硅橡膠是(shi)指(zhi)主鏈(lian)(lian)由硅和(he)氧(yang)原子(zi)交(jiao)替構成，硅原子(zi)上通(tong)常(chang)連(lian)有兩個有機(ji)基(ji)團的(de)(de)(de)(de)(de)橡(xiang)膠(jiao)。普通(tong)的(de)(de)(de)(de)(de)硅橡(xiang)膠(jiao)主要由含甲(jia)基(ji)和(he)少量乙(yi)烯基(ji)的(de)(de)(de)(de)(de)硅氧(yang)鏈(lian)(lian)節組成。苯(ben)基(ji)的(de)(de)(de)(de)(de)引(yin)入(ru)可(ke)提高(gao)(gao)硅橡(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)(de)(de)耐(nai)高(gao)(gao)、低溫(wen)性(xing)(xing)(xing)能，三氟丙基(ji)及氰基(ji)的(de)(de)(de)(de)(de)引(yin)入(ru)則可(ke)提高(gao)(gao)硅橡(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)(de)(de)耐(nai)溫(wen)及耐(nai)油(you)性(xing)(xing)(xing)能。硅橡(xiang)膠(jiao)耐(nai)低溫(wen)性(xing)(xing)(xing)能良好，一般在(zai)-55℃下仍(reng)能工(gong)作。引(yin)入(ru)苯(ben)基(ji)后(hou)，可(ke)達-73℃。硅橡(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)(de)(de)耐(nai)熱性(xing)(xing)(xing)能也很突出，在(zai)180℃下可(ke)長期工(gong)作，稍(shao)高(gao)(gao)于(yu)200℃也能承受(shou)數周或更(geng)長時間仍(reng)有彈性(xing)(xing)(xing)，瞬(shun)時可(ke)耐(nai)300℃以(yi)上的(de)(de)(de)(de)(de)高(gao)(gao)溫(wen)。硅橡(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)(de)(de)透氣(qi)性(xing)(xing)(xing)好，氧(yang)氣(qi)透過率(lv)在(zai)合成聚合物中是(shi)較高(gao)(gao)的(de)(de)(de)(de)(de)。此外，硅橡(xiang)膠(jiao)還(huan)具有生(sheng)理(li)惰性(xing)(xing)(xing)、不(bu)會導致凝血的(de)(de)(de)(de)(de)突出特性(xing)(xing)(xing)，因此在(zai)醫用領域應用廣泛。

主要品種

硅橡膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)分(fen)類的(de)方(fang)法很多，通常(chang)按固化前的(de)形態分(fen)為(wei)(wei)固體(ti)硅橡膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)和(he)液(ye)體(ti)硅橡膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)；按硫化溫(wen)度分(fen)為(wei)(wei)室溫(wen)硫化硅橡膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)，高(gao)溫(wen)硫化硅橡膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)；按所用(yong)(yong)單體(ti)的(de)不同(tong)，可(ke)分(fen)為(wei)(wei)甲(jia)基乙烯基硅橡膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)，甲(jia)基苯(ben)基乙烯基硅橡膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)、氟硅，腈硅橡膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)等(deng)；按性能和(he)用(yong)(yong)途的(de)不同(tong)又可(ke)分(fen)為(wei)(wei)通用(yong)(yong)型(xing)(xing)、超耐低溫(wen)型(xing)(xing)、超耐高(gao)溫(wen)型(xing)(xing)、高(gao)強(qiang)力型(xing)(xing)、耐油型(xing)(xing)、醫用(yong)(yong)型(xing)(xing)等(deng)等(deng)。

發展史

硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)早期是由(you)美(mei)國以三氯化(hua)鐵為催化(hua)劑合成的(de)(de)。1945年(nian)，硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)產品問世(shi)。1948年(nian)，采(cai)用(yong)高比表面積的(de)(de)氣相法白炭黑補強的(de)(de)硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)研(yan)制(zhi)成功，使硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)性能躍升到實(shi)用(yong)階段，奠(dian)定了現代硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)生(sheng)產技(ji)術的(de)(de)基礎(chu)。從(cong)二(er)甲基二(er)氯硅(gui)烷(wan)合成開始生(sheng)產硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)國家有美(mei)國。俄羅斯、德國、日(ri)本(ben)、韓國和(he)中國等。中國硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)工業化(hua)研(yan)究始于1957年(nian)，多家研(yan)究所和(he)企業陸續開發出各種硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)。到2003年(nian)底，中國硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)生(sheng)產能力為135千(qian)噸(dun)，其中高溫膠(jiao)(jiao)(jiao)100千(qian)噸(dun)。

高溫硫化硅橡膠

高(gao)溫硫(liu)(liu)(liu)(liu)化(hua)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)是(shi)指聚(ju)硅(gui)氧烷(wan)變(bian)成(cheng)彈(dan)性體的(de)(de)過(guo)程(cheng)是(shi)經過(guo)高(gao)溫（110-170℃）硫(liu)(liu)(liu)(liu)化(hua)成(cheng)型(xing)(xing)的(de)(de)。它(ta)主要(yao)以(yi)高(gao)分(fen)子(zi)量的(de)(de)聚(ju)甲基乙烯基硅(gui)氧烷(wan)為生膠(jiao)，混入補強(qiang)填料(liao)、硫(liu)(liu)(liu)(liu)化(hua)劑(ji)等，在加(jia)(jia)熱加(jia)(jia)壓下(xia)硫(liu)(liu)(liu)(liu)化(hua)成(cheng)彈(dan)性體。硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)的(de)(de)補強(qiang)主要(yao)是(shi)各(ge)(ge)種類型(xing)(xing)的(de)(de)白炭黑，可使(shi)硫(liu)(liu)(liu)(liu)化(hua)膠(jiao)的(de)(de)強(qiang)度(du)增加(jia)(jia)數十倍。有時為了降低成(cheng)本或改善膠(jiao)料(liao)性能及賦(fu)予硫(liu)(liu)(liu)(liu)化(hua)膠(jiao)各(ge)(ge)種特(te)殊(shu)的(de)(de)性能，也加(jia)(jia)入相(xiang)應的(de)(de)各(ge)(ge)種添加(jia)(jia)劑(ji)。硫(liu)(liu)(liu)(liu)化(hua)劑(ji)是(shi)各(ge)(ge)種有機過(guo)氧化(hua)物(wu)或加(jia)(jia)成(cheng)反應催化(hua)劑(ji)。

加工(gong)成型方法如圖(tu)所示。一次硫(liu)(liu)化的(de)目的(de)是進行高分子(zi)鏈的(de)交聯反(fan)應(ying)；二次硫(liu)(liu)化的(de)目的(de)是進行補充(chong)交聯、驅除硫(liu)(liu)化劑分解產物和(he)其(qi)他揮發性化合物以穩定硫(liu)(liu)化膠(jiao)的(de)各項性能。常用(yong)的(de)設備有開放式煉(lian)膠(jiao)機、捏合機及(ji)真空密煉(lian)機。

主要性能

（1）高溫(wen)(wen)性(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)顯(xian)著的(de)(de)特征是高溫(wen)(wen)穩定性(xing)(xing)，雖然(ran)(ran)常溫(wen)(wen)下(xia)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)強度僅是天然(ran)(ran)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)或某(mou)些合成橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)一半，但(dan)在200℃以上的(de)(de)高溫(wen)(wen)環境下(xia)，硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)仍能(neng)(neng)(neng)(neng)保持一定的(de)(de)柔韌(ren)性(xing)(xing)、回彈性(xing)(xing)和(he)表(biao)面硬度，且(qie)力(li)學性(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)無(wu)明(ming)顯(xian)變化(hua)(hua)(hua)。（2）低(di)(di)溫(wen)(wen)性(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)玻璃化(hua)(hua)(hua)溫(wen)(wen)度一般為-70~-50℃，特殊(shu)配方可達-100℃，表(biao)明(ming)其低(di)(di)溫(wen)(wen)性(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)優(you)(you)(you)異。這對(dui)航空、宇(yu)航工(gong)業(ye)的(de)(de)意義(yi)重大。（3）耐(nai)(nai)(nai)候性(xing)(xing)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)中(zhong)Si-O-Si鍵對(dui)氧、臭氧及(ji)紫外線等(deng)十分穩定，在不(bu)加任(ren)何添加劑(ji)的(de)(de)情況下(xia)，就具(ju)(ju)有(you)優(you)(you)(you)良的(de)(de)耐(nai)(nai)(nai)候性(xing)(xing)。（4）電氣(qi)(qi)性(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)具(ju)(ju)有(you)優(you)(you)(you)異的(de)(de)絕緣(yuan)性(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)，耐(nai)(nai)(nai)電暈性(xing)(xing)和(he)耐(nai)(nai)(nai)電弧(hu)性(xing)(xing)也非常好。（5）物(wu)理(li)機(ji)械性(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)常溫(wen)(wen)下(xia)的(de)(de)物(wu)理(li)機(ji)械性(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)比通(tong)(tong)用橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)差，但(dan)在150℃的(de)(de)高溫(wen)(wen)和(he)-50℃的(de)(de)低(di)(di)溫(wen)(wen)下(xia)，其物(wu)理(li)機(ji)械性(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)優(you)(you)(you)于(yu)通(tong)(tong)用橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)。（6）耐(nai)(nai)(nai)油及(ji)化(hua)(hua)(hua)學試劑(ji)性(xing)(xing)。普通(tong)(tong)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)具(ju)(ju)有(you)中(zhong)等(deng)的(de)(de)耐(nai)(nai)(nai)油、耐(nai)(nai)(nai)溶劑(ji)性(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)。（7）氣(qi)(qi)體透過(guo)性(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)。室溫(wen)(wen)下(xia)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)對(dui)空氣(qi)(qi)、氮、氧、二氧化(hua)(hua)(hua)碳等(deng)氣(qi)(qi)體的(de)(de)透氣(qi)(qi)性(xing)(xing)比天然(ran)(ran)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)高出30-50倍(bei)。（8）生理(li)惰性(xing)(xing)。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)無(wu)毒(du)，無(wu)味(wei)，無(wu)嗅，與人(ren)體組織不(bu)粘連，具(ju)(ju)有(you)抗凝血作用，對(dui)肌體組織的(de)(de)反應性(xing)(xing)非常少。特別適合作為醫(yi)用材料。

硅橡膠的用量

據(ju)中國汽(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)工(gong)業(ye)協會統計(ji)，2012年(nian)(nian)，汽(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)產銷分別達到(dao)1927.18萬輛和(he)1930.64萬輛，同比分別增長4.63%和(he)4.33%，汽(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)工(gong)業(ye)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)(de)用(yong)(yong)量(liang)約達2.0萬t。根據(ju)觀研(yan)天下的(de)(de)(de)(de)新研(yan)究，增加(jia)有機硅(gui)材料在(zai)汽(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)零(ling)部(bu)件(jian)(jian)方(fang)面的(de)(de)(de)(de)用(yong)(yong)量(liang)，可以大幅度(du)提高汽(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)的(de)(de)(de)(de)安全性能(neng)，因此，汽(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)產量(liang)和(he)單車(che)(che)用(yong)(yong)量(liang)水平的(de)(de)(de)(de)提高都將推(tui)動汽(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)工(gong)業(ye)對硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)需(xu)求的(de)(de)(de)(de)增加(jia)。國家鼓勵自(zi)主品(pin)牌(pai)(pai)的(de)(de)(de)(de)汽(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)發(fa)展，關(guan)鍵汽(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)零(ling)部(bu)件(jian)(jian)實現自(zi)主化(hua)(hua)，《2012年(nian)(nian)度(du)黨政機關(guan)公務(wu)用(yong)(yong)車(che)(che)選用(yong)(yong)車(che)(che)型目(mu)錄（征求意見稿）》為(wei)(wei)自(zi)主品(pin)牌(pai)(pai)擴大在(zai)政府采購(gou)的(de)(de)(de)(de)市場份額，為(wei)(wei)改(gai)變目(mu)前國內政府采購(gou)以合(he)資(zi)品(pin)牌(pai)(pai)產品(pin)為(wei)(wei)主的(de)(de)(de)(de)局(ju)面提供(gong)了保障(zhang)。促進自(zi)主品(pin)牌(pai)(pai)發(fa)展，國產汽(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)業(ye)的(de)(de)(de)(de)繁榮(rong)將為(wei)(wei)汽(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)膠(jiao)的(de)(de)(de)(de)應(ying)用(yong)(yong)提供(gong)有力保障(zhang)。預(yu)測未來3年(nian)(nian)，我國室溫(wen)硫化(hua)(hua)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)在(zai)汽(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)行業(ye)將以年(nian)(nian)均20%增長。

此外(wai)，硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)是(shi)重要的非石(shi)油(you)基合(he)成橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)，約占非石(shi)油(you)基合(he)成橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)消費(fei)(fei)量的98%。但因為石(shi)油(you)價格的大(da)幅上(shang)漲，同時我(wo)國(guo)在(zai)硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的關鍵原料有(you)機(ji)硅(gui)(gui)(gui)(gui)單體(ti)的生產技術方(fang)面取得突(tu)破，有(you)機(ji)硅(gui)(gui)(gui)(gui)單體(ti)的生產技術在(zai)2005年(nian)前(qian)被幾(ji)家跨國(guo)公(gong)司壟斷，但目(mu)前(qian)我(wo)國(guo)已發展成為全球有(you)機(ji)硅(gui)(gui)(gui)(gui)單體(ti)第1大(da)國(guo)，這(zhe)2個(ge)方(fang)面原因使硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的價格從2011年(nian)起開始(shi)(shi)低于石(shi)油(you)基合(he)成橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)，僅約為大(da)宗石(shi)油(you)基橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的80%～90%，成為廉價的合(he)成橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)，并開始(shi)(shi)大(da)規(gui)模替(ti)代石(shi)油(you)基合(he)成橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)。這(zhe)將極大(da)拓展有(you)機(ji)硅(gui)(gui)(gui)(gui)產業的市場空間，同時將帶動硅(gui)(gui)(gui)(gui)油(you)、硅(gui)(gui)(gui)(gui)烷偶聯劑和硅(gui)(gui)(gui)(gui)樹(shu)脂等其他有(you)機(ji)硅(gui)(gui)(gui)(gui)產品的消費(fei)(fei)。