硅橡膠是(shi)指主鏈由(you)硅(gui)(gui)和氧(yang)原子交替構成(cheng)，硅(gui)(gui)原子上通常(chang)連有兩(liang)個有機基團的(de)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)。普(pu)通的(de)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)主要由(you)含(han)甲基和少量乙(yi)烯基的(de)硅(gui)(gui)氧(yang)鏈節組成(cheng)。苯基的(de)引(yin)入可(ke)(ke)提(ti)高硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)耐(nai)(nai)高、低(di)溫(wen)(wen)性(xing)(xing)能，三(san)氟丙基及氰基的(de)引(yin)入則可(ke)(ke)提(ti)高硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)耐(nai)(nai)溫(wen)(wen)及耐(nai)(nai)油性(xing)(xing)能。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)耐(nai)(nai)低(di)溫(wen)(wen)性(xing)(xing)能良好，一般(ban)在-55℃下仍能工(gong)作。引(yin)入苯基后(hou)，可(ke)(ke)達-73℃。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)耐(nai)(nai)熱性(xing)(xing)能也很突出(chu)，在180℃下可(ke)(ke)長期工(gong)作，稍高于(yu)200℃也能承受數周或更長時間仍有彈性(xing)(xing)，瞬(shun)時可(ke)(ke)耐(nai)(nai)300℃以上的(de)高溫(wen)(wen)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)透氣(qi)性(xing)(xing)好，氧(yang)氣(qi)透過率(lv)在合成(cheng)聚合物(wu)中是(shi)較(jiao)高的(de)。此(ci)外，硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)還具(ju)有生理(li)惰(duo)性(xing)(xing)、不(bu)會(hui)導致凝血的(de)突出(chu)特性(xing)(xing)，因此(ci)在醫用(yong)領域(yu)應用(yong)廣泛。

主要品種

硅橡(xiang)膠分類的(de)(de)方法很多，通(tong)常(chang)按固化前的(de)(de)形態(tai)分為固體硅橡(xiang)膠和液體硅橡(xiang)膠；按硫(liu)化溫(wen)(wen)(wen)(wen)度分為室溫(wen)(wen)(wen)(wen)硫(liu)化硅橡(xiang)膠，高(gao)(gao)溫(wen)(wen)(wen)(wen)硫(liu)化硅橡(xiang)膠；按所用(yong)單體的(de)(de)不同，可分為甲基(ji)(ji)乙(yi)烯(xi)基(ji)(ji)硅橡(xiang)膠，甲基(ji)(ji)苯基(ji)(ji)乙(yi)烯(xi)基(ji)(ji)硅橡(xiang)膠、氟硅，腈硅橡(xiang)膠等；按性能和用(yong)途的(de)(de)不同又可分為通(tong)用(yong)型、超(chao)耐(nai)低溫(wen)(wen)(wen)(wen)型、超(chao)耐(nai)高(gao)(gao)溫(wen)(wen)(wen)(wen)型、高(gao)(gao)強力型、耐(nai)油(you)型、醫用(yong)型等等。

發展史

硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)早期是由美國(guo)以三氯化鐵為催化劑合成(cheng)(cheng)的(de)(de)(de)。1945年，硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)產(chan)品問世。1948年，采(cai)用高比表面(mian)積(ji)的(de)(de)(de)氣相(xiang)法白炭黑(hei)補強(qiang)的(de)(de)(de)硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)研(yan)制成(cheng)(cheng)功，使硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)性能(neng)躍(yue)升到實(shi)用階(jie)段，奠(dian)定了現代硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)生(sheng)產(chan)技術的(de)(de)(de)基礎(chu)。從二(er)甲基二(er)氯硅(gui)烷合成(cheng)(cheng)開始生(sheng)產(chan)硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)國(guo)家有(you)美國(guo)。俄(e)羅斯、德國(guo)、日(ri)本、韓(han)國(guo)和(he)(he)中國(guo)等。中國(guo)硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)工業(ye)化研(yan)究(jiu)(jiu)始于1957年，多家研(yan)究(jiu)(jiu)所和(he)(he)企業(ye)陸續(xu)開發出各種(zhong)硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)。到2003年底(di)，中國(guo)硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)生(sheng)產(chan)能(neng)力(li)為135千噸(dun)，其中高溫膠(jiao)(jiao)100千噸(dun)。

高溫硫化硅橡膠

高(gao)溫硫(liu)化(hua)硅(gui)橡(xiang)膠是(shi)指(zhi)聚硅(gui)氧烷(wan)變(bian)成彈(dan)性(xing)體(ti)的(de)(de)(de)(de)過(guo)(guo)程是(shi)經過(guo)(guo)高(gao)溫（110-170℃）硫(liu)化(hua)成型(xing)的(de)(de)(de)(de)。它主(zhu)要以高(gao)分子量的(de)(de)(de)(de)聚甲基(ji)乙烯基(ji)硅(gui)氧烷(wan)為(wei)生(sheng)膠，混入(ru)補強填(tian)料、硫(liu)化(hua)劑(ji)等，在加熱(re)加壓(ya)下硫(liu)化(hua)成彈(dan)性(xing)體(ti)。硅(gui)橡(xiang)膠的(de)(de)(de)(de)補強主(zhu)要是(shi)各(ge)種(zhong)類型(xing)的(de)(de)(de)(de)白炭黑，可使(shi)硫(liu)化(hua)膠的(de)(de)(de)(de)強度(du)增(zeng)加數(shu)十倍。有時為(wei)了降低(di)成本或改善膠料性(xing)能及賦予硫(liu)化(hua)膠各(ge)種(zhong)特(te)殊的(de)(de)(de)(de)性(xing)能，也(ye)加入(ru)相應(ying)的(de)(de)(de)(de)各(ge)種(zhong)添加劑(ji)。硫(liu)化(hua)劑(ji)是(shi)各(ge)種(zhong)有機(ji)過(guo)(guo)氧化(hua)物或加成反應(ying)催化(hua)劑(ji)。

加工成(cheng)型方法如圖所(suo)示。一次(ci)硫(liu)(liu)化(hua)的(de)(de)目(mu)的(de)(de)是進行高分(fen)子鏈(lian)的(de)(de)交聯反應；二次(ci)硫(liu)(liu)化(hua)的(de)(de)目(mu)的(de)(de)是進行補(bu)充交聯、驅(qu)除(chu)硫(liu)(liu)化(hua)劑分(fen)解產物(wu)(wu)和其他揮(hui)發性化(hua)合物(wu)(wu)以(yi)穩定(ding)硫(liu)(liu)化(hua)膠的(de)(de)各項性能(neng)。常用的(de)(de)設(she)備有開放式(shi)煉(lian)膠機(ji)、捏合機(ji)及真空密煉(lian)機(ji)。

主要性能

（1）高溫性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)顯著的(de)(de)(de)(de)(de)特(te)征是高溫穩定性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)，雖然(ran)常溫下(xia)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(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)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)或某些合成橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)(de)一半，但(dan)在200℃以(yi)上的(de)(de)(de)(de)(de)高溫環境下(xia)，硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)仍能(neng)(neng)(neng)(neng)保持(chi)一定的(de)(de)(de)(de)(de)柔韌性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)、回彈(dan)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)和(he)表面(mian)硬度(du)，且力學(xue)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)無(wu)明顯變化(hua)(hua)。（2）低(di)(di)溫性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)(de)玻璃化(hua)(hua)溫度(du)一般為-70~-50℃，特(te)殊配方可達-100℃，表明其低(di)(di)溫性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)優(you)異。這(zhe)對(dui)(dui)航空(kong)、宇航工業的(de)(de)(de)(de)(de)意義重大。（3）耐(nai)(nai)候性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)中(zhong)Si-O-Si鍵對(dui)(dui)氧(yang)、臭(chou)氧(yang)及(ji)紫外線(xian)等(deng)十分穩定，在不(bu)加(jia)任何添(tian)加(jia)劑的(de)(de)(de)(de)(de)情況下(xia)，就具(ju)有(you)優(you)良的(de)(de)(de)(de)(de)耐(nai)(nai)候性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)。（4）電(dian)氣(qi)(qi)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)具(ju)有(you)優(you)異的(de)(de)(de)(de)(de)絕(jue)緣(yuan)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)，耐(nai)(nai)電(dian)暈性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)和(he)耐(nai)(nai)電(dian)弧(hu)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)也(ye)非常好。（5）物理(li)(li)機械(xie)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)常溫下(xia)的(de)(de)(de)(de)(de)物理(li)(li)機械(xie)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)比通用(yong)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)差(cha)，但(dan)在150℃的(de)(de)(de)(de)(de)高溫和(he)-50℃的(de)(de)(de)(de)(de)低(di)(di)溫下(xia)，其物理(li)(li)機械(xie)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)優(you)于(yu)通用(yong)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)。（6）耐(nai)(nai)油及(ji)化(hua)(hua)學(xue)試劑性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)。普通硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)具(ju)有(you)中(zhong)等(deng)的(de)(de)(de)(de)(de)耐(nai)(nai)油、耐(nai)(nai)溶劑性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)。（7）氣(qi)(qi)體(ti)透過(guo)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)。室溫下(xia)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)對(dui)(dui)空(kong)氣(qi)(qi)、氮、氧(yang)、二氧(yang)化(hua)(hua)碳等(deng)氣(qi)(qi)體(ti)的(de)(de)(de)(de)(de)透氣(qi)(qi)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)比天然(ran)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)高出30-50倍。（8）生理(li)(li)惰性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)無(wu)毒，無(wu)味，無(wu)嗅，與人體(ti)組(zu)織(zhi)不(bu)粘連，具(ju)有(you)抗凝血作用(yong)，對(dui)(dui)肌(ji)體(ti)組(zu)織(zhi)的(de)(de)(de)(de)(de)反應性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)非常少。特(te)別(bie)適合作為醫用(yong)材料(liao)。

硅橡膠的用量

據(ju)中國(guo)(guo)(guo)(guo)汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)工業(ye)協會統計(ji)，2012年(nian)，汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)產銷分(fen)別(bie)達到(dao)1927.18萬輛和1930.64萬輛，同比分(fen)別(bie)增長(chang)4.63%和4.33%，汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)工業(ye)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)用(yong)量約達2.0萬t。根據(ju)觀(guan)研(yan)天下的(de)(de)新(xin)研(yan)究(jiu)，增加有機硅(gui)材料在汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)零(ling)部(bu)件方(fang)面(mian)的(de)(de)用(yong)量，可以(yi)大幅度(du)提高(gao)汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)的(de)(de)安全性能，因此，汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)產量和單車(che)(che)(che)(che)用(yong)量水平的(de)(de)提高(gao)都將(jiang)推動(dong)汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)工業(ye)對硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)需求的(de)(de)增加。國(guo)(guo)(guo)(guo)家鼓勵自主(zhu)品(pin)(pin)牌(pai)的(de)(de)汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)發(fa)展(zhan)，關(guan)鍵汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)零(ling)部(bu)件實現自主(zhu)化，《2012年(nian)度(du)黨(dang)政機關(guan)公務用(yong)車(che)(che)(che)(che)選(xuan)用(yong)車(che)(che)(che)(che)型目(mu)錄（征求意見稿(gao)）》為自主(zhu)品(pin)(pin)牌(pai)擴大在政府采購的(de)(de)市場份額，為改變目(mu)前(qian)國(guo)(guo)(guo)(guo)內政府采購以(yi)合資品(pin)(pin)牌(pai)產品(pin)(pin)為主(zhu)的(de)(de)局(ju)面(mian)提供了保障。促進自主(zhu)品(pin)(pin)牌(pai)發(fa)展(zhan)，國(guo)(guo)(guo)(guo)產汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)業(ye)的(de)(de)繁榮將(jiang)為汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)應用(yong)提供有力保障。預測未來(lai)3年(nian)，我國(guo)(guo)(guo)(guo)室溫硫化硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)在汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)行業(ye)將(jiang)以(yi)年(nian)均20%增長(chang)。

此外，硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)是重要的非石(shi)油基(ji)(ji)合成(cheng)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)，約(yue)占非石(shi)油基(ji)(ji)合成(cheng)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)消費(fei)量(liang)的98%。但(dan)因為石(shi)油價格的大(da)幅上漲，同(tong)時我(wo)國在硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的關鍵原(yuan)料有機(ji)(ji)(ji)硅(gui)單體(ti)的生(sheng)產技(ji)術(shu)方面(mian)取得突(tu)破(po)，有機(ji)(ji)(ji)硅(gui)單體(ti)的生(sheng)產技(ji)術(shu)在2005年前被(bei)幾家跨國公(gong)司壟(long)斷，但(dan)目前我(wo)國已發展成(cheng)為全球有機(ji)(ji)(ji)硅(gui)單體(ti)第1大(da)國，這2個方面(mian)原(yuan)因使(shi)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的價格從2011年起(qi)開始(shi)低于石(shi)油基(ji)(ji)合成(cheng)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)，僅(jin)約(yue)為大(da)宗石(shi)油基(ji)(ji)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的80%～90%，成(cheng)為廉價的合成(cheng)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)，并開始(shi)大(da)規模替代石(shi)油基(ji)(ji)合成(cheng)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)。這將(jiang)(jiang)極大(da)拓展有機(ji)(ji)(ji)硅(gui)產業的市場空間，同(tong)時將(jiang)(jiang)帶(dai)動硅(gui)油、硅(gui)烷偶聯劑和硅(gui)樹脂等其他(ta)有機(ji)(ji)(ji)硅(gui)產品(pin)的消費(fei)。