硅橡膠是(shi)(shi)指主鏈(lian)由硅和氧(yang)原子(zi)交(jiao)替(ti)構成(cheng)，硅原子(zi)上通(tong)常(chang)連有兩個(ge)有機(ji)基(ji)團的(de)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)。普通(tong)的(de)硅橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)主要由含(han)甲基(ji)和少(shao)量(liang)乙(yi)烯基(ji)的(de)硅氧(yang)鏈(lian)節組成(cheng)。苯基(ji)的(de)引入可提高(gao)(gao)硅橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)耐(nai)(nai)高(gao)(gao)、低(di)溫(wen)(wen)(wen)性(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)，三氟丙基(ji)及氰基(ji)的(de)引入則可提高(gao)(gao)硅橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)耐(nai)(nai)溫(wen)(wen)(wen)及耐(nai)(nai)油性(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。硅橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)耐(nai)(nai)低(di)溫(wen)(wen)(wen)性(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)良好，一般(ban)在-55℃下仍(reng)能(neng)(neng)(neng)工(gong)作。引入苯基(ji)后，可達-73℃。硅橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)耐(nai)(nai)熱(re)性(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)也(ye)很突出，在180℃下可長期(qi)工(gong)作，稍高(gao)(gao)于200℃也(ye)能(neng)(neng)(neng)承受(shou)數周或更長時間仍(reng)有彈性(xing)(xing)，瞬時可耐(nai)(nai)300℃以上的(de)高(gao)(gao)溫(wen)(wen)(wen)。硅橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)透(tou)氣(qi)性(xing)(xing)好，氧(yang)氣(qi)透(tou)過率(lv)在合(he)成(cheng)聚合(he)物中是(shi)(shi)較高(gao)(gao)的(de)。此外，硅橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)還具有生理(li)惰(duo)性(xing)(xing)、不會導致(zhi)凝血的(de)突出特性(xing)(xing)，因(yin)此在醫(yi)用領域應用廣泛。

主要品種

硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)分類(lei)的方(fang)法很多，通常按(an)固化(hua)前(qian)的形態分為(wei)(wei)固體(ti)(ti)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)和液體(ti)(ti)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)；按(an)硫(liu)(liu)化(hua)溫(wen)(wen)(wen)度分為(wei)(wei)室溫(wen)(wen)(wen)硫(liu)(liu)化(hua)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)，高溫(wen)(wen)(wen)硫(liu)(liu)化(hua)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)；按(an)所用單體(ti)(ti)的不(bu)同(tong)，可分為(wei)(wei)甲基乙(yi)烯(xi)基硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)，甲基苯(ben)基乙(yi)烯(xi)基硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)、氟硅(gui)(gui)，腈(jing)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)等；按(an)性能和用途的不(bu)同(tong)又(you)可分為(wei)(wei)通用型、超耐(nai)低(di)溫(wen)(wen)(wen)型、超耐(nai)高溫(wen)(wen)(wen)型、高強力型、耐(nai)油(you)型、醫用型等等。

發展史

硅橡膠(jiao)早期是由美國(guo)(guo)(guo)(guo)以三氯(lv)(lv)化(hua)鐵為催(cui)化(hua)劑合成的(de)。1945年(nian)，硅橡膠(jiao)產品問(wen)世。1948年(nian)，采用高比(bi)表面(mian)積(ji)的(de)氣相法白炭(tan)黑補(bu)強的(de)硅橡膠(jiao)研制成功，使(shi)硅橡膠(jiao)的(de)性能躍升到實用階段(duan)，奠定了現代硅橡膠(jiao)生產技術的(de)基(ji)礎(chu)。從(cong)二(er)甲基(ji)二(er)氯(lv)(lv)硅烷合成開始(shi)生產硅橡膠(jiao)的(de)國(guo)(guo)(guo)(guo)家有美國(guo)(guo)(guo)(guo)。俄羅斯、德國(guo)(guo)(guo)(guo)、日本、韓(han)國(guo)(guo)(guo)(guo)和中國(guo)(guo)(guo)(guo)等。中國(guo)(guo)(guo)(guo)硅橡膠(jiao)的(de)工業(ye)化(hua)研究(jiu)始(shi)于1957年(nian)，多(duo)家研究(jiu)所(suo)和企業(ye)陸(lu)續開發出各種硅橡膠(jiao)。到2003年(nian)底，中國(guo)(guo)(guo)(guo)硅橡膠(jiao)生產能力為135千(qian)噸，其中高溫(wen)膠(jiao)100千(qian)噸。

高溫硫化硅橡膠

高(gao)溫(wen)硫化硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)是(shi)指聚硅(gui)(gui)氧烷變成彈性(xing)體(ti)的(de)(de)過(guo)程(cheng)是(shi)經過(guo)高(gao)溫(wen)（110-170℃）硫化成型的(de)(de)。它主要以高(gao)分子量的(de)(de)聚甲基(ji)乙烯基(ji)硅(gui)(gui)氧烷為生膠(jiao)(jiao)，混入(ru)(ru)補(bu)強填料(liao)、硫化劑等，在加(jia)(jia)(jia)(jia)熱加(jia)(jia)(jia)(jia)壓下硫化成彈性(xing)體(ti)。硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)補(bu)強主要是(shi)各種(zhong)(zhong)類型的(de)(de)白炭(tan)黑(hei)，可使(shi)硫化膠(jiao)(jiao)的(de)(de)強度增加(jia)(jia)(jia)(jia)數十(shi)倍。有時為了降低成本或(huo)改善膠(jiao)(jiao)料(liao)性(xing)能(neng)及賦予硫化膠(jiao)(jiao)各種(zhong)(zhong)特殊(shu)的(de)(de)性(xing)能(neng)，也加(jia)(jia)(jia)(jia)入(ru)(ru)相(xiang)應的(de)(de)各種(zhong)(zhong)添加(jia)(jia)(jia)(jia)劑。硫化劑是(shi)各種(zhong)(zhong)有機(ji)過(guo)氧化物或(huo)加(jia)(jia)(jia)(jia)成反應催(cui)化劑。

加工(gong)成型(xing)方法(fa)如圖所示。一次(ci)硫(liu)化(hua)的(de)目(mu)的(de)是進行(xing)高分(fen)子鏈(lian)的(de)交聯反應；二次(ci)硫(liu)化(hua)的(de)目(mu)的(de)是進行(xing)補充交聯、驅除硫(liu)化(hua)劑分(fen)解產物和(he)其(qi)他(ta)揮(hui)發性(xing)化(hua)合(he)物以(yi)穩定硫(liu)化(hua)膠的(de)各項性(xing)能。常用的(de)設備有開(kai)放式(shi)煉(lian)(lian)膠機(ji)、捏合(he)機(ji)及(ji)真空密(mi)煉(lian)(lian)機(ji)。

主要性能

（1）高(gao)溫(wen)(wen)(wen)(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)顯著的(de)(de)(de)(de)特征(zheng)是高(gao)溫(wen)(wen)(wen)(wen)(wen)穩定性(xing)(xing)(xing)(xing)，雖然(ran)常(chang)溫(wen)(wen)(wen)(wen)(wen)下(xia)(xia)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)強度僅是天然(ran)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)或(huo)某些合成橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)一半，但在200℃以(yi)上(shang)的(de)(de)(de)(de)高(gao)溫(wen)(wen)(wen)(wen)(wen)環(huan)境(jing)下(xia)(xia)，硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)仍能(neng)(neng)保持一定的(de)(de)(de)(de)柔(rou)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)無(wu)明顯變化(hua)(hua)(hua)。（2）低(di)溫(wen)(wen)(wen)(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)玻(bo)璃化(hua)(hua)(hua)溫(wen)(wen)(wen)(wen)(wen)度一般為(wei)-70~-50℃，特殊配方可(ke)達-100℃，表明其低(di)溫(wen)(wen)(wen)(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)優(you)(you)異。這對(dui)(dui)(dui)航空(kong)(kong)、宇航工(gong)業(ye)的(de)(de)(de)(de)意義重大。（3）耐(nai)(nai)候性(xing)(xing)(xing)(xing)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)中Si-O-Si鍵對(dui)(dui)(dui)氧、臭氧及紫外線等(deng)十分穩定，在不(bu)加(jia)任何添加(jia)劑(ji)的(de)(de)(de)(de)情況下(xia)(xia)，就具(ju)(ju)有優(you)(you)良的(de)(de)(de)(de)耐(nai)(nai)候性(xing)(xing)(xing)(xing)。（4）電氣性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)具(ju)(ju)有優(you)(you)異的(de)(de)(de)(de)絕緣性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)，耐(nai)(nai)電暈(yun)性(xing)(xing)(xing)(xing)和耐(nai)(nai)電弧(hu)性(xing)(xing)(xing)(xing)也(ye)非常(chang)好(hao)。（5）物理(li)機(ji)械性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)常(chang)溫(wen)(wen)(wen)(wen)(wen)下(xia)(xia)的(de)(de)(de)(de)物理(li)機(ji)械性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)比通(tong)用(yong)(yong)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)差，但在150℃的(de)(de)(de)(de)高(gao)溫(wen)(wen)(wen)(wen)(wen)和-50℃的(de)(de)(de)(de)低(di)溫(wen)(wen)(wen)(wen)(wen)下(xia)(xia)，其物理(li)機(ji)械性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)優(you)(you)于通(tong)用(yong)(yong)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)。（6）耐(nai)(nai)油及化(hua)(hua)(hua)學試劑(ji)性(xing)(xing)(xing)(xing)。普通(tong)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)具(ju)(ju)有中等(deng)的(de)(de)(de)(de)耐(nai)(nai)油、耐(nai)(nai)溶劑(ji)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。（7）氣體(ti)透過(guo)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。室(shi)溫(wen)(wen)(wen)(wen)(wen)下(xia)(xia)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)對(dui)(dui)(dui)空(kong)(kong)氣、氮、氧、二氧化(hua)(hua)(hua)碳(tan)等(deng)氣體(ti)的(de)(de)(de)(de)透氣性(xing)(xing)(xing)(xing)比天然(ran)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)高(gao)出(chu)30-50倍。（8）生理(li)惰性(xing)(xing)(xing)(xing)。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)無(wu)毒，無(wu)味，無(wu)嗅，與人體(ti)組織不(bu)粘(zhan)連，具(ju)(ju)有抗(kang)凝血作用(yong)(yong)，對(dui)(dui)(dui)肌(ji)體(ti)組織的(de)(de)(de)(de)反(fan)應性(xing)(xing)(xing)(xing)非常(chang)少。特別(bie)適合作為(wei)醫用(yong)(yong)材料。

硅橡膠的用量

據中(zhong)國汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)工(gong)業(ye)(ye)協會統計，2012年(nian)，汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)產銷分別(bie)達到1927.18萬輛和1930.64萬輛，同(tong)比分別(bie)增(zeng)長4.63%和4.33%，汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)工(gong)業(ye)(ye)硅橡膠(jiao)的(de)用(yong)量約達2.0萬t。根據觀研天下的(de)新研究(jiu)，增(zeng)加有機硅材料在汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)零(ling)部件方面的(de)用(yong)量，可(ke)以(yi)(yi)大(da)幅度(du)提高汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)的(de)安全性能，因此，汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)產量和單車(che)用(yong)量水(shui)平(ping)的(de)提高都將推動汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)工(gong)業(ye)(ye)對硅橡膠(jiao)需求(qiu)的(de)增(zeng)加。國家鼓勵(li)自主品牌的(de)汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)發展(zhan)，關鍵(jian)汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)零(ling)部件實現(xian)自主化，《2012年(nian)度(du)黨政機關公務用(yong)車(che)選用(yong)車(che)型目(mu)錄（征求(qiu)意見稿）》為(wei)(wei)自主品牌擴大(da)在政府(fu)采購(gou)的(de)市場份額，為(wei)(wei)改變目(mu)前國內政府(fu)采購(gou)以(yi)(yi)合資品牌產品為(wei)(wei)主的(de)局面提供(gong)了(le)保障。促(cu)進自主品牌發展(zhan)，國產汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)業(ye)(ye)的(de)繁榮將為(wei)(wei)汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)膠(jiao)的(de)應用(yong)提供(gong)有力(li)保障。預測未來3年(nian)，我國室溫硫化硅橡膠(jiao)在汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)行業(ye)(ye)將以(yi)(yi)年(nian)均20%增(zeng)長。

此外，硅橡(xiang)膠(jiao)(jiao)是(shi)重要的(de)非(fei)石(shi)油(you)基(ji)合成(cheng)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)，約(yue)占非(fei)石(shi)油(you)基(ji)合成(cheng)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)消費量的(de)98%。但(dan)因為石(shi)油(you)價(jia)(jia)格(ge)的(de)大(da)(da)幅(fu)上(shang)漲，同時我(wo)國在(zai)硅橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)關鍵原料有機(ji)(ji)硅單體的(de)生(sheng)產技術(shu)方面取(qu)得(de)突破，有機(ji)(ji)硅單體的(de)生(sheng)產技術(shu)在(zai)2005年(nian)前被(bei)幾家跨國公司壟斷，但(dan)目前我(wo)國已發(fa)展成(cheng)為全球(qiu)有機(ji)(ji)硅單體第1大(da)(da)國，這2個(ge)方面原因使硅橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)價(jia)(jia)格(ge)從(cong)2011年(nian)起開(kai)始低于(yu)石(shi)油(you)基(ji)合成(cheng)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)，僅(jin)約(yue)為大(da)(da)宗石(shi)油(you)基(ji)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)80%～90%，成(cheng)為廉價(jia)(jia)的(de)合成(cheng)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)，并開(kai)始大(da)(da)規模替代(dai)石(shi)油(you)基(ji)合成(cheng)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)。這將極大(da)(da)拓展有機(ji)(ji)硅產業的(de)市(shi)場(chang)空間，同時將帶(dai)動硅油(you)、硅烷偶聯劑和硅樹脂(zhi)等(deng)其他(ta)有機(ji)(ji)硅產品的(de)消費。