硅橡膠是指主(zhu)鏈(lian)由硅(gui)和氧原(yuan)子交(jiao)替(ti)構成(cheng)，硅(gui)原(yuan)子上通常連有兩個有機基團(tuan)的(de)(de)(de)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)。普通的(de)(de)(de)硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)主(zhu)要由含甲(jia)基和少(shao)量乙(yi)烯基的(de)(de)(de)硅(gui)氧鏈(lian)節組成(cheng)。苯(ben)基的(de)(de)(de)引(yin)入(ru)可提(ti)高(gao)(gao)(gao)硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)耐(nai)(nai)(nai)高(gao)(gao)(gao)、低溫(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)，三氟丙(bing)基及(ji)氰基的(de)(de)(de)引(yin)入(ru)則可提(ti)高(gao)(gao)(gao)硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)耐(nai)(nai)(nai)溫(wen)(wen)及(ji)耐(nai)(nai)(nai)油(you)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)耐(nai)(nai)(nai)低溫(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)良好(hao)，一般在-55℃下仍(reng)能(neng)(neng)工作。引(yin)入(ru)苯(ben)基后(hou)，可達-73℃。硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)耐(nai)(nai)(nai)熱(re)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)也(ye)很突出(chu)，在180℃下可長(chang)期(qi)工作，稍高(gao)(gao)(gao)于(yu)200℃也(ye)能(neng)(neng)承(cheng)受(shou)數周或更(geng)長(chang)時間仍(reng)有彈性(xing)(xing)(xing)，瞬時可耐(nai)(nai)(nai)300℃以上的(de)(de)(de)高(gao)(gao)(gao)溫(wen)(wen)。硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)透氣性(xing)(xing)(xing)好(hao)，氧氣透過率在合成(cheng)聚合物中是較高(gao)(gao)(gao)的(de)(de)(de)。此外，硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)還具有生理(li)惰性(xing)(xing)(xing)、不會導致凝(ning)血的(de)(de)(de)突出(chu)特性(xing)(xing)(xing)，因此在醫用(yong)(yong)領域(yu)應用(yong)(yong)廣泛。

主要品種

硅橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)分類的(de)(de)方法很多，通常按固化(hua)前的(de)(de)形態分為固體(ti)硅橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)和液體(ti)硅橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)；按硫化(hua)溫(wen)度(du)分為室溫(wen)硫化(hua)硅橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)，高(gao)溫(wen)硫化(hua)硅橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)；按所用單(dan)體(ti)的(de)(de)不同(tong)，可(ke)分為甲基(ji)(ji)乙烯基(ji)(ji)硅橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)，甲基(ji)(ji)苯基(ji)(ji)乙烯基(ji)(ji)硅橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)、氟(fu)硅，腈硅橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)等；按性能和用途的(de)(de)不同(tong)又可(ke)分為通用型(xing)(xing)(xing)、超耐低溫(wen)型(xing)(xing)(xing)、超耐高(gao)溫(wen)型(xing)(xing)(xing)、高(gao)強力型(xing)(xing)(xing)、耐油型(xing)(xing)(xing)、醫用型(xing)(xing)(xing)等等。

發展史

硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)早期是由美國(guo)(guo)(guo)(guo)以三(san)氯化(hua)(hua)鐵(tie)為(wei)催化(hua)(hua)劑合(he)(he)成的(de)。1945年(nian)，硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)產品問(wen)世。1948年(nian)，采用高比表面積的(de)氣相法白(bai)炭黑補強的(de)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)研制成功，使硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)性能(neng)躍升到實用階段，奠定(ding)了(le)現代(dai)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)生(sheng)產技(ji)術的(de)基礎。從二甲(jia)基二氯硅(gui)(gui)烷合(he)(he)成開(kai)始生(sheng)產硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(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(ri)本(ben)、韓國(guo)(guo)(guo)(guo)和中(zhong)國(guo)(guo)(guo)(guo)等。中(zhong)國(guo)(guo)(guo)(guo)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)工業(ye)化(hua)(hua)研究始于1957年(nian)，多家研究所和企(qi)業(ye)陸續開(kai)發出各種硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)。到2003年(nian)底(di)，中(zhong)國(guo)(guo)(guo)(guo)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)生(sheng)產能(neng)力為(wei)135千噸，其中(zhong)高溫膠(jiao)(jiao)100千噸。

高溫硫化硅橡膠

高(gao)溫(wen)硫(liu)化(hua)(hua)(hua)硅(gui)(gui)橡膠(jiao)是(shi)指聚硅(gui)(gui)氧烷(wan)變成(cheng)(cheng)彈(dan)性(xing)體的(de)過(guo)程(cheng)是(shi)經(jing)過(guo)高(gao)溫(wen)（110-170℃）硫(liu)化(hua)(hua)(hua)成(cheng)(cheng)型(xing)的(de)。它主(zhu)要以(yi)高(gao)分子(zi)量的(de)聚甲基乙烯基硅(gui)(gui)氧烷(wan)為(wei)生膠(jiao)，混入(ru)補強填料、硫(liu)化(hua)(hua)(hua)劑等，在加(jia)熱加(jia)壓下硫(liu)化(hua)(hua)(hua)成(cheng)(cheng)彈(dan)性(xing)體。硅(gui)(gui)橡膠(jiao)的(de)補強主(zhu)要是(shi)各種(zhong)(zhong)類(lei)型(xing)的(de)白(bai)炭黑(hei)，可使(shi)硫(liu)化(hua)(hua)(hua)膠(jiao)的(de)強度增加(jia)數(shu)十(shi)倍。有時為(wei)了降(jiang)低成(cheng)(cheng)本或改善膠(jiao)料性(xing)能及賦予硫(liu)化(hua)(hua)(hua)膠(jiao)各種(zhong)(zhong)特殊的(de)性(xing)能，也加(jia)入(ru)相應的(de)各種(zhong)(zhong)添加(jia)劑。硫(liu)化(hua)(hua)(hua)劑是(shi)各種(zhong)(zhong)有機(ji)過(guo)氧化(hua)(hua)(hua)物或加(jia)成(cheng)(cheng)反應催(cui)化(hua)(hua)(hua)劑。

加(jia)工(gong)成型方法如圖所示。一(yi)次硫(liu)(liu)化(hua)的(de)目的(de)是(shi)進行(xing)高分(fen)子鏈(lian)的(de)交(jiao)聯(lian)反應；二次硫(liu)(liu)化(hua)的(de)目的(de)是(shi)進行(xing)補充交(jiao)聯(lian)、驅除硫(liu)(liu)化(hua)劑(ji)分(fen)解產物(wu)和其(qi)他(ta)揮發性化(hua)合物(wu)以(yi)穩(wen)定(ding)硫(liu)(liu)化(hua)膠(jiao)的(de)各項性能。常用的(de)設備(bei)有開放式煉膠(jiao)機(ji)、捏合機(ji)及真空密煉機(ji)。

主要性能

（1）高(gao)(gao)溫(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)顯著的(de)(de)特征(zheng)是(shi)(shi)高(gao)(gao)溫(wen)(wen)穩定(ding)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)，雖然(ran)常(chang)溫(wen)(wen)下(xia)(xia)(xia)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)強度僅(jin)是(shi)(shi)天(tian)然(ran)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)或某(mou)些合成(cheng)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)一(yi)半，但在200℃以上的(de)(de)高(gao)(gao)溫(wen)(wen)環(huan)境下(xia)(xia)(xia)，硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)仍能(neng)(neng)(neng)(neng)保持(chi)一(yi)定(ding)的(de)(de)柔韌性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)、回彈性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)和(he)(he)表面(mian)硬度，且(qie)力學性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)無(wu)明顯變化。（2）低(di)(di)溫(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)玻(bo)璃化溫(wen)(wen)度一(yi)般為(wei)-70~-50℃，特殊配方可(ke)達-100℃，表明其低(di)(di)溫(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)優(you)(you)異。這(zhe)對航空、宇航工業的(de)(de)意(yi)義重大。（3）耐(nai)候(hou)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)中Si-O-Si鍵對氧(yang)(yang)、臭氧(yang)(yang)及紫外(wai)線等(deng)十分穩定(ding)，在不加(jia)任(ren)何添加(jia)劑(ji)的(de)(de)情況下(xia)(xia)(xia)，就具有優(you)(you)良的(de)(de)耐(nai)候(hou)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)。（4）電(dian)氣(qi)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)具有優(you)(you)異的(de)(de)絕緣性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)，耐(nai)電(dian)暈(yun)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)和(he)(he)耐(nai)電(dian)弧性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)也非常(chang)好。（5）物理(li)(li)機(ji)械(xie)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)常(chang)溫(wen)(wen)下(xia)(xia)(xia)的(de)(de)物理(li)(li)機(ji)械(xie)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)比通用橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)差，但在150℃的(de)(de)高(gao)(gao)溫(wen)(wen)和(he)(he)-50℃的(de)(de)低(di)(di)溫(wen)(wen)下(xia)(xia)(xia)，其物理(li)(li)機(ji)械(xie)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)優(you)(you)于通用橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)。（6）耐(nai)油(you)(you)及化學試劑(ji)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)。普通硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)具有中等(deng)的(de)(de)耐(nai)油(you)(you)、耐(nai)溶(rong)劑(ji)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)。（7）氣(qi)體透過(guo)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)。室溫(wen)(wen)下(xia)(xia)(xia)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)對空氣(qi)、氮(dan)、氧(yang)(yang)、二氧(yang)(yang)化碳(tan)等(deng)氣(qi)體的(de)(de)透氣(qi)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)比天(tian)然(ran)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)高(gao)(gao)出30-50倍(bei)。（8）生理(li)(li)惰性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)無(wu)毒，無(wu)味，無(wu)嗅，與人(ren)體組(zu)織不粘連(lian)，具有抗凝血(xue)作用，對肌(ji)體組(zu)織的(de)(de)反(fan)應性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)非常(chang)少。特別適合作為(wei)醫用材料。

硅橡膠的用量

據中(zhong)國(guo)汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)工業(ye)協會(hui)統計，2012年，汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)產銷分(fen)別達到1927.18萬輛(liang)和(he)1930.64萬輛(liang)，同比(bi)分(fen)別增(zeng)(zeng)長(chang)4.63%和(he)4.33%，汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)工業(ye)硅(gui)橡膠(jiao)的(de)用(yong)(yong)量約達2.0萬t。根據觀研(yan)天下的(de)新研(yan)究，增(zeng)(zeng)加(jia)有機(ji)硅(gui)材料(liao)在(zai)汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)零部(bu)件方面的(de)用(yong)(yong)量，可以(yi)(yi)大(da)(da)幅(fu)度(du)提高汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)的(de)安(an)全性能，因此，汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)產量和(he)單(dan)車(che)(che)用(yong)(yong)量水平的(de)提高都(dou)將推動汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)工業(ye)對(dui)硅(gui)橡膠(jiao)需求(qiu)的(de)增(zeng)(zeng)加(jia)。國(guo)家鼓(gu)勵自主(zhu)品(pin)(pin)牌(pai)(pai)的(de)汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)發(fa)展(zhan)，關鍵汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)零部(bu)件實現(xian)自主(zhu)化，《2012年度(du)黨(dang)政(zheng)機(ji)關公務用(yong)(yong)車(che)(che)選(xuan)用(yong)(yong)車(che)(che)型(xing)目錄（征求(qiu)意(yi)見稿）》為(wei)(wei)自主(zhu)品(pin)(pin)牌(pai)(pai)擴大(da)(da)在(zai)政(zheng)府(fu)采購的(de)市場份額，為(wei)(wei)改(gai)變目前國(guo)內政(zheng)府(fu)采購以(yi)(yi)合資品(pin)(pin)牌(pai)(pai)產品(pin)(pin)為(wei)(wei)主(zhu)的(de)局(ju)面提供了保(bao)(bao)障。促進(jin)自主(zhu)品(pin)(pin)牌(pai)(pai)發(fa)展(zhan)，國(guo)產汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)業(ye)的(de)繁榮(rong)將為(wei)(wei)汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)膠(jiao)的(de)應用(yong)(yong)提供有力保(bao)(bao)障。預測未來(lai)3年，我(wo)國(guo)室溫(wen)硫化硅(gui)橡膠(jiao)在(zai)汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)行業(ye)將以(yi)(yi)年均20%增(zeng)(zeng)長(chang)。

此外，硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)是(shi)重(zhong)要的(de)非石(shi)油基(ji)合成(cheng)(cheng)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)，約(yue)占非石(shi)油基(ji)合成(cheng)(cheng)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)消(xiao)費(fei)量的(de)98%。但(dan)因(yin)為石(shi)油價格的(de)大(da)(da)幅上漲(zhang)，同時我(wo)國在硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)關鍵原料有機(ji)硅(gui)(gui)單(dan)體(ti)(ti)的(de)生產(chan)技術(shu)方面取得(de)突破，有機(ji)硅(gui)(gui)單(dan)體(ti)(ti)的(de)生產(chan)技術(shu)在2005年(nian)(nian)前(qian)被幾家(jia)跨國公司壟斷，但(dan)目前(qian)我(wo)國已發(fa)展成(cheng)(cheng)為全球有機(ji)硅(gui)(gui)單(dan)體(ti)(ti)第(di)1大(da)(da)國，這2個方面原因(yin)使硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)價格從2011年(nian)(nian)起(qi)開始(shi)低于(yu)石(shi)油基(ji)合成(cheng)(cheng)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)，僅(jin)約(yue)為大(da)(da)宗石(shi)油基(ji)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)80%～90%，成(cheng)(cheng)為廉價的(de)合成(cheng)(cheng)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)，并開始(shi)大(da)(da)規模替代(dai)石(shi)油基(ji)合成(cheng)(cheng)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)。這將極大(da)(da)拓展有機(ji)硅(gui)(gui)產(chan)業的(de)市(shi)場空間，同時將帶動硅(gui)(gui)油、硅(gui)(gui)烷偶聯(lian)劑和硅(gui)(gui)樹脂等其他有機(ji)硅(gui)(gui)產(chan)品的(de)消(xiao)費(fei)。