硅橡膠是指(zhi)主鏈(lian)由(you)硅(gui)(gui)和(he)氧(yang)原子(zi)交替構成(cheng)(cheng)，硅(gui)(gui)原子(zi)上(shang)通常(chang)連有(you)(you)兩個有(you)(you)機基(ji)團的(de)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)。普通的(de)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)主要由(you)含(han)甲基(ji)和(he)少量(liang)乙烯基(ji)的(de)硅(gui)(gui)氧(yang)鏈(lian)節組成(cheng)(cheng)。苯(ben)基(ji)的(de)引(yin)(yin)入可(ke)(ke)(ke)提(ti)高(gao)(gao)(gao)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)耐(nai)高(gao)(gao)(gao)、低(di)溫(wen)性能(neng)(neng)，三氟丙基(ji)及(ji)氰基(ji)的(de)引(yin)(yin)入則可(ke)(ke)(ke)提(ti)高(gao)(gao)(gao)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)耐(nai)溫(wen)及(ji)耐(nai)油性能(neng)(neng)。硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)耐(nai)低(di)溫(wen)性能(neng)(neng)良好(hao)，一般在(zai)-55℃下仍能(neng)(neng)工作(zuo)。引(yin)(yin)入苯(ben)基(ji)后(hou)，可(ke)(ke)(ke)達-73℃。硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)耐(nai)熱性能(neng)(neng)也很突(tu)出(chu)，在(zai)180℃下可(ke)(ke)(ke)長期工作(zuo)，稍高(gao)(gao)(gao)于200℃也能(neng)(neng)承受數(shu)周或更長時間(jian)仍有(you)(you)彈性，瞬時可(ke)(ke)(ke)耐(nai)300℃以上(shang)的(de)高(gao)(gao)(gao)溫(wen)。硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)透氣(qi)性好(hao)，氧(yang)氣(qi)透過(guo)率在(zai)合成(cheng)(cheng)聚合物中是較(jiao)高(gao)(gao)(gao)的(de)。此外(wai)，硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)還(huan)具(ju)有(you)(you)生理惰性、不會(hui)導致凝血的(de)突(tu)出(chu)特性，因此在(zai)醫用領域應(ying)用廣(guang)泛。

主要品種

硅橡膠(jiao)分類的(de)方法(fa)很多，通常按(an)固化(hua)前(qian)的(de)形(xing)態分為(wei)固體硅橡膠(jiao)和液(ye)體硅橡膠(jiao)；按(an)硫(liu)化(hua)溫(wen)度(du)分為(wei)室溫(wen)硫(liu)化(hua)硅橡膠(jiao)，高(gao)溫(wen)硫(liu)化(hua)硅橡膠(jiao)；按(an)所(suo)用單體的(de)不同(tong)，可(ke)(ke)分為(wei)甲基(ji)乙(yi)烯基(ji)硅橡膠(jiao)，甲基(ji)苯(ben)基(ji)乙(yi)烯基(ji)硅橡膠(jiao)、氟硅，腈硅橡膠(jiao)等(deng)；按(an)性能(neng)和用途的(de)不同(tong)又(you)可(ke)(ke)分為(wei)通用型、超(chao)耐(nai)低溫(wen)型、超(chao)耐(nai)高(gao)溫(wen)型、高(gao)強力型、耐(nai)油(you)型、醫用型等(deng)等(deng)。

發展史

硅橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)早期是由美國(guo)(guo)(guo)以三(san)氯化鐵為催化劑合成的(de)。1945年(nian)，硅橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)產品問世。1948年(nian)，采用高(gao)比表面積的(de)氣(qi)相法白炭黑(hei)補強的(de)硅橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)研制(zhi)成功，使硅橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)性(xing)能躍升到實(shi)用階段，奠(dian)定了現代(dai)硅橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)生產技術的(de)基礎(chu)。從二(er)甲基二(er)氯硅烷合成開始生產硅橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)國(guo)(guo)(guo)家有美國(guo)(guo)(guo)。俄羅(luo)斯、德國(guo)(guo)(guo)、日(ri)本(ben)、韓國(guo)(guo)(guo)和(he)中國(guo)(guo)(guo)等。中國(guo)(guo)(guo)硅橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)工業(ye)(ye)化研究始于1957年(nian)，多家研究所和(he)企(qi)業(ye)(ye)陸續開發出各(ge)種硅橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)。到2003年(nian)底，中國(guo)(guo)(guo)硅橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)生產能力為135千(qian)噸(dun)，其(qi)中高(gao)溫膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)100千(qian)噸(dun)。

高溫硫化硅橡膠

高(gao)(gao)溫(wen)(wen)硫(liu)(liu)(liu)(liu)化(hua)硅橡(xiang)(xiang)膠是指(zhi)聚硅氧烷(wan)變成(cheng)彈性(xing)(xing)(xing)體(ti)的(de)過(guo)(guo)程是經(jing)過(guo)(guo)高(gao)(gao)溫(wen)(wen)（110-170℃）硫(liu)(liu)(liu)(liu)化(hua)成(cheng)型的(de)。它主要以高(gao)(gao)分子量(liang)的(de)聚甲基乙烯(xi)基硅氧烷(wan)為生膠，混入(ru)補強(qiang)填料、硫(liu)(liu)(liu)(liu)化(hua)劑等，在(zai)加(jia)(jia)熱加(jia)(jia)壓(ya)下(xia)硫(liu)(liu)(liu)(liu)化(hua)成(cheng)彈性(xing)(xing)(xing)體(ti)。硅橡(xiang)(xiang)膠的(de)補強(qiang)主要是各種(zhong)類型的(de)白炭(tan)黑，可(ke)使硫(liu)(liu)(liu)(liu)化(hua)膠的(de)強(qiang)度增(zeng)加(jia)(jia)數十倍。有時為了降低成(cheng)本或改善膠料性(xing)(xing)(xing)能及賦予(yu)硫(liu)(liu)(liu)(liu)化(hua)膠各種(zhong)特(te)殊的(de)性(xing)(xing)(xing)能，也加(jia)(jia)入(ru)相(xiang)應的(de)各種(zhong)添加(jia)(jia)劑。硫(liu)(liu)(liu)(liu)化(hua)劑是各種(zhong)有機過(guo)(guo)氧化(hua)物或加(jia)(jia)成(cheng)反應催化(hua)劑。

加工成型方法如圖(tu)所示(shi)。一次硫化的(de)目(mu)的(de)是進行高分子鏈的(de)交(jiao)聯反應；二次硫化的(de)目(mu)的(de)是進行補充(chong)交(jiao)聯、驅除硫化劑分解產物(wu)和其他揮發性化合(he)(he)物(wu)以穩(wen)定硫化膠的(de)各項性能。常用的(de)設備有開放式煉膠機、捏合(he)(he)機及真空(kong)密煉機。

主要性能

（1）高(gao)(gao)溫(wen)(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)顯著的(de)(de)(de)(de)(de)特征是高(gao)(gao)溫(wen)(wen)(wen)穩(wen)定(ding)性(xing)(xing)(xing)(xing)，雖(sui)然(ran)常(chang)溫(wen)(wen)(wen)下(xia)硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)(de)強度(du)僅是天然(ran)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)或某些合成橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)(de)一(yi)(yi)半，但在200℃以上(shang)的(de)(de)(de)(de)(de)高(gao)(gao)溫(wen)(wen)(wen)環境下(xia)，硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)仍能(neng)(neng)(neng)保持一(yi)(yi)定(ding)的(de)(de)(de)(de)(de)柔韌性(xing)(xing)(xing)(xing)、回彈性(xing)(xing)(xing)(xing)和(he)(he)表面硬度(du)，且(qie)力學(xue)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)無(wu)(wu)明顯變化。（2）低(di)(di)溫(wen)(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)(de)玻(bo)璃化溫(wen)(wen)(wen)度(du)一(yi)(yi)般為(wei)-70~-50℃，特殊配方(fang)可達-100℃，表明其低(di)(di)溫(wen)(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)優異。這對(dui)(dui)航空、宇航工(gong)業的(de)(de)(de)(de)(de)意義重大(da)。（3）耐候性(xing)(xing)(xing)(xing)硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)中Si-O-Si鍵對(dui)(dui)氧、臭(chou)氧及紫外(wai)線等(deng)十(shi)分(fen)穩(wen)定(ding)，在不加(jia)任(ren)何添加(jia)劑(ji)的(de)(de)(de)(de)(de)情(qing)況下(xia)，就具有優良的(de)(de)(de)(de)(de)耐候性(xing)(xing)(xing)(xing)。（4）電氣(qi)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)具有優異的(de)(de)(de)(de)(de)絕緣性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)，耐電暈性(xing)(xing)(xing)(xing)和(he)(he)耐電弧(hu)性(xing)(xing)(xing)(xing)也非常(chang)好。（5）物(wu)(wu)理機械性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)常(chang)溫(wen)(wen)(wen)下(xia)的(de)(de)(de)(de)(de)物(wu)(wu)理機械性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)比通(tong)用(yong)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)差，但在150℃的(de)(de)(de)(de)(de)高(gao)(gao)溫(wen)(wen)(wen)和(he)(he)-50℃的(de)(de)(de)(de)(de)低(di)(di)溫(wen)(wen)(wen)下(xia)，其物(wu)(wu)理機械性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)優于通(tong)用(yong)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)。（6）耐油及化學(xue)試劑(ji)性(xing)(xing)(xing)(xing)。普(pu)通(tong)硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)具有中等(deng)的(de)(de)(de)(de)(de)耐油、耐溶劑(ji)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。（7）氣(qi)體(ti)透過(guo)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。室溫(wen)(wen)(wen)下(xia)硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)對(dui)(dui)空氣(qi)、氮、氧、二(er)氧化碳等(deng)氣(qi)體(ti)的(de)(de)(de)(de)(de)透氣(qi)性(xing)(xing)(xing)(xing)比天然(ran)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)高(gao)(gao)出(chu)30-50倍。（8）生(sheng)理惰性(xing)(xing)(xing)(xing)。硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)無(wu)(wu)毒，無(wu)(wu)味，無(wu)(wu)嗅，與人體(ti)組(zu)織(zhi)不粘連，具有抗凝血作用(yong)，對(dui)(dui)肌體(ti)組(zu)織(zhi)的(de)(de)(de)(de)(de)反(fan)應性(xing)(xing)(xing)(xing)非常(chang)少(shao)。特別適合作為(wei)醫(yi)用(yong)材料(liao)。

硅橡膠的用量

據(ju)中國(guo)(guo)汽(qi)車(che)(che)(che)工(gong)業(ye)(ye)協會統(tong)計，2012年(nian)(nian)，汽(qi)車(che)(che)(che)產(chan)(chan)銷(xiao)分(fen)別達到1927.18萬輛(liang)和1930.64萬輛(liang)，同比分(fen)別增長(chang)4.63%和4.33%，汽(qi)車(che)(che)(che)工(gong)業(ye)(ye)硅橡(xiang)膠的(de)(de)(de)用(yong)量(liang)約達2.0萬t。根據(ju)觀研天下的(de)(de)(de)新研究，增加(jia)有(you)機(ji)硅材料在(zai)汽(qi)車(che)(che)(che)零部件(jian)方面的(de)(de)(de)用(yong)量(liang)，可以大幅(fu)度(du)(du)提(ti)高汽(qi)車(che)(che)(che)的(de)(de)(de)安全性(xing)能(neng)，因此，汽(qi)車(che)(che)(che)產(chan)(chan)量(liang)和單車(che)(che)(che)用(yong)量(liang)水平(ping)的(de)(de)(de)提(ti)高都將(jiang)推動汽(qi)車(che)(che)(che)工(gong)業(ye)(ye)對(dui)硅橡(xiang)膠需求的(de)(de)(de)增加(jia)。國(guo)(guo)家(jia)鼓勵自(zi)(zi)主(zhu)品牌(pai)的(de)(de)(de)汽(qi)車(che)(che)(che)發(fa)展，關鍵汽(qi)車(che)(che)(che)零部件(jian)實(shi)現(xian)自(zi)(zi)主(zhu)化(hua)，《2012年(nian)(nian)度(du)(du)黨政機(ji)關公務用(yong)車(che)(che)(che)選(xuan)用(yong)車(che)(che)(che)型目(mu)錄（征求意見稿）》為(wei)(wei)自(zi)(zi)主(zhu)品牌(pai)擴大在(zai)政府采(cai)(cai)購(gou)的(de)(de)(de)市場份額，為(wei)(wei)改(gai)變目(mu)前國(guo)(guo)內政府采(cai)(cai)購(gou)以合(he)資(zi)品牌(pai)產(chan)(chan)品為(wei)(wei)主(zhu)的(de)(de)(de)局(ju)面提(ti)供了保(bao)障。促(cu)進(jin)自(zi)(zi)主(zhu)品牌(pai)發(fa)展，國(guo)(guo)產(chan)(chan)汽(qi)車(che)(che)(che)業(ye)(ye)的(de)(de)(de)繁榮(rong)將(jiang)為(wei)(wei)汽(qi)車(che)(che)(che)膠的(de)(de)(de)應用(yong)提(ti)供有(you)力保(bao)障。預測未來3年(nian)(nian)，我國(guo)(guo)室溫硫化(hua)硅橡(xiang)膠在(zai)汽(qi)車(che)(che)(che)行業(ye)(ye)將(jiang)以年(nian)(nian)均20%增長(chang)。

此外，硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)是(shi)重要的(de)(de)(de)(de)非石油(you)基合(he)成橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)，約占非石油(you)基合(he)成橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)消費(fei)量的(de)(de)(de)(de)98%。但因為(wei)(wei)石油(you)價格(ge)的(de)(de)(de)(de)大(da)幅上漲，同時我國(guo)在硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)關鍵原料有機(ji)硅(gui)單體(ti)的(de)(de)(de)(de)生(sheng)產(chan)技術方(fang)面取(qu)得突(tu)破，有機(ji)硅(gui)單體(ti)的(de)(de)(de)(de)生(sheng)產(chan)技術在2005年(nian)前(qian)被幾家跨國(guo)公司壟斷，但目(mu)前(qian)我國(guo)已發展成為(wei)(wei)全球有機(ji)硅(gui)單體(ti)第1大(da)國(guo)，這2個方(fang)面原因使(shi)硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)價格(ge)從(cong)2011年(nian)起開(kai)始(shi)(shi)低于石油(you)基合(he)成橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)，僅約為(wei)(wei)大(da)宗石油(you)基橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)80%～90%，成為(wei)(wei)廉價的(de)(de)(de)(de)合(he)成橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)，并開(kai)始(shi)(shi)大(da)規模替(ti)代石油(you)基合(he)成橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)。這將極大(da)拓(tuo)展有機(ji)硅(gui)產(chan)業的(de)(de)(de)(de)市(shi)場空間，同時將帶動硅(gui)油(you)、硅(gui)烷偶聯劑和硅(gui)樹脂等其他有機(ji)硅(gui)產(chan)品的(de)(de)(de)(de)消費(fei)。