硅橡膠是指主鏈(lian)由(you)硅和氧原子交替(ti)構成(cheng)，硅原子上(shang)通常連有(you)兩個有(you)機基(ji)(ji)團的(de)(de)(de)(de)(de)(de)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)。普通的(de)(de)(de)(de)(de)(de)硅橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)主要由(you)含甲基(ji)(ji)和少量乙烯基(ji)(ji)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)硅氧鏈(lian)節組成(cheng)。苯基(ji)(ji)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)引入可(ke)提(ti)高(gao)硅橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)耐(nai)高(gao)、低溫性(xing)能(neng)(neng)，三氟丙基(ji)(ji)及氰基(ji)(ji)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)引入則可(ke)提(ti)高(gao)硅橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)耐(nai)溫及耐(nai)油性(xing)能(neng)(neng)。硅橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)耐(nai)低溫性(xing)能(neng)(neng)良好，一般在(zai)(zai)-55℃下仍能(neng)(neng)工(gong)作。引入苯基(ji)(ji)后，可(ke)達-73℃。硅橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)耐(nai)熱性(xing)能(neng)(neng)也(ye)很突出(chu)，在(zai)(zai)180℃下可(ke)長期工(gong)作，稍高(gao)于200℃也(ye)能(neng)(neng)承受數周(zhou)或更(geng)長時間仍有(you)彈性(xing)，瞬時可(ke)耐(nai)300℃以上(shang)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)高(gao)溫。硅橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)透氣性(xing)好，氧氣透過率(lv)在(zai)(zai)合成(cheng)聚合物中是較高(gao)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)。此(ci)外(wai)，硅橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)還具有(you)生理惰(duo)性(xing)、不(bu)會導致凝血的(de)(de)(de)(de)(de)(de)突出(chu)特性(xing)，因此(ci)在(zai)(zai)醫用領域應用廣泛(fan)。

主要品種

硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)分類的(de)方(fang)法(fa)很多，通常(chang)按(an)(an)固化前的(de)形態分為(wei)(wei)固體(ti)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)和(he)液(ye)體(ti)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)；按(an)(an)硫化溫(wen)度分為(wei)(wei)室溫(wen)硫化硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)，高(gao)溫(wen)硫化硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)；按(an)(an)所(suo)用單體(ti)的(de)不同(tong)，可分為(wei)(wei)甲基(ji)(ji)(ji)乙烯基(ji)(ji)(ji)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)，甲基(ji)(ji)(ji)苯基(ji)(ji)(ji)乙烯基(ji)(ji)(ji)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)、氟硅(gui)(gui)(gui)，腈硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)等；按(an)(an)性(xing)能(neng)和(he)用途(tu)的(de)不同(tong)又(you)可分為(wei)(wei)通用型(xing)、超(chao)耐(nai)低溫(wen)型(xing)、超(chao)耐(nai)高(gao)溫(wen)型(xing)、高(gao)強力(li)型(xing)、耐(nai)油型(xing)、醫用型(xing)等等。

發展史

硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)早期是由美國(guo)以(yi)三氯化(hua)(hua)鐵為(wei)催化(hua)(hua)劑合(he)成的(de)。1945年，硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)產品問世。1948年，采用高比表面積的(de)氣相法(fa)白炭黑(hei)補(bu)強的(de)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)研(yan)制(zhi)成功，使硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)性能躍(yue)升到實用階段，奠定了(le)現代硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)生(sheng)產技術的(de)基礎(chu)。從二甲基二氯硅(gui)(gui)烷合(he)成開(kai)始生(sheng)產硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)國(guo)家有美國(guo)。俄羅(luo)斯、德國(guo)、日本、韓國(guo)和中(zhong)國(guo)等。中(zhong)國(guo)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)工業(ye)化(hua)(hua)研(yan)究始于1957年，多家研(yan)究所和企(qi)業(ye)陸(lu)續開(kai)發出各種硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)。到2003年底(di)，中(zhong)國(guo)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)生(sheng)產能力為(wei)135千噸，其中(zhong)高溫膠(jiao)(jiao)(jiao)100千噸。

高溫硫化硅橡膠

高(gao)溫硫(liu)化(hua)(hua)(hua)(hua)硅(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)是(shi)(shi)指聚硅(gui)(gui)氧(yang)烷變成(cheng)(cheng)彈(dan)性體的(de)過(guo)程是(shi)(shi)經過(guo)高(gao)溫（110-170℃）硫(liu)化(hua)(hua)(hua)(hua)成(cheng)(cheng)型的(de)。它主要以(yi)高(gao)分子量(liang)的(de)聚甲(jia)基乙烯基硅(gui)(gui)氧(yang)烷為生膠(jiao)(jiao)(jiao)，混入補(bu)強填料、硫(liu)化(hua)(hua)(hua)(hua)劑(ji)等，在加(jia)(jia)(jia)熱加(jia)(jia)(jia)壓(ya)下硫(liu)化(hua)(hua)(hua)(hua)成(cheng)(cheng)彈(dan)性體。硅(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)補(bu)強主要是(shi)(shi)各(ge)(ge)種(zhong)類型的(de)白(bai)炭黑(hei)，可使硫(liu)化(hua)(hua)(hua)(hua)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)強度增加(jia)(jia)(jia)數十倍。有時為了降(jiang)低成(cheng)(cheng)本或(huo)改善膠(jiao)(jiao)(jiao)料性能(neng)及賦予硫(liu)化(hua)(hua)(hua)(hua)膠(jiao)(jiao)(jiao)各(ge)(ge)種(zhong)特殊的(de)性能(neng)，也加(jia)(jia)(jia)入相應(ying)的(de)各(ge)(ge)種(zhong)添加(jia)(jia)(jia)劑(ji)。硫(liu)化(hua)(hua)(hua)(hua)劑(ji)是(shi)(shi)各(ge)(ge)種(zhong)有機過(guo)氧(yang)化(hua)(hua)(hua)(hua)物或(huo)加(jia)(jia)(jia)成(cheng)(cheng)反(fan)應(ying)催(cui)化(hua)(hua)(hua)(hua)劑(ji)。

加(jia)工(gong)成型方法如圖所示(shi)。一次硫化(hua)的(de)(de)目(mu)的(de)(de)是進(jin)(jin)行(xing)(xing)高分子(zi)鏈的(de)(de)交(jiao)聯反(fan)應(ying)；二次硫化(hua)的(de)(de)目(mu)的(de)(de)是進(jin)(jin)行(xing)(xing)補充交(jiao)聯、驅除硫化(hua)劑分解產物和其他揮發(fa)性(xing)化(hua)合物以穩定硫化(hua)膠的(de)(de)各項(xiang)性(xing)能。常用的(de)(de)設備有(you)開放式煉(lian)膠機(ji)(ji)、捏合機(ji)(ji)及真空密煉(lian)機(ji)(ji)。

主要性能

（1）高(gao)溫性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)顯著的(de)特征是高(gao)溫穩定(ding)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)，雖(sui)然(ran)常溫下(xia)(xia)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)強度僅是天(tian)然(ran)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)或某些合成橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)一(yi)(yi)半，但在200℃以上的(de)高(gao)溫環境下(xia)(xia)，硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)仍能(neng)保持一(yi)(yi)定(ding)的(de)柔韌(ren)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)、回彈性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)和(he)表(biao)(biao)面硬度，且力(li)學(xue)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)無(wu)明顯變化。（2）低(di)溫性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)玻(bo)璃(li)化溫度一(yi)(yi)般為(wei)-70~-50℃，特殊配方可達-100℃，表(biao)(biao)明其低(di)溫性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)優(you)異。這(zhe)對(dui)航(hang)空、宇(yu)航(hang)工業(ye)的(de)意義重(zhong)大(da)。（3）耐(nai)候(hou)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)中Si-O-Si鍵對(dui)氧、臭氧及(ji)紫外線(xian)等十分穩定(ding)，在不(bu)(bu)加任何添加劑(ji)(ji)(ji)的(de)情況下(xia)(xia)，就具有(you)(you)優(you)良的(de)耐(nai)候(hou)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)。（4）電氣(qi)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)具有(you)(you)優(you)異的(de)絕緣(yuan)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)，耐(nai)電暈性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)和(he)耐(nai)電弧(hu)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)也非常好。（5）物(wu)理(li)(li)機械性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)常溫下(xia)(xia)的(de)物(wu)理(li)(li)機械性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)比(bi)通用(yong)(yong)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)差，但在150℃的(de)高(gao)溫和(he)-50℃的(de)低(di)溫下(xia)(xia)，其物(wu)理(li)(li)機械性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)優(you)于通用(yong)(yong)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)。（6）耐(nai)油及(ji)化學(xue)試劑(ji)(ji)(ji)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)。普通硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)具有(you)(you)中等的(de)耐(nai)油、耐(nai)溶劑(ji)(ji)(ji)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)。（7）氣(qi)體透過性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)。室溫下(xia)(xia)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)對(dui)空氣(qi)、氮(dan)、氧、二氧化碳(tan)等氣(qi)體的(de)透氣(qi)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)比(bi)天(tian)然(ran)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)高(gao)出30-50倍(bei)。（8）生理(li)(li)惰性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)無(wu)毒(du)，無(wu)味，無(wu)嗅，與人體組織(zhi)(zhi)不(bu)(bu)粘連(lian)，具有(you)(you)抗凝(ning)血(xue)作用(yong)(yong)，對(dui)肌體組織(zhi)(zhi)的(de)反應性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)非常少(shao)。特別適合作為(wei)醫用(yong)(yong)材料。

硅橡膠的用量

據(ju)中國(guo)汽(qi)(qi)車(che)(che)工(gong)(gong)業(ye)(ye)(ye)協會統計，2012年(nian)，汽(qi)(qi)車(che)(che)產(chan)(chan)銷分別達到1927.18萬輛和(he)1930.64萬輛，同比分別增(zeng)長4.63%和(he)4.33%，汽(qi)(qi)車(che)(che)工(gong)(gong)業(ye)(ye)(ye)硅橡膠(jiao)的(de)(de)用(yong)(yong)量約(yue)達2.0萬t。根據(ju)觀研天(tian)下(xia)的(de)(de)新研究，增(zeng)加有機(ji)硅材料在汽(qi)(qi)車(che)(che)零部(bu)件方面的(de)(de)用(yong)(yong)量，可(ke)以大幅度提高(gao)汽(qi)(qi)車(che)(che)的(de)(de)安全(quan)性能(neng)，因(yin)此，汽(qi)(qi)車(che)(che)產(chan)(chan)量和(he)單車(che)(che)用(yong)(yong)量水平的(de)(de)提高(gao)都將(jiang)推動汽(qi)(qi)車(che)(che)工(gong)(gong)業(ye)(ye)(ye)對硅橡膠(jiao)需求的(de)(de)增(zeng)加。國(guo)家鼓勵自(zi)主品(pin)牌(pai)(pai)的(de)(de)汽(qi)(qi)車(che)(che)發展，關(guan)鍵汽(qi)(qi)車(che)(che)零部(bu)件實現自(zi)主化，《2012年(nian)度黨政(zheng)機(ji)關(guan)公務用(yong)(yong)車(che)(che)選用(yong)(yong)車(che)(che)型目(mu)錄（征求意見(jian)稿）》為(wei)自(zi)主品(pin)牌(pai)(pai)擴大在政(zheng)府采購的(de)(de)市場份額，為(wei)改變(bian)目(mu)前國(guo)內(nei)政(zheng)府采購以合資(zi)品(pin)牌(pai)(pai)產(chan)(chan)品(pin)為(wei)主的(de)(de)局面提供了保(bao)(bao)障。促(cu)進(jin)自(zi)主品(pin)牌(pai)(pai)發展，國(guo)產(chan)(chan)汽(qi)(qi)車(che)(che)業(ye)(ye)(ye)的(de)(de)繁榮將(jiang)為(wei)汽(qi)(qi)車(che)(che)膠(jiao)的(de)(de)應用(yong)(yong)提供有力保(bao)(bao)障。預測(ce)未來3年(nian)，我國(guo)室溫硫化硅橡膠(jiao)在汽(qi)(qi)車(che)(che)行業(ye)(ye)(ye)將(jiang)以年(nian)均20%增(zeng)長。

此外，硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)是重要的(de)(de)非石(shi)(shi)油(you)(you)(you)基(ji)合成橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)，約占非石(shi)(shi)油(you)(you)(you)基(ji)合成橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)消(xiao)費量的(de)(de)98%。但因為(wei)石(shi)(shi)油(you)(you)(you)價格(ge)的(de)(de)大(da)幅上漲，同時我國(guo)(guo)在(zai)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)關鍵(jian)原料(liao)有(you)(you)機(ji)硅(gui)(gui)單(dan)體的(de)(de)生(sheng)產(chan)技術方(fang)面(mian)取得突破，有(you)(you)機(ji)硅(gui)(gui)單(dan)體的(de)(de)生(sheng)產(chan)技術在(zai)2005年前被幾家跨國(guo)(guo)公司(si)壟斷(duan)，但目前我國(guo)(guo)已(yi)發展成為(wei)全球有(you)(you)機(ji)硅(gui)(gui)單(dan)體第1大(da)國(guo)(guo)，這(zhe)(zhe)2個方(fang)面(mian)原因使硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)價格(ge)從2011年起(qi)開(kai)始(shi)低于(yu)石(shi)(shi)油(you)(you)(you)基(ji)合成橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)，僅約為(wei)大(da)宗石(shi)(shi)油(you)(you)(you)基(ji)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)80%～90%，成為(wei)廉價的(de)(de)合成橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)，并開(kai)始(shi)大(da)規模替(ti)代石(shi)(shi)油(you)(you)(you)基(ji)合成橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)。這(zhe)(zhe)將極大(da)拓展有(you)(you)機(ji)硅(gui)(gui)產(chan)業的(de)(de)市場空間，同時將帶動(dong)硅(gui)(gui)油(you)(you)(you)、硅(gui)(gui)烷偶聯(lian)劑和硅(gui)(gui)樹脂等其他(ta)有(you)(you)機(ji)硅(gui)(gui)產(chan)品的(de)(de)消(xiao)費。