硅橡膠是(shi)指主(zhu)鏈由硅(gui)和氧(yang)(yang)原子交替構成(cheng)，硅(gui)原子上通常連有兩個有機基(ji)(ji)團的(de)(de)(de)橡膠(jiao)。普通的(de)(de)(de)硅(gui)橡膠(jiao)主(zhu)要(yao)由含甲基(ji)(ji)和少量(liang)乙烯基(ji)(ji)的(de)(de)(de)硅(gui)氧(yang)(yang)鏈節組成(cheng)。苯(ben)基(ji)(ji)的(de)(de)(de)引入可提高(gao)硅(gui)橡膠(jiao)的(de)(de)(de)耐(nai)(nai)高(gao)、低溫(wen)(wen)(wen)性(xing)(xing)能(neng)，三氟丙基(ji)(ji)及氰基(ji)(ji)的(de)(de)(de)引入則可提高(gao)硅(gui)橡膠(jiao)的(de)(de)(de)耐(nai)(nai)溫(wen)(wen)(wen)及耐(nai)(nai)油性(xing)(xing)能(neng)。硅(gui)橡膠(jiao)耐(nai)(nai)低溫(wen)(wen)(wen)性(xing)(xing)能(neng)良好，一般在-55℃下仍能(neng)工作。引入苯(ben)基(ji)(ji)后，可達-73℃。硅(gui)橡膠(jiao)的(de)(de)(de)耐(nai)(nai)熱性(xing)(xing)能(neng)也很突出，在180℃下可長(chang)期工作，稍高(gao)于200℃也能(neng)承受(shou)數周或更長(chang)時間(jian)仍有彈(dan)性(xing)(xing)，瞬時可耐(nai)(nai)300℃以上的(de)(de)(de)高(gao)溫(wen)(wen)(wen)。硅(gui)橡膠(jiao)的(de)(de)(de)透氣性(xing)(xing)好，氧(yang)(yang)氣透過率(lv)在合成(cheng)聚(ju)合物中是(shi)較(jiao)高(gao)的(de)(de)(de)。此外，硅(gui)橡膠(jiao)還具有生理惰性(xing)(xing)、不會(hui)導致(zhi)凝血的(de)(de)(de)突出特(te)性(xing)(xing)，因此在醫用領域應用廣泛。

主要品種

硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)分(fen)(fen)類的方(fang)法很多，通常按(an)固化(hua)(hua)前的形態分(fen)(fen)為(wei)固體(ti)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)和液(ye)體(ti)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)；按(an)硫(liu)(liu)化(hua)(hua)溫度分(fen)(fen)為(wei)室溫硫(liu)(liu)化(hua)(hua)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)，高(gao)溫硫(liu)(liu)化(hua)(hua)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)；按(an)所用單體(ti)的不(bu)同，可分(fen)(fen)為(wei)甲基(ji)(ji)乙烯基(ji)(ji)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)，甲基(ji)(ji)苯基(ji)(ji)乙烯基(ji)(ji)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)、氟硅(gui)(gui)，腈(jing)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)等；按(an)性能和用途的不(bu)同又可分(fen)(fen)為(wei)通用型(xing)(xing)、超(chao)耐(nai)低溫型(xing)(xing)、超(chao)耐(nai)高(gao)溫型(xing)(xing)、高(gao)強力型(xing)(xing)、耐(nai)油型(xing)(xing)、醫用型(xing)(xing)等等。

發展史

硅橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)早期是由美(mei)國(guo)以三氯(lv)化鐵(tie)為(wei)催化劑(ji)合(he)(he)成(cheng)的(de)(de)。1945年，硅橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)產品問世(shi)。1948年，采(cai)用(yong)高(gao)比(bi)表面積的(de)(de)氣相法白炭黑補(bu)強的(de)(de)硅橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)研制成(cheng)功，使硅橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)性(xing)能(neng)躍升(sheng)到實用(yong)階段，奠定(ding)了(le)現代(dai)硅橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)生產技術(shu)的(de)(de)基礎。從二(er)甲基二(er)氯(lv)硅烷合(he)(he)成(cheng)開始生產硅橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)國(guo)家有美(mei)國(guo)。俄(e)羅斯、德國(guo)、日本、韓國(guo)和(he)中(zhong)(zhong)(zhong)國(guo)等。中(zhong)(zhong)(zhong)國(guo)硅橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)工業(ye)化研究始于(yu)1957年，多家研究所和(he)企業(ye)陸(lu)續開發出各(ge)種硅橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)。到2003年底，中(zhong)(zhong)(zhong)國(guo)硅橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)生產能(neng)力(li)為(wei)135千(qian)(qian)噸，其中(zhong)(zhong)(zhong)高(gao)溫膠(jiao)(jiao)(jiao)100千(qian)(qian)噸。

高溫硫化硅橡膠

高(gao)溫硫(liu)化(hua)(hua)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)是(shi)(shi)指聚硅(gui)氧烷(wan)變成(cheng)(cheng)(cheng)彈性(xing)體(ti)的(de)過程是(shi)(shi)經過高(gao)溫（110-170℃）硫(liu)化(hua)(hua)成(cheng)(cheng)(cheng)型的(de)。它主要以高(gao)分子量的(de)聚甲基乙(yi)烯基硅(gui)氧烷(wan)為(wei)生膠(jiao)(jiao)，混入(ru)補(bu)強(qiang)填(tian)料、硫(liu)化(hua)(hua)劑(ji)(ji)等，在加(jia)熱(re)加(jia)壓下硫(liu)化(hua)(hua)成(cheng)(cheng)(cheng)彈性(xing)體(ti)。硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)補(bu)強(qiang)主要是(shi)(shi)各種類型的(de)白炭(tan)黑，可使硫(liu)化(hua)(hua)膠(jiao)(jiao)的(de)強(qiang)度增加(jia)數(shu)十倍。有(you)(you)時為(wei)了(le)降低成(cheng)(cheng)(cheng)本(ben)或改善(shan)膠(jiao)(jiao)料性(xing)能及(ji)賦予硫(liu)化(hua)(hua)膠(jiao)(jiao)各種特殊(shu)的(de)性(xing)能，也加(jia)入(ru)相應的(de)各種添加(jia)劑(ji)(ji)。硫(liu)化(hua)(hua)劑(ji)(ji)是(shi)(shi)各種有(you)(you)機過氧化(hua)(hua)物或加(jia)成(cheng)(cheng)(cheng)反應催化(hua)(hua)劑(ji)(ji)。

加工成(cheng)型方法如圖(tu)所示。一次硫(liu)(liu)化的(de)(de)目的(de)(de)是進行高分子鏈的(de)(de)交聯反(fan)應；二次硫(liu)(liu)化的(de)(de)目的(de)(de)是進行補充(chong)交聯、驅除硫(liu)(liu)化劑(ji)分解產物和其他揮發性化合(he)物以穩(wen)定(ding)硫(liu)(liu)化膠(jiao)的(de)(de)各(ge)項性能。常用(yong)的(de)(de)設備有開放式煉膠(jiao)機、捏(nie)合(he)機及真空密煉機。

主要性能

（1）高(gao)溫(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)。硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)顯著的(de)(de)特征是(shi)高(gao)溫(wen)穩定(ding)(ding)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)，雖然(ran)常(chang)(chang)溫(wen)下(xia)(xia)硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)強度(du)僅(jin)是(shi)天然(ran)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)或(huo)某些合成(cheng)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)一(yi)半，但(dan)在200℃以上(shang)的(de)(de)高(gao)溫(wen)環境下(xia)(xia)，硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)仍能(neng)(neng)(neng)(neng)保持一(yi)定(ding)(ding)的(de)(de)柔韌(ren)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)、回彈性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)和(he)表面硬度(du)，且(qie)力學性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)無(wu)(wu)明(ming)顯變化(hua)。（2）低溫(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)玻璃(li)化(hua)溫(wen)度(du)一(yi)般為(wei)-70~-50℃，特殊(shu)配方可達-100℃，表明(ming)其低溫(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)優(you)異。這對(dui)(dui)航(hang)空、宇航(hang)工業的(de)(de)意(yi)義重大。（3）耐(nai)(nai)候性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)中Si-O-Si鍵對(dui)(dui)氧(yang)、臭氧(yang)及(ji)紫外線(xian)等(deng)(deng)十分穩定(ding)(ding)，在不(bu)加(jia)任何添加(jia)劑的(de)(de)情況(kuang)下(xia)(xia)，就具(ju)有(you)優(you)良的(de)(de)耐(nai)(nai)候性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)。（4）電氣(qi)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)。硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)具(ju)有(you)優(you)異的(de)(de)絕緣(yuan)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)，耐(nai)(nai)電暈(yun)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)和(he)耐(nai)(nai)電弧性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)也非常(chang)(chang)好。（5）物理(li)機(ji)械性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)。硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)常(chang)(chang)溫(wen)下(xia)(xia)的(de)(de)物理(li)機(ji)械性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)比通用橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)差(cha)，但(dan)在150℃的(de)(de)高(gao)溫(wen)和(he)-50℃的(de)(de)低溫(wen)下(xia)(xia)，其物理(li)機(ji)械性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)優(you)于通用橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)。（6）耐(nai)(nai)油(you)及(ji)化(hua)學試劑性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)。普(pu)通硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)具(ju)有(you)中等(deng)(deng)的(de)(de)耐(nai)(nai)油(you)、耐(nai)(nai)溶劑性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)。（7）氣(qi)體(ti)透(tou)過性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)。室溫(wen)下(xia)(xia)硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)對(dui)(dui)空氣(qi)、氮(dan)、氧(yang)、二氧(yang)化(hua)碳等(deng)(deng)氣(qi)體(ti)的(de)(de)透(tou)氣(qi)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)比天然(ran)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)高(gao)出30-50倍(bei)。（8）生理(li)惰性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)。硅(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(ti)組織(zhi)不(bu)粘連，具(ju)有(you)抗凝血作用，對(dui)(dui)肌體(ti)組織(zhi)的(de)(de)反應性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)非常(chang)(chang)少。特別適合作為(wei)醫用材料(liao)。

硅橡膠的用量

據(ju)中國(guo)汽車工(gong)業協會(hui)統(tong)計，2012年(nian)，汽車產(chan)(chan)銷分(fen)別達到1927.18萬(wan)輛和(he)(he)1930.64萬(wan)輛，同比(bi)分(fen)別增(zeng)長4.63%和(he)(he)4.33%，汽車工(gong)業硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)的(de)(de)用(yong)量約達2.0萬(wan)t。根據(ju)觀研天下的(de)(de)新(xin)研究，增(zeng)加(jia)有機硅(gui)(gui)(gui)材料在汽車零(ling)(ling)部件方(fang)面的(de)(de)用(yong)量，可以(yi)大幅度提(ti)高汽車的(de)(de)安全性能，因(yin)此，汽車產(chan)(chan)量和(he)(he)單車用(yong)量水平的(de)(de)提(ti)高都將(jiang)(jiang)推(tui)動(dong)汽車工(gong)業對硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)需求的(de)(de)增(zeng)加(jia)。國(guo)家鼓勵自主(zhu)(zhu)(zhu)品(pin)(pin)牌的(de)(de)汽車發展，關鍵汽車零(ling)(ling)部件實現自主(zhu)(zhu)(zhu)化，《2012年(nian)度黨政(zheng)(zheng)(zheng)機關公務用(yong)車選用(yong)車型目(mu)錄(lu)（征求意見稿(gao)）》為(wei)自主(zhu)(zhu)(zhu)品(pin)(pin)牌擴大在政(zheng)(zheng)(zheng)府采(cai)購(gou)的(de)(de)市場份額，為(wei)改變(bian)目(mu)前國(guo)內政(zheng)(zheng)(zheng)府采(cai)購(gou)以(yi)合資(zi)品(pin)(pin)牌產(chan)(chan)品(pin)(pin)為(wei)主(zhu)(zhu)(zhu)的(de)(de)局面提(ti)供(gong)了保(bao)障(zhang)。促(cu)進自主(zhu)(zhu)(zhu)品(pin)(pin)牌發展，國(guo)產(chan)(chan)汽車業的(de)(de)繁榮(rong)將(jiang)(jiang)為(wei)汽車膠(jiao)的(de)(de)應用(yong)提(ti)供(gong)有力(li)保(bao)障(zhang)。預(yu)測未來3年(nian)，我國(guo)室溫硫化硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)在汽車行業將(jiang)(jiang)以(yi)年(nian)均20%增(zeng)長。

此外，硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)是重(zhong)要(yao)的(de)(de)非石(shi)油基(ji)合成(cheng)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)，約占非石(shi)油基(ji)合成(cheng)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)消(xiao)費量的(de)(de)98%。但因為石(shi)油價(jia)格的(de)(de)大幅上漲(zhang)，同時我國在(zai)硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)關(guan)鍵(jian)原料(liao)有機(ji)硅(gui)(gui)(gui)(gui)單體(ti)的(de)(de)生產(chan)技(ji)術方面取得突(tu)破，有機(ji)硅(gui)(gui)(gui)(gui)單體(ti)的(de)(de)生產(chan)技(ji)術在(zai)2005年前被幾家跨國公司壟斷，但目(mu)前我國已發展成(cheng)為全球有機(ji)硅(gui)(gui)(gui)(gui)單體(ti)第1大國，這2個(ge)方面原因使(shi)硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)價(jia)格從2011年起(qi)開(kai)始低于(yu)石(shi)油基(ji)合成(cheng)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)，僅約為大宗石(shi)油基(ji)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)80%～90%，成(cheng)為廉價(jia)的(de)(de)合成(cheng)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)，并開(kai)始大規模替代(dai)石(shi)油基(ji)合成(cheng)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)。這將極(ji)大拓展有機(ji)硅(gui)(gui)(gui)(gui)產(chan)業的(de)(de)市場空間，同時將帶動硅(gui)(gui)(gui)(gui)油、硅(gui)(gui)(gui)(gui)烷(wan)偶聯劑(ji)和(he)硅(gui)(gui)(gui)(gui)樹脂等其(qi)他有機(ji)硅(gui)(gui)(gui)(gui)產(chan)品的(de)(de)消(xiao)費。