硅橡膠是(shi)指主(zhu)鏈由硅(gui)(gui)和(he)(he)氧原(yuan)子交替構(gou)成(cheng)(cheng)，硅(gui)(gui)原(yuan)子上通常連有(you)兩個有(you)機基(ji)(ji)團的(de)(de)(de)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)。普通的(de)(de)(de)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)主(zhu)要(yao)由含甲基(ji)(ji)和(he)(he)少量乙烯基(ji)(ji)的(de)(de)(de)硅(gui)(gui)氧鏈節組成(cheng)(cheng)。苯(ben)基(ji)(ji)的(de)(de)(de)引入可提(ti)高(gao)(gao)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)耐(nai)(nai)高(gao)(gao)、低溫性(xing)能，三氟丙基(ji)(ji)及氰基(ji)(ji)的(de)(de)(de)引入則可提(ti)高(gao)(gao)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)耐(nai)(nai)溫及耐(nai)(nai)油性(xing)能。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)耐(nai)(nai)低溫性(xing)能良好，一(yi)般在-55℃下仍能工(gong)作(zuo)。引入苯(ben)基(ji)(ji)后，可達-73℃。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)耐(nai)(nai)熱(re)性(xing)能也(ye)(ye)很(hen)突(tu)出，在180℃下可長(chang)期工(gong)作(zuo)，稍(shao)高(gao)(gao)于200℃也(ye)(ye)能承受數周或更(geng)長(chang)時(shi)間仍有(you)彈性(xing)，瞬時(shi)可耐(nai)(nai)300℃以上的(de)(de)(de)高(gao)(gao)溫。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)透氣(qi)性(xing)好，氧氣(qi)透過率在合成(cheng)(cheng)聚合物中是(shi)較高(gao)(gao)的(de)(de)(de)。此(ci)外，硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)還具(ju)有(you)生理惰性(xing)、不(bu)會導致凝血(xue)的(de)(de)(de)突(tu)出特性(xing)，因此(ci)在醫用(yong)領域應(ying)用(yong)廣泛。

主要品種

硅橡(xiang)(xiang)膠(jiao)分(fen)類的方法很多，通常按(an)(an)固(gu)化前(qian)的形態分(fen)為(wei)固(gu)體(ti)硅橡(xiang)(xiang)膠(jiao)和(he)液體(ti)硅橡(xiang)(xiang)膠(jiao)；按(an)(an)硫(liu)化溫度分(fen)為(wei)室(shi)溫硫(liu)化硅橡(xiang)(xiang)膠(jiao)，高(gao)溫硫(liu)化硅橡(xiang)(xiang)膠(jiao)；按(an)(an)所用(yong)(yong)單體(ti)的不(bu)同(tong)，可分(fen)為(wei)甲基乙(yi)烯(xi)基硅橡(xiang)(xiang)膠(jiao)，甲基苯基乙(yi)烯(xi)基硅橡(xiang)(xiang)膠(jiao)、氟硅，腈硅橡(xiang)(xiang)膠(jiao)等(deng)；按(an)(an)性能和(he)用(yong)(yong)途的不(bu)同(tong)又可分(fen)為(wei)通用(yong)(yong)型(xing)(xing)、超耐低溫型(xing)(xing)、超耐高(gao)溫型(xing)(xing)、高(gao)強(qiang)力型(xing)(xing)、耐油(you)型(xing)(xing)、醫用(yong)(yong)型(xing)(xing)等(deng)等(deng)。

發展史

硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)早期是由美國(guo)(guo)(guo)(guo)以三氯化(hua)鐵(tie)為催化(hua)劑合成的(de)。1945年(nian)(nian)，硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)產(chan)品問世。1948年(nian)(nian)，采用高比表面積的(de)氣相(xiang)法白炭黑補強的(de)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)研(yan)(yan)制成功，使(shi)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)性(xing)能(neng)躍升(sheng)到實用階段，奠(dian)定了現代硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)生(sheng)產(chan)技術的(de)基(ji)礎。從二(er)甲(jia)基(ji)二(er)氯硅(gui)(gui)(gui)烷合成開始(shi)生(sheng)產(chan)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)國(guo)(guo)(guo)(guo)家(jia)有美國(guo)(guo)(guo)(guo)。俄(e)羅斯、德國(guo)(guo)(guo)(guo)、日本、韓國(guo)(guo)(guo)(guo)和(he)(he)中(zhong)國(guo)(guo)(guo)(guo)等。中(zhong)國(guo)(guo)(guo)(guo)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)工業化(hua)研(yan)(yan)究(jiu)始(shi)于1957年(nian)(nian)，多家(jia)研(yan)(yan)究(jiu)所和(he)(he)企業陸(lu)續開發出各(ge)種硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)。到2003年(nian)(nian)底，中(zhong)國(guo)(guo)(guo)(guo)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)生(sheng)產(chan)能(neng)力(li)為135千噸，其(qi)中(zhong)高溫膠(jiao)(jiao)100千噸。

高溫硫化硅橡膠

高溫(wen)硫(liu)化硅(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)是(shi)指聚硅(gui)(gui)氧(yang)(yang)烷(wan)變成彈性(xing)體的(de)(de)過程(cheng)是(shi)經過高溫(wen)（110-170℃）硫(liu)化成型(xing)的(de)(de)。它(ta)主(zhu)要(yao)(yao)以高分(fen)子量的(de)(de)聚甲基乙烯(xi)基硅(gui)(gui)氧(yang)(yang)烷(wan)為生(sheng)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)，混(hun)入補強填料、硫(liu)化劑等，在加(jia)(jia)熱加(jia)(jia)壓(ya)下(xia)硫(liu)化成彈性(xing)體。硅(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)補強主(zhu)要(yao)(yao)是(shi)各種(zhong)(zhong)類型(xing)的(de)(de)白(bai)炭黑，可(ke)使硫(liu)化膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)強度增(zeng)加(jia)(jia)數十倍。有時為了降低成本(ben)或改善膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)料性(xing)能及(ji)賦予硫(liu)化膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)各種(zhong)(zhong)特殊(shu)的(de)(de)性(xing)能，也加(jia)(jia)入相(xiang)應的(de)(de)各種(zhong)(zhong)添加(jia)(jia)劑。硫(liu)化劑是(shi)各種(zhong)(zhong)有機過氧(yang)(yang)化物或加(jia)(jia)成反應催化劑。

加工成(cheng)型方法(fa)如(ru)圖所示。一次(ci)(ci)硫(liu)(liu)化(hua)的(de)目的(de)是進(jin)行(xing)高分子鏈的(de)交聯反應；二次(ci)(ci)硫(liu)(liu)化(hua)的(de)目的(de)是進(jin)行(xing)補充交聯、驅除硫(liu)(liu)化(hua)劑分解(jie)產物和其(qi)他揮發性化(hua)合物以(yi)穩定硫(liu)(liu)化(hua)膠的(de)各(ge)項性能。常用的(de)設備有開放式(shi)煉膠機(ji)、捏(nie)合機(ji)及真空密煉機(ji)。

主要性能

（1）高(gao)溫(wen)(wen)(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)顯(xian)著的(de)(de)(de)(de)(de)特征是高(gao)溫(wen)(wen)(wen)(wen)穩定(ding)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)，雖然常(chang)溫(wen)(wen)(wen)(wen)下硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)(de)強度(du)僅是天然橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)或某些合(he)成橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)(de)一(yi)(yi)半，但在(zai)(zai)200℃以上的(de)(de)(de)(de)(de)高(gao)溫(wen)(wen)(wen)(wen)環境(jing)下，硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)仍能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)保持一(yi)(yi)定(ding)的(de)(de)(de)(de)(de)柔韌性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)、回彈性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)和(he)表面硬度(du)，且(qie)力學(xue)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)無(wu)明(ming)(ming)顯(xian)變化(hua)(hua)。（2）低(di)溫(wen)(wen)(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)(de)玻璃(li)化(hua)(hua)溫(wen)(wen)(wen)(wen)度(du)一(yi)(yi)般(ban)為-70~-50℃，特殊配方可達(da)-100℃，表明(ming)(ming)其低(di)溫(wen)(wen)(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)優(you)(you)異。這對航空(kong)(kong)、宇航工業的(de)(de)(de)(de)(de)意義重大。（3）耐(nai)(nai)(nai)候性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)中Si-O-Si鍵對氧、臭氧及紫外線等十分穩定(ding)，在(zai)(zai)不加任何添加劑(ji)(ji)的(de)(de)(de)(de)(de)情(qing)況下，就(jiu)具有(you)(you)優(you)(you)良(liang)的(de)(de)(de)(de)(de)耐(nai)(nai)(nai)候性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)。（4）電氣(qi)(qi)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)具有(you)(you)優(you)(you)異的(de)(de)(de)(de)(de)絕緣性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)，耐(nai)(nai)(nai)電暈性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)和(he)耐(nai)(nai)(nai)電弧(hu)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)也非常(chang)好。（5）物(wu)理(li)(li)機械性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)常(chang)溫(wen)(wen)(wen)(wen)下的(de)(de)(de)(de)(de)物(wu)理(li)(li)機械性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)比通用橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)差(cha)，但在(zai)(zai)150℃的(de)(de)(de)(de)(de)高(gao)溫(wen)(wen)(wen)(wen)和(he)-50℃的(de)(de)(de)(de)(de)低(di)溫(wen)(wen)(wen)(wen)下，其物(wu)理(li)(li)機械性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)優(you)(you)于通用橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)。（6）耐(nai)(nai)(nai)油及化(hua)(hua)學(xue)試劑(ji)(ji)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)。普通硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)具有(you)(you)中等的(de)(de)(de)(de)(de)耐(nai)(nai)(nai)油、耐(nai)(nai)(nai)溶(rong)劑(ji)(ji)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)。（7）氣(qi)(qi)體透過性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)。室溫(wen)(wen)(wen)(wen)下硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)對空(kong)(kong)氣(qi)(qi)、氮、氧、二氧化(hua)(hua)碳等氣(qi)(qi)體的(de)(de)(de)(de)(de)透氣(qi)(qi)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)比天然橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)高(gao)出30-50倍。（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(du)，無(wu)味，無(wu)嗅(xiu)，與人體組織不粘連，具有(you)(you)抗凝血(xue)作用，對肌體組織的(de)(de)(de)(de)(de)反應性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)非常(chang)少(shao)。特別適合(he)作為醫用材料。

硅橡膠的用量

據中國(guo)汽(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)工(gong)業(ye)協(xie)會(hui)統計，2012年，汽(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)產(chan)(chan)銷分別(bie)達到1927.18萬(wan)輛和(he)1930.64萬(wan)輛，同比分別(bie)增(zeng)長4.63%和(he)4.33%，汽(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)工(gong)業(ye)硅橡(xiang)膠(jiao)的(de)(de)用量約達2.0萬(wan)t。根據觀研天下(xia)的(de)(de)新研究，增(zeng)加(jia)有機硅材料(liao)在(zai)(zai)汽(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)零(ling)部(bu)件(jian)(jian)方(fang)面的(de)(de)用量，可以(yi)(yi)大幅度(du)提(ti)高(gao)汽(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)的(de)(de)安全(quan)性能(neng)，因此，汽(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)產(chan)(chan)量和(he)單車(che)(che)用量水(shui)平的(de)(de)提(ti)高(gao)都將推(tui)動汽(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)工(gong)業(ye)對硅橡(xiang)膠(jiao)需(xu)求(qiu)的(de)(de)增(zeng)加(jia)。國(guo)家鼓勵自(zi)主(zhu)(zhu)品(pin)(pin)牌的(de)(de)汽(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)發展(zhan)，關鍵汽(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)零(ling)部(bu)件(jian)(jian)實現自(zi)主(zhu)(zhu)化(hua)，《2012年度(du)黨(dang)政機關公務用車(che)(che)選用車(che)(che)型目錄（征(zheng)求(qiu)意見稿）》為自(zi)主(zhu)(zhu)品(pin)(pin)牌擴大在(zai)(zai)政府采購的(de)(de)市場(chang)份額，為改變目前國(guo)內政府采購以(yi)(yi)合(he)資品(pin)(pin)牌產(chan)(chan)品(pin)(pin)為主(zhu)(zhu)的(de)(de)局(ju)面提(ti)供(gong)了(le)保障(zhang)(zhang)。促進自(zi)主(zhu)(zhu)品(pin)(pin)牌發展(zhan)，國(guo)產(chan)(chan)汽(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)業(ye)的(de)(de)繁榮(rong)將為汽(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)膠(jiao)的(de)(de)應用提(ti)供(gong)有力保障(zhang)(zhang)。預測(ce)未來(lai)3年，我國(guo)室溫(wen)硫化(hua)硅橡(xiang)膠(jiao)在(zai)(zai)汽(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)行業(ye)將以(yi)(yi)年均20%增(zeng)長。

此外，硅橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)是重要的非(fei)石(shi)(shi)油基(ji)合成橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)，約占非(fei)石(shi)(shi)油基(ji)合成橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)消費量的98%。但(dan)(dan)因(yin)(yin)為(wei)(wei)石(shi)(shi)油價格的大(da)(da)幅上漲(zhang)，同(tong)時(shi)我(wo)國(guo)在硅橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)的關鍵(jian)原料有(you)機硅單(dan)體(ti)的生(sheng)產(chan)技術方面(mian)取得突破，有(you)機硅單(dan)體(ti)的生(sheng)產(chan)技術在2005年(nian)前被幾家跨國(guo)公司壟(long)斷(duan)，但(dan)(dan)目前我(wo)國(guo)已發(fa)展成為(wei)(wei)全(quan)球有(you)機硅單(dan)體(ti)第1大(da)(da)國(guo)，這(zhe)2個方面(mian)原因(yin)(yin)使硅橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)的價格從2011年(nian)起開(kai)始低于石(shi)(shi)油基(ji)合成橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)，僅約為(wei)(wei)大(da)(da)宗石(shi)(shi)油基(ji)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)的80%～90%，成為(wei)(wei)廉(lian)價的合成橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)，并(bing)開(kai)始大(da)(da)規模(mo)替代(dai)石(shi)(shi)油基(ji)合成橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)。這(zhe)將極大(da)(da)拓展有(you)機硅產(chan)業的市場空間，同(tong)時(shi)將帶動硅油、硅烷偶聯劑和硅樹脂等其他有(you)機硅產(chan)品的消費。