硅橡膠是指主(zhu)鏈由硅(gui)(gui)(gui)和氧(yang)原子交(jiao)替(ti)構成(cheng)，硅(gui)(gui)(gui)原子上通(tong)常連有兩(liang)個有機基團的(de)(de)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)。普通(tong)的(de)(de)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)主(zhu)要(yao)由含甲基和少量乙烯基的(de)(de)硅(gui)(gui)(gui)氧(yang)鏈節組(zu)成(cheng)。苯基的(de)(de)引(yin)入可(ke)提高(gao)(gao)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)耐(nai)高(gao)(gao)、低(di)溫(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)能(neng)，三氟丙基及氰基的(de)(de)引(yin)入則(ze)可(ke)提高(gao)(gao)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)耐(nai)溫(wen)(wen)及耐(nai)油性(xing)(xing)(xing)能(neng)。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)耐(nai)低(di)溫(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)能(neng)良好，一(yi)般(ban)在(zai)-55℃下(xia)仍能(neng)工作。引(yin)入苯基后，可(ke)達-73℃。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)耐(nai)熱性(xing)(xing)(xing)能(neng)也很突出(chu)，在(zai)180℃下(xia)可(ke)長期工作，稍高(gao)(gao)于200℃也能(neng)承受數(shu)周或更長時(shi)(shi)間仍有彈性(xing)(xing)(xing)，瞬時(shi)(shi)可(ke)耐(nai)300℃以上的(de)(de)高(gao)(gao)溫(wen)(wen)。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)透氣(qi)性(xing)(xing)(xing)好，氧(yang)氣(qi)透過(guo)率(lv)在(zai)合成(cheng)聚合物中是較高(gao)(gao)的(de)(de)。此外，硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)還(huan)具有生(sheng)理惰性(xing)(xing)(xing)、不會導致(zhi)凝血的(de)(de)突出(chu)特性(xing)(xing)(xing)，因此在(zai)醫用領域應(ying)用廣泛(fan)。

主要品種

硅(gui)(gui)(gui)橡膠分(fen)類(lei)的(de)(de)方(fang)法很(hen)多(duo)，通(tong)常按固化(hua)前的(de)(de)形態分(fen)為(wei)固體硅(gui)(gui)(gui)橡膠和(he)液(ye)體硅(gui)(gui)(gui)橡膠；按硫化(hua)溫(wen)度分(fen)為(wei)室溫(wen)硫化(hua)硅(gui)(gui)(gui)橡膠，高溫(wen)硫化(hua)硅(gui)(gui)(gui)橡膠；按所(suo)用單體的(de)(de)不同，可分(fen)為(wei)甲(jia)基乙(yi)(yi)烯(xi)基硅(gui)(gui)(gui)橡膠，甲(jia)基苯基乙(yi)(yi)烯(xi)基硅(gui)(gui)(gui)橡膠、氟硅(gui)(gui)(gui)，腈硅(gui)(gui)(gui)橡膠等；按性能(neng)和(he)用途的(de)(de)不同又(you)可分(fen)為(wei)通(tong)用型(xing)、超(chao)耐低溫(wen)型(xing)、超(chao)耐高溫(wen)型(xing)、高強(qiang)力型(xing)、耐油型(xing)、醫用型(xing)等等。

發展史

硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠早期是由美國(guo)(guo)以三氯化(hua)鐵為(wei)催化(hua)劑合成的(de)。1945年(nian)，硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠產品問世。1948年(nian)，采用高比表面(mian)積的(de)氣相法白炭黑補強(qiang)的(de)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠研制成功，使硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠的(de)性能躍升到實用階段，奠(dian)定(ding)了現代硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠生產技術的(de)基礎。從二甲(jia)基二氯硅(gui)(gui)烷合成開(kai)始生產硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠的(de)國(guo)(guo)家(jia)有美國(guo)(guo)。俄(e)羅斯、德(de)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)(xiang)膠的(de)工業化(hua)研究始于1957年(nian)，多(duo)家(jia)研究所(suo)和(he)企業陸續開(kai)發(fa)出各(ge)種硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠。到2003年(nian)底，中(zhong)國(guo)(guo)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠生產能力為(wei)135千(qian)(qian)噸(dun)，其(qi)中(zhong)高溫膠100千(qian)(qian)噸(dun)。

高溫硫化硅橡膠

高(gao)溫硫(liu)(liu)化(hua)(hua)(hua)(hua)硅橡膠(jiao)(jiao)(jiao)是(shi)(shi)(shi)指聚硅氧(yang)烷變成彈性(xing)體的(de)(de)(de)過程是(shi)(shi)(shi)經(jing)過高(gao)溫（110-170℃）硫(liu)(liu)化(hua)(hua)(hua)(hua)成型(xing)的(de)(de)(de)。它主(zhu)要(yao)(yao)以高(gao)分子量的(de)(de)(de)聚甲基乙烯基硅氧(yang)烷為(wei)生(sheng)膠(jiao)(jiao)(jiao)，混入補強填料(liao)(liao)、硫(liu)(liu)化(hua)(hua)(hua)(hua)劑等，在加(jia)(jia)熱加(jia)(jia)壓(ya)下硫(liu)(liu)化(hua)(hua)(hua)(hua)成彈性(xing)體。硅橡膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)補強主(zhu)要(yao)(yao)是(shi)(shi)(shi)各種類型(xing)的(de)(de)(de)白(bai)炭黑，可使硫(liu)(liu)化(hua)(hua)(hua)(hua)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)強度增加(jia)(jia)數十倍。有(you)(you)時(shi)為(wei)了降低(di)成本或(huo)改善(shan)膠(jiao)(jiao)(jiao)料(liao)(liao)性(xing)能(neng)(neng)及賦(fu)予硫(liu)(liu)化(hua)(hua)(hua)(hua)膠(jiao)(jiao)(jiao)各種特殊(shu)的(de)(de)(de)性(xing)能(neng)(neng)，也加(jia)(jia)入相應的(de)(de)(de)各種添加(jia)(jia)劑。硫(liu)(liu)化(hua)(hua)(hua)(hua)劑是(shi)(shi)(shi)各種有(you)(you)機過氧(yang)化(hua)(hua)(hua)(hua)物或(huo)加(jia)(jia)成反應催(cui)化(hua)(hua)(hua)(hua)劑。

加(jia)工成型方法如圖所示(shi)。一次硫(liu)化(hua)的(de)目的(de)是進(jin)行(xing)(xing)高(gao)分(fen)子鏈的(de)交(jiao)聯反應；二(er)次硫(liu)化(hua)的(de)目的(de)是進(jin)行(xing)(xing)補充交(jiao)聯、驅(qu)除硫(liu)化(hua)劑(ji)分(fen)解產(chan)物(wu)(wu)和其他(ta)揮發性(xing)化(hua)合物(wu)(wu)以穩定硫(liu)化(hua)膠的(de)各項(xiang)性(xing)能(neng)。常(chang)用(yong)的(de)設備有(you)開(kai)放(fang)式(shi)煉膠機(ji)、捏合機(ji)及真(zhen)空密煉機(ji)。

主要性能

（1）高(gao)溫(wen)(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)顯著的(de)(de)(de)(de)(de)特(te)征是高(gao)溫(wen)(wen)(wen)穩定(ding)性(xing)(xing)(xing)，雖(sui)然常(chang)溫(wen)(wen)(wen)下(xia)硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)(de)強度(du)僅是天然橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)或(huo)某(mou)些合(he)成橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)(de)一半(ban)，但在200℃以上的(de)(de)(de)(de)(de)高(gao)溫(wen)(wen)(wen)環境下(xia)，硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)仍能(neng)(neng)保(bao)持一定(ding)的(de)(de)(de)(de)(de)柔韌性(xing)(xing)(xing)、回彈(dan)性(xing)(xing)(xing)和(he)表(biao)面硬度(du)，且力學性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)無(wu)明顯變化。（2）低(di)(di)溫(wen)(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)(de)玻璃化溫(wen)(wen)(wen)度(du)一般(ban)為(wei)-70~-50℃，特(te)殊配方可達-100℃，表(biao)明其低(di)(di)溫(wen)(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)優異(yi)。這對(dui)航空(kong)、宇航工業的(de)(de)(de)(de)(de)意義重大。（3）耐候(hou)性(xing)(xing)(xing)硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)中Si-O-Si鍵(jian)對(dui)氧(yang)、臭氧(yang)及紫外線(xian)等(deng)十分(fen)穩定(ding)，在不(bu)加(jia)任何(he)添加(jia)劑的(de)(de)(de)(de)(de)情況下(xia)，就(jiu)具(ju)有優良的(de)(de)(de)(de)(de)耐候(hou)性(xing)(xing)(xing)。（4）電(dian)氣(qi)(qi)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)具(ju)有優異(yi)的(de)(de)(de)(de)(de)絕緣性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)，耐電(dian)暈性(xing)(xing)(xing)和(he)耐電(dian)弧性(xing)(xing)(xing)也(ye)非常(chang)好。（5）物(wu)(wu)理(li)機(ji)械(xie)(xie)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)常(chang)溫(wen)(wen)(wen)下(xia)的(de)(de)(de)(de)(de)物(wu)(wu)理(li)機(ji)械(xie)(xie)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)比通用(yong)(yong)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)差，但在150℃的(de)(de)(de)(de)(de)高(gao)溫(wen)(wen)(wen)和(he)-50℃的(de)(de)(de)(de)(de)低(di)(di)溫(wen)(wen)(wen)下(xia)，其物(wu)(wu)理(li)機(ji)械(xie)(xie)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)優于通用(yong)(yong)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)。（6）耐油及化學試劑性(xing)(xing)(xing)。普(pu)通硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)具(ju)有中等(deng)的(de)(de)(de)(de)(de)耐油、耐溶劑性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。（7）氣(qi)(qi)體(ti)透過(guo)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。室溫(wen)(wen)(wen)下(xia)硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)對(dui)空(kong)氣(qi)(qi)、氮、氧(yang)、二氧(yang)化碳(tan)等(deng)氣(qi)(qi)體(ti)的(de)(de)(de)(de)(de)透氣(qi)(qi)性(xing)(xing)(xing)比天然橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)高(gao)出30-50倍。（8）生理(li)惰性(xing)(xing)(xing)。硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)無(wu)毒(du)，無(wu)味，無(wu)嗅(xiu)，與人(ren)體(ti)組(zu)織(zhi)不(bu)粘連，具(ju)有抗凝血(xue)作用(yong)(yong)，對(dui)肌體(ti)組(zu)織(zhi)的(de)(de)(de)(de)(de)反應性(xing)(xing)(xing)非常(chang)少。特(te)別適合(he)作為(wei)醫用(yong)(yong)材料。

硅橡膠的用量

據中國(guo)汽(qi)(qi)車工(gong)業(ye)協會統計，2012年，汽(qi)(qi)車產銷分別(bie)達到1927.18萬輛和(he)1930.64萬輛，同比分別(bie)增長4.63%和(he)4.33%，汽(qi)(qi)車工(gong)業(ye)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)的用(yong)量約達2.0萬t。根據觀研(yan)天下(xia)的新(xin)研(yan)究(jiu)，增加(jia)有機(ji)硅(gui)(gui)材料在(zai)(zai)汽(qi)(qi)車零部(bu)件方面(mian)的用(yong)量，可(ke)以(yi)大幅度提高汽(qi)(qi)車的安全性能(neng)，因此，汽(qi)(qi)車產量和(he)單車用(yong)量水平的提高都(dou)將(jiang)(jiang)推動汽(qi)(qi)車工(gong)業(ye)對硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)需求(qiu)的增加(jia)。國(guo)家鼓勵自(zi)(zi)主(zhu)品牌(pai)的汽(qi)(qi)車發展，關鍵汽(qi)(qi)車零部(bu)件實現自(zi)(zi)主(zhu)化(hua)，《2012年度黨政機(ji)關公務用(yong)車選用(yong)車型目(mu)錄（征(zheng)求(qiu)意見稿）》為(wei)自(zi)(zi)主(zhu)品牌(pai)擴大在(zai)(zai)政府(fu)采(cai)購的市場份額(e)，為(wei)改變目(mu)前國(guo)內政府(fu)采(cai)購以(yi)合資品牌(pai)產品為(wei)主(zhu)的局(ju)面(mian)提供了保障(zhang)。促(cu)進自(zi)(zi)主(zhu)品牌(pai)發展，國(guo)產汽(qi)(qi)車業(ye)的繁(fan)榮將(jiang)(jiang)為(wei)汽(qi)(qi)車膠(jiao)的應用(yong)提供有力保障(zhang)。預測未(wei)來3年，我國(guo)室溫(wen)硫(liu)化(hua)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)在(zai)(zai)汽(qi)(qi)車行(xing)業(ye)將(jiang)(jiang)以(yi)年均20%增長。

此外(wai)，硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)是重(zhong)要的非(fei)石(shi)(shi)油(you)(you)基合(he)(he)成(cheng)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)，約(yue)占非(fei)石(shi)(shi)油(you)(you)基合(he)(he)成(cheng)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)消(xiao)費(fei)量的98%。但(dan)因(yin)為(wei)(wei)石(shi)(shi)油(you)(you)價格的大(da)幅上漲，同時(shi)(shi)我(wo)國在(zai)硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的關鍵原(yuan)料有機硅(gui)單體的生(sheng)產(chan)(chan)技術方面(mian)取(qu)得突破，有機硅(gui)單體的生(sheng)產(chan)(chan)技術在(zai)2005年前被幾家跨國公司壟斷，但(dan)目前我(wo)國已發展成(cheng)為(wei)(wei)全球(qiu)有機硅(gui)單體第(di)1大(da)國，這(zhe)2個方面(mian)原(yuan)因(yin)使硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的價格從2011年起開始低于石(shi)(shi)油(you)(you)基合(he)(he)成(cheng)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)，僅約(yue)為(wei)(wei)大(da)宗(zong)石(shi)(shi)油(you)(you)基橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的80%～90%，成(cheng)為(wei)(wei)廉價的合(he)(he)成(cheng)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)，并開始大(da)規模(mo)替代石(shi)(shi)油(you)(you)基合(he)(he)成(cheng)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)。這(zhe)將極大(da)拓(tuo)展有機硅(gui)產(chan)(chan)業的市場空間，同時(shi)(shi)將帶動硅(gui)油(you)(you)、硅(gui)烷偶(ou)聯劑和硅(gui)樹脂等其(qi)他有機硅(gui)產(chan)(chan)品的消(xiao)費(fei)。