硅橡膠是指(zhi)主鏈由(you)硅(gui)(gui)(gui)和氧(yang)原子(zi)(zi)交(jiao)替構成，硅(gui)(gui)(gui)原子(zi)(zi)上通常連有(you)兩個有(you)機基(ji)(ji)(ji)(ji)團(tuan)的(de)橡(xiang)膠。普(pu)通的(de)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠主要(yao)由(you)含甲基(ji)(ji)(ji)(ji)和少量乙烯(xi)基(ji)(ji)(ji)(ji)的(de)硅(gui)(gui)(gui)氧(yang)鏈節組成。苯(ben)基(ji)(ji)(ji)(ji)的(de)引入(ru)可(ke)(ke)提(ti)高(gao)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠的(de)耐高(gao)、低溫(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)，三氟丙(bing)基(ji)(ji)(ji)(ji)及(ji)氰基(ji)(ji)(ji)(ji)的(de)引入(ru)則(ze)可(ke)(ke)提(ti)高(gao)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠的(de)耐溫(wen)及(ji)耐油性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠耐低溫(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)良好(hao)，一(yi)般在(zai)-55℃下(xia)仍能(neng)工作。引入(ru)苯(ben)基(ji)(ji)(ji)(ji)后，可(ke)(ke)達-73℃。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠的(de)耐熱性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)也很突出(chu)，在(zai)180℃下(xia)可(ke)(ke)長期(qi)工作，稍高(gao)于200℃也能(neng)承受數周或(huo)更長時間仍有(you)彈性(xing)(xing)(xing)(xing)，瞬時可(ke)(ke)耐300℃以(yi)上的(de)高(gao)溫(wen)。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠的(de)透氣性(xing)(xing)(xing)(xing)好(hao)，氧(yang)氣透過率(lv)在(zai)合(he)成聚合(he)物中是較高(gao)的(de)。此外，硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠還(huan)具有(you)生理惰性(xing)(xing)(xing)(xing)、不會導致凝(ning)血的(de)突出(chu)特性(xing)(xing)(xing)(xing)，因此在(zai)醫用領域應用廣泛。

主要品種

硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)分(fen)類的(de)方法很多，通常按(an)固(gu)化前(qian)的(de)形態分(fen)為固(gu)體硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)和液體硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)；按(an)硫化溫度分(fen)為室溫硫化硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)，高溫硫化硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)；按(an)所用單體的(de)不同，可(ke)分(fen)為甲(jia)基(ji)乙烯基(ji)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)，甲(jia)基(ji)苯基(ji)乙烯基(ji)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)、氟(fu)硅(gui)(gui)，腈硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)等；按(an)性能(neng)和用途的(de)不同又可(ke)分(fen)為通用型(xing)(xing)、超耐(nai)低溫型(xing)(xing)、超耐(nai)高溫型(xing)(xing)、高強力(li)型(xing)(xing)、耐(nai)油型(xing)(xing)、醫用型(xing)(xing)等等。

發展史

硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)早期是(shi)由美國(guo)以(yi)三氯化(hua)鐵為催化(hua)劑合成的(de)。1945年，硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)產(chan)品問世。1948年，采用高(gao)比表面積的(de)氣相法(fa)白炭黑補強的(de)硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)研制成功，使(shi)硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)的(de)性能躍(yue)升到實用階段，奠定了現(xian)代硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)生產(chan)技術的(de)基礎(chu)。從二(er)甲基二(er)氯硅(gui)(gui)(gui)(gui)烷(wan)合成開始(shi)生產(chan)硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)的(de)國(guo)家(jia)有(you)美國(guo)。俄羅斯、德國(guo)、日本、韓國(guo)和中國(guo)等。中國(guo)硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)的(de)工業(ye)化(hua)研究始(shi)于1957年，多家(jia)研究所(suo)和企業(ye)陸續開發出各(ge)種硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)。到2003年底，中國(guo)硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)生產(chan)能力為135千噸(dun)，其中高(gao)溫膠(jiao)100千噸(dun)。

高溫硫化硅橡膠

高溫硫(liu)化(hua)硅橡膠(jiao)(jiao)是(shi)指(zhi)聚硅氧烷(wan)變成彈(dan)(dan)性體的(de)(de)(de)過(guo)程(cheng)是(shi)經過(guo)高溫（110-170℃）硫(liu)化(hua)成型的(de)(de)(de)。它主(zhu)(zhu)要以(yi)高分子量的(de)(de)(de)聚甲基乙(yi)烯基硅氧烷(wan)為生膠(jiao)(jiao)，混(hun)入補強(qiang)(qiang)填料、硫(liu)化(hua)劑(ji)(ji)(ji)等，在加熱加壓下(xia)硫(liu)化(hua)成彈(dan)(dan)性體。硅橡膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)補強(qiang)(qiang)主(zhu)(zhu)要是(shi)各種(zhong)類型的(de)(de)(de)白炭黑，可使硫(liu)化(hua)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)強(qiang)(qiang)度增(zeng)加數十倍。有(you)時為了降低成本或(huo)改善膠(jiao)(jiao)料性能及賦予(yu)硫(liu)化(hua)膠(jiao)(jiao)各種(zhong)特殊的(de)(de)(de)性能，也加入相應(ying)的(de)(de)(de)各種(zhong)添加劑(ji)(ji)(ji)。硫(liu)化(hua)劑(ji)(ji)(ji)是(shi)各種(zhong)有(you)機過(guo)氧化(hua)物(wu)或(huo)加成反應(ying)催化(hua)劑(ji)(ji)(ji)。

加工成型方法(fa)如圖所(suo)示。一次硫(liu)(liu)化的目的是進行高分子鏈的交聯(lian)反(fan)應；二次硫(liu)(liu)化的目的是進行補充交聯(lian)、驅除硫(liu)(liu)化劑(ji)分解(jie)產物和其他揮發性化合物以(yi)穩定硫(liu)(liu)化膠的各項性能。常用的設備(bei)有開放式煉膠機、捏合機及真(zhen)空(kong)密煉機。

主要性能

（1）高(gao)(gao)(gao)(gao)溫(wen)(wen)(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)顯著的(de)(de)特征是高(gao)(gao)(gao)(gao)溫(wen)(wen)(wen)(wen)穩(wen)定性(xing)(xing)(xing)(xing)，雖然常(chang)(chang)溫(wen)(wen)(wen)(wen)下(xia)硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)強度僅是天然橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)或某(mou)些合(he)成橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)一(yi)半，但(dan)在200℃以(yi)上(shang)的(de)(de)高(gao)(gao)(gao)(gao)溫(wen)(wen)(wen)(wen)環境下(xia)，硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)仍能(neng)(neng)保持一(yi)定的(de)(de)柔韌性(xing)(xing)(xing)(xing)、回彈性(xing)(xing)(xing)(xing)和(he)表(biao)(biao)面硬(ying)度，且力學性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)無(wu)明(ming)顯變化(hua)。（2）低溫(wen)(wen)(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)玻璃化(hua)溫(wen)(wen)(wen)(wen)度一(yi)般(ban)為-70~-50℃，特殊配方(fang)可達-100℃，表(biao)(biao)明(ming)其(qi)低溫(wen)(wen)(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)優異(yi)。這對(dui)(dui)航空(kong)、宇航工(gong)業的(de)(de)意義重(zhong)大。（3）耐候(hou)性(xing)(xing)(xing)(xing)硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)中Si-O-Si鍵對(dui)(dui)氧(yang)、臭氧(yang)及紫外線等十分穩(wen)定，在不(bu)加任何添加劑(ji)的(de)(de)情況下(xia)，就具(ju)有(you)(you)優良的(de)(de)耐候(hou)性(xing)(xing)(xing)(xing)。（4）電氣(qi)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)具(ju)有(you)(you)優異(yi)的(de)(de)絕緣性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)，耐電暈性(xing)(xing)(xing)(xing)和(he)耐電弧(hu)性(xing)(xing)(xing)(xing)也非(fei)常(chang)(chang)好。（5）物理(li)機(ji)械(xie)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)常(chang)(chang)溫(wen)(wen)(wen)(wen)下(xia)的(de)(de)物理(li)機(ji)械(xie)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)比通用(yong)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)差，但(dan)在150℃的(de)(de)高(gao)(gao)(gao)(gao)溫(wen)(wen)(wen)(wen)和(he)-50℃的(de)(de)低溫(wen)(wen)(wen)(wen)下(xia)，其(qi)物理(li)機(ji)械(xie)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)優于通用(yong)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)。（6）耐油及化(hua)學試劑(ji)性(xing)(xing)(xing)(xing)。普通硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)具(ju)有(you)(you)中等的(de)(de)耐油、耐溶劑(ji)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。（7）氣(qi)體透過性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。室(shi)溫(wen)(wen)(wen)(wen)下(xia)硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)對(dui)(dui)空(kong)氣(qi)、氮、氧(yang)、二氧(yang)化(hua)碳等氣(qi)體的(de)(de)透氣(qi)性(xing)(xing)(xing)(xing)比天然橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)高(gao)(gao)(gao)(gao)出30-50倍(bei)。（8）生理(li)惰性(xing)(xing)(xing)(xing)。硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)無(wu)毒，無(wu)味，無(wu)嗅，與人體組織(zhi)不(bu)粘連，具(ju)有(you)(you)抗凝血(xue)作用(yong)，對(dui)(dui)肌體組織(zhi)的(de)(de)反應性(xing)(xing)(xing)(xing)非(fei)常(chang)(chang)少。特別(bie)適合(he)作為醫用(yong)材料。

硅橡膠的用量

據中(zhong)國(guo)汽(qi)車(che)(che)(che)(che)工業(ye)(ye)(ye)協會統計，2012年，汽(qi)車(che)(che)(che)(che)產(chan)銷(xiao)分別達到1927.18萬輛和1930.64萬輛，同(tong)比分別增(zeng)長4.63%和4.33%，汽(qi)車(che)(che)(che)(che)工業(ye)(ye)(ye)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)的用量約達2.0萬t。根據觀研天下的新研究，增(zeng)加有機硅(gui)材料在汽(qi)車(che)(che)(che)(che)零(ling)部件方面的用量，可以(yi)大幅(fu)度(du)提(ti)(ti)(ti)高(gao)汽(qi)車(che)(che)(che)(che)的安全(quan)性能，因此，汽(qi)車(che)(che)(che)(che)產(chan)量和單車(che)(che)(che)(che)用量水平的提(ti)(ti)(ti)高(gao)都(dou)將推動(dong)汽(qi)車(che)(che)(che)(che)工業(ye)(ye)(ye)對硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)需求(qiu)的增(zeng)加。國(guo)家鼓勵自主(zhu)(zhu)品(pin)牌的汽(qi)車(che)(che)(che)(che)發展(zhan)，關鍵(jian)汽(qi)車(che)(che)(che)(che)零(ling)部件實現自主(zhu)(zhu)化(hua)，《2012年度(du)黨(dang)政機關公務用車(che)(che)(che)(che)選用車(che)(che)(che)(che)型目錄（征求(qiu)意見稿）》為(wei)(wei)自主(zhu)(zhu)品(pin)牌擴大在政府采購的市場份額，為(wei)(wei)改變目前(qian)國(guo)內政府采購以(yi)合資(zi)品(pin)牌產(chan)品(pin)為(wei)(wei)主(zhu)(zhu)的局面提(ti)(ti)(ti)供了保障。促進自主(zhu)(zhu)品(pin)牌發展(zhan)，國(guo)產(chan)汽(qi)車(che)(che)(che)(che)業(ye)(ye)(ye)的繁榮將為(wei)(wei)汽(qi)車(che)(che)(che)(che)膠(jiao)的應(ying)用提(ti)(ti)(ti)供有力保障。預測未(wei)來3年，我國(guo)室(shi)溫(wen)硫化(hua)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)在汽(qi)車(che)(che)(che)(che)行(xing)業(ye)(ye)(ye)將以(yi)年均20%增(zeng)長。

此(ci)外，硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)是重要的非石(shi)(shi)(shi)油(you)(you)基合(he)成(cheng)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)，約占非石(shi)(shi)(shi)油(you)(you)基合(he)成(cheng)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)消(xiao)(xiao)費量的98%。但因(yin)為(wei)石(shi)(shi)(shi)油(you)(you)價(jia)格的大幅上漲，同時(shi)我(wo)(wo)國(guo)在硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)的關鍵原料有(you)機硅(gui)(gui)單(dan)體的生(sheng)產技術方面(mian)取得突破，有(you)機硅(gui)(gui)單(dan)體的生(sheng)產技術在2005年前被幾家跨國(guo)公司(si)壟斷，但目前我(wo)(wo)國(guo)已發展成(cheng)為(wei)全球有(you)機硅(gui)(gui)單(dan)體第1大國(guo)，這2個方面(mian)原因(yin)使硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)的價(jia)格從2011年起開(kai)始低于(yu)石(shi)(shi)(shi)油(you)(you)基合(he)成(cheng)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)，僅約為(wei)大宗石(shi)(shi)(shi)油(you)(you)基橡(xiang)(xiang)膠(jiao)的80%～90%，成(cheng)為(wei)廉價(jia)的合(he)成(cheng)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)，并開(kai)始大規模替代石(shi)(shi)(shi)油(you)(you)基合(he)成(cheng)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)。這將極(ji)大拓展有(you)機硅(gui)(gui)產業的市(shi)場(chang)空間，同時(shi)將帶動硅(gui)(gui)油(you)(you)、硅(gui)(gui)烷偶(ou)聯劑和硅(gui)(gui)樹脂等其他有(you)機硅(gui)(gui)產品的消(xiao)(xiao)費。