硅橡膠是(shi)(shi)指主鏈由硅(gui)(gui)和(he)氧原子交替構成(cheng)，硅(gui)(gui)原子上通常連有(you)兩個有(you)機基(ji)團的橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)。普通的硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)主要(yao)由含甲(jia)基(ji)和(he)少量乙烯(xi)基(ji)的硅(gui)(gui)氧鏈節組成(cheng)。苯(ben)基(ji)的引入(ru)可提高硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)的耐(nai)高、低(di)溫(wen)性(xing)(xing)能(neng)，三氟丙(bing)基(ji)及氰基(ji)的引入(ru)則可提高硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)的耐(nai)溫(wen)及耐(nai)油性(xing)(xing)能(neng)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)耐(nai)低(di)溫(wen)性(xing)(xing)能(neng)良好(hao)(hao)，一般(ban)在-55℃下(xia)仍(reng)能(neng)工作(zuo)。引入(ru)苯(ben)基(ji)后，可達(da)-73℃。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)的耐(nai)熱性(xing)(xing)能(neng)也(ye)很突出，在180℃下(xia)可長期工作(zuo)，稍高于200℃也(ye)能(neng)承受(shou)數周或更長時間(jian)仍(reng)有(you)彈(dan)性(xing)(xing)，瞬(shun)時可耐(nai)300℃以(yi)上的高溫(wen)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)的透(tou)氣性(xing)(xing)好(hao)(hao)，氧氣透(tou)過率在合成(cheng)聚合物中是(shi)(shi)較高的。此外，硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)還具有(you)生理惰性(xing)(xing)、不(bu)會導(dao)致凝血的突出特性(xing)(xing)，因此在醫用領(ling)域(yu)應用廣(guang)泛(fan)。

主要品種

硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)分(fen)類(lei)的(de)方法(fa)很多，通(tong)常按固化前的(de)形態分(fen)為(wei)(wei)固體(ti)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)和(he)液體(ti)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)；按硫(liu)化溫度分(fen)為(wei)(wei)室溫硫(liu)化硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)，高(gao)溫硫(liu)化硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)；按所用(yong)單體(ti)的(de)不(bu)同，可(ke)分(fen)為(wei)(wei)甲基乙烯(xi)基硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)，甲基苯基乙烯(xi)基硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)、氟硅(gui)，腈硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)等(deng)；按性(xing)能和(he)用(yong)途(tu)的(de)不(bu)同又可(ke)分(fen)為(wei)(wei)通(tong)用(yong)型(xing)、超耐(nai)(nai)低溫型(xing)、超耐(nai)(nai)高(gao)溫型(xing)、高(gao)強力型(xing)、耐(nai)(nai)油型(xing)、醫用(yong)型(xing)等(deng)等(deng)。

發展史

硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)早期是(shi)由美(mei)國(guo)(guo)(guo)以(yi)三氯化鐵為催化劑合(he)成(cheng)的(de)(de)。1945年(nian)，硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)產(chan)品問世。1948年(nian)，采用高(gao)比表面積的(de)(de)氣相法白炭(tan)黑補強的(de)(de)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)研(yan)制成(cheng)功(gong)，使硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)性能躍(yue)升到實用階(jie)段，奠定了(le)現代(dai)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)生產(chan)技術的(de)(de)基(ji)礎。從二甲(jia)基(ji)二氯硅(gui)(gui)(gui)烷合(he)成(cheng)開(kai)始生產(chan)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)國(guo)(guo)(guo)家有美(mei)國(guo)(guo)(guo)。俄(e)羅斯、德國(guo)(guo)(guo)、日本、韓(han)國(guo)(guo)(guo)和中(zhong)(zhong)國(guo)(guo)(guo)等。中(zhong)(zhong)國(guo)(guo)(guo)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)工業化研(yan)究始于1957年(nian)，多家研(yan)究所和企業陸續(xu)開(kai)發出各(ge)種硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)。到2003年(nian)底，中(zhong)(zhong)國(guo)(guo)(guo)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)生產(chan)能力為135千(qian)噸，其中(zhong)(zhong)高(gao)溫膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)100千(qian)噸。

高溫硫化硅橡膠

高(gao)溫硫(liu)化(hua)(hua)硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)是(shi)指聚硅(gui)氧(yang)烷變成(cheng)彈性(xing)體的(de)(de)過(guo)程是(shi)經過(guo)高(gao)溫（110-170℃）硫(liu)化(hua)(hua)成(cheng)型的(de)(de)。它主要(yao)以高(gao)分子(zi)量的(de)(de)聚甲基乙烯基硅(gui)氧(yang)烷為生(sheng)膠(jiao)(jiao)，混(hun)入補(bu)強填料(liao)、硫(liu)化(hua)(hua)劑(ji)(ji)等(deng)，在加熱加壓下硫(liu)化(hua)(hua)成(cheng)彈性(xing)體。硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)的(de)(de)補(bu)強主要(yao)是(shi)各種類型的(de)(de)白炭(tan)黑，可使硫(liu)化(hua)(hua)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)強度增加數十(shi)倍。有(you)時為了降低成(cheng)本或改(gai)善膠(jiao)(jiao)料(liao)性(xing)能及賦予硫(liu)化(hua)(hua)膠(jiao)(jiao)各種特殊(shu)的(de)(de)性(xing)能，也(ye)加入相應的(de)(de)各種添加劑(ji)(ji)。硫(liu)化(hua)(hua)劑(ji)(ji)是(shi)各種有(you)機過(guo)氧(yang)化(hua)(hua)物(wu)或加成(cheng)反應催化(hua)(hua)劑(ji)(ji)。

加工成(cheng)型方法如圖所示。一次硫(liu)(liu)化的(de)(de)(de)目(mu)的(de)(de)(de)是(shi)進(jin)(jin)行(xing)高分子(zi)鏈的(de)(de)(de)交聯反應；二次硫(liu)(liu)化的(de)(de)(de)目(mu)的(de)(de)(de)是(shi)進(jin)(jin)行(xing)補充(chong)交聯、驅除硫(liu)(liu)化劑分解產物和其他揮發性(xing)(xing)化合物以穩定硫(liu)(liu)化膠的(de)(de)(de)各項(xiang)性(xing)(xing)能。常(chang)用的(de)(de)(de)設備有(you)開放式煉膠機(ji)(ji)、捏合機(ji)(ji)及真空(kong)密(mi)煉機(ji)(ji)。

主要性能

（1）高溫(wen)(wen)(wen)(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)顯著的(de)(de)特(te)征是高溫(wen)(wen)(wen)(wen)(wen)穩定性(xing)(xing)(xing)(xing)，雖然(ran)(ran)常(chang)溫(wen)(wen)(wen)(wen)(wen)下(xia)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)強度(du)僅是天(tian)(tian)然(ran)(ran)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)或某(mou)些合成(cheng)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)一半，但在200℃以上的(de)(de)高溫(wen)(wen)(wen)(wen)(wen)環境下(xia)，硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)仍能(neng)(neng)(neng)保持一定的(de)(de)柔韌性(xing)(xing)(xing)(xing)、回彈性(xing)(xing)(xing)(xing)和表面硬度(du)，且力學性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)無(wu)明(ming)顯變化。（2）低溫(wen)(wen)(wen)(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)玻璃化溫(wen)(wen)(wen)(wen)(wen)度(du)一般(ban)為-70~-50℃，特(te)殊配(pei)方(fang)可達-100℃，表明(ming)其低溫(wen)(wen)(wen)(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)優(you)異。這對(dui)航空、宇航工業的(de)(de)意義重大。（3）耐候性(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(zi)外線等十(shi)分(fen)穩定，在不加任何添加劑的(de)(de)情況(kuang)下(xia)，就具(ju)有(you)(you)優(you)良(liang)的(de)(de)耐候性(xing)(xing)(xing)(xing)。（4）電(dian)氣性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)具(ju)有(you)(you)優(you)異的(de)(de)絕緣性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)，耐電(dian)暈性(xing)(xing)(xing)(xing)和耐電(dian)弧(hu)性(xing)(xing)(xing)(xing)也非常(chang)好。（5）物(wu)理(li)機(ji)(ji)械性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)常(chang)溫(wen)(wen)(wen)(wen)(wen)下(xia)的(de)(de)物(wu)理(li)機(ji)(ji)械性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)比通(tong)用(yong)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)差，但在150℃的(de)(de)高溫(wen)(wen)(wen)(wen)(wen)和-50℃的(de)(de)低溫(wen)(wen)(wen)(wen)(wen)下(xia)，其物(wu)理(li)機(ji)(ji)械性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)優(you)于(yu)通(tong)用(yong)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)。（6）耐油及(ji)化學試劑性(xing)(xing)(xing)(xing)。普(pu)通(tong)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)具(ju)有(you)(you)中等的(de)(de)耐油、耐溶劑性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。（7）氣體(ti)(ti)(ti)(ti)透過性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。室溫(wen)(wen)(wen)(wen)(wen)下(xia)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)對(dui)空氣、氮、氧、二氧化碳等氣體(ti)(ti)(ti)(ti)的(de)(de)透氣性(xing)(xing)(xing)(xing)比天(tian)(tian)然(ran)(ran)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)高出30-50倍。（8）生理(li)惰性(xing)(xing)(xing)(xing)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)無(wu)毒，無(wu)味(wei)，無(wu)嗅，與人體(ti)(ti)(ti)(ti)組織不粘連，具(ju)有(you)(you)抗凝血(xue)作用(yong)，對(dui)肌體(ti)(ti)(ti)(ti)組織的(de)(de)反應(ying)性(xing)(xing)(xing)(xing)非常(chang)少(shao)。特(te)別(bie)適合作為醫用(yong)材料(liao)。

硅橡膠的用量

據中國(guo)汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)工(gong)(gong)(gong)業(ye)協會統計，2012年，汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)產銷分別達(da)到(dao)1927.18萬輛和(he)(he)1930.64萬輛，同比分別增長4.63%和(he)(he)4.33%，汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)工(gong)(gong)(gong)業(ye)硅橡膠(jiao)的(de)用量(liang)約達(da)2.0萬t。根據觀(guan)研(yan)天下的(de)新(xin)研(yan)究，增加(jia)(jia)有機硅材料在汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)零部件方面的(de)用量(liang)，可以(yi)大幅度(du)提(ti)(ti)(ti)高(gao)汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)的(de)安全性能，因(yin)此(ci)，汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)產量(liang)和(he)(he)單車(che)(che)(che)用量(liang)水平的(de)提(ti)(ti)(ti)高(gao)都將推動汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)工(gong)(gong)(gong)業(ye)對硅橡膠(jiao)需求的(de)增加(jia)(jia)。國(guo)家鼓勵自(zi)主(zhu)(zhu)品(pin)牌的(de)汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)發展，關鍵汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)零部件實現自(zi)主(zhu)(zhu)化，《2012年度(du)黨政機關公務用車(che)(che)(che)選用車(che)(che)(che)型目錄(lu)（征求意見稿(gao)）》為(wei)自(zi)主(zhu)(zhu)品(pin)牌擴大在政府采購的(de)市(shi)場份額，為(wei)改變(bian)目前國(guo)內政府采購以(yi)合資(zi)品(pin)牌產品(pin)為(wei)主(zhu)(zhu)的(de)局面提(ti)(ti)(ti)供了保(bao)(bao)障。促進自(zi)主(zhu)(zhu)品(pin)牌發展，國(guo)產汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)業(ye)的(de)繁(fan)榮將為(wei)汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)膠(jiao)的(de)應用提(ti)(ti)(ti)供有力保(bao)(bao)障。預測未來3年，我國(guo)室溫硫化硅橡膠(jiao)在汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)行業(ye)將以(yi)年均20%增長。

此外，硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠是重要的非石油基(ji)合(he)成(cheng)(cheng)橡(xiang)膠，約占(zhan)非石油基(ji)合(he)成(cheng)(cheng)橡(xiang)膠消(xiao)費量(liang)的98%。但因為石油價格的大幅上(shang)漲(zhang)，同時我國(guo)在(zai)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠的關鍵原料有(you)(you)機(ji)硅(gui)(gui)(gui)單體(ti)的生產技術(shu)方(fang)面(mian)取得突破，有(you)(you)機(ji)硅(gui)(gui)(gui)單體(ti)的生產技術(shu)在(zai)2005年(nian)前(qian)被(bei)幾家跨國(guo)公司壟斷，但目(mu)前(qian)我國(guo)已(yi)發(fa)展成(cheng)(cheng)為全球有(you)(you)機(ji)硅(gui)(gui)(gui)單體(ti)第1大國(guo)，這(zhe)2個方(fang)面(mian)原因使硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠的價格從2011年(nian)起(qi)開始低于(yu)石油基(ji)合(he)成(cheng)(cheng)橡(xiang)膠，僅約為大宗石油基(ji)橡(xiang)膠的80%～90%，成(cheng)(cheng)為廉(lian)價的合(he)成(cheng)(cheng)橡(xiang)膠，并開始大規模替代(dai)石油基(ji)合(he)成(cheng)(cheng)橡(xiang)膠。這(zhe)將(jiang)極大拓展有(you)(you)機(ji)硅(gui)(gui)(gui)產業的市(shi)場空間，同時將(jiang)帶(dai)動硅(gui)(gui)(gui)油、硅(gui)(gui)(gui)烷偶(ou)聯劑和硅(gui)(gui)(gui)樹脂等其他有(you)(you)機(ji)硅(gui)(gui)(gui)產品的消(xiao)費。