硅橡膠是(shi)指(zhi)主鏈由硅和(he)氧原(yuan)子(zi)交替(ti)構成，硅原(yuan)子(zi)上通(tong)常連有兩個(ge)有機基(ji)團的(de)(de)(de)(de)(de)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)。普通(tong)的(de)(de)(de)(de)(de)硅橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)主要(yao)由含甲基(ji)和(he)少量乙烯基(ji)的(de)(de)(de)(de)(de)硅氧鏈節(jie)組成。苯(ben)基(ji)的(de)(de)(de)(de)(de)引入(ru)可(ke)提高硅橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)(de)耐(nai)(nai)高、低(di)溫性(xing)能(neng)，三氟丙基(ji)及氰基(ji)的(de)(de)(de)(de)(de)引入(ru)則可(ke)提高硅橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)(de)耐(nai)(nai)溫及耐(nai)(nai)油(you)性(xing)能(neng)。硅橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)耐(nai)(nai)低(di)溫性(xing)能(neng)良好(hao)，一般(ban)在-55℃下仍能(neng)工作(zuo)。引入(ru)苯(ben)基(ji)后，可(ke)達-73℃。硅橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)(de)耐(nai)(nai)熱(re)性(xing)能(neng)也(ye)很突出(chu)，在180℃下可(ke)長期工作(zuo)，稍高于200℃也(ye)能(neng)承受數周或更長時間仍有彈性(xing)，瞬時可(ke)耐(nai)(nai)300℃以上的(de)(de)(de)(de)(de)高溫。硅橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)(de)透氣(qi)性(xing)好(hao)，氧氣(qi)透過率在合成聚(ju)合物中是(shi)較高的(de)(de)(de)(de)(de)。此外，硅橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)還具有生理惰性(xing)、不會導致凝血的(de)(de)(de)(de)(de)突出(chu)特性(xing)，因此在醫用領(ling)域應用廣泛。

主要品種

硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠分(fen)類的(de)方法(fa)很多，通常按(an)固(gu)化前的(de)形態分(fen)為(wei)固(gu)體硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠和液體硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠；按(an)硫(liu)化溫度分(fen)為(wei)室溫硫(liu)化硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠，高溫硫(liu)化硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠；按(an)所(suo)用(yong)(yong)單體的(de)不同，可(ke)分(fen)為(wei)甲基(ji)乙烯(xi)基(ji)硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠，甲基(ji)苯基(ji)乙烯(xi)基(ji)硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠、氟硅(gui)(gui)(gui)(gui)，腈(jing)硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠等；按(an)性能和用(yong)(yong)途的(de)不同又(you)可(ke)分(fen)為(wei)通用(yong)(yong)型(xing)、超(chao)耐(nai)低(di)溫型(xing)、超(chao)耐(nai)高溫型(xing)、高強力(li)型(xing)、耐(nai)油型(xing)、醫用(yong)(yong)型(xing)等等。

發展史

硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)早期是由美(mei)(mei)國以(yi)三氯化(hua)鐵為(wei)催化(hua)劑合成的(de)(de)。1945年，硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)產(chan)(chan)品問世。1948年，采用高(gao)比表面積的(de)(de)氣(qi)相(xiang)法(fa)白(bai)炭(tan)黑補(bu)強的(de)(de)硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)研(yan)制成功(gong)，使硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)性(xing)能(neng)(neng)躍升到實(shi)用階段，奠定了(le)現代硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)生產(chan)(chan)技術的(de)(de)基礎(chu)。從(cong)二甲(jia)基二氯硅(gui)(gui)(gui)(gui)烷合成開始生產(chan)(chan)硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)國家(jia)有美(mei)(mei)國。俄羅斯、德國、日本、韓國和(he)中(zhong)(zhong)(zhong)國等。中(zhong)(zhong)(zhong)國硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)工業化(hua)研(yan)究始于1957年，多(duo)家(jia)研(yan)究所和(he)企業陸(lu)續開發出各(ge)種硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)。到2003年底，中(zhong)(zhong)(zhong)國硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)生產(chan)(chan)能(neng)(neng)力為(wei)135千(qian)噸(dun)，其中(zhong)(zhong)(zhong)高(gao)溫膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)100千(qian)噸(dun)。

高溫硫化硅橡膠

高溫硫(liu)化(hua)(hua)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)是(shi)(shi)指聚(ju)硅(gui)氧(yang)烷(wan)變成(cheng)彈性(xing)(xing)體(ti)的過程是(shi)(shi)經過高溫（110-170℃）硫(liu)化(hua)(hua)成(cheng)型的。它主(zhu)要以高分子(zi)量(liang)的聚(ju)甲(jia)基(ji)乙烯(xi)基(ji)硅(gui)氧(yang)烷(wan)為生膠(jiao)(jiao)，混入補強填料(liao)、硫(liu)化(hua)(hua)劑(ji)(ji)等，在加(jia)(jia)熱加(jia)(jia)壓下硫(liu)化(hua)(hua)成(cheng)彈性(xing)(xing)體(ti)。硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的補強主(zhu)要是(shi)(shi)各(ge)(ge)種類型的白炭黑，可(ke)使(shi)硫(liu)化(hua)(hua)膠(jiao)(jiao)的強度(du)增加(jia)(jia)數十倍。有時為了降低(di)成(cheng)本(ben)或改善膠(jiao)(jiao)料(liao)性(xing)(xing)能及賦予(yu)硫(liu)化(hua)(hua)膠(jiao)(jiao)各(ge)(ge)種特殊的性(xing)(xing)能，也加(jia)(jia)入相應的各(ge)(ge)種添加(jia)(jia)劑(ji)(ji)。硫(liu)化(hua)(hua)劑(ji)(ji)是(shi)(shi)各(ge)(ge)種有機過氧(yang)化(hua)(hua)物或加(jia)(jia)成(cheng)反應催化(hua)(hua)劑(ji)(ji)。

加(jia)工成(cheng)型方法如(ru)圖所示。一次硫化(hua)的(de)(de)目(mu)的(de)(de)是(shi)進行高分(fen)子鏈(lian)的(de)(de)交(jiao)聯反應(ying)；二次硫化(hua)的(de)(de)目(mu)的(de)(de)是(shi)進行補充交(jiao)聯、驅除硫化(hua)劑(ji)分(fen)解產物(wu)和其他揮發性(xing)化(hua)合(he)物(wu)以穩定硫化(hua)膠的(de)(de)各(ge)項性(xing)能。常用的(de)(de)設備有開放(fang)式煉膠機(ji)、捏合(he)機(ji)及真空密煉機(ji)。

主要性能

（1）高(gao)(gao)溫性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)顯(xian)(xian)著的(de)(de)(de)特(te)征(zheng)是高(gao)(gao)溫穩定(ding)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)，雖然(ran)常(chang)(chang)(chang)溫下(xia)(xia)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)強度僅是天然(ran)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)或某些合(he)成橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)一半(ban)，但在200℃以上的(de)(de)(de)高(gao)(gao)溫環境下(xia)(xia)，硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)仍能(neng)保(bao)持一定(ding)的(de)(de)(de)柔韌性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)、回彈性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)和(he)表面硬度，且力學性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)無(wu)明顯(xian)(xian)變化(hua)。（2）低(di)(di)溫性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)玻璃化(hua)溫度一般(ban)為-70~-50℃，特(te)殊配方可達(da)-100℃，表明其低(di)(di)溫性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)優(you)異。這對(dui)(dui)航(hang)空、宇航(hang)工業(ye)的(de)(de)(de)意義重大(da)。（3）耐候性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)中(zhong)Si-O-Si鍵對(dui)(dui)氧、臭氧及紫外線等(deng)十(shi)分穩定(ding)，在不(bu)(bu)加任何添加劑的(de)(de)(de)情況(kuang)下(xia)(xia)，就具(ju)(ju)(ju)有優(you)良的(de)(de)(de)耐候性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)。（4）電(dian)氣(qi)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)具(ju)(ju)(ju)有優(you)異的(de)(de)(de)絕緣性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)，耐電(dian)暈性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)和(he)耐電(dian)弧(hu)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)也非常(chang)(chang)(chang)好(hao)。（5）物(wu)理(li)機(ji)械(xie)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)常(chang)(chang)(chang)溫下(xia)(xia)的(de)(de)(de)物(wu)理(li)機(ji)械(xie)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)比通用橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)差，但在150℃的(de)(de)(de)高(gao)(gao)溫和(he)-50℃的(de)(de)(de)低(di)(di)溫下(xia)(xia)，其物(wu)理(li)機(ji)械(xie)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)優(you)于通用橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)。（6）耐油(you)(you)及化(hua)學試劑性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)。普通硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)具(ju)(ju)(ju)有中(zhong)等(deng)的(de)(de)(de)耐油(you)(you)、耐溶劑性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)。（7）氣(qi)體(ti)透過性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)。室溫下(xia)(xia)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)對(dui)(dui)空氣(qi)、氮、氧、二(er)氧化(hua)碳等(deng)氣(qi)體(ti)的(de)(de)(de)透氣(qi)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)比天然(ran)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)高(gao)(gao)出30-50倍。（8）生(sheng)理(li)惰性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)無(wu)毒(du)，無(wu)味，無(wu)嗅(xiu)，與(yu)人(ren)體(ti)組織(zhi)不(bu)(bu)粘連(lian)，具(ju)(ju)(ju)有抗凝血作用，對(dui)(dui)肌體(ti)組織(zhi)的(de)(de)(de)反應性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)非常(chang)(chang)(chang)少。特(te)別適合(he)作為醫用材料(liao)。

硅橡膠的用量

據中國(guo)汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)工業(ye)協會統計，2012年，汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)產(chan)(chan)銷分別達到1927.18萬輛(liang)和(he)(he)1930.64萬輛(liang)，同(tong)比分別增長4.63%和(he)(he)4.33%，汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)工業(ye)硅(gui)橡膠的(de)(de)用(yong)(yong)(yong)(yong)量約達2.0萬t。根(gen)據觀研(yan)天下的(de)(de)新研(yan)究(jiu)，增加(jia)有機(ji)硅(gui)材料在(zai)汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)零部件方面(mian)的(de)(de)用(yong)(yong)(yong)(yong)量，可以大幅(fu)度(du)提高汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)的(de)(de)安全性能(neng)，因(yin)此，汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)產(chan)(chan)量和(he)(he)單車(che)(che)(che)用(yong)(yong)(yong)(yong)量水平的(de)(de)提高都(dou)將(jiang)推(tui)動汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)工業(ye)對硅(gui)橡膠需(xu)求(qiu)的(de)(de)增加(jia)。國(guo)家鼓勵自主品牌(pai)的(de)(de)汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)發展，關鍵汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)零部件實現自主化(hua)，《2012年度(du)黨政機(ji)關公務(wu)用(yong)(yong)(yong)(yong)車(che)(che)(che)選用(yong)(yong)(yong)(yong)車(che)(che)(che)型目(mu)(mu)錄(lu)（征求(qiu)意見稿）》為自主品牌(pai)擴(kuo)大在(zai)政府采購(gou)的(de)(de)市場(chang)份額，為改變目(mu)(mu)前國(guo)內政府采購(gou)以合資(zi)品牌(pai)產(chan)(chan)品為主的(de)(de)局面(mian)提供了保障。促進自主品牌(pai)發展，國(guo)產(chan)(chan)汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)業(ye)的(de)(de)繁榮將(jiang)為汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)膠的(de)(de)應用(yong)(yong)(yong)(yong)提供有力保障。預測未來(lai)3年，我(wo)國(guo)室溫硫化(hua)硅(gui)橡膠在(zai)汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)行業(ye)將(jiang)以年均(jun)20%增長。

此外，硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠是(shi)重要(yao)的非石(shi)(shi)油(you)基(ji)合(he)成(cheng)(cheng)(cheng)橡(xiang)(xiang)膠，約占非石(shi)(shi)油(you)基(ji)合(he)成(cheng)(cheng)(cheng)橡(xiang)(xiang)膠消費(fei)(fei)量的98%。但(dan)因為(wei)石(shi)(shi)油(you)價格的大幅上漲，同時我(wo)國(guo)在(zai)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠的關鍵原料有機(ji)(ji)硅(gui)單體(ti)(ti)(ti)的生產技(ji)術方(fang)面取得突破，有機(ji)(ji)硅(gui)單體(ti)(ti)(ti)的生產技(ji)術在(zai)2005年前(qian)被幾家(jia)跨國(guo)公司壟(long)斷，但(dan)目(mu)前(qian)我(wo)國(guo)已發(fa)展成(cheng)(cheng)(cheng)為(wei)全球(qiu)有機(ji)(ji)硅(gui)單體(ti)(ti)(ti)第1大國(guo)，這2個(ge)方(fang)面原因使硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠的價格從2011年起開始(shi)低于(yu)石(shi)(shi)油(you)基(ji)合(he)成(cheng)(cheng)(cheng)橡(xiang)(xiang)膠，僅約為(wei)大宗石(shi)(shi)油(you)基(ji)橡(xiang)(xiang)膠的80%～90%，成(cheng)(cheng)(cheng)為(wei)廉價的合(he)成(cheng)(cheng)(cheng)橡(xiang)(xiang)膠，并開始(shi)大規模替(ti)代(dai)石(shi)(shi)油(you)基(ji)合(he)成(cheng)(cheng)(cheng)橡(xiang)(xiang)膠。這將極(ji)大拓展有機(ji)(ji)硅(gui)產業的市場(chang)空(kong)間，同時將帶動硅(gui)油(you)、硅(gui)烷偶聯劑和硅(gui)樹脂(zhi)等其(qi)他(ta)有機(ji)(ji)硅(gui)產品的消費(fei)(fei)。