硅橡膠是指主(zhu)鏈(lian)由硅(gui)和氧(yang)原子(zi)交(jiao)替構(gou)成(cheng)(cheng)，硅(gui)原子(zi)上通常連有兩(liang)個(ge)有機基(ji)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)要由含甲基(ji)和少量(liang)乙烯基(ji)的(de)(de)(de)硅(gui)氧(yang)鏈(lian)節組成(cheng)(cheng)。苯基(ji)的(de)(de)(de)引(yin)入(ru)可(ke)(ke)提(ti)高硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)耐(nai)(nai)高、低溫性(xing)能(neng)，三氟丙基(ji)及(ji)氰基(ji)的(de)(de)(de)引(yin)入(ru)則可(ke)(ke)提(ti)高硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)耐(nai)(nai)溫及(ji)耐(nai)(nai)油性(xing)能(neng)。硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)耐(nai)(nai)低溫性(xing)能(neng)良好，一般在(zai)-55℃下仍能(neng)工作。引(yin)入(ru)苯基(ji)后，可(ke)(ke)達-73℃。硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)耐(nai)(nai)熱性(xing)能(neng)也很突(tu)出(chu)，在(zai)180℃下可(ke)(ke)長(chang)期工作，稍高于(yu)200℃也能(neng)承受數周(zhou)或更長(chang)時(shi)間仍有彈(dan)性(xing)，瞬時(shi)可(ke)(ke)耐(nai)(nai)300℃以上的(de)(de)(de)高溫。硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)透氣性(xing)好，氧(yang)氣透過率在(zai)合(he)成(cheng)(cheng)聚(ju)合(he)物中是較高的(de)(de)(de)。此外，硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)還具有生(sheng)理惰性(xing)、不會導致凝血的(de)(de)(de)突(tu)出(chu)特性(xing)，因此在(zai)醫用(yong)領域應用(yong)廣泛(fan)。

主要品種

硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠分(fen)類的方法(fa)很多(duo)，通(tong)常按(an)固化前的形態分(fen)為(wei)(wei)(wei)固體硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠和液體硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠；按(an)硫化溫度(du)分(fen)為(wei)(wei)(wei)室溫硫化硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠，高(gao)(gao)溫硫化硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠；按(an)所(suo)用單(dan)體的不同(tong)，可(ke)分(fen)為(wei)(wei)(wei)甲基(ji)乙(yi)烯基(ji)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠，甲基(ji)苯基(ji)乙(yi)烯基(ji)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠、氟硅(gui)(gui)(gui)，腈(jing)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠等(deng)；按(an)性能和用途的不同(tong)又可(ke)分(fen)為(wei)(wei)(wei)通(tong)用型(xing)、超耐(nai)(nai)低溫型(xing)、超耐(nai)(nai)高(gao)(gao)溫型(xing)、高(gao)(gao)強力型(xing)、耐(nai)(nai)油型(xing)、醫用型(xing)等(deng)等(deng)。

發展史

硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)早(zao)期是由美國(guo)(guo)以(yi)三氯化鐵為(wei)催(cui)化劑合成(cheng)的。1945年(nian)，硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)產(chan)品問世(shi)。1948年(nian)，采用高(gao)比表面積的氣相法(fa)白炭黑補(bu)強的硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)研(yan)制(zhi)成(cheng)功(gong)，使硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)的性(xing)能(neng)躍(yue)升(sheng)到(dao)實用階段，奠定了現代硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)生產(chan)技(ji)術的基(ji)礎。從二甲基(ji)二氯硅(gui)(gui)烷合成(cheng)開始(shi)生產(chan)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)的國(guo)(guo)家有美國(guo)(guo)。俄羅斯(si)、德國(guo)(guo)、日本、韓國(guo)(guo)和中(zhong)國(guo)(guo)等。中(zhong)國(guo)(guo)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)的工業化研(yan)究始(shi)于(yu)1957年(nian)，多家研(yan)究所和企業陸(lu)續開發出(chu)各(ge)種硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)。到(dao)2003年(nian)底，中(zhong)國(guo)(guo)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)生產(chan)能(neng)力為(wei)135千(qian)噸，其中(zhong)高(gao)溫膠(jiao)100千(qian)噸。

高溫硫化硅橡膠

高(gao)溫硫(liu)(liu)化(hua)(hua)(hua)硅橡膠是(shi)指聚(ju)硅氧烷變(bian)成彈(dan)性(xing)體(ti)的(de)(de)過程是(shi)經過高(gao)溫（110-170℃）硫(liu)(liu)化(hua)(hua)(hua)成型的(de)(de)。它主要以高(gao)分子量的(de)(de)聚(ju)甲基乙(yi)烯基硅氧烷為生(sheng)膠，混入補(bu)強填(tian)料、硫(liu)(liu)化(hua)(hua)(hua)劑(ji)等，在(zai)加(jia)熱加(jia)壓下硫(liu)(liu)化(hua)(hua)(hua)成彈(dan)性(xing)體(ti)。硅橡膠的(de)(de)補(bu)強主要是(shi)各(ge)種類(lei)型的(de)(de)白(bai)炭黑(hei)，可使硫(liu)(liu)化(hua)(hua)(hua)膠的(de)(de)強度增(zeng)加(jia)數十倍。有(you)時為了降低成本(ben)或(huo)改善(shan)膠料性(xing)能(neng)及賦予(yu)硫(liu)(liu)化(hua)(hua)(hua)膠各(ge)種特殊的(de)(de)性(xing)能(neng)，也加(jia)入相應(ying)的(de)(de)各(ge)種添加(jia)劑(ji)。硫(liu)(liu)化(hua)(hua)(hua)劑(ji)是(shi)各(ge)種有(you)機過氧化(hua)(hua)(hua)物或(huo)加(jia)成反應(ying)催化(hua)(hua)(hua)劑(ji)。

加工成型方法如圖所示(shi)。一次硫(liu)(liu)化的(de)(de)目的(de)(de)是進行高分子(zi)鏈的(de)(de)交聯反應(ying)；二次硫(liu)(liu)化的(de)(de)目的(de)(de)是進行補充(chong)交聯、驅除(chu)硫(liu)(liu)化劑分解(jie)產物(wu)和其他揮發性化合物(wu)以(yi)穩定硫(liu)(liu)化膠的(de)(de)各(ge)項性能。常(chang)用(yong)的(de)(de)設備有(you)開放式煉膠機(ji)、捏合機(ji)及(ji)真空密煉機(ji)。

主要性能

（1）高(gao)(gao)溫(wen)(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)。硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)顯(xian)著的(de)(de)(de)(de)特(te)征是高(gao)(gao)溫(wen)(wen)(wen)穩(wen)定(ding)性(xing)(xing)(xing)(xing)，雖然(ran)(ran)常(chang)溫(wen)(wen)(wen)下硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)(de)強度(du)(du)僅是天(tian)然(ran)(ran)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)或某些合成橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)(de)一半，但在200℃以上的(de)(de)(de)(de)高(gao)(gao)溫(wen)(wen)(wen)環境下，硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)仍能(neng)保持一定(ding)的(de)(de)(de)(de)柔韌(ren)性(xing)(xing)(xing)(xing)、回(hui)彈性(xing)(xing)(xing)(xing)和(he)表面(mian)硬(ying)度(du)(du)，且(qie)力學(xue)(xue)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)無(wu)(wu)(wu)明顯(xian)變化。（2）低溫(wen)(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)(de)玻璃化溫(wen)(wen)(wen)度(du)(du)一般為-70~-50℃，特(te)殊配方可達-100℃，表明其(qi)低溫(wen)(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)優(you)異。這對(dui)航空、宇航工業的(de)(de)(de)(de)意義重大。（3）耐(nai)(nai)候性(xing)(xing)(xing)(xing)硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)中(zhong)Si-O-Si鍵(jian)對(dui)氧(yang)、臭氧(yang)及(ji)紫外線等(deng)十分穩(wen)定(ding)，在不加任(ren)何添加劑的(de)(de)(de)(de)情(qing)況(kuang)下，就(jiu)具(ju)有優(you)良的(de)(de)(de)(de)耐(nai)(nai)候性(xing)(xing)(xing)(xing)。（4）電(dian)氣(qi)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)。硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)具(ju)有優(you)異的(de)(de)(de)(de)絕(jue)緣性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)，耐(nai)(nai)電(dian)暈性(xing)(xing)(xing)(xing)和(he)耐(nai)(nai)電(dian)弧性(xing)(xing)(xing)(xing)也非常(chang)好。（5）物(wu)理機(ji)械性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)。硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)常(chang)溫(wen)(wen)(wen)下的(de)(de)(de)(de)物(wu)理機(ji)械性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)比通用橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)差，但在150℃的(de)(de)(de)(de)高(gao)(gao)溫(wen)(wen)(wen)和(he)-50℃的(de)(de)(de)(de)低溫(wen)(wen)(wen)下，其(qi)物(wu)理機(ji)械性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)優(you)于(yu)通用橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)。（6）耐(nai)(nai)油及(ji)化學(xue)(xue)試劑性(xing)(xing)(xing)(xing)。普通硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)具(ju)有中(zhong)等(deng)的(de)(de)(de)(de)耐(nai)(nai)油、耐(nai)(nai)溶(rong)劑性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)。（7）氣(qi)體(ti)透過性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)。室溫(wen)(wen)(wen)下硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)對(dui)空氣(qi)、氮、氧(yang)、二(er)氧(yang)化碳等(deng)氣(qi)體(ti)的(de)(de)(de)(de)透氣(qi)性(xing)(xing)(xing)(xing)比天(tian)然(ran)(ran)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)高(gao)(gao)出30-50倍。（8）生理惰性(xing)(xing)(xing)(xing)。硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)無(wu)(wu)(wu)毒(du)，無(wu)(wu)(wu)味，無(wu)(wu)(wu)嗅，與(yu)人(ren)體(ti)組(zu)織不粘(zhan)連，具(ju)有抗(kang)凝血作(zuo)用，對(dui)肌體(ti)組(zu)織的(de)(de)(de)(de)反(fan)應性(xing)(xing)(xing)(xing)非常(chang)少。特(te)別適合作(zuo)為醫(yi)用材(cai)料。

硅橡膠的用量

據中國(guo)汽(qi)(qi)車(che)(che)工(gong)業(ye)協會統計，2012年，汽(qi)(qi)車(che)(che)產銷分(fen)別(bie)達到1927.18萬輛和(he)1930.64萬輛，同比(bi)分(fen)別(bie)增(zeng)長(chang)(chang)4.63%和(he)4.33%，汽(qi)(qi)車(che)(che)工(gong)業(ye)硅(gui)橡(xiang)膠的(de)(de)(de)(de)用(yong)量約達2.0萬t。根據觀研(yan)天(tian)下的(de)(de)(de)(de)新研(yan)究，增(zeng)加有機硅(gui)材料在汽(qi)(qi)車(che)(che)零部件方(fang)面(mian)的(de)(de)(de)(de)用(yong)量，可以大(da)(da)幅度提(ti)高(gao)汽(qi)(qi)車(che)(che)的(de)(de)(de)(de)安(an)全性能，因此，汽(qi)(qi)車(che)(che)產量和(he)單(dan)車(che)(che)用(yong)量水平(ping)的(de)(de)(de)(de)提(ti)高(gao)都(dou)將(jiang)(jiang)推動汽(qi)(qi)車(che)(che)工(gong)業(ye)對(dui)硅(gui)橡(xiang)膠需求的(de)(de)(de)(de)增(zeng)加。國(guo)家鼓(gu)勵自(zi)主(zhu)品牌的(de)(de)(de)(de)汽(qi)(qi)車(che)(che)發展(zhan)，關鍵汽(qi)(qi)車(che)(che)零部件實現自(zi)主(zhu)化(hua)，《2012年度黨政(zheng)機關公(gong)務用(yong)車(che)(che)選用(yong)車(che)(che)型目錄（征(zheng)求意見稿）》為(wei)(wei)自(zi)主(zhu)品牌擴(kuo)大(da)(da)在政(zheng)府(fu)采購(gou)的(de)(de)(de)(de)市場(chang)份額，為(wei)(wei)改變目前國(guo)內政(zheng)府(fu)采購(gou)以合資品牌產品為(wei)(wei)主(zhu)的(de)(de)(de)(de)局(ju)面(mian)提(ti)供了保(bao)障。促進自(zi)主(zhu)品牌發展(zhan)，國(guo)產汽(qi)(qi)車(che)(che)業(ye)的(de)(de)(de)(de)繁榮將(jiang)(jiang)為(wei)(wei)汽(qi)(qi)車(che)(che)膠的(de)(de)(de)(de)應用(yong)提(ti)供有力保(bao)障。預測未來3年，我(wo)國(guo)室(shi)溫硫化(hua)硅(gui)橡(xiang)膠在汽(qi)(qi)車(che)(che)行業(ye)將(jiang)(jiang)以年均20%增(zeng)長(chang)(chang)。

此外(wai)，硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)是重要的(de)(de)(de)非(fei)石(shi)油(you)(you)基合(he)(he)成(cheng)(cheng)橡(xiang)膠(jiao)，約(yue)占非(fei)石(shi)油(you)(you)基合(he)(he)成(cheng)(cheng)橡(xiang)膠(jiao)消(xiao)費量的(de)(de)(de)98%。但因(yin)為(wei)石(shi)油(you)(you)價(jia)(jia)格(ge)的(de)(de)(de)大幅上漲，同時(shi)我(wo)國(guo)在硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)關鍵(jian)原料有(you)機(ji)(ji)硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)單(dan)體的(de)(de)(de)生(sheng)產技術(shu)(shu)方面(mian)取得突(tu)破，有(you)機(ji)(ji)硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)單(dan)體的(de)(de)(de)生(sheng)產技術(shu)(shu)在2005年前被(bei)幾家(jia)跨國(guo)公司壟斷，但目前我(wo)國(guo)已發(fa)展成(cheng)(cheng)為(wei)全球有(you)機(ji)(ji)硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)單(dan)體第(di)1大國(guo)，這2個方面(mian)原因(yin)使硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)價(jia)(jia)格(ge)從2011年起開(kai)始(shi)低于(yu)石(shi)油(you)(you)基合(he)(he)成(cheng)(cheng)橡(xiang)膠(jiao)，僅約(yue)為(wei)大宗石(shi)油(you)(you)基橡(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)80%～90%，成(cheng)(cheng)為(wei)廉價(jia)(jia)的(de)(de)(de)合(he)(he)成(cheng)(cheng)橡(xiang)膠(jiao)，并開(kai)始(shi)大規模替代石(shi)油(you)(you)基合(he)(he)成(cheng)(cheng)橡(xiang)膠(jiao)。這將(jiang)極大拓展有(you)機(ji)(ji)硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)產業(ye)的(de)(de)(de)市(shi)場空間，同時(shi)將(jiang)帶(dai)動(dong)硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)油(you)(you)、硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)烷偶聯劑和硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)樹脂等(deng)其他有(you)機(ji)(ji)硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)產品的(de)(de)(de)消(xiao)費。