硅橡膠是指主鏈由硅(gui)和氧原子交(jiao)替構成(cheng)，硅(gui)原子上通常連有(you)兩個有(you)機基(ji)團的(de)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)。普通的(de)硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)主要由含甲(jia)基(ji)和少量乙烯基(ji)的(de)硅(gui)氧鏈節(jie)組成(cheng)。苯(ben)基(ji)的(de)引入可(ke)(ke)提高(gao)(gao)硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)耐(nai)高(gao)(gao)、低溫(wen)性(xing)能(neng)，三(san)氟丙基(ji)及氰(qing)基(ji)的(de)引入則可(ke)(ke)提高(gao)(gao)硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)耐(nai)溫(wen)及耐(nai)油性(xing)能(neng)。硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)耐(nai)低溫(wen)性(xing)能(neng)良好(hao)，一般在-55℃下(xia)仍(reng)能(neng)工作。引入苯(ben)基(ji)后，可(ke)(ke)達-73℃。硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)耐(nai)熱性(xing)能(neng)也(ye)很突(tu)出，在180℃下(xia)可(ke)(ke)長期工作，稍高(gao)(gao)于200℃也(ye)能(neng)承受數周或更長時間仍(reng)有(you)彈性(xing)，瞬時可(ke)(ke)耐(nai)300℃以上的(de)高(gao)(gao)溫(wen)。硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)透(tou)氣(qi)性(xing)好(hao)，氧氣(qi)透(tou)過(guo)率(lv)在合成(cheng)聚合物中是較(jiao)高(gao)(gao)的(de)。此(ci)外，硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)還具(ju)有(you)生理(li)惰(duo)性(xing)、不會導致(zhi)凝(ning)血(xue)的(de)突(tu)出特性(xing)，因此(ci)在醫用領域應用廣泛。

主要品種

硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)分(fen)類的(de)方法很多，通(tong)常(chang)按(an)固化前(qian)的(de)形態(tai)分(fen)為(wei)固體(ti)(ti)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)和(he)液體(ti)(ti)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)；按(an)硫(liu)化溫(wen)度分(fen)為(wei)室溫(wen)硫(liu)化硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)，高溫(wen)硫(liu)化硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)；按(an)所用單體(ti)(ti)的(de)不(bu)同(tong)，可分(fen)為(wei)甲基乙(yi)烯基硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)，甲基苯基乙(yi)烯基硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)、氟硅(gui)，腈硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)等(deng)；按(an)性能和(he)用途的(de)不(bu)同(tong)又可分(fen)為(wei)通(tong)用型(xing)、超(chao)耐(nai)低溫(wen)型(xing)、超(chao)耐(nai)高溫(wen)型(xing)、高強力型(xing)、耐(nai)油型(xing)、醫用型(xing)等(deng)等(deng)。

發展史

硅橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)早期是由美國(guo)(guo)(guo)以三氯化鐵為催(cui)化劑合成的(de)(de)(de)(de)。1945年(nian)，硅橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)產(chan)(chan)品(pin)問世。1948年(nian)，采(cai)用(yong)(yong)高比表面積的(de)(de)(de)(de)氣相(xiang)法白炭黑補強的(de)(de)(de)(de)硅橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)研(yan)(yan)制成功，使硅橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)性能躍升到實用(yong)(yong)階段，奠定了(le)現代硅橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)生產(chan)(chan)技術(shu)的(de)(de)(de)(de)基礎。從二甲基二氯硅烷(wan)合成開始生產(chan)(chan)硅橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)國(guo)(guo)(guo)家(jia)有美國(guo)(guo)(guo)。俄羅斯、德國(guo)(guo)(guo)、日本、韓(han)國(guo)(guo)(guo)和(he)中(zhong)國(guo)(guo)(guo)等。中(zhong)國(guo)(guo)(guo)硅橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)工業(ye)化研(yan)(yan)究始于1957年(nian)，多家(jia)研(yan)(yan)究所和(he)企業(ye)陸續開發出各種(zhong)硅橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)。到2003年(nian)底，中(zhong)國(guo)(guo)(guo)硅橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)生產(chan)(chan)能力(li)為135千噸，其中(zhong)高溫膠(jiao)(jiao)(jiao)100千噸。

高溫硫化硅橡膠

高溫(wen)硫(liu)(liu)化(hua)硅橡膠(jiao)(jiao)(jiao)是(shi)指聚(ju)硅氧烷變成(cheng)(cheng)(cheng)彈性(xing)(xing)(xing)體的(de)(de)(de)過(guo)程是(shi)經過(guo)高溫(wen)（110-170℃）硫(liu)(liu)化(hua)成(cheng)(cheng)(cheng)型的(de)(de)(de)。它主要以高分子量(liang)的(de)(de)(de)聚(ju)甲(jia)基乙烯(xi)基硅氧烷為生膠(jiao)(jiao)(jiao)，混入補強填料、硫(liu)(liu)化(hua)劑(ji)(ji)等，在加(jia)熱加(jia)壓下硫(liu)(liu)化(hua)成(cheng)(cheng)(cheng)彈性(xing)(xing)(xing)體。硅橡膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)補強主要是(shi)各種(zhong)(zhong)類型的(de)(de)(de)白(bai)炭(tan)黑，可使硫(liu)(liu)化(hua)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)強度增(zeng)加(jia)數十倍。有(you)時(shi)為了降低成(cheng)(cheng)(cheng)本(ben)或改(gai)善(shan)膠(jiao)(jiao)(jiao)料性(xing)(xing)(xing)能及賦予硫(liu)(liu)化(hua)膠(jiao)(jiao)(jiao)各種(zhong)(zhong)特殊(shu)的(de)(de)(de)性(xing)(xing)(xing)能，也加(jia)入相應(ying)的(de)(de)(de)各種(zhong)(zhong)添加(jia)劑(ji)(ji)。硫(liu)(liu)化(hua)劑(ji)(ji)是(shi)各種(zhong)(zhong)有(you)機(ji)過(guo)氧化(hua)物或加(jia)成(cheng)(cheng)(cheng)反(fan)應(ying)催化(hua)劑(ji)(ji)。

加工成型(xing)方法如圖所示。一次硫(liu)(liu)化(hua)的目(mu)的是(shi)進行(xing)高分(fen)子鏈的交(jiao)聯反(fan)應；二次硫(liu)(liu)化(hua)的目(mu)的是(shi)進行(xing)補充交(jiao)聯、驅除(chu)硫(liu)(liu)化(hua)劑(ji)分(fen)解(jie)產(chan)物和其他(ta)揮發性化(hua)合物以穩定硫(liu)(liu)化(hua)膠的各項性能。常用(yong)的設備有開放(fang)式煉膠機(ji)、捏合機(ji)及真空密(mi)煉機(ji)。

主要性能

（1）高溫(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠顯(xian)著的特征是高溫(wen)(wen)穩定性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)，雖(sui)然常溫(wen)(wen)下硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠的強(qiang)度(du)僅是天(tian)然橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠或(huo)某些合成橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠的一(yi)(yi)半，但(dan)在200℃以上(shang)的高溫(wen)(wen)環(huan)境下，硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠仍能(neng)(neng)(neng)保(bao)持一(yi)(yi)定的柔韌性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)、回彈性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)和表面硬度(du)，且力學性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)無明顯(xian)變(bian)化(hua)。（2）低溫(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠的玻璃化(hua)溫(wen)(wen)度(du)一(yi)(yi)般為-70~-50℃，特殊配方可達-100℃，表明其(qi)低溫(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)優(you)(you)異。這對(dui)航(hang)(hang)空、宇航(hang)(hang)工業(ye)的意義重(zhong)大。（3）耐(nai)(nai)候性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠中Si-O-Si鍵對(dui)氧、臭氧及紫外線等(deng)十分穩定，在不加(jia)任何添加(jia)劑(ji)的情況下，就具(ju)(ju)有(you)優(you)(you)良(liang)的耐(nai)(nai)候性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)。（4）電(dian)(dian)氣(qi)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠具(ju)(ju)有(you)優(you)(you)異的絕緣性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)，耐(nai)(nai)電(dian)(dian)暈性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)和耐(nai)(nai)電(dian)(dian)弧性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)也非常好。（5）物(wu)理(li)(li)機(ji)械(xie)(xie)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠常溫(wen)(wen)下的物(wu)理(li)(li)機(ji)械(xie)(xie)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)比通(tong)用橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠差(cha)，但(dan)在150℃的高溫(wen)(wen)和-50℃的低溫(wen)(wen)下，其(qi)物(wu)理(li)(li)機(ji)械(xie)(xie)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)優(you)(you)于(yu)通(tong)用橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠。（6）耐(nai)(nai)油及化(hua)學試(shi)劑(ji)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)。普通(tong)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠具(ju)(ju)有(you)中等(deng)的耐(nai)(nai)油、耐(nai)(nai)溶劑(ji)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。（7）氣(qi)體透過性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。室溫(wen)(wen)下硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠對(dui)空氣(qi)、氮、氧、二(er)氧化(hua)碳等(deng)氣(qi)體的透氣(qi)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)比天(tian)然橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠高出30-50倍。（8）生(sheng)理(li)(li)惰(duo)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠無毒，無味，無嗅，與人體組(zu)織不粘連，具(ju)(ju)有(you)抗凝血(xue)作(zuo)用，對(dui)肌(ji)體組(zu)織的反應性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)非常少。特別適合作(zuo)為醫用材料(liao)。

硅橡膠的用量

據中國汽(qi)車(che)(che)工(gong)(gong)(gong)業(ye)(ye)協會統(tong)計(ji)，2012年(nian)，汽(qi)車(che)(che)產(chan)(chan)銷分(fen)(fen)別達到1927.18萬(wan)(wan)輛(liang)和(he)1930.64萬(wan)(wan)輛(liang)，同(tong)比分(fen)(fen)別增(zeng)長(chang)4.63%和(he)4.33%，汽(qi)車(che)(che)工(gong)(gong)(gong)業(ye)(ye)硅橡膠的(de)(de)(de)(de)(de)用(yong)(yong)(yong)量約達2.0萬(wan)(wan)t。根據觀研(yan)天(tian)下(xia)的(de)(de)(de)(de)(de)新研(yan)究，增(zeng)加(jia)有機硅材料在(zai)汽(qi)車(che)(che)零(ling)部(bu)件方面的(de)(de)(de)(de)(de)用(yong)(yong)(yong)量，可以(yi)大幅(fu)度(du)提(ti)高汽(qi)車(che)(che)的(de)(de)(de)(de)(de)安(an)全性能(neng)，因此，汽(qi)車(che)(che)產(chan)(chan)量和(he)單車(che)(che)用(yong)(yong)(yong)量水平的(de)(de)(de)(de)(de)提(ti)高都將(jiang)推動(dong)汽(qi)車(che)(che)工(gong)(gong)(gong)業(ye)(ye)對硅橡膠需(xu)求的(de)(de)(de)(de)(de)增(zeng)加(jia)。國家鼓勵自(zi)主品(pin)牌(pai)(pai)(pai)的(de)(de)(de)(de)(de)汽(qi)車(che)(che)發(fa)展，關(guan)鍵汽(qi)車(che)(che)零(ling)部(bu)件實現(xian)自(zi)主化，《2012年(nian)度(du)黨政(zheng)(zheng)機關(guan)公務用(yong)(yong)(yong)車(che)(che)選用(yong)(yong)(yong)車(che)(che)型目錄(lu)（征求意見稿(gao)）》為自(zi)主品(pin)牌(pai)(pai)(pai)擴大在(zai)政(zheng)(zheng)府采(cai)購的(de)(de)(de)(de)(de)市場(chang)份額(e)，為改(gai)變目前國內政(zheng)(zheng)府采(cai)購以(yi)合資品(pin)牌(pai)(pai)(pai)產(chan)(chan)品(pin)為主的(de)(de)(de)(de)(de)局面提(ti)供了保障。促(cu)進(jin)自(zi)主品(pin)牌(pai)(pai)(pai)發(fa)展，國產(chan)(chan)汽(qi)車(che)(che)業(ye)(ye)的(de)(de)(de)(de)(de)繁榮將(jiang)為汽(qi)車(che)(che)膠的(de)(de)(de)(de)(de)應(ying)用(yong)(yong)(yong)提(ti)供有力(li)保障。預測未來3年(nian)，我(wo)國室溫硫化硅橡膠在(zai)汽(qi)車(che)(che)行業(ye)(ye)將(jiang)以(yi)年(nian)均20%增(zeng)長(chang)。

此外，硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠是(shi)重要(yao)的(de)非(fei)(fei)石(shi)油(you)(you)(you)(you)基(ji)(ji)合成(cheng)橡(xiang)(xiang)膠，約占非(fei)(fei)石(shi)油(you)(you)(you)(you)基(ji)(ji)合成(cheng)橡(xiang)(xiang)膠消費量的(de)98%。但因為(wei)石(shi)油(you)(you)(you)(you)價(jia)(jia)格(ge)的(de)大幅上漲，同時我(wo)(wo)國在(zai)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠的(de)關鍵原料(liao)有(you)機(ji)硅(gui)(gui)單體的(de)生產(chan)技術方面(mian)取得突(tu)破(po)，有(you)機(ji)硅(gui)(gui)單體的(de)生產(chan)技術在(zai)2005年前被幾家跨國公司壟斷，但目前我(wo)(wo)國已發展成(cheng)為(wei)全球(qiu)有(you)機(ji)硅(gui)(gui)單體第1大國，這2個方面(mian)原因使硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠的(de)價(jia)(jia)格(ge)從2011年起開始低于(yu)石(shi)油(you)(you)(you)(you)基(ji)(ji)合成(cheng)橡(xiang)(xiang)膠，僅約為(wei)大宗石(shi)油(you)(you)(you)(you)基(ji)(ji)橡(xiang)(xiang)膠的(de)80%～90%，成(cheng)為(wei)廉價(jia)(jia)的(de)合成(cheng)橡(xiang)(xiang)膠，并開始大規模替代石(shi)油(you)(you)(you)(you)基(ji)(ji)合成(cheng)橡(xiang)(xiang)膠。這將極大拓展有(you)機(ji)硅(gui)(gui)產(chan)業的(de)市場空間，同時將帶動硅(gui)(gui)油(you)(you)(you)(you)、硅(gui)(gui)烷偶聯劑(ji)和硅(gui)(gui)樹脂(zhi)等其(qi)他有(you)機(ji)硅(gui)(gui)產(chan)品的(de)消費。