硅橡膠是指主(zhu)鏈由硅(gui)(gui)(gui)(gui)和氧(yang)(yang)原子交替構成(cheng)，硅(gui)(gui)(gui)(gui)原子上(shang)通常連有兩個有機基(ji)(ji)團(tuan)的(de)(de)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)。普通的(de)(de)硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)主(zhu)要(yao)由含甲基(ji)(ji)和少量乙烯基(ji)(ji)的(de)(de)硅(gui)(gui)(gui)(gui)氧(yang)(yang)鏈節組成(cheng)。苯基(ji)(ji)的(de)(de)引入(ru)可(ke)(ke)提高(gao)(gao)(gao)硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)耐(nai)高(gao)(gao)(gao)、低溫(wen)(wen)性(xing)(xing)能(neng)，三氟(fu)丙基(ji)(ji)及氰(qing)基(ji)(ji)的(de)(de)引入(ru)則可(ke)(ke)提高(gao)(gao)(gao)硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)耐(nai)溫(wen)(wen)及耐(nai)油性(xing)(xing)能(neng)。硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)耐(nai)低溫(wen)(wen)性(xing)(xing)能(neng)良好(hao)，一般在(zai)-55℃下(xia)(xia)仍(reng)能(neng)工作。引入(ru)苯基(ji)(ji)后，可(ke)(ke)達-73℃。硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)耐(nai)熱性(xing)(xing)能(neng)也很突出(chu)，在(zai)180℃下(xia)(xia)可(ke)(ke)長期工作，稍高(gao)(gao)(gao)于(yu)200℃也能(neng)承(cheng)受數周或更長時間仍(reng)有彈性(xing)(xing)，瞬時可(ke)(ke)耐(nai)300℃以(yi)上(shang)的(de)(de)高(gao)(gao)(gao)溫(wen)(wen)。硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)透氣(qi)性(xing)(xing)好(hao)，氧(yang)(yang)氣(qi)透過率在(zai)合(he)成(cheng)聚合(he)物中是較高(gao)(gao)(gao)的(de)(de)。此(ci)外，硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)還具(ju)有生理惰(duo)性(xing)(xing)、不會導(dao)致凝血的(de)(de)突出(chu)特性(xing)(xing)，因此(ci)在(zai)醫用領域(yu)應用廣泛(fan)。

主要品種

硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)分類的(de)(de)(de)方法很多，通常按固化前(qian)的(de)(de)(de)形態分為(wei)固體(ti)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)和液體(ti)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)；按硫化溫(wen)度(du)分為(wei)室溫(wen)硫化硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)，高(gao)溫(wen)硫化硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)；按所用(yong)單(dan)體(ti)的(de)(de)(de)不同，可(ke)分為(wei)甲(jia)基(ji)(ji)乙烯基(ji)(ji)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)，甲(jia)基(ji)(ji)苯基(ji)(ji)乙烯基(ji)(ji)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)、氟硅(gui)，腈硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)等；按性(xing)能和用(yong)途的(de)(de)(de)不同又可(ke)分為(wei)通用(yong)型(xing)(xing)、超(chao)耐低溫(wen)型(xing)(xing)、超(chao)耐高(gao)溫(wen)型(xing)(xing)、高(gao)強力型(xing)(xing)、耐油型(xing)(xing)、醫(yi)用(yong)型(xing)(xing)等等。

發展史

硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)早(zao)期是由美國(guo)(guo)以三氯(lv)化(hua)鐵為催化(hua)劑合(he)成的(de)(de)。1945年(nian)(nian)，硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)產品問(wen)世。1948年(nian)(nian)，采用(yong)高(gao)比表面積的(de)(de)氣(qi)相法白炭黑(hei)補強(qiang)的(de)(de)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)研(yan)制(zhi)成功，使硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)性能躍升(sheng)到實用(yong)階(jie)段，奠定了現代硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)生(sheng)產技(ji)術的(de)(de)基(ji)礎。從(cong)二甲(jia)基(ji)二氯(lv)硅(gui)(gui)烷合(he)成開(kai)始(shi)生(sheng)產硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)國(guo)(guo)家有美國(guo)(guo)。俄(e)羅斯、德(de)國(guo)(guo)、日本、韓國(guo)(guo)和中國(guo)(guo)等。中國(guo)(guo)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)工業化(hua)研(yan)究始(shi)于1957年(nian)(nian)，多(duo)家研(yan)究所和企業陸續開(kai)發出各種硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)。到2003年(nian)(nian)底(di)，中國(guo)(guo)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)生(sheng)產能力為135千(qian)噸(dun)，其中高(gao)溫膠(jiao)(jiao)100千(qian)噸(dun)。

高溫硫化硅橡膠

高(gao)(gao)溫(wen)(wen)硫(liu)化(hua)硅橡膠(jiao)是(shi)指聚硅氧烷(wan)(wan)變成(cheng)彈(dan)性體的(de)(de)(de)過程是(shi)經過高(gao)(gao)溫(wen)(wen)（110-170℃）硫(liu)化(hua)成(cheng)型(xing)的(de)(de)(de)。它主(zhu)(zhu)要以高(gao)(gao)分子(zi)量的(de)(de)(de)聚甲基乙(yi)烯基硅氧烷(wan)(wan)為生膠(jiao)，混入補強(qiang)填料(liao)、硫(liu)化(hua)劑(ji)等，在加熱加壓下硫(liu)化(hua)成(cheng)彈(dan)性體。硅橡膠(jiao)的(de)(de)(de)補強(qiang)主(zhu)(zhu)要是(shi)各種類(lei)型(xing)的(de)(de)(de)白(bai)炭黑，可使硫(liu)化(hua)膠(jiao)的(de)(de)(de)強(qiang)度增加數十倍。有時(shi)為了降低成(cheng)本或改(gai)善膠(jiao)料(liao)性能及賦予硫(liu)化(hua)膠(jiao)各種特殊的(de)(de)(de)性能，也(ye)加入相(xiang)應的(de)(de)(de)各種添加劑(ji)。硫(liu)化(hua)劑(ji)是(shi)各種有機過氧化(hua)物或加成(cheng)反應催化(hua)劑(ji)。

加(jia)工成型(xing)方法如圖(tu)所示。一次(ci)硫化(hua)的目的是進(jin)行(xing)高(gao)分子鏈(lian)的交聯反應；二(er)次(ci)硫化(hua)的目的是進(jin)行(xing)補(bu)充交聯、驅(qu)除硫化(hua)劑分解產物和其他揮發性(xing)(xing)化(hua)合物以穩定硫化(hua)膠(jiao)的各項(xiang)性(xing)(xing)能。常用的設(she)備有開放式煉膠(jiao)機(ji)、捏(nie)合機(ji)及真空(kong)密煉機(ji)。

主要性能

（1）高溫(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)顯(xian)著(zhu)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)特征是高溫(wen)(wen)穩定(ding)(ding)性(xing)(xing)(xing)(xing)，雖然常(chang)(chang)溫(wen)(wen)下硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)強度(du)僅是天(tian)然橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)或(huo)某些合成橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)一(yi)(yi)半(ban)，但(dan)在(zai)200℃以上的(de)(de)(de)(de)(de)(de)高溫(wen)(wen)環境下，硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)仍能(neng)(neng)(neng)保持一(yi)(yi)定(ding)(ding)的(de)(de)(de)(de)(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)(wu)明(ming)顯(xian)變化(hua)。（2）低(di)溫(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)玻璃化(hua)溫(wen)(wen)度(du)一(yi)(yi)般為-70~-50℃，特殊配方(fang)可達-100℃，表明(ming)其(qi)低(di)溫(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)優異。這對(dui)航空、宇航工業的(de)(de)(de)(de)(de)(de)意義重大(da)。（3）耐候(hou)性(xing)(xing)(xing)(xing)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)中Si-O-Si鍵對(dui)氧(yang)、臭氧(yang)及(ji)紫外線(xian)等(deng)十分穩定(ding)(ding)，在(zai)不加任何添加劑(ji)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)情況下，就具(ju)有(you)優良的(de)(de)(de)(de)(de)(de)耐候(hou)性(xing)(xing)(xing)(xing)。（4）電氣(qi)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)具(ju)有(you)優異的(de)(de)(de)(de)(de)(de)絕緣性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)，耐電暈性(xing)(xing)(xing)(xing)和耐電弧性(xing)(xing)(xing)(xing)也非常(chang)(chang)好。（5）物(wu)(wu)理(li)(li)機械(xie)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)常(chang)(chang)溫(wen)(wen)下的(de)(de)(de)(de)(de)(de)物(wu)(wu)理(li)(li)機械(xie)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)比(bi)(bi)通用(yong)(yong)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)差，但(dan)在(zai)150℃的(de)(de)(de)(de)(de)(de)高溫(wen)(wen)和-50℃的(de)(de)(de)(de)(de)(de)低(di)溫(wen)(wen)下，其(qi)物(wu)(wu)理(li)(li)機械(xie)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)優于通用(yong)(yong)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)。（6）耐油及(ji)化(hua)學試劑(ji)性(xing)(xing)(xing)(xing)。普通硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)具(ju)有(you)中等(deng)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)耐油、耐溶劑(ji)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。（7）氣(qi)體透過性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。室溫(wen)(wen)下硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)對(dui)空氣(qi)、氮、氧(yang)、二氧(yang)化(hua)碳(tan)等(deng)氣(qi)體的(de)(de)(de)(de)(de)(de)透氣(qi)性(xing)(xing)(xing)(xing)比(bi)(bi)天(tian)然橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)高出(chu)30-50倍。（8）生理(li)(li)惰性(xing)(xing)(xing)(xing)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)無(wu)(wu)毒，無(wu)(wu)味，無(wu)(wu)嗅，與人體組織不粘連，具(ju)有(you)抗凝血作用(yong)(yong)，對(dui)肌體組織的(de)(de)(de)(de)(de)(de)反(fan)應(ying)性(xing)(xing)(xing)(xing)非常(chang)(chang)少(shao)。特別適(shi)合作為醫用(yong)(yong)材料。

硅橡膠的用量

據中國(guo)(guo)汽(qi)車(che)(che)工(gong)(gong)業(ye)協會(hui)統計，2012年(nian)，汽(qi)車(che)(che)產銷分(fen)別達到1927.18萬輛和1930.64萬輛，同比分(fen)別增(zeng)(zeng)長4.63%和4.33%，汽(qi)車(che)(che)工(gong)(gong)業(ye)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠的用量約達2.0萬t。根(gen)據觀研天下(xia)的新(xin)研究，增(zeng)(zeng)加有(you)機硅(gui)(gui)材(cai)料在(zai)汽(qi)車(che)(che)零部(bu)件方(fang)面(mian)(mian)的用量，可(ke)以大幅(fu)度提(ti)高汽(qi)車(che)(che)的安全性能，因(yin)此，汽(qi)車(che)(che)產量和單車(che)(che)用量水平的提(ti)高都將推動汽(qi)車(che)(che)工(gong)(gong)業(ye)對硅(gui)(gui)橡(xiang)膠需求的增(zeng)(zeng)加。國(guo)(guo)家鼓勵(li)自(zi)主(zhu)品牌的汽(qi)車(che)(che)發展(zhan)，關(guan)鍵汽(qi)車(che)(che)零部(bu)件實現(xian)自(zi)主(zhu)化，《2012年(nian)度黨政(zheng)機關(guan)公務用車(che)(che)選用車(che)(che)型目(mu)錄(lu)（征(zheng)求意(yi)見稿）》為(wei)自(zi)主(zhu)品牌擴大在(zai)政(zheng)府采購(gou)的市場份額，為(wei)改(gai)變目(mu)前(qian)國(guo)(guo)內政(zheng)府采購(gou)以合資品牌產品為(wei)主(zhu)的局(ju)面(mian)(mian)提(ti)供了保(bao)障。促(cu)進自(zi)主(zhu)品牌發展(zhan)，國(guo)(guo)產汽(qi)車(che)(che)業(ye)的繁榮將為(wei)汽(qi)車(che)(che)膠的應用提(ti)供有(you)力保(bao)障。預測未來3年(nian)，我國(guo)(guo)室溫(wen)硫化硅(gui)(gui)橡(xiang)膠在(zai)汽(qi)車(che)(che)行業(ye)將以年(nian)均20%增(zeng)(zeng)長。

此外，硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)是重要的(de)非石(shi)油基(ji)合(he)成(cheng)(cheng)(cheng)橡(xiang)膠(jiao)，約占非石(shi)油基(ji)合(he)成(cheng)(cheng)(cheng)橡(xiang)膠(jiao)消(xiao)(xiao)費量的(de)98%。但(dan)因為石(shi)油價(jia)格的(de)大幅上漲，同(tong)時我(wo)國在硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)的(de)關鍵原料有(you)機(ji)(ji)(ji)硅(gui)(gui)單體的(de)生(sheng)(sheng)產(chan)技術方面取得突破，有(you)機(ji)(ji)(ji)硅(gui)(gui)單體的(de)生(sheng)(sheng)產(chan)技術在2005年前(qian)(qian)被幾(ji)家跨國公司壟斷，但(dan)目前(qian)(qian)我(wo)國已(yi)發展成(cheng)(cheng)(cheng)為全球(qiu)有(you)機(ji)(ji)(ji)硅(gui)(gui)單體第1大國，這2個方面原因使(shi)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)的(de)價(jia)格從2011年起開(kai)始(shi)低(di)于石(shi)油基(ji)合(he)成(cheng)(cheng)(cheng)橡(xiang)膠(jiao)，僅約為大宗石(shi)油基(ji)橡(xiang)膠(jiao)的(de)80%～90%，成(cheng)(cheng)(cheng)為廉價(jia)的(de)合(he)成(cheng)(cheng)(cheng)橡(xiang)膠(jiao)，并開(kai)始(shi)大規模替代石(shi)油基(ji)合(he)成(cheng)(cheng)(cheng)橡(xiang)膠(jiao)。這將(jiang)(jiang)極大拓展有(you)機(ji)(ji)(ji)硅(gui)(gui)產(chan)業的(de)市場空間(jian)，同(tong)時將(jiang)(jiang)帶動硅(gui)(gui)油、硅(gui)(gui)烷(wan)偶聯劑和硅(gui)(gui)樹脂(zhi)等其他有(you)機(ji)(ji)(ji)硅(gui)(gui)產(chan)品的(de)消(xiao)(xiao)費。