硅橡膠是(shi)指(zhi)主鏈由硅(gui)(gui)(gui)和氧(yang)原(yuan)子(zi)交替構成，硅(gui)(gui)(gui)原(yuan)子(zi)上(shang)通常(chang)連有(you)兩個(ge)有(you)機(ji)基(ji)團的(de)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)。普通的(de)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)主要由含甲基(ji)和少(shao)量(liang)乙烯基(ji)的(de)硅(gui)(gui)(gui)氧(yang)鏈節組成。苯基(ji)的(de)引入可(ke)(ke)提(ti)高硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)耐(nai)高、低溫(wen)性能，三氟丙(bing)基(ji)及(ji)氰(qing)基(ji)的(de)引入則可(ke)(ke)提(ti)高硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)耐(nai)溫(wen)及(ji)耐(nai)油性能。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)耐(nai)低溫(wen)性能良好，一般在(zai)(zai)-55℃下仍(reng)能工作。引入苯基(ji)后，可(ke)(ke)達-73℃。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)耐(nai)熱性能也(ye)很突(tu)(tu)出(chu)，在(zai)(zai)180℃下可(ke)(ke)長(chang)期工作，稍高于(yu)200℃也(ye)能承受數周或更長(chang)時間仍(reng)有(you)彈性，瞬時可(ke)(ke)耐(nai)300℃以上(shang)的(de)高溫(wen)。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)透氣性好，氧(yang)氣透過(guo)率在(zai)(zai)合成聚合物中是(shi)較高的(de)。此(ci)外，硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)還具(ju)有(you)生理惰性、不會導致凝血的(de)突(tu)(tu)出(chu)特性，因此(ci)在(zai)(zai)醫用(yong)領域(yu)應用(yong)廣(guang)泛。

主要品種

硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)分(fen)類的(de)方法(fa)很(hen)多，通(tong)常按(an)(an)固化(hua)前(qian)的(de)形態分(fen)為固體(ti)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)和液(ye)體(ti)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)；按(an)(an)硫化(hua)溫(wen)度分(fen)為室(shi)溫(wen)硫化(hua)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)，高溫(wen)硫化(hua)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)；按(an)(an)所(suo)用(yong)單(dan)體(ti)的(de)不(bu)同(tong)，可(ke)分(fen)為甲基乙烯(xi)基硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)，甲基苯基乙烯(xi)基硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)、氟硅(gui)(gui)(gui)，腈(jing)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)等；按(an)(an)性能和用(yong)途的(de)不(bu)同(tong)又可(ke)分(fen)為通(tong)用(yong)型(xing)、超耐低(di)溫(wen)型(xing)、超耐高溫(wen)型(xing)、高強力型(xing)、耐油型(xing)、醫用(yong)型(xing)等等。

發展史

硅橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)早期(qi)是由美國(guo)(guo)以三氯(lv)化鐵為催化劑合成的(de)(de)。1945年(nian)，硅橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)產(chan)(chan)(chan)品問世。1948年(nian)，采用高(gao)比表面積的(de)(de)氣相法白(bai)炭黑補強的(de)(de)硅橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)研制成功，使硅橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)性能躍(yue)升到(dao)實(shi)用階(jie)段(duan)，奠(dian)定了現代硅橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)生(sheng)產(chan)(chan)(chan)技術(shu)的(de)(de)基(ji)礎。從二甲基(ji)二氯(lv)硅烷合成開始(shi)生(sheng)產(chan)(chan)(chan)硅橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)國(guo)(guo)家有(you)美國(guo)(guo)。俄(e)羅斯、德國(guo)(guo)、日(ri)本、韓國(guo)(guo)和中(zhong)國(guo)(guo)等(deng)。中(zhong)國(guo)(guo)硅橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)工業化研究(jiu)始(shi)于1957年(nian)，多家研究(jiu)所和企(qi)業陸續開發(fa)出各種硅橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)。到(dao)2003年(nian)底，中(zhong)國(guo)(guo)硅橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)生(sheng)產(chan)(chan)(chan)能力為135千噸，其中(zhong)高(gao)溫膠(jiao)100千噸。

高溫硫化硅橡膠

高(gao)溫硫(liu)化(hua)(hua)硅(gui)橡(xiang)膠是(shi)指聚硅(gui)氧烷(wan)變成(cheng)(cheng)彈性體的(de)(de)過(guo)程是(shi)經過(guo)高(gao)溫（110-170℃）硫(liu)化(hua)(hua)成(cheng)(cheng)型的(de)(de)。它(ta)主要(yao)(yao)以(yi)高(gao)分子量(liang)的(de)(de)聚甲(jia)基(ji)乙烯基(ji)硅(gui)氧烷(wan)為(wei)生膠，混入(ru)補強(qiang)(qiang)填(tian)料、硫(liu)化(hua)(hua)劑(ji)(ji)等，在加熱(re)加壓下硫(liu)化(hua)(hua)成(cheng)(cheng)彈性體。硅(gui)橡(xiang)膠的(de)(de)補強(qiang)(qiang)主要(yao)(yao)是(shi)各(ge)種(zhong)類型的(de)(de)白(bai)炭(tan)黑(hei)，可使硫(liu)化(hua)(hua)膠的(de)(de)強(qiang)(qiang)度增加數十倍。有(you)(you)時為(wei)了降低成(cheng)(cheng)本(ben)或(huo)改善膠料性能及賦予(yu)硫(liu)化(hua)(hua)膠各(ge)種(zhong)特殊的(de)(de)性能，也加入(ru)相應的(de)(de)各(ge)種(zhong)添(tian)加劑(ji)(ji)。硫(liu)化(hua)(hua)劑(ji)(ji)是(shi)各(ge)種(zhong)有(you)(you)機過(guo)氧化(hua)(hua)物(wu)或(huo)加成(cheng)(cheng)反應催化(hua)(hua)劑(ji)(ji)。

加工成型方(fang)法如圖所(suo)示(shi)。一次(ci)硫化(hua)的(de)(de)目的(de)(de)是進行高分子鏈(lian)的(de)(de)交聯(lian)反應；二(er)次(ci)硫化(hua)的(de)(de)目的(de)(de)是進行補充(chong)交聯(lian)、驅除硫化(hua)劑分解產物(wu)和(he)其(qi)他(ta)揮(hui)發(fa)性化(hua)合物(wu)以穩定硫化(hua)膠的(de)(de)各項性能(neng)。常用(yong)的(de)(de)設備(bei)有開放式煉(lian)膠機、捏合機及真空密(mi)煉(lian)機。

主要性能

（1）高(gao)(gao)(gao)溫(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)顯著的(de)(de)特征是高(gao)(gao)(gao)溫(wen)穩定(ding)(ding)性(xing)(xing)(xing)(xing)，雖然(ran)(ran)常(chang)溫(wen)下(xia)(xia)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)強度僅(jin)是天(tian)然(ran)(ran)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)或某些合成(cheng)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)一(yi)半(ban)，但(dan)在200℃以上的(de)(de)高(gao)(gao)(gao)溫(wen)環境下(xia)(xia)，硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)仍能(neng)(neng)(neng)保持一(yi)定(ding)(ding)的(de)(de)柔韌性(xing)(xing)(xing)(xing)、回彈性(xing)(xing)(xing)(xing)和表面硬(ying)度，且力學性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)無(wu)(wu)明顯變化。（2）低溫(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)玻璃化溫(wen)度一(yi)般為(wei)(wei)-70~-50℃，特殊配方(fang)可(ke)達-100℃，表明其低溫(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)優(you)異(yi)。這(zhe)對(dui)(dui)航(hang)空、宇航(hang)工業的(de)(de)意義重大。（3）耐(nai)(nai)候性(xing)(xing)(xing)(xing)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)中Si-O-Si鍵對(dui)(dui)氧(yang)(yang)、臭氧(yang)(yang)及紫外線等(deng)十分(fen)穩定(ding)(ding)，在不加任(ren)何添加劑(ji)(ji)的(de)(de)情況下(xia)(xia)，就具(ju)有(you)優(you)良的(de)(de)耐(nai)(nai)候性(xing)(xing)(xing)(xing)。（4）電(dian)氣性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)具(ju)有(you)優(you)異(yi)的(de)(de)絕(jue)緣性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)，耐(nai)(nai)電(dian)暈性(xing)(xing)(xing)(xing)和耐(nai)(nai)電(dian)弧(hu)性(xing)(xing)(xing)(xing)也非(fei)常(chang)好。（5）物理(li)(li)機(ji)械性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)常(chang)溫(wen)下(xia)(xia)的(de)(de)物理(li)(li)機(ji)械性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)比通用橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)差，但(dan)在150℃的(de)(de)高(gao)(gao)(gao)溫(wen)和-50℃的(de)(de)低溫(wen)下(xia)(xia)，其物理(li)(li)機(ji)械性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)優(you)于通用橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)。（6）耐(nai)(nai)油及化學試劑(ji)(ji)性(xing)(xing)(xing)(xing)。普(pu)通硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)具(ju)有(you)中等(deng)的(de)(de)耐(nai)(nai)油、耐(nai)(nai)溶(rong)劑(ji)(ji)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。（7）氣體(ti)透過(guo)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。室溫(wen)下(xia)(xia)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)對(dui)(dui)空氣、氮、氧(yang)(yang)、二氧(yang)(yang)化碳等(deng)氣體(ti)的(de)(de)透氣性(xing)(xing)(xing)(xing)比天(tian)然(ran)(ran)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)高(gao)(gao)(gao)出30-50倍。（8）生理(li)(li)惰性(xing)(xing)(xing)(xing)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)無(wu)(wu)毒，無(wu)(wu)味(wei)，無(wu)(wu)嗅(xiu)，與(yu)人體(ti)組織(zhi)不粘連，具(ju)有(you)抗(kang)凝(ning)血作(zuo)(zuo)用，對(dui)(dui)肌體(ti)組織(zhi)的(de)(de)反應性(xing)(xing)(xing)(xing)非(fei)常(chang)少。特別(bie)適合作(zuo)(zuo)為(wei)(wei)醫(yi)用材料。

硅橡膠的用量

據(ju)中國(guo)(guo)(guo)汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)工(gong)業(ye)(ye)協(xie)會(hui)統計，2012年(nian)(nian)，汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)產銷分別(bie)達(da)到(dao)1927.18萬輛(liang)和1930.64萬輛(liang)，同比分別(bie)增長(chang)4.63%和4.33%，汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)工(gong)業(ye)(ye)硅(gui)橡膠(jiao)的(de)(de)用(yong)量(liang)約達(da)2.0萬t。根據(ju)觀研天下(xia)的(de)(de)新研究，增加有(you)機(ji)硅(gui)材料在(zai)汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)零(ling)部件(jian)方面的(de)(de)用(yong)量(liang)，可以大幅度提(ti)高汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)的(de)(de)安全性能，因(yin)此，汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)產量(liang)和單車(che)用(yong)量(liang)水平的(de)(de)提(ti)高都(dou)將(jiang)推動汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)工(gong)業(ye)(ye)對硅(gui)橡膠(jiao)需求的(de)(de)增加。國(guo)(guo)(guo)家鼓勵(li)自(zi)主品(pin)牌的(de)(de)汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)發展，關鍵汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)零(ling)部件(jian)實現自(zi)主化，《2012年(nian)(nian)度黨政(zheng)機(ji)關公(gong)務用(yong)車(che)選用(yong)車(che)型目錄（征求意見稿）》為自(zi)主品(pin)牌擴大在(zai)政(zheng)府(fu)采購(gou)的(de)(de)市場份額，為改變(bian)目前國(guo)(guo)(guo)內政(zheng)府(fu)采購(gou)以合資(zi)品(pin)牌產品(pin)為主的(de)(de)局面提(ti)供了(le)保障(zhang)(zhang)。促進(jin)自(zi)主品(pin)牌發展，國(guo)(guo)(guo)產汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)業(ye)(ye)的(de)(de)繁(fan)榮將(jiang)為汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)膠(jiao)的(de)(de)應用(yong)提(ti)供有(you)力保障(zhang)(zhang)。預測(ce)未來3年(nian)(nian)，我國(guo)(guo)(guo)室溫硫(liu)化硅(gui)橡膠(jiao)在(zai)汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)行業(ye)(ye)將(jiang)以年(nian)(nian)均20%增長(chang)。

此外，硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)是重要(yao)的(de)(de)(de)非石(shi)(shi)油(you)(you)(you)基合(he)成(cheng)(cheng)(cheng)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)，約占非石(shi)(shi)油(you)(you)(you)基合(he)成(cheng)(cheng)(cheng)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)消費量的(de)(de)(de)98%。但(dan)因為(wei)(wei)石(shi)(shi)油(you)(you)(you)價(jia)格(ge)的(de)(de)(de)大(da)(da)幅上漲，同時我(wo)國(guo)在(zai)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)關鍵(jian)原料有機(ji)硅(gui)單(dan)體的(de)(de)(de)生產技(ji)術方面取得突(tu)破，有機(ji)硅(gui)單(dan)體的(de)(de)(de)生產技(ji)術在(zai)2005年前被幾(ji)家跨國(guo)公(gong)司壟斷，但(dan)目前我(wo)國(guo)已發展成(cheng)(cheng)(cheng)為(wei)(wei)全(quan)球有機(ji)硅(gui)單(dan)體第1大(da)(da)國(guo)，這2個方面原因使硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)價(jia)格(ge)從2011年起(qi)開始(shi)低(di)于石(shi)(shi)油(you)(you)(you)基合(he)成(cheng)(cheng)(cheng)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)，僅約為(wei)(wei)大(da)(da)宗石(shi)(shi)油(you)(you)(you)基橡(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)80%～90%，成(cheng)(cheng)(cheng)為(wei)(wei)廉價(jia)的(de)(de)(de)合(he)成(cheng)(cheng)(cheng)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)，并(bing)開始(shi)大(da)(da)規(gui)模替代石(shi)(shi)油(you)(you)(you)基合(he)成(cheng)(cheng)(cheng)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)。這將極大(da)(da)拓展有機(ji)硅(gui)產業的(de)(de)(de)市場(chang)空間，同時將帶動硅(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)(de)(de)消費。