硅橡膠是指主鏈由硅和氧原子交替(ti)構成，硅原子上通常連有兩(liang)個有機基(ji)團(tuan)的(de)(de)橡(xiang)膠(jiao)。普通的(de)(de)硅橡(xiang)膠(jiao)主要(yao)由含甲基(ji)和少(shao)量乙(yi)烯(xi)基(ji)的(de)(de)硅氧鏈節組成。苯基(ji)的(de)(de)引(yin)入可提(ti)(ti)高(gao)(gao)硅橡(xiang)膠(jiao)的(de)(de)耐(nai)(nai)高(gao)(gao)、低溫(wen)性能(neng)(neng)，三氟(fu)丙(bing)基(ji)及氰基(ji)的(de)(de)引(yin)入則可提(ti)(ti)高(gao)(gao)硅橡(xiang)膠(jiao)的(de)(de)耐(nai)(nai)溫(wen)及耐(nai)(nai)油性能(neng)(neng)。硅橡(xiang)膠(jiao)耐(nai)(nai)低溫(wen)性能(neng)(neng)良好，一般在(zai)(zai)-55℃下仍能(neng)(neng)工作。引(yin)入苯基(ji)后，可達-73℃。硅橡(xiang)膠(jiao)的(de)(de)耐(nai)(nai)熱性能(neng)(neng)也(ye)很突出，在(zai)(zai)180℃下可長期工作，稍(shao)高(gao)(gao)于200℃也(ye)能(neng)(neng)承受數周或更長時間(jian)仍有彈性，瞬時可耐(nai)(nai)300℃以(yi)上的(de)(de)高(gao)(gao)溫(wen)。硅橡(xiang)膠(jiao)的(de)(de)透氣性好，氧氣透過率在(zai)(zai)合成聚(ju)合物中是較高(gao)(gao)的(de)(de)。此(ci)外(wai)，硅橡(xiang)膠(jiao)還具(ju)有生理惰性、不會導(dao)致凝血的(de)(de)突出特性，因此(ci)在(zai)(zai)醫用領域應用廣泛。

主要品種

硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)分(fen)(fen)(fen)類的方法(fa)很(hen)多，通常(chang)按固化(hua)(hua)前(qian)的形態分(fen)(fen)(fen)為(wei)固體(ti)硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)和液(ye)體(ti)硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)；按硫(liu)化(hua)(hua)溫(wen)度分(fen)(fen)(fen)為(wei)室溫(wen)硫(liu)化(hua)(hua)硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)，高溫(wen)硫(liu)化(hua)(hua)硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)；按所用單(dan)體(ti)的不(bu)同(tong)，可(ke)分(fen)(fen)(fen)為(wei)甲基(ji)(ji)乙(yi)烯基(ji)(ji)硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)，甲基(ji)(ji)苯基(ji)(ji)乙(yi)烯基(ji)(ji)硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)、氟硅(gui)(gui)(gui)(gui)，腈硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)等(deng)；按性(xing)能和用途的不(bu)同(tong)又(you)可(ke)分(fen)(fen)(fen)為(wei)通用型(xing)、超耐(nai)低溫(wen)型(xing)、超耐(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(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠早(zao)期(qi)是由美(mei)國(guo)(guo)以三(san)氯(lv)化鐵為(wei)催(cui)化劑合成(cheng)的(de)。1945年，硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠產(chan)(chan)品問世。1948年，采用(yong)高比表面積的(de)氣相(xiang)法(fa)白炭黑補強(qiang)的(de)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠研制成(cheng)功，使硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠的(de)性能躍升到(dao)實用(yong)階段，奠(dian)定了現代(dai)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠生產(chan)(chan)技術的(de)基礎。從二甲(jia)基二氯(lv)硅(gui)(gui)(gui)烷合成(cheng)開(kai)始生產(chan)(chan)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠的(de)國(guo)(guo)家有美(mei)國(guo)(guo)。俄羅斯、德國(guo)(guo)、日本、韓(han)國(guo)(guo)和中國(guo)(guo)等。中國(guo)(guo)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠的(de)工業(ye)化研究始于1957年，多家研究所和企業(ye)陸續開(kai)發出(chu)各種硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠。到(dao)2003年底，中國(guo)(guo)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠生產(chan)(chan)能力為(wei)135千(qian)噸(dun)，其中高溫膠100千(qian)噸(dun)。

高溫硫化硅橡膠

高溫硫(liu)化硅(gui)(gui)(gui)橡膠是指聚(ju)硅(gui)(gui)(gui)氧烷變(bian)成(cheng)(cheng)彈性體的過(guo)程是經過(guo)高溫（110-170℃）硫(liu)化成(cheng)(cheng)型的。它主要(yao)以高分子量的聚(ju)甲基(ji)乙烯基(ji)硅(gui)(gui)(gui)氧烷為(wei)生膠，混(hun)入(ru)補強(qiang)填料、硫(liu)化劑等，在(zai)加(jia)(jia)(jia)熱加(jia)(jia)(jia)壓下硫(liu)化成(cheng)(cheng)彈性體。硅(gui)(gui)(gui)橡膠的補強(qiang)主要(yao)是各(ge)(ge)(ge)(ge)種類型的白炭(tan)黑，可使硫(liu)化膠的強(qiang)度(du)增加(jia)(jia)(jia)數十(shi)倍。有(you)(you)時(shi)為(wei)了降低成(cheng)(cheng)本或(huo)改善膠料性能(neng)及賦予硫(liu)化膠各(ge)(ge)(ge)(ge)種特殊(shu)的性能(neng)，也(ye)加(jia)(jia)(jia)入(ru)相應的各(ge)(ge)(ge)(ge)種添加(jia)(jia)(jia)劑。硫(liu)化劑是各(ge)(ge)(ge)(ge)種有(you)(you)機過(guo)氧化物(wu)或(huo)加(jia)(jia)(jia)成(cheng)(cheng)反應催化劑。

加工成(cheng)型(xing)方法如圖所示(shi)。一次硫(liu)化(hua)(hua)的(de)目的(de)是進(jin)行(xing)高分(fen)子(zi)鏈(lian)的(de)交(jiao)聯(lian)反(fan)應(ying)；二次硫(liu)化(hua)(hua)的(de)目的(de)是進(jin)行(xing)補充交(jiao)聯(lian)、驅(qu)除(chu)硫(liu)化(hua)(hua)劑(ji)分(fen)解產物和其他揮發性化(hua)(hua)合物以(yi)穩定(ding)硫(liu)化(hua)(hua)膠的(de)各項性能。常用的(de)設備有開放式煉(lian)膠機(ji)、捏合機(ji)及(ji)真空密(mi)煉(lian)機(ji)。

主要性能

（1）高(gao)溫(wen)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)顯著的(de)(de)特(te)征是高(gao)溫(wen)穩定(ding)性(xing)(xing)(xing)，雖然常(chang)溫(wen)下(xia)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)強度僅是天(tian)然橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)或某些合(he)成橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)一半，但(dan)在200℃以上的(de)(de)高(gao)溫(wen)環境下(xia)，硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)仍能(neng)(neng)(neng)保持一定(ding)的(de)(de)柔韌性(xing)(xing)(xing)、回彈性(xing)(xing)(xing)和表面硬(ying)度，且力學(xue)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)無(wu)明顯變(bian)化。（2）低(di)溫(wen)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)玻璃化溫(wen)度一般為-70~-50℃，特(te)殊(shu)配方可達(da)-100℃，表明其(qi)低(di)溫(wen)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)優異(yi)。這對(dui)(dui)航空、宇(yu)航工業的(de)(de)意(yi)義重大。（3）耐(nai)候(hou)性(xing)(xing)(xing)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)中(zhong)Si-O-Si鍵(jian)對(dui)(dui)氧(yang)(yang)、臭氧(yang)(yang)及(ji)紫外線等(deng)十(shi)分穩定(ding)，在不(bu)加任(ren)何添加劑(ji)的(de)(de)情(qing)況(kuang)下(xia)，就具(ju)有(you)優良(liang)的(de)(de)耐(nai)候(hou)性(xing)(xing)(xing)。（4）電氣(qi)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)具(ju)有(you)優異(yi)的(de)(de)絕(jue)緣性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)，耐(nai)電暈(yun)性(xing)(xing)(xing)和耐(nai)電弧(hu)性(xing)(xing)(xing)也非常(chang)好。（5）物(wu)理(li)(li)機械性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)常(chang)溫(wen)下(xia)的(de)(de)物(wu)理(li)(li)機械性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)比(bi)通用(yong)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)差，但(dan)在150℃的(de)(de)高(gao)溫(wen)和-50℃的(de)(de)低(di)溫(wen)下(xia)，其(qi)物(wu)理(li)(li)機械性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)優于(yu)通用(yong)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)。（6）耐(nai)油及(ji)化學(xue)試劑(ji)性(xing)(xing)(xing)。普通硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)具(ju)有(you)中(zhong)等(deng)的(de)(de)耐(nai)油、耐(nai)溶劑(ji)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。（7）氣(qi)體(ti)透過性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。室溫(wen)下(xia)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)對(dui)(dui)空氣(qi)、氮、氧(yang)(yang)、二氧(yang)(yang)化碳等(deng)氣(qi)體(ti)的(de)(de)透氣(qi)性(xing)(xing)(xing)比(bi)天(tian)然橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)高(gao)出30-50倍。（8）生(sheng)理(li)(li)惰性(xing)(xing)(xing)。硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)無(wu)毒，無(wu)味(wei)，無(wu)嗅，與(yu)人體(ti)組織不(bu)粘(zhan)連，具(ju)有(you)抗凝(ning)血(xue)作(zuo)用(yong)，對(dui)(dui)肌體(ti)組織的(de)(de)反應性(xing)(xing)(xing)非常(chang)少。特(te)別適合(he)作(zuo)為醫用(yong)材料。

硅橡膠的用量

據(ju)中國汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)工業(ye)(ye)(ye)協會統(tong)計，2012年(nian)(nian)，汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)產(chan)銷分別達(da)到1927.18萬(wan)輛和1930.64萬(wan)輛，同(tong)比分別增(zeng)長4.63%和4.33%，汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)工業(ye)(ye)(ye)硅橡(xiang)膠(jiao)的用(yong)(yong)量(liang)(liang)約(yue)達(da)2.0萬(wan)t。根據(ju)觀研天下的新研究(jiu)，增(zeng)加有機硅材料(liao)在汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)零(ling)部(bu)件方面的用(yong)(yong)量(liang)(liang)，可以大幅(fu)度提(ti)高汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)的安全性能，因此，汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)產(chan)量(liang)(liang)和單車(che)(che)(che)用(yong)(yong)量(liang)(liang)水平(ping)的提(ti)高都將(jiang)推動汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)工業(ye)(ye)(ye)對硅橡(xiang)膠(jiao)需求(qiu)(qiu)的增(zeng)加。國家鼓勵自(zi)主品(pin)牌的汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)發展，關鍵汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)零(ling)部(bu)件實現自(zi)主化，《2012年(nian)(nian)度黨政(zheng)(zheng)機關公務用(yong)(yong)車(che)(che)(che)選用(yong)(yong)車(che)(che)(che)型目錄（征求(qiu)(qiu)意見稿）》為自(zi)主品(pin)牌擴大在政(zheng)(zheng)府采(cai)購的市場(chang)份額，為改變目前(qian)國內政(zheng)(zheng)府采(cai)購以合資(zi)品(pin)牌產(chan)品(pin)為主的局(ju)面提(ti)供了保障。促進自(zi)主品(pin)牌發展，國產(chan)汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)業(ye)(ye)(ye)的繁(fan)榮將(jiang)為汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)膠(jiao)的應用(yong)(yong)提(ti)供有力(li)保障。預測(ce)未來(lai)3年(nian)(nian)，我國室溫硫(liu)化硅橡(xiang)膠(jiao)在汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)行業(ye)(ye)(ye)將(jiang)以年(nian)(nian)均20%增(zeng)長。

此外，硅(gui)橡(xiang)膠是重要的(de)非石(shi)(shi)(shi)油(you)(you)(you)基合(he)成(cheng)橡(xiang)膠，約(yue)占非石(shi)(shi)(shi)油(you)(you)(you)基合(he)成(cheng)橡(xiang)膠消(xiao)費量的(de)98%。但因(yin)為石(shi)(shi)(shi)油(you)(you)(you)價格(ge)的(de)大(da)幅上漲，同時(shi)我國(guo)在硅(gui)橡(xiang)膠的(de)關鍵原料有機(ji)硅(gui)單(dan)體的(de)生(sheng)產技術方面取得突破(po)，有機(ji)硅(gui)單(dan)體的(de)生(sheng)產技術在2005年前被(bei)幾家跨國(guo)公司壟斷，但目前我國(guo)已發展(zhan)成(cheng)為全球有機(ji)硅(gui)單(dan)體第1大(da)國(guo)，這2個方面原因(yin)使硅(gui)橡(xiang)膠的(de)價格(ge)從2011年起(qi)開(kai)(kai)始低于石(shi)(shi)(shi)油(you)(you)(you)基合(he)成(cheng)橡(xiang)膠，僅約(yue)為大(da)宗石(shi)(shi)(shi)油(you)(you)(you)基橡(xiang)膠的(de)80%～90%，成(cheng)為廉價的(de)合(he)成(cheng)橡(xiang)膠，并開(kai)(kai)始大(da)規模替代石(shi)(shi)(shi)油(you)(you)(you)基合(he)成(cheng)橡(xiang)膠。這將極大(da)拓展(zhan)有機(ji)硅(gui)產業的(de)市場空間，同時(shi)將帶動(dong)硅(gui)油(you)(you)(you)、硅(gui)烷(wan)偶聯劑和硅(gui)樹脂等其他有機(ji)硅(gui)產品的(de)消(xiao)費。