也非常(chang)好。（5）物理機(ji)(ji)械(xie)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)。硅橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)常(chang)溫(wen)(wen)下(xia)(xia)(xia)的(de)(de)(de)物理機(ji)(ji)械(xie)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)比通用橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)差，但(dan)在150℃的(de)(de)(de)高溫(wen)(wen)和-50℃的(de)(de)(de)低溫(wen)(wen)下(xia)(xia)(xia)，其物理機(ji)(ji)械(xie)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)優(you)(you)于通用橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)。（6）耐油(you)(you)及化學試(shi)劑(ji)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)。普通硅橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)具(ju)(ju)有(you)中等(deng)(deng)的(de)(de)(de)耐油(you)(you)、耐溶(rong)劑(ji)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)。（7）氣體(ti)透(tou)過性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)。室溫(wen)(wen)下(xia)(xia)(xia)硅橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)對(dui)空(kong)氣、氮、氧、二氧化碳等(deng)(deng)氣體(ti)的(de)(de)(de)透(tou)氣性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)比天然橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)高出(chu)30-50倍。（8）生理惰性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)。硅橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)無毒(du)，無味，無嗅，與(yu)人體(ti)組織(zhi)不粘連，具(ju)(ju)有(you)抗凝血(xue)作用，對(dui)肌體(ti)組織(zhi)的(de)(de)(de)反應性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)非常(chang)少。特別(bie)適合作為(wei)醫用材料。

硅橡膠的用量

據中國(guo)(guo)汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)工業協會統(tong)計(ji)，2012年(nian)(nian)(nian)，汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)產(chan)銷分別(bie)達到1927.18萬(wan)(wan)輛和(he)1930.64萬(wan)(wan)輛，同比分別(bie)增(zeng)長4.63%和(he)4.33%，汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)工業硅(gui)橡(xiang)膠的(de)(de)(de)用量(liang)約達2.0萬(wan)(wan)t。根據觀研天(tian)下的(de)(de)(de)新(xin)研究，增(zeng)加有機(ji)(ji)硅(gui)材料在(zai)汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)零部件(jian)方面(mian)的(de)(de)(de)用量(liang)，可以(yi)(yi)大(da)幅度提(ti)高汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)的(de)(de)(de)安全性能，因此(ci)，汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)產(chan)量(liang)和(he)單車(che)(che)(che)用量(liang)水(shui)平的(de)(de)(de)提(ti)高都(dou)將(jiang)推動汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)工業對硅(gui)橡(xiang)膠需求(qiu)的(de)(de)(de)增(zeng)加。國(guo)(guo)家鼓勵(li)自主(zhu)品(pin)牌的(de)(de)(de)汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)發展(zhan)，關鍵汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)零部件(jian)實現自主(zhu)化，《2012年(nian)(nian)(nian)度黨政(zheng)機(ji)(ji)關公務用車(che)(che)(che)選用車(che)(che)(che)型目錄（征求(qiu)意見稿）》為(wei)自主(zhu)品(pin)牌擴大(da)在(zai)政(zheng)府(fu)采購(gou)的(de)(de)(de)市場(chang)份(fen)額(e)，為(wei)改變目前國(guo)(guo)內政(zheng)府(fu)采購(gou)以(yi)(yi)合資品(pin)牌產(chan)品(pin)為(wei)主(zhu)的(de)(de)(de)局(ju)面(mian)提(ti)供了保(bao)障(zhang)(zhang)。促進自主(zhu)品(pin)牌發展(zhan)，國(guo)(guo)產(chan)汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)業的(de)(de)(de)繁榮(rong)將(jiang)為(wei)汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)膠的(de)(de)(de)應(ying)用提(ti)供有力保(bao)障(zhang)(zhang)。預測未(wei)來3年(nian)(nian)(nian)，我國(guo)(guo)室(shi)溫硫化硅(gui)橡(xiang)膠在(zai)汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)行業將(jiang)以(yi)(yi)年(nian)(nian)(nian)均20%增(zeng)長。

此外，硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠是重要的(de)(de)非石(shi)(shi)油基合(he)成(cheng)橡(xiang)(xiang)膠，約占非石(shi)(shi)油基合(he)成(cheng)橡(xiang)(xiang)膠消費量(liang)的(de)(de)98%。但(dan)因為石(shi)(shi)油價格(ge)的(de)(de)大(da)(da)幅(fu)上漲，同時我國(guo)在硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠的(de)(de)關鍵原料有機硅(gui)(gui)單(dan)體(ti)的(de)(de)生(sheng)產(chan)(chan)技術方(fang)面取得突破(po)，有機硅(gui)(gui)單(dan)體(ti)的(de)(de)生(sheng)產(chan)(chan)技術在2005年前被幾家跨國(guo)公司壟斷，但(dan)目前我國(guo)已發展成(cheng)為全球有機硅(gui)(gui)單(dan)體(ti)第1大(da)(da)國(guo)，這(zhe)2個方(fang)面原因使(shi)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠的(de)(de)價格(ge)從(cong)2011年起開始低于石(shi)(shi)油基合(he)成(cheng)橡(xiang)(xiang)膠，僅(jin)約為大(da)(da)宗石(shi)(shi)油基橡(xiang)(xiang)膠的(de)(de)80%～90%，成(cheng)為廉價的(de)(de)合(he)成(cheng)橡(xiang)(xiang)膠，并開始大(da)(da)規模替代石(shi)(shi)油基合(he)成(cheng)橡(xiang)(xiang)膠。這(zhe)將極大(da)(da)拓展有機硅(gui)(gui)產(chan)(chan)業的(de)(de)市場空間，同時將帶動硅(gui)(gui)油、硅(gui)(gui)烷偶聯劑(ji)和硅(gui)(gui)樹脂等其(qi)他有機硅(gui)(gui)產(chan)(chan)品的(de)(de)消費。