硅橡膠是指主(zhu)鏈(lian)由硅(gui)(gui)和氧原子交替構成(cheng)，硅(gui)(gui)原子上通(tong)常(chang)連有(you)(you)兩個有(you)(you)機(ji)基(ji)(ji)(ji)(ji)團的(de)(de)(de)(de)橡(xiang)膠(jiao)。普通(tong)的(de)(de)(de)(de)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)主(zhu)要由含(han)甲基(ji)(ji)(ji)(ji)和少(shao)量乙(yi)烯基(ji)(ji)(ji)(ji)的(de)(de)(de)(de)硅(gui)(gui)氧鏈(lian)節組成(cheng)。苯基(ji)(ji)(ji)(ji)的(de)(de)(de)(de)引入(ru)(ru)可提高硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)(de)耐高、低(di)(di)溫(wen)性(xing)(xing)能(neng)，三氟丙基(ji)(ji)(ji)(ji)及氰基(ji)(ji)(ji)(ji)的(de)(de)(de)(de)引入(ru)(ru)則可提高硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)(de)耐溫(wen)及耐油性(xing)(xing)能(neng)。硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)耐低(di)(di)溫(wen)性(xing)(xing)能(neng)良好，一般在(zai)-55℃下仍能(neng)工(gong)(gong)作(zuo)。引入(ru)(ru)苯基(ji)(ji)(ji)(ji)后(hou)，可達-73℃。硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)(de)耐熱性(xing)(xing)能(neng)也(ye)很突出，在(zai)180℃下可長期工(gong)(gong)作(zuo)，稍(shao)高于200℃也(ye)能(neng)承受數周或更(geng)長時間仍有(you)(you)彈(dan)性(xing)(xing)，瞬(shun)時可耐300℃以(yi)上的(de)(de)(de)(de)高溫(wen)。硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)(de)透氣性(xing)(xing)好，氧氣透過率在(zai)合(he)成(cheng)聚(ju)合(he)物(wu)中(zhong)是較(jiao)高的(de)(de)(de)(de)。此外，硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)還具(ju)有(you)(you)生理惰(duo)性(xing)(xing)、不會導致凝血的(de)(de)(de)(de)突出特(te)性(xing)(xing)，因此在(zai)醫用領域應(ying)用廣泛。

主要品種

硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠分(fen)(fen)類的方法(fa)很多，通常按(an)(an)固(gu)(gu)化前的形態(tai)分(fen)(fen)為(wei)(wei)固(gu)(gu)體硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠和(he)(he)液體硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠；按(an)(an)硫(liu)(liu)化溫(wen)度分(fen)(fen)為(wei)(wei)室(shi)溫(wen)硫(liu)(liu)化硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠，高(gao)(gao)溫(wen)硫(liu)(liu)化硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠；按(an)(an)所(suo)用單體的不同，可分(fen)(fen)為(wei)(wei)甲基(ji)乙(yi)烯基(ji)硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠，甲基(ji)苯基(ji)乙(yi)烯基(ji)硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠、氟硅(gui)(gui)(gui)(gui)，腈硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠等(deng)；按(an)(an)性能和(he)(he)用途的不同又可分(fen)(fen)為(wei)(wei)通用型(xing)、超耐(nai)低溫(wen)型(xing)、超耐(nai)高(gao)(gao)溫(wen)型(xing)、高(gao)(gao)強力(li)型(xing)、耐(nai)油型(xing)、醫用型(xing)等(deng)等(deng)。

發展史

硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)早(zao)期是由(you)美國(guo)(guo)(guo)(guo)(guo)以三氯化鐵為(wei)催(cui)化劑合成的(de)。1945年，硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)產(chan)品問世。1948年，采用高(gao)比表面(mian)積的(de)氣相法白炭(tan)黑補(bu)強的(de)硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)研(yan)制(zhi)成功(gong)，使硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)性能躍升到(dao)實用階段，奠(dian)定(ding)了現代硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)生產(chan)技術的(de)基礎(chu)。從(cong)二甲基二氯硅(gui)(gui)(gui)(gui)烷合成開始(shi)生產(chan)硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)國(guo)(guo)(guo)(guo)(guo)家有(you)美國(guo)(guo)(guo)(guo)(guo)。俄羅(luo)斯(si)、德國(guo)(guo)(guo)(guo)(guo)、日(ri)本、韓國(guo)(guo)(guo)(guo)(guo)和(he)中(zhong)國(guo)(guo)(guo)(guo)(guo)等。中(zhong)國(guo)(guo)(guo)(guo)(guo)硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)工(gong)業(ye)化研(yan)究始(shi)于1957年，多家研(yan)究所(suo)和(he)企業(ye)陸續開發出各種硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)。到(dao)2003年底(di)，中(zhong)國(guo)(guo)(guo)(guo)(guo)硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)生產(chan)能力為(wei)135千噸(dun)，其中(zhong)高(gao)溫(wen)膠(jiao)(jiao)(jiao)100千噸(dun)。

高溫硫化硅橡膠

高(gao)(gao)溫硫(liu)(liu)(liu)(liu)化(hua)硅(gui)橡膠(jiao)是(shi)指(zhi)聚(ju)硅(gui)氧烷變成彈性體(ti)的(de)(de)(de)過(guo)程是(shi)經(jing)過(guo)高(gao)(gao)溫（110-170℃）硫(liu)(liu)(liu)(liu)化(hua)成型(xing)(xing)的(de)(de)(de)。它主要以高(gao)(gao)分子量的(de)(de)(de)聚(ju)甲基(ji)乙烯基(ji)硅(gui)氧烷為生(sheng)膠(jiao)，混入補(bu)強填料、硫(liu)(liu)(liu)(liu)化(hua)劑(ji)(ji)等，在(zai)加(jia)熱加(jia)壓下硫(liu)(liu)(liu)(liu)化(hua)成彈性體(ti)。硅(gui)橡膠(jiao)的(de)(de)(de)補(bu)強主要是(shi)各種類型(xing)(xing)的(de)(de)(de)白(bai)炭黑，可使硫(liu)(liu)(liu)(liu)化(hua)膠(jiao)的(de)(de)(de)強度增加(jia)數十(shi)倍。有時為了降低(di)成本或改善(shan)膠(jiao)料性能及賦(fu)予硫(liu)(liu)(liu)(liu)化(hua)膠(jiao)各種特(te)殊的(de)(de)(de)性能，也加(jia)入相應(ying)的(de)(de)(de)各種添加(jia)劑(ji)(ji)。硫(liu)(liu)(liu)(liu)化(hua)劑(ji)(ji)是(shi)各種有機過(guo)氧化(hua)物或加(jia)成反應(ying)催化(hua)劑(ji)(ji)。

加工成型方(fang)法如圖所示。一(yi)次(ci)硫化的(de)目(mu)的(de)是(shi)(shi)進(jin)行高分(fen)子鏈(lian)的(de)交聯反(fan)應；二次(ci)硫化的(de)目(mu)的(de)是(shi)(shi)進(jin)行補充交聯、驅除硫化劑分(fen)解產物和其他揮(hui)發性化合物以穩定硫化膠的(de)各項性能。常用的(de)設備有開放式煉膠機、捏(nie)合機及真空密(mi)煉機。

主要性能

（1）高溫(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)顯著(zhu)的(de)(de)特征是高溫(wen)(wen)穩(wen)(wen)定性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)，雖然常(chang)溫(wen)(wen)下硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)強度(du)僅是天(tian)然橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)或(huo)某些合成橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)一(yi)(yi)半，但在200℃以上(shang)的(de)(de)高溫(wen)(wen)環境下，硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)仍能(neng)(neng)保持(chi)一(yi)(yi)定的(de)(de)柔韌性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)、回彈(dan)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)和(he)表(biao)面(mian)硬度(du)，且力學(xue)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)無明顯變化(hua)。（2）低溫(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)玻璃(li)化(hua)溫(wen)(wen)度(du)一(yi)(yi)般為-70~-50℃，特殊配(pei)方可達-100℃，表(biao)明其低溫(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)優(you)異(yi)(yi)。這對(dui)航(hang)空、宇航(hang)工業的(de)(de)意義重大。（3）耐候性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)中Si-O-Si鍵對(dui)氧(yang)、臭氧(yang)及紫外線(xian)等十(shi)分(fen)穩(wen)(wen)定，在不加任(ren)何添加劑的(de)(de)情況下，就具(ju)有(you)優(you)良的(de)(de)耐候性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)。（4）電(dian)(dian)氣(qi)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)具(ju)有(you)優(you)異(yi)(yi)的(de)(de)絕緣性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)，耐電(dian)(dian)暈性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)和(he)耐電(dian)(dian)弧性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)也非常(chang)好。（5）物理機械(xie)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)常(chang)溫(wen)(wen)下的(de)(de)物理機械(xie)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)比(bi)通(tong)用橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)差，但在150℃的(de)(de)高溫(wen)(wen)和(he)-50℃的(de)(de)低溫(wen)(wen)下，其物理機械(xie)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)優(you)于通(tong)用橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)。（6）耐油及化(hua)學(xue)試劑性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)。普通(tong)硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)具(ju)有(you)中等的(de)(de)耐油、耐溶劑性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。（7）氣(qi)體(ti)透過性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。室溫(wen)(wen)下硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)對(dui)空氣(qi)、氮(dan)、氧(yang)、二氧(yang)化(hua)碳等氣(qi)體(ti)的(de)(de)透氣(qi)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)比(bi)天(tian)然橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)高出30-50倍。（8）生理惰性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)。硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)無毒，無味，無嗅，與(yu)人(ren)體(ti)組織(zhi)(zhi)不粘連(lian)，具(ju)有(you)抗(kang)凝血作用，對(dui)肌體(ti)組織(zhi)(zhi)的(de)(de)反應性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)非常(chang)少。特別適合作為醫用材(cai)料。

硅橡膠的用量

據中國汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)工(gong)業(ye)(ye)協會統計(ji)，2012年(nian)，汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)產銷分別(bie)達(da)到1927.18萬(wan)(wan)輛(liang)和(he)(he)1930.64萬(wan)(wan)輛(liang)，同比分別(bie)增長(chang)4.63%和(he)(he)4.33%，汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)工(gong)業(ye)(ye)硅橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)用量約達(da)2.0萬(wan)(wan)t。根據觀研天下的(de)(de)新研究(jiu)，增加(jia)有機(ji)(ji)硅材料在汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)零部件方面的(de)(de)用量，可以(yi)大(da)幅度提(ti)高汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)的(de)(de)安全性(xing)能，因此(ci)，汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)產量和(he)(he)單車(che)(che)(che)(che)用量水平的(de)(de)提(ti)高都(dou)將推動汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)工(gong)業(ye)(ye)對硅橡(xiang)膠(jiao)(jiao)需(xu)求的(de)(de)增加(jia)。國家鼓勵自(zi)(zi)主品(pin)牌的(de)(de)汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)發(fa)展(zhan)，關鍵(jian)汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)零部件實(shi)現自(zi)(zi)主化，《2012年(nian)度黨政機(ji)(ji)關公(gong)務用車(che)(che)(che)(che)選用車(che)(che)(che)(che)型目錄（征求意(yi)見稿）》為(wei)自(zi)(zi)主品(pin)牌擴(kuo)大(da)在政府(fu)采(cai)購(gou)的(de)(de)市(shi)場份額，為(wei)改變目前國內政府(fu)采(cai)購(gou)以(yi)合資品(pin)牌產品(pin)為(wei)主的(de)(de)局面提(ti)供(gong)了保障。促進(jin)自(zi)(zi)主品(pin)牌發(fa)展(zhan)，國產汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)業(ye)(ye)的(de)(de)繁榮將為(wei)汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)應用提(ti)供(gong)有力保障。預測未來3年(nian)，我(wo)國室(shi)溫硫(liu)化硅橡(xiang)膠(jiao)(jiao)在汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)行(xing)業(ye)(ye)將以(yi)年(nian)均(jun)20%增長(chang)。

此外，硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)是重要的(de)非石(shi)(shi)(shi)油(you)(you)基(ji)合成(cheng)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)，約占非石(shi)(shi)(shi)油(you)(you)基(ji)合成(cheng)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)消(xiao)費量的(de)98%。但因為石(shi)(shi)(shi)油(you)(you)價格(ge)的(de)大(da)幅上漲，同(tong)時(shi)我國(guo)在(zai)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)關鍵原料有機硅(gui)(gui)(gui)單體的(de)生產(chan)技(ji)術方(fang)面(mian)取得突(tu)破，有機硅(gui)(gui)(gui)單體的(de)生產(chan)技(ji)術在(zai)2005年前被(bei)幾家跨(kua)國(guo)公司壟斷，但目前我國(guo)已發展成(cheng)為全球有機硅(gui)(gui)(gui)單體第1大(da)國(guo)，這2個方(fang)面(mian)原因使(shi)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)價格(ge)從2011年起(qi)開始低于石(shi)(shi)(shi)油(you)(you)基(ji)合成(cheng)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)，僅約為大(da)宗石(shi)(shi)(shi)油(you)(you)基(ji)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)80%～90%，成(cheng)為廉價的(de)合成(cheng)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)，并(bing)開始大(da)規模(mo)替代石(shi)(shi)(shi)油(you)(you)基(ji)合成(cheng)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)。這將(jiang)極(ji)大(da)拓展有機硅(gui)(gui)(gui)產(chan)業的(de)市場空間，同(tong)時(shi)將(jiang)帶動硅(gui)(gui)(gui)油(you)(you)、硅(gui)(gui)(gui)烷偶聯劑和(he)硅(gui)(gui)(gui)樹脂等其他(ta)有機硅(gui)(gui)(gui)產(chan)品的(de)消(xiao)費。