硅橡膠是(shi)指主鏈(lian)由硅(gui)和氧原(yuan)子(zi)交替構(gou)成，硅(gui)原(yuan)子(zi)上(shang)通常連有(you)(you)兩個有(you)(you)機(ji)基(ji)團的(de)(de)橡(xiang)(xiang)膠。普(pu)通的(de)(de)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠主要(yao)由含(han)甲基(ji)和少量乙烯基(ji)的(de)(de)硅(gui)氧鏈(lian)節組(zu)成。苯(ben)基(ji)的(de)(de)引入(ru)(ru)可(ke)提高(gao)(gao)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠的(de)(de)耐高(gao)(gao)、低(di)溫性(xing)(xing)能，三(san)氟丙基(ji)及(ji)氰基(ji)的(de)(de)引入(ru)(ru)則可(ke)提高(gao)(gao)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠的(de)(de)耐溫及(ji)耐油性(xing)(xing)能。硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠耐低(di)溫性(xing)(xing)能良好，一(yi)般在-55℃下仍(reng)能工作(zuo)。引入(ru)(ru)苯(ben)基(ji)后，可(ke)達(da)-73℃。硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠的(de)(de)耐熱性(xing)(xing)能也(ye)很突(tu)出，在180℃下可(ke)長期工作(zuo)，稍(shao)高(gao)(gao)于(yu)200℃也(ye)能承受數(shu)周或更長時間(jian)仍(reng)有(you)(you)彈性(xing)(xing)，瞬時可(ke)耐300℃以上(shang)的(de)(de)高(gao)(gao)溫。硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠的(de)(de)透氣性(xing)(xing)好，氧氣透過率(lv)在合(he)成聚合(he)物(wu)中是(shi)較高(gao)(gao)的(de)(de)。此(ci)(ci)外，硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠還具有(you)(you)生(sheng)理惰(duo)性(xing)(xing)、不會導致凝血的(de)(de)突(tu)出特性(xing)(xing)，因(yin)此(ci)(ci)在醫用領域應用廣泛。

主要品種

硅橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)分類的(de)(de)方法(fa)很(hen)多，通常按(an)(an)固(gu)化(hua)(hua)前的(de)(de)形態分為固(gu)體硅橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)和液體硅橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)；按(an)(an)硫化(hua)(hua)溫(wen)度分為室(shi)溫(wen)硫化(hua)(hua)硅橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)，高(gao)(gao)溫(wen)硫化(hua)(hua)硅橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)；按(an)(an)所用(yong)單體的(de)(de)不同(tong)，可分為甲基(ji)乙烯基(ji)硅橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)，甲基(ji)苯基(ji)乙烯基(ji)硅橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)、氟硅，腈(jing)硅橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)等；按(an)(an)性(xing)能和用(yong)途的(de)(de)不同(tong)又(you)可分為通用(yong)型(xing)(xing)(xing)、超耐低(di)溫(wen)型(xing)(xing)(xing)、超耐高(gao)(gao)溫(wen)型(xing)(xing)(xing)、高(gao)(gao)強(qiang)力型(xing)(xing)(xing)、耐油型(xing)(xing)(xing)、醫用(yong)型(xing)(xing)(xing)等等。

發展史

硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)早期是由(you)美(mei)國(guo)(guo)以三(san)氯(lv)化鐵為催化劑合(he)成的。1945年，硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)產(chan)(chan)品問世。1948年，采用(yong)高比表面積的氣相法白炭黑補強的硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)研制成功(gong)，使硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的性能躍升到實(shi)用(yong)階(jie)段，奠定了現代(dai)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)生產(chan)(chan)技術的基礎。從二(er)甲(jia)基二(er)氯(lv)硅(gui)(gui)烷合(he)成開始生產(chan)(chan)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的國(guo)(guo)家(jia)有美(mei)國(guo)(guo)。俄羅(luo)斯、德國(guo)(guo)、日本、韓國(guo)(guo)和中(zhong)國(guo)(guo)等。中(zhong)國(guo)(guo)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的工(gong)業化研究(jiu)始于1957年，多家(jia)研究(jiu)所和企業陸續開發(fa)出各種硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)。到2003年底，中(zhong)國(guo)(guo)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)生產(chan)(chan)能力為135千(qian)噸，其(qi)中(zhong)高溫膠(jiao)(jiao)(jiao)100千(qian)噸。

高溫硫化硅橡膠

高(gao)(gao)溫硫(liu)(liu)(liu)化(hua)硅(gui)橡膠是(shi)(shi)指聚硅(gui)氧(yang)烷變成(cheng)彈性體(ti)的(de)過(guo)程是(shi)(shi)經(jing)過(guo)高(gao)(gao)溫（110-170℃）硫(liu)(liu)(liu)化(hua)成(cheng)型的(de)。它主要以高(gao)(gao)分子量的(de)聚甲(jia)基乙烯基硅(gui)氧(yang)烷為生膠，混入補強填(tian)料、硫(liu)(liu)(liu)化(hua)劑等，在(zai)加(jia)熱加(jia)壓下硫(liu)(liu)(liu)化(hua)成(cheng)彈性體(ti)。硅(gui)橡膠的(de)補強主要是(shi)(shi)各種(zhong)類(lei)型的(de)白炭(tan)黑，可使硫(liu)(liu)(liu)化(hua)膠的(de)強度增加(jia)數(shu)十倍(bei)。有時為了(le)降低(di)成(cheng)本或改善膠料性能及賦予硫(liu)(liu)(liu)化(hua)膠各種(zhong)特殊的(de)性能，也加(jia)入相應的(de)各種(zhong)添加(jia)劑。硫(liu)(liu)(liu)化(hua)劑是(shi)(shi)各種(zhong)有機過(guo)氧(yang)化(hua)物或加(jia)成(cheng)反應催化(hua)劑。

加工成型方法如(ru)圖所示(shi)。一次(ci)硫(liu)化(hua)的(de)目(mu)的(de)是進行高分(fen)子(zi)鏈的(de)交聯反應；二(er)次(ci)硫(liu)化(hua)的(de)目(mu)的(de)是進行補充交聯、驅除(chu)硫(liu)化(hua)劑分(fen)解產物(wu)和其他揮發性化(hua)合物(wu)以穩定硫(liu)化(hua)膠的(de)各(ge)項性能。常用的(de)設備有開(kai)放式(shi)煉膠機、捏合機及真空密煉機。

主要性能

（1）高(gao)(gao)溫(wen)(wen)性(xing)(xing)能(neng)。硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)顯著的(de)(de)(de)(de)特(te)(te)征是高(gao)(gao)溫(wen)(wen)穩定性(xing)(xing)，雖然(ran)常溫(wen)(wen)下(xia)(xia)(xia)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)強(qiang)度(du)僅是天然(ran)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)或某些(xie)合成(cheng)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)一(yi)半，但在(zai)200℃以上的(de)(de)(de)(de)高(gao)(gao)溫(wen)(wen)環(huan)境(jing)下(xia)(xia)(xia)，硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)仍(reng)能(neng)保持一(yi)定的(de)(de)(de)(de)柔(rou)韌性(xing)(xing)、回彈性(xing)(xing)和(he)表面硬度(du)，且力學(xue)性(xing)(xing)能(neng)無(wu)明(ming)顯變化(hua)。（2）低溫(wen)(wen)性(xing)(xing)能(neng)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)玻璃化(hua)溫(wen)(wen)度(du)一(yi)般為-70~-50℃，特(te)(te)殊配方(fang)可達-100℃，表明(ming)其低溫(wen)(wen)性(xing)(xing)能(neng)優(you)異(yi)。這對(dui)航空、宇航工業的(de)(de)(de)(de)意(yi)義重大(da)。（3）耐(nai)候性(xing)(xing)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)中(zhong)Si-O-Si鍵對(dui)氧、臭氧及(ji)紫外線等十(shi)分穩定，在(zai)不加任何添加劑(ji)的(de)(de)(de)(de)情況下(xia)(xia)(xia)，就具(ju)有(you)優(you)良的(de)(de)(de)(de)耐(nai)候性(xing)(xing)。（4）電氣(qi)(qi)性(xing)(xing)能(neng)。硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)具(ju)有(you)優(you)異(yi)的(de)(de)(de)(de)絕緣性(xing)(xing)能(neng)，耐(nai)電暈性(xing)(xing)和(he)耐(nai)電弧性(xing)(xing)也(ye)非常好。（5）物(wu)(wu)理機(ji)械(xie)性(xing)(xing)能(neng)。硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)常溫(wen)(wen)下(xia)(xia)(xia)的(de)(de)(de)(de)物(wu)(wu)理機(ji)械(xie)性(xing)(xing)能(neng)比(bi)通(tong)用橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)差，但在(zai)150℃的(de)(de)(de)(de)高(gao)(gao)溫(wen)(wen)和(he)-50℃的(de)(de)(de)(de)低溫(wen)(wen)下(xia)(xia)(xia)，其物(wu)(wu)理機(ji)械(xie)性(xing)(xing)能(neng)優(you)于通(tong)用橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)。（6）耐(nai)油及(ji)化(hua)學(xue)試劑(ji)性(xing)(xing)。普通(tong)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)具(ju)有(you)中(zhong)等的(de)(de)(de)(de)耐(nai)油、耐(nai)溶劑(ji)性(xing)(xing)能(neng)。（7）氣(qi)(qi)體(ti)透(tou)過性(xing)(xing)能(neng)。室溫(wen)(wen)下(xia)(xia)(xia)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)對(dui)空氣(qi)(qi)、氮(dan)、氧、二氧化(hua)碳等氣(qi)(qi)體(ti)的(de)(de)(de)(de)透(tou)氣(qi)(qi)性(xing)(xing)比(bi)天然(ran)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)高(gao)(gao)出30-50倍。（8）生理惰(duo)性(xing)(xing)。硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)無(wu)毒(du)，無(wu)味，無(wu)嗅，與人(ren)體(ti)組織不粘(zhan)連(lian)，具(ju)有(you)抗凝血(xue)作用，對(dui)肌體(ti)組織的(de)(de)(de)(de)反(fan)應(ying)性(xing)(xing)非常少。特(te)(te)別(bie)適合作為醫用材料。

硅橡膠的用量

據中國(guo)汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)工(gong)業協會統計，2012年(nian)，汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)產銷分別達到1927.18萬輛(liang)和1930.64萬輛(liang)，同(tong)比分別增長(chang)4.63%和4.33%，汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)工(gong)業硅橡(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)(de)用(yong)(yong)量約達2.0萬t。根據觀研天下的(de)(de)(de)(de)新(xin)研究，增加有機(ji)硅材料在(zai)汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)零部(bu)件方面的(de)(de)(de)(de)用(yong)(yong)量，可以大幅度(du)提(ti)高(gao)汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)的(de)(de)(de)(de)安全性能(neng)，因(yin)此，汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)產量和單車(che)(che)(che)(che)用(yong)(yong)量水平的(de)(de)(de)(de)提(ti)高(gao)都將推動汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)工(gong)業對硅橡(xiang)膠(jiao)需求的(de)(de)(de)(de)增加。國(guo)家鼓勵自(zi)(zi)(zi)主品(pin)(pin)(pin)(pin)牌的(de)(de)(de)(de)汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)發展，關(guan)鍵汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)零部(bu)件實現自(zi)(zi)(zi)主化，《2012年(nian)度(du)黨政機(ji)關(guan)公務用(yong)(yong)車(che)(che)(che)(che)選用(yong)(yong)車(che)(che)(che)(che)型目錄(lu)（征求意見稿）》為自(zi)(zi)(zi)主品(pin)(pin)(pin)(pin)牌擴大在(zai)政府采購(gou)的(de)(de)(de)(de)市場份額，為改變目前(qian)國(guo)內政府采購(gou)以合資品(pin)(pin)(pin)(pin)牌產品(pin)(pin)(pin)(pin)為主的(de)(de)(de)(de)局面提(ti)供了保(bao)障。促進自(zi)(zi)(zi)主品(pin)(pin)(pin)(pin)牌發展，國(guo)產汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)業的(de)(de)(de)(de)繁榮將為汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)膠(jiao)的(de)(de)(de)(de)應(ying)用(yong)(yong)提(ti)供有力保(bao)障。預測未來(lai)3年(nian)，我(wo)國(guo)室溫硫化硅橡(xiang)膠(jiao)在(zai)汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)行業將以年(nian)均20%增長(chang)。

此外，硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)是重要的非石(shi)油(you)基合成橡(xiang)(xiang)膠(jiao)，約(yue)占(zhan)非石(shi)油(you)基合成橡(xiang)(xiang)膠(jiao)消(xiao)(xiao)費(fei)量(liang)的98%。但因為石(shi)油(you)價格的大(da)(da)幅上漲，同(tong)時我國(guo)在硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)的關(guan)鍵(jian)原(yuan)料有機(ji)(ji)硅(gui)(gui)單(dan)體(ti)的生產技術方面(mian)取得突破，有機(ji)(ji)硅(gui)(gui)單(dan)體(ti)的生產技術在2005年(nian)前被幾家(jia)跨國(guo)公司壟斷，但目前我國(guo)已發(fa)展成為全球有機(ji)(ji)硅(gui)(gui)單(dan)體(ti)第1大(da)(da)國(guo)，這2個方面(mian)原(yuan)因使硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)的價格從2011年(nian)起(qi)開(kai)始低于石(shi)油(you)基合成橡(xiang)(xiang)膠(jiao)，僅約(yue)為大(da)(da)宗石(shi)油(you)基橡(xiang)(xiang)膠(jiao)的80%～90%，成為廉價的合成橡(xiang)(xiang)膠(jiao)，并開(kai)始大(da)(da)規模替代(dai)石(shi)油(you)基合成橡(xiang)(xiang)膠(jiao)。這將極大(da)(da)拓展有機(ji)(ji)硅(gui)(gui)產業的市場空間，同(tong)時將帶動(dong)硅(gui)(gui)油(you)、硅(gui)(gui)烷偶(ou)聯(lian)劑和硅(gui)(gui)樹脂(zhi)等其他有機(ji)(ji)硅(gui)(gui)產品的消(xiao)(xiao)費(fei)。