硅橡膠是(shi)指主(zhu)鏈由(you)硅(gui)(gui)和氧(yang)(yang)原(yuan)子交替構(gou)成(cheng)，硅(gui)(gui)原(yuan)子上通(tong)常連有(you)(you)兩個有(you)(you)機基團的(de)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)。普通(tong)的(de)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)主(zhu)要由(you)含甲基和少量(liang)乙烯基的(de)硅(gui)(gui)氧(yang)(yang)鏈節組成(cheng)。苯基的(de)引(yin)入可(ke)提高(gao)(gao)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)耐(nai)高(gao)(gao)、低(di)溫性(xing)能(neng)，三氟丙基及(ji)氰基的(de)引(yin)入則可(ke)提高(gao)(gao)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)耐(nai)溫及(ji)耐(nai)油性(xing)能(neng)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)耐(nai)低(di)溫性(xing)能(neng)良(liang)好，一般在(zai)(zai)-55℃下仍(reng)能(neng)工作。引(yin)入苯基后，可(ke)達-73℃。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)耐(nai)熱(re)性(xing)能(neng)也(ye)很突出，在(zai)(zai)180℃下可(ke)長期(qi)工作，稍高(gao)(gao)于200℃也(ye)能(neng)承受(shou)數周或更長時間(jian)仍(reng)有(you)(you)彈性(xing)，瞬時可(ke)耐(nai)300℃以上的(de)高(gao)(gao)溫。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)透氣性(xing)好，氧(yang)(yang)氣透過率在(zai)(zai)合(he)成(cheng)聚合(he)物中(zhong)是(shi)較(jiao)高(gao)(gao)的(de)。此(ci)外，硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)還具有(you)(you)生理惰性(xing)、不會導致凝血的(de)突出特性(xing)，因此(ci)在(zai)(zai)醫用領域應用廣(guang)泛。

主要品種

硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)分(fen)(fen)類的(de)方法很多，通(tong)常按固化前(qian)的(de)形態分(fen)(fen)為(wei)固體硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)和液體硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)；按硫(liu)化溫(wen)度分(fen)(fen)為(wei)室溫(wen)硫(liu)化硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)，高溫(wen)硫(liu)化硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)；按所用(yong)(yong)單體的(de)不同，可(ke)分(fen)(fen)為(wei)甲(jia)基(ji)(ji)乙烯(xi)基(ji)(ji)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)，甲(jia)基(ji)(ji)苯基(ji)(ji)乙烯(xi)基(ji)(ji)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)、氟硅(gui)(gui)，腈硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)等；按性(xing)能和用(yong)(yong)途的(de)不同又可(ke)分(fen)(fen)為(wei)通(tong)用(yong)(yong)型(xing)(xing)(xing)、超耐低(di)溫(wen)型(xing)(xing)(xing)、超耐高溫(wen)型(xing)(xing)(xing)、高強力型(xing)(xing)(xing)、耐油(you)型(xing)(xing)(xing)、醫(yi)用(yong)(yong)型(xing)(xing)(xing)等等。

發展史

硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠早期是由美國(guo)(guo)以三(san)氯(lv)化(hua)鐵為催化(hua)劑合(he)成的。1945年(nian)(nian)，硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠產(chan)品(pin)問世。1948年(nian)(nian)，采用(yong)高(gao)比表面積的氣相法白炭(tan)黑補強的硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠研制成功，使硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠的性能躍(yue)升(sheng)到(dao)實用(yong)階段(duan)，奠定了現代硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠生(sheng)(sheng)產(chan)技術的基礎。從二甲基二氯(lv)硅(gui)(gui)烷合(he)成開(kai)始生(sheng)(sheng)產(chan)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠的國(guo)(guo)家有(you)美國(guo)(guo)。俄羅斯、德國(guo)(guo)、日本(ben)、韓國(guo)(guo)和(he)中國(guo)(guo)等(deng)。中國(guo)(guo)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠的工業(ye)化(hua)研究始于1957年(nian)(nian)，多家研究所和(he)企業(ye)陸續(xu)開(kai)發(fa)出各種硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠。到(dao)2003年(nian)(nian)底(di)，中國(guo)(guo)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠生(sheng)(sheng)產(chan)能力(li)為135千噸(dun)，其中高(gao)溫膠100千噸(dun)。

高溫硫化硅橡膠

高(gao)溫硫(liu)(liu)化(hua)(hua)硅(gui)(gui)橡膠(jiao)是指聚硅(gui)(gui)氧烷(wan)變成(cheng)彈性體(ti)的(de)(de)(de)過(guo)程是經過(guo)高(gao)溫（110-170℃）硫(liu)(liu)化(hua)(hua)成(cheng)型的(de)(de)(de)。它主要以高(gao)分子量(liang)的(de)(de)(de)聚甲基乙烯基硅(gui)(gui)氧烷(wan)為生膠(jiao)，混(hun)入補強填(tian)料、硫(liu)(liu)化(hua)(hua)劑(ji)等，在加(jia)(jia)熱加(jia)(jia)壓(ya)下硫(liu)(liu)化(hua)(hua)成(cheng)彈性體(ti)。硅(gui)(gui)橡膠(jiao)的(de)(de)(de)補強主要是各種(zhong)類型的(de)(de)(de)白(bai)炭黑(hei)，可(ke)使(shi)硫(liu)(liu)化(hua)(hua)膠(jiao)的(de)(de)(de)強度增加(jia)(jia)數十倍。有(you)時(shi)為了降低成(cheng)本或改善膠(jiao)料性能(neng)及賦(fu)予硫(liu)(liu)化(hua)(hua)膠(jiao)各種(zhong)特(te)殊的(de)(de)(de)性能(neng)，也(ye)加(jia)(jia)入相應(ying)的(de)(de)(de)各種(zhong)添加(jia)(jia)劑(ji)。硫(liu)(liu)化(hua)(hua)劑(ji)是各種(zhong)有(you)機過(guo)氧化(hua)(hua)物或加(jia)(jia)成(cheng)反應(ying)催化(hua)(hua)劑(ji)。

加工(gong)成型方法如圖所示(shi)。一(yi)次硫(liu)化(hua)(hua)(hua)的(de)目的(de)是(shi)進行(xing)高分子鏈的(de)交聯(lian)反應；二次硫(liu)化(hua)(hua)(hua)的(de)目的(de)是(shi)進行(xing)補(bu)充(chong)交聯(lian)、驅除(chu)硫(liu)化(hua)(hua)(hua)劑分解產物(wu)和其他揮(hui)發性(xing)化(hua)(hua)(hua)合物(wu)以穩(wen)定硫(liu)化(hua)(hua)(hua)膠(jiao)的(de)各項(xiang)性(xing)能。常(chang)用的(de)設備有開放式煉(lian)(lian)膠(jiao)機、捏合機及真空(kong)密煉(lian)(lian)機。

主要性能

（1）高溫(wen)(wen)性(xing)(xing)能(neng)(neng)。硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)顯著(zhu)的(de)(de)(de)(de)特征是高溫(wen)(wen)穩定(ding)性(xing)(xing)，雖然(ran)常(chang)溫(wen)(wen)下(xia)硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)強度僅是天然(ran)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)或某些合成橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)一(yi)半，但在(zai)200℃以上的(de)(de)(de)(de)高溫(wen)(wen)環境(jing)下(xia)，硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)仍能(neng)(neng)保(bao)持一(yi)定(ding)的(de)(de)(de)(de)柔韌性(xing)(xing)、回彈性(xing)(xing)和(he)表面硬度，且力學性(xing)(xing)能(neng)(neng)無明(ming)顯變化(hua)。（2）低(di)溫(wen)(wen)性(xing)(xing)能(neng)(neng)硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)玻璃(li)化(hua)溫(wen)(wen)度一(yi)般為-70~-50℃，特殊配方可達-100℃，表明(ming)其低(di)溫(wen)(wen)性(xing)(xing)能(neng)(neng)優(you)異。這對航空、宇航工業(ye)的(de)(de)(de)(de)意義重(zhong)大。（3）耐(nai)(nai)候性(xing)(xing)硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)中(zhong)Si-O-Si鍵對氧、臭氧及紫外線等(deng)十分穩定(ding)，在(zai)不加任何(he)添加劑(ji)(ji)的(de)(de)(de)(de)情況下(xia)，就具(ju)(ju)有優(you)良的(de)(de)(de)(de)耐(nai)(nai)候性(xing)(xing)。（4）電氣(qi)(qi)性(xing)(xing)能(neng)(neng)。硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)具(ju)(ju)有優(you)異的(de)(de)(de)(de)絕緣(yuan)性(xing)(xing)能(neng)(neng)，耐(nai)(nai)電暈(yun)性(xing)(xing)和(he)耐(nai)(nai)電弧性(xing)(xing)也(ye)非常(chang)好。（5）物(wu)理(li)(li)機(ji)械(xie)性(xing)(xing)能(neng)(neng)。硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)常(chang)溫(wen)(wen)下(xia)的(de)(de)(de)(de)物(wu)理(li)(li)機(ji)械(xie)性(xing)(xing)能(neng)(neng)比通(tong)用橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)差，但在(zai)150℃的(de)(de)(de)(de)高溫(wen)(wen)和(he)-50℃的(de)(de)(de)(de)低(di)溫(wen)(wen)下(xia)，其物(wu)理(li)(li)機(ji)械(xie)性(xing)(xing)能(neng)(neng)優(you)于通(tong)用橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)。（6）耐(nai)(nai)油及化(hua)學試劑(ji)(ji)性(xing)(xing)。普(pu)通(tong)硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)具(ju)(ju)有中(zhong)等(deng)的(de)(de)(de)(de)耐(nai)(nai)油、耐(nai)(nai)溶(rong)劑(ji)(ji)性(xing)(xing)能(neng)(neng)。（7）氣(qi)(qi)體透過(guo)性(xing)(xing)能(neng)(neng)。室溫(wen)(wen)下(xia)硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)對空氣(qi)(qi)、氮、氧、二氧化(hua)碳等(deng)氣(qi)(qi)體的(de)(de)(de)(de)透氣(qi)(qi)性(xing)(xing)比天然(ran)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)高出30-50倍。（8）生理(li)(li)惰性(xing)(xing)。硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)無毒(du)，無味，無嗅，與(yu)人體組(zu)織(zhi)不粘連(lian)，具(ju)(ju)有抗(kang)凝血作用，對肌體組(zu)織(zhi)的(de)(de)(de)(de)反應性(xing)(xing)非常(chang)少(shao)。特別適合作為醫用材料(liao)。

硅橡膠的用量

據中國汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)工業(ye)(ye)協會統計，2012年，汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)產(chan)銷分別達到1927.18萬(wan)輛和(he)1930.64萬(wan)輛，同比(bi)分別增(zeng)(zeng)長(chang)4.63%和(he)4.33%，汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)工業(ye)(ye)硅橡(xiang)膠(jiao)的用(yong)量(liang)約達2.0萬(wan)t。根據觀研(yan)天(tian)下的新研(yan)究，增(zeng)(zeng)加(jia)有機硅材料在汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)零部件方面(mian)的用(yong)量(liang)，可以大幅度提(ti)高汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)的安全(quan)性能，因此(ci)，汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)產(chan)量(liang)和(he)單車(che)(che)(che)用(yong)量(liang)水平的提(ti)高都(dou)將推動汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)工業(ye)(ye)對硅橡(xiang)膠(jiao)需求的增(zeng)(zeng)加(jia)。國家(jia)鼓勵自主品(pin)牌(pai)的汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)發展，關(guan)(guan)鍵(jian)汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)零部件實現自主化，《2012年度黨政(zheng)(zheng)(zheng)機關(guan)(guan)公務用(yong)車(che)(che)(che)選用(yong)車(che)(che)(che)型目(mu)錄(lu)（征求意見稿）》為(wei)自主品(pin)牌(pai)擴(kuo)大在政(zheng)(zheng)(zheng)府(fu)采購的市場份額，為(wei)改(gai)變目(mu)前國內政(zheng)(zheng)(zheng)府(fu)采購以合資品(pin)牌(pai)產(chan)品(pin)為(wei)主的局面(mian)提(ti)供(gong)了保障。促進自主品(pin)牌(pai)發展，國產(chan)汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)業(ye)(ye)的繁榮將為(wei)汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)膠(jiao)的應用(yong)提(ti)供(gong)有力保障。預測(ce)未(wei)來3年，我國室(shi)溫(wen)硫化硅橡(xiang)膠(jiao)在汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)行業(ye)(ye)將以年均20%增(zeng)(zeng)長(chang)。

此外，硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)是(shi)重要(yao)的(de)(de)非石(shi)(shi)油(you)基(ji)合(he)(he)成(cheng)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)，約占非石(shi)(shi)油(you)基(ji)合(he)(he)成(cheng)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)消費量的(de)(de)98%。但因為(wei)石(shi)(shi)油(you)價(jia)格(ge)的(de)(de)大(da)(da)(da)幅上漲，同時我(wo)國在(zai)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)關鍵(jian)原(yuan)料有機(ji)(ji)(ji)硅(gui)(gui)(gui)單體的(de)(de)生產(chan)技術方面取得(de)突破，有機(ji)(ji)(ji)硅(gui)(gui)(gui)單體的(de)(de)生產(chan)技術在(zai)2005年前被(bei)幾(ji)家跨(kua)國公(gong)司壟斷，但目前我(wo)國已發展(zhan)成(cheng)為(wei)全(quan)球有機(ji)(ji)(ji)硅(gui)(gui)(gui)單體第1大(da)(da)(da)國，這2個方面原(yuan)因使硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)價(jia)格(ge)從2011年起開始低于石(shi)(shi)油(you)基(ji)合(he)(he)成(cheng)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)，僅約為(wei)大(da)(da)(da)宗石(shi)(shi)油(you)基(ji)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)80%～90%，成(cheng)為(wei)廉價(jia)的(de)(de)合(he)(he)成(cheng)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)，并開始大(da)(da)(da)規模替代(dai)石(shi)(shi)油(you)基(ji)合(he)(he)成(cheng)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)。這將(jiang)極(ji)大(da)(da)(da)拓(tuo)展(zhan)有機(ji)(ji)(ji)硅(gui)(gui)(gui)產(chan)業(ye)的(de)(de)市場空間，同時將(jiang)帶動硅(gui)(gui)(gui)油(you)、硅(gui)(gui)(gui)烷偶聯劑和硅(gui)(gui)(gui)樹脂等其他有機(ji)(ji)(ji)硅(gui)(gui)(gui)產(chan)品的(de)(de)消費。