硅橡膠是指主(zhu)鏈(lian)由硅(gui)(gui)和(he)氧(yang)原子(zi)交替構成，硅(gui)(gui)原子(zi)上通常(chang)連有(you)兩(liang)個有(you)機(ji)基(ji)(ji)團的(de)(de)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)。普通的(de)(de)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)主(zhu)要由含甲基(ji)(ji)和(he)少(shao)量乙(yi)烯基(ji)(ji)的(de)(de)硅(gui)(gui)氧(yang)鏈(lian)節組成。苯(ben)基(ji)(ji)的(de)(de)引入(ru)可(ke)提高硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)耐(nai)(nai)高、低(di)溫(wen)(wen)性能(neng)，三氟丙基(ji)(ji)及(ji)氰基(ji)(ji)的(de)(de)引入(ru)則可(ke)提高硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)耐(nai)(nai)溫(wen)(wen)及(ji)耐(nai)(nai)油性能(neng)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)耐(nai)(nai)低(di)溫(wen)(wen)性能(neng)良好(hao)，一般(ban)在(zai)(zai)-55℃下(xia)仍能(neng)工(gong)(gong)作(zuo)。引入(ru)苯(ben)基(ji)(ji)后，可(ke)達-73℃。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)耐(nai)(nai)熱性能(neng)也(ye)(ye)很突出，在(zai)(zai)180℃下(xia)可(ke)長(chang)(chang)期工(gong)(gong)作(zuo)，稍高于(yu)200℃也(ye)(ye)能(neng)承受數周或更長(chang)(chang)時間仍有(you)彈性，瞬(shun)時可(ke)耐(nai)(nai)300℃以(yi)上的(de)(de)高溫(wen)(wen)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)透氣(qi)性好(hao)，氧(yang)氣(qi)透過率在(zai)(zai)合(he)成聚合(he)物中是較高的(de)(de)。此(ci)外，硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)還具有(you)生理惰性、不會導致凝血的(de)(de)突出特性，因此(ci)在(zai)(zai)醫用(yong)領(ling)域應用(yong)廣泛。

主要品種

硅(gui)(gui)橡(xiang)膠分(fen)類的(de)方(fang)法很(hen)多，通常按(an)(an)固化前的(de)形態分(fen)為固體硅(gui)(gui)橡(xiang)膠和液體硅(gui)(gui)橡(xiang)膠；按(an)(an)硫(liu)化溫(wen)度分(fen)為室溫(wen)硫(liu)化硅(gui)(gui)橡(xiang)膠，高(gao)溫(wen)硫(liu)化硅(gui)(gui)橡(xiang)膠；按(an)(an)所用單體的(de)不(bu)同(tong)，可分(fen)為甲基(ji)乙烯(xi)(xi)基(ji)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠，甲基(ji)苯基(ji)乙烯(xi)(xi)基(ji)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠、氟硅(gui)(gui)，腈硅(gui)(gui)橡(xiang)膠等(deng)；按(an)(an)性能(neng)和用途的(de)不(bu)同(tong)又可分(fen)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(deng)等(deng)。

發展史

硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)早期(qi)是由(you)美(mei)國以三(san)氯化(hua)鐵為(wei)催化(hua)劑合成的(de)。1945年(nian)，硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)產(chan)品問世(shi)。1948年(nian)，采用(yong)高(gao)比表面積的(de)氣(qi)相法白炭黑補強的(de)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)研制(zhi)成功，使(shi)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)性能躍升(sheng)到(dao)實用(yong)階段，奠定了現代硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)生產(chan)技術(shu)的(de)基(ji)礎。從二甲基(ji)二氯硅(gui)(gui)(gui)烷合成開始生產(chan)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)國家(jia)(jia)有美(mei)國。俄(e)羅斯、德(de)國、日本、韓國和中國等(deng)。中國硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)工業化(hua)研究始于1957年(nian)，多家(jia)(jia)研究所和企業陸續開發出各(ge)種硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)。到(dao)2003年(nian)底(di)，中國硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)生產(chan)能力為(wei)135千(qian)噸，其(qi)中高(gao)溫(wen)膠(jiao)(jiao)100千(qian)噸。

高溫硫化硅橡膠

高(gao)溫(wen)硫化(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)硅(gui)(gui)橡膠是(shi)指聚硅(gui)(gui)氧烷變成(cheng)彈性(xing)(xing)體的(de)過程(cheng)是(shi)經(jing)過高(gao)溫(wen)（110-170℃）硫化(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)成(cheng)型(xing)的(de)。它主要以(yi)高(gao)分子量的(de)聚甲(jia)基乙烯基硅(gui)(gui)氧烷為生膠，混入補(bu)強(qiang)填料(liao)、硫化(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)劑(ji)等，在加熱加壓下硫化(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)成(cheng)彈性(xing)(xing)體。硅(gui)(gui)橡膠的(de)補(bu)強(qiang)主要是(shi)各種(zhong)(zhong)類型(xing)的(de)白(bai)炭(tan)黑，可使硫化(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)膠的(de)強(qiang)度增加數十倍。有時為了降低成(cheng)本或改(gai)善(shan)膠料(liao)性(xing)(xing)能及賦予(yu)硫化(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)膠各種(zhong)(zhong)特殊的(de)性(xing)(xing)能，也加入相應(ying)的(de)各種(zhong)(zhong)添(tian)加劑(ji)。硫化(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)劑(ji)是(shi)各種(zhong)(zhong)有機過氧化(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)物(wu)或加成(cheng)反應(ying)催化(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)劑(ji)。

加(jia)工成型方法如圖所示。一次硫化(hua)的(de)目的(de)是(shi)(shi)進行(xing)高分子鏈的(de)交聯(lian)反應；二次硫化(hua)的(de)目的(de)是(shi)(shi)進行(xing)補(bu)充交聯(lian)、驅除(chu)硫化(hua)劑分解產物和其他揮發性(xing)(xing)化(hua)合物以(yi)穩定硫化(hua)膠的(de)各項性(xing)(xing)能。常(chang)用(yong)的(de)設備(bei)有開放式(shi)煉(lian)膠機、捏合機及真空密煉(lian)機。

主要性能

（1）高(gao)(gao)溫(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)顯著的(de)特征是高(gao)(gao)溫(wen)(wen)穩定性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)，雖然(ran)常(chang)溫(wen)(wen)下硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)強度(du)(du)僅是天然(ran)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)或某些合成橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)一(yi)半，但在200℃以上的(de)高(gao)(gao)溫(wen)(wen)環境下，硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)仍能(neng)(neng)(neng)保(bao)持一(yi)定的(de)柔韌(ren)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)、回彈性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)和(he)(he)表面硬度(du)(du)，且力學性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)無明顯變化(hua)(hua)。（2）低溫(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)玻(bo)璃(li)化(hua)(hua)溫(wen)(wen)度(du)(du)一(yi)般為(wei)-70~-50℃，特殊配方(fang)可(ke)達-100℃，表明其低溫(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)優異。這對(dui)航空、宇航工(gong)業(ye)的(de)意義(yi)重大(da)。（3）耐(nai)(nai)候(hou)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)中Si-O-Si鍵對(dui)氧、臭氧及(ji)紫外線等十分穩定，在不加(jia)任何添(tian)加(jia)劑(ji)的(de)情況下，就(jiu)具(ju)有優良的(de)耐(nai)(nai)候(hou)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)。（4）電氣(qi)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)具(ju)有優異的(de)絕(jue)緣(yuan)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)，耐(nai)(nai)電暈性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)和(he)(he)耐(nai)(nai)電弧性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)也(ye)非常(chang)好。（5）物理(li)機(ji)(ji)械性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)常(chang)溫(wen)(wen)下的(de)物理(li)機(ji)(ji)械性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)比通用(yong)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)差(cha)，但在150℃的(de)高(gao)(gao)溫(wen)(wen)和(he)(he)-50℃的(de)低溫(wen)(wen)下，其物理(li)機(ji)(ji)械性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)優于通用(yong)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)。（6）耐(nai)(nai)油及(ji)化(hua)(hua)學試(shi)劑(ji)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)。普通硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)具(ju)有中等的(de)耐(nai)(nai)油、耐(nai)(nai)溶(rong)劑(ji)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。（7）氣(qi)體透(tou)(tou)過(guo)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。室溫(wen)(wen)下硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)對(dui)空氣(qi)、氮、氧、二(er)氧化(hua)(hua)碳等氣(qi)體的(de)透(tou)(tou)氣(qi)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)比天然(ran)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)高(gao)(gao)出30-50倍。（8）生理(li)惰性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)。硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)無毒，無味，無嗅，與人體組織不粘(zhan)連(lian)，具(ju)有抗凝血(xue)作(zuo)用(yong)，對(dui)肌體組織的(de)反(fan)應性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)非常(chang)少。特別適合作(zuo)為(wei)醫用(yong)材料。

硅橡膠的用量

據中國(guo)(guo)汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)工(gong)(gong)(gong)業協會統計，2012年，汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)產(chan)銷分(fen)別(bie)達(da)到1927.18萬(wan)輛(liang)和1930.64萬(wan)輛(liang)，同(tong)比分(fen)別(bie)增長(chang)4.63%和4.33%，汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)工(gong)(gong)(gong)業硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)用(yong)(yong)(yong)量約達(da)2.0萬(wan)t。根據觀研天(tian)下的(de)(de)(de)新(xin)研究，增加有機硅(gui)(gui)(gui)材料在汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)零部件(jian)方面的(de)(de)(de)用(yong)(yong)(yong)量，可以(yi)大幅度(du)提(ti)高(gao)汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)的(de)(de)(de)安全性能，因此，汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)產(chan)量和單(dan)車(che)(che)(che)用(yong)(yong)(yong)量水平的(de)(de)(de)提(ti)高(gao)都(dou)將推動汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)工(gong)(gong)(gong)業對硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)需(xu)求的(de)(de)(de)增加。國(guo)(guo)家鼓(gu)勵自主品牌(pai)的(de)(de)(de)汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)發展，關鍵汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)零部件(jian)實現自主化(hua)，《2012年度(du)黨政(zheng)機關公(gong)務用(yong)(yong)(yong)車(che)(che)(che)選(xuan)用(yong)(yong)(yong)車(che)(che)(che)型(xing)目(mu)錄（征求意見(jian)稿）》為自主品牌(pai)擴大在政(zheng)府采(cai)(cai)購的(de)(de)(de)市場份(fen)額，為改變目(mu)前國(guo)(guo)內政(zheng)府采(cai)(cai)購以(yi)合資品牌(pai)產(chan)品為主的(de)(de)(de)局面提(ti)供(gong)了(le)保(bao)障。促進(jin)自主品牌(pai)發展，國(guo)(guo)產(chan)汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)業的(de)(de)(de)繁榮(rong)將為汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)應用(yong)(yong)(yong)提(ti)供(gong)有力保(bao)障。預測未來3年，我(wo)國(guo)(guo)室溫硫化(hua)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)在汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)行業將以(yi)年均20%增長(chang)。

此(ci)外，硅橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)是(shi)重要(yao)的(de)(de)非(fei)石油(you)(you)基合成(cheng)(cheng)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)，約占非(fei)石油(you)(you)基合成(cheng)(cheng)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)消(xiao)費量的(de)(de)98%。但因為(wei)石油(you)(you)價(jia)格的(de)(de)大(da)幅上(shang)漲，同時我國在(zai)硅橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)關鍵(jian)原料有機(ji)硅單體(ti)的(de)(de)生產(chan)技術方(fang)面(mian)取得突破，有機(ji)硅單體(ti)的(de)(de)生產(chan)技術在(zai)2005年前(qian)(qian)被(bei)幾(ji)家跨國公司壟斷(duan)，但目(mu)前(qian)(qian)我國已(yi)發展成(cheng)(cheng)為(wei)全球有機(ji)硅單體(ti)第1大(da)國，這2個(ge)方(fang)面(mian)原因使硅橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)價(jia)格從(cong)2011年起(qi)開始低于石油(you)(you)基合成(cheng)(cheng)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)，僅約為(wei)大(da)宗石油(you)(you)基橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)80%～90%，成(cheng)(cheng)為(wei)廉(lian)價(jia)的(de)(de)合成(cheng)(cheng)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)，并開始大(da)規(gui)模替(ti)代(dai)石油(you)(you)基合成(cheng)(cheng)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)。這將(jiang)極大(da)拓展有機(ji)硅產(chan)業的(de)(de)市場(chang)空(kong)間(jian)，同時將(jiang)帶動硅油(you)(you)、硅烷偶聯劑和硅樹(shu)脂(zhi)等其他有機(ji)硅產(chan)品的(de)(de)消(xiao)費。