硅橡膠是指主鏈由硅(gui)(gui)和(he)氧(yang)原子交替構成(cheng)，硅(gui)(gui)原子上通常(chang)連有(you)兩個有(you)機基(ji)(ji)團的(de)(de)(de)(de)(de)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠。普通的(de)(de)(de)(de)(de)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠主要由含甲基(ji)(ji)和(he)少量乙(yi)烯基(ji)(ji)的(de)(de)(de)(de)(de)硅(gui)(gui)氧(yang)鏈節組(zu)成(cheng)。苯基(ji)(ji)的(de)(de)(de)(de)(de)引(yin)入(ru)可提高(gao)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠的(de)(de)(de)(de)(de)耐(nai)高(gao)、低溫性(xing)(xing)能(neng)(neng)，三(san)氟丙基(ji)(ji)及(ji)氰基(ji)(ji)的(de)(de)(de)(de)(de)引(yin)入(ru)則(ze)可提高(gao)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠的(de)(de)(de)(de)(de)耐(nai)溫及(ji)耐(nai)油性(xing)(xing)能(neng)(neng)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠耐(nai)低溫性(xing)(xing)能(neng)(neng)良好，一(yi)般在-55℃下仍能(neng)(neng)工作(zuo)。引(yin)入(ru)苯基(ji)(ji)后，可達-73℃。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠的(de)(de)(de)(de)(de)耐(nai)熱性(xing)(xing)能(neng)(neng)也很突(tu)出(chu)，在180℃下可長期工作(zuo)，稍高(gao)于200℃也能(neng)(neng)承(cheng)受數周(zhou)或更長時(shi)間(jian)仍有(you)彈性(xing)(xing)，瞬時(shi)可耐(nai)300℃以上的(de)(de)(de)(de)(de)高(gao)溫。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠的(de)(de)(de)(de)(de)透(tou)(tou)氣性(xing)(xing)好，氧(yang)氣透(tou)(tou)過率在合成(cheng)聚(ju)合物中是較高(gao)的(de)(de)(de)(de)(de)。此(ci)外，硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠還具有(you)生理惰性(xing)(xing)、不會導致凝血的(de)(de)(de)(de)(de)突(tu)出(chu)特性(xing)(xing)，因此(ci)在醫用(yong)領(ling)域應用(yong)廣泛。

主要品種

硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)分(fen)(fen)(fen)類的(de)(de)方法很(hen)多，通(tong)常按(an)固化前的(de)(de)形(xing)態分(fen)(fen)(fen)為(wei)固體(ti)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)和(he)(he)液體(ti)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)；按(an)硫化溫(wen)度分(fen)(fen)(fen)為(wei)室溫(wen)硫化硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)，高溫(wen)硫化硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)；按(an)所用單體(ti)的(de)(de)不同(tong)，可(ke)分(fen)(fen)(fen)為(wei)甲基乙(yi)烯(xi)基硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)，甲基苯基乙(yi)烯(xi)基硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)、氟硅(gui)(gui)，腈硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)等；按(an)性能和(he)(he)用途的(de)(de)不同(tong)又可(ke)分(fen)(fen)(fen)為(wei)通(tong)用型(xing)(xing)、超耐(nai)(nai)低溫(wen)型(xing)(xing)、超耐(nai)(nai)高溫(wen)型(xing)(xing)、高強力型(xing)(xing)、耐(nai)(nai)油(you)型(xing)(xing)、醫用型(xing)(xing)等等。

發展史

硅橡(xiang)膠(jiao)(jiao)早期是由美國(guo)(guo)(guo)(guo)以三氯化鐵為催(cui)化劑合成的(de)(de)。1945年，硅橡(xiang)膠(jiao)(jiao)產(chan)(chan)品問世。1948年，采用(yong)高(gao)比表(biao)面積(ji)的(de)(de)氣(qi)相法白炭黑補(bu)強的(de)(de)硅橡(xiang)膠(jiao)(jiao)研制成功，使硅橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)性能(neng)躍升(sheng)到實用(yong)階段，奠定了現代硅橡(xiang)膠(jiao)(jiao)生(sheng)產(chan)(chan)技術(shu)的(de)(de)基(ji)礎(chu)。從二(er)甲基(ji)二(er)氯硅烷(wan)合成開始生(sheng)產(chan)(chan)硅橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)國(guo)(guo)(guo)(guo)家有美國(guo)(guo)(guo)(guo)。俄羅斯、德國(guo)(guo)(guo)(guo)、日本、韓(han)國(guo)(guo)(guo)(guo)和(he)中國(guo)(guo)(guo)(guo)等。中國(guo)(guo)(guo)(guo)硅橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)工業化研究始于1957年，多家研究所和(he)企業陸續開發出各種(zhong)硅橡(xiang)膠(jiao)(jiao)。到2003年底，中國(guo)(guo)(guo)(guo)硅橡(xiang)膠(jiao)(jiao)生(sheng)產(chan)(chan)能(neng)力為135千噸，其中高(gao)溫膠(jiao)(jiao)100千噸。

高溫硫化硅橡膠

高溫(wen)硫(liu)化硅橡膠(jiao)是(shi)(shi)指聚硅氧烷變成(cheng)彈性(xing)體的(de)過(guo)程是(shi)(shi)經過(guo)高溫(wen)（110-170℃）硫(liu)化成(cheng)型(xing)的(de)。它主要以(yi)高分(fen)子(zi)量的(de)聚甲基(ji)乙烯(xi)基(ji)硅氧烷為生膠(jiao)，混入補強(qiang)填料、硫(liu)化劑等，在加(jia)(jia)熱加(jia)(jia)壓下硫(liu)化成(cheng)彈性(xing)體。硅橡膠(jiao)的(de)補強(qiang)主要是(shi)(shi)各種(zhong)類型(xing)的(de)白炭黑，可(ke)使(shi)硫(liu)化膠(jiao)的(de)強(qiang)度(du)增加(jia)(jia)數十倍(bei)。有時(shi)為了降(jiang)低成(cheng)本(ben)或改善(shan)膠(jiao)料性(xing)能及(ji)賦予硫(liu)化膠(jiao)各種(zhong)特殊的(de)性(xing)能，也加(jia)(jia)入相應的(de)各種(zhong)添加(jia)(jia)劑。硫(liu)化劑是(shi)(shi)各種(zhong)有機過(guo)氧化物或加(jia)(jia)成(cheng)反(fan)應催化劑。

加工成(cheng)型(xing)方法如(ru)圖所示。一次硫(liu)化(hua)的(de)目(mu)(mu)的(de)是進(jin)行高(gao)分子鏈的(de)交聯反應；二次硫(liu)化(hua)的(de)目(mu)(mu)的(de)是進(jin)行補充交聯、驅除硫(liu)化(hua)劑(ji)分解產物(wu)和其他揮發性化(hua)合(he)物(wu)以(yi)穩定硫(liu)化(hua)膠(jiao)的(de)各(ge)項性能。常用的(de)設備(bei)有開(kai)放式(shi)煉膠(jiao)機(ji)、捏合(he)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)。硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)顯著的(de)(de)(de)(de)特征是高(gao)溫(wen)(wen)(wen)(wen)穩定性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)，雖然常(chang)溫(wen)(wen)(wen)(wen)下硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)強(qiang)度(du)僅(jin)是天然橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)或某些合成橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)一(yi)半，但在200℃以(yi)上的(de)(de)(de)(de)高(gao)溫(wen)(wen)(wen)(wen)環境下，硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)仍能(neng)保持一(yi)定的(de)(de)(de)(de)柔韌性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)、回彈性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)和表面(mian)硬(ying)度(du)，且(qie)力學性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)無明(ming)顯變化(hua)(hua)。（2）低(di)溫(wen)(wen)(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)玻(bo)璃(li)化(hua)(hua)溫(wen)(wen)(wen)(wen)度(du)一(yi)般(ban)為(wei)-70~-50℃，特殊配方可達-100℃，表明(ming)其(qi)低(di)溫(wen)(wen)(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)優異(yi)。這對(dui)航(hang)空、宇航(hang)工業(ye)的(de)(de)(de)(de)意義(yi)重(zhong)大(da)。（3）耐(nai)(nai)候性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)中(zhong)Si-O-Si鍵對(dui)氧(yang)(yang)、臭(chou)氧(yang)(yang)及紫(zi)外線等十分穩定，在不(bu)加(jia)任何添加(jia)劑的(de)(de)(de)(de)情況(kuang)下，就(jiu)具有(you)優良的(de)(de)(de)(de)耐(nai)(nai)候性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)。（4）電(dian)氣(qi)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)。硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)具有(you)優異(yi)的(de)(de)(de)(de)絕緣性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)，耐(nai)(nai)電(dian)暈(yun)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)和耐(nai)(nai)電(dian)弧(hu)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)也非(fei)常(chang)好。（5）物理(li)機(ji)械(xie)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)。硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)常(chang)溫(wen)(wen)(wen)(wen)下的(de)(de)(de)(de)物理(li)機(ji)械(xie)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)比(bi)通(tong)(tong)用(yong)(yong)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)差，但在150℃的(de)(de)(de)(de)高(gao)溫(wen)(wen)(wen)(wen)和-50℃的(de)(de)(de)(de)低(di)溫(wen)(wen)(wen)(wen)下，其(qi)物理(li)機(ji)械(xie)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)優于通(tong)(tong)用(yong)(yong)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)。（6）耐(nai)(nai)油(you)及化(hua)(hua)學試劑性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)。普通(tong)(tong)硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)具有(you)中(zhong)等的(de)(de)(de)(de)耐(nai)(nai)油(you)、耐(nai)(nai)溶劑性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)。（7）氣(qi)體(ti)透過性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)。室溫(wen)(wen)(wen)(wen)下硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)對(dui)空氣(qi)、氮(dan)、氧(yang)(yang)、二氧(yang)(yang)化(hua)(hua)碳等氣(qi)體(ti)的(de)(de)(de)(de)透氣(qi)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)比(bi)天然橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)高(gao)出30-50倍。（8）生理(li)惰性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)。硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)無毒，無味，無嗅(xiu)，與人體(ti)組織不(bu)粘連，具有(you)抗凝血作用(yong)(yong)，對(dui)肌體(ti)組織的(de)(de)(de)(de)反應性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)非(fei)常(chang)少。特別適(shi)合作為(wei)醫用(yong)(yong)材料。

硅橡膠的用量

據(ju)中(zhong)國汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)工業協會統(tong)計(ji)，2012年(nian)，汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)產(chan)銷(xiao)分別達到1927.18萬輛(liang)和(he)(he)1930.64萬輛(liang)，同比分別增(zeng)(zeng)長4.63%和(he)(he)4.33%，汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)工業硅(gui)(gui)橡膠(jiao)的(de)(de)(de)用量約達2.0萬t。根據(ju)觀研天下的(de)(de)(de)新研究，增(zeng)(zeng)加(jia)(jia)有機硅(gui)(gui)材料在(zai)汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)零(ling)部(bu)件(jian)方面(mian)的(de)(de)(de)用量，可(ke)以(yi)大幅度提(ti)(ti)高汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)的(de)(de)(de)安全性(xing)能，因此，汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)產(chan)量和(he)(he)單車(che)(che)(che)(che)用量水(shui)平的(de)(de)(de)提(ti)(ti)高都(dou)將推動汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)工業對硅(gui)(gui)橡膠(jiao)需求的(de)(de)(de)增(zeng)(zeng)加(jia)(jia)。國家鼓(gu)勵自(zi)(zi)主(zhu)品(pin)牌的(de)(de)(de)汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)發(fa)展(zhan)，關鍵汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)零(ling)部(bu)件(jian)實現(xian)自(zi)(zi)主(zhu)化(hua)(hua)，《2012年(nian)度黨政機關公務(wu)用車(che)(che)(che)(che)選用車(che)(che)(che)(che)型目錄(lu)（征求意見稿(gao)）》為(wei)自(zi)(zi)主(zhu)品(pin)牌擴大在(zai)政府采(cai)購(gou)的(de)(de)(de)市場(chang)份額，為(wei)改(gai)變目前國內政府采(cai)購(gou)以(yi)合資品(pin)牌產(chan)品(pin)為(wei)主(zhu)的(de)(de)(de)局面(mian)提(ti)(ti)供(gong)(gong)了保(bao)障。促進自(zi)(zi)主(zhu)品(pin)牌發(fa)展(zhan)，國產(chan)汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)業的(de)(de)(de)繁(fan)榮將為(wei)汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)膠(jiao)的(de)(de)(de)應用提(ti)(ti)供(gong)(gong)有力保(bao)障。預測未來3年(nian)，我(wo)國室溫硫化(hua)(hua)硅(gui)(gui)橡膠(jiao)在(zai)汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)行(xing)業將以(yi)年(nian)均20%增(zeng)(zeng)長。

此外，硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)是重(zhong)要(yao)的(de)(de)(de)(de)非石油基合(he)(he)成(cheng)(cheng)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)，約占非石油基合(he)(he)成(cheng)(cheng)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)消費(fei)量的(de)(de)(de)(de)98%。但(dan)因(yin)為石油價(jia)(jia)格的(de)(de)(de)(de)大幅上漲，同(tong)時(shi)我(wo)國(guo)在(zai)硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)關鍵原料有(you)機硅(gui)單體的(de)(de)(de)(de)生產(chan)(chan)(chan)技(ji)術(shu)方面(mian)取得(de)突破，有(you)機硅(gui)單體的(de)(de)(de)(de)生產(chan)(chan)(chan)技(ji)術(shu)在(zai)2005年(nian)(nian)前被幾家跨國(guo)公(gong)司壟斷，但(dan)目前我(wo)國(guo)已(yi)發展(zhan)成(cheng)(cheng)為全(quan)球有(you)機硅(gui)單體第(di)1大國(guo)，這(zhe)2個(ge)方面(mian)原因(yin)使(shi)硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)價(jia)(jia)格從2011年(nian)(nian)起開始低于石油基合(he)(he)成(cheng)(cheng)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)，僅約為大宗石油基橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)80%～90%，成(cheng)(cheng)為廉價(jia)(jia)的(de)(de)(de)(de)合(he)(he)成(cheng)(cheng)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)，并開始大規模替代石油基合(he)(he)成(cheng)(cheng)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)。這(zhe)將(jiang)極(ji)大拓展(zhan)有(you)機硅(gui)產(chan)(chan)(chan)業的(de)(de)(de)(de)市(shi)場空間(jian)，同(tong)時(shi)將(jiang)帶動硅(gui)油、硅(gui)烷偶聯劑和硅(gui)樹脂等其他有(you)機硅(gui)產(chan)(chan)(chan)品(pin)的(de)(de)(de)(de)消費(fei)。