硅橡膠是指主(zhu)鏈由(you)硅(gui)(gui)(gui)和(he)氧原子(zi)(zi)交替構成(cheng)，硅(gui)(gui)(gui)原子(zi)(zi)上通常(chang)連有兩個有機(ji)基(ji)(ji)團(tuan)的(de)(de)(de)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠。普通的(de)(de)(de)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠主(zhu)要由(you)含甲基(ji)(ji)和(he)少量乙烯基(ji)(ji)的(de)(de)(de)硅(gui)(gui)(gui)氧鏈節組成(cheng)。苯基(ji)(ji)的(de)(de)(de)引入可(ke)提(ti)高(gao)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠的(de)(de)(de)耐(nai)(nai)高(gao)、低(di)溫(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)能(neng)，三氟丙基(ji)(ji)及氰基(ji)(ji)的(de)(de)(de)引入則可(ke)提(ti)高(gao)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠的(de)(de)(de)耐(nai)(nai)溫(wen)(wen)及耐(nai)(nai)油性(xing)(xing)(xing)能(neng)。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠耐(nai)(nai)低(di)溫(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)能(neng)良好，一般在(zai)(zai)-55℃下仍能(neng)工(gong)作(zuo)。引入苯基(ji)(ji)后，可(ke)達-73℃。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠的(de)(de)(de)耐(nai)(nai)熱性(xing)(xing)(xing)能(neng)也很突出(chu)，在(zai)(zai)180℃下可(ke)長期工(gong)作(zuo)，稍高(gao)于200℃也能(neng)承(cheng)受數周或更長時間仍有彈(dan)性(xing)(xing)(xing)，瞬時可(ke)耐(nai)(nai)300℃以上的(de)(de)(de)高(gao)溫(wen)(wen)。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠的(de)(de)(de)透(tou)氣性(xing)(xing)(xing)好，氧氣透(tou)過(guo)率(lv)在(zai)(zai)合成(cheng)聚合物(wu)中是較高(gao)的(de)(de)(de)。此(ci)外，硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠還具有生理惰(duo)性(xing)(xing)(xing)、不會導(dao)致(zhi)凝血的(de)(de)(de)突出(chu)特性(xing)(xing)(xing)，因此(ci)在(zai)(zai)醫用(yong)(yong)領域應用(yong)(yong)廣(guang)泛(fan)。

主要品種

硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠分(fen)(fen)類的(de)方法(fa)很多，通常按(an)固化(hua)(hua)前的(de)形態分(fen)(fen)為(wei)固體(ti)(ti)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠和液體(ti)(ti)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠；按(an)硫化(hua)(hua)溫度分(fen)(fen)為(wei)室溫硫化(hua)(hua)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠，高溫硫化(hua)(hua)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠；按(an)所用(yong)(yong)單體(ti)(ti)的(de)不同(tong)，可(ke)分(fen)(fen)為(wei)甲基乙烯基硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠，甲基苯(ben)基乙烯基硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠、氟硅(gui)(gui)(gui)，腈硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠等；按(an)性(xing)能和用(yong)(yong)途(tu)的(de)不同(tong)又可(ke)分(fen)(fen)為(wei)通用(yong)(yong)型、超(chao)耐(nai)低(di)溫型、超(chao)耐(nai)高溫型、高強力型、耐(nai)油型、醫用(yong)(yong)型等等。

發展史

硅(gui)(gui)橡膠(jiao)早期是由美國以三氯化鐵為催化劑合(he)成(cheng)的(de)(de)。1945年，硅(gui)(gui)橡膠(jiao)產(chan)品(pin)問世。1948年，采用高比(bi)表面積的(de)(de)氣相(xiang)法白炭黑補強的(de)(de)硅(gui)(gui)橡膠(jiao)研制成(cheng)功，使硅(gui)(gui)橡膠(jiao)的(de)(de)性(xing)能(neng)躍(yue)升到實用階段，奠(dian)定(ding)了現代硅(gui)(gui)橡膠(jiao)生產(chan)技術(shu)的(de)(de)基礎。從二甲(jia)基二氯硅(gui)(gui)烷合(he)成(cheng)開始(shi)(shi)生產(chan)硅(gui)(gui)橡膠(jiao)的(de)(de)國家(jia)有美國。俄(e)羅斯、德國、日(ri)本、韓國和中(zhong)(zhong)(zhong)國等。中(zhong)(zhong)(zhong)國硅(gui)(gui)橡膠(jiao)的(de)(de)工業(ye)化研究(jiu)始(shi)(shi)于(yu)1957年，多家(jia)研究(jiu)所和企(qi)業(ye)陸續開發出各種(zhong)硅(gui)(gui)橡膠(jiao)。到2003年底，中(zhong)(zhong)(zhong)國硅(gui)(gui)橡膠(jiao)生產(chan)能(neng)力為135千噸，其中(zhong)(zhong)(zhong)高溫膠(jiao)100千噸。

高溫硫化硅橡膠

高溫(wen)硫化(hua)硅橡(xiang)膠(jiao)(jiao)是(shi)指聚硅氧(yang)烷(wan)變成(cheng)彈性體(ti)的(de)(de)過(guo)程是(shi)經過(guo)高溫(wen)（110-170℃）硫化(hua)成(cheng)型的(de)(de)。它主要(yao)以(yi)高分子量的(de)(de)聚甲基(ji)乙(yi)烯(xi)基(ji)硅氧(yang)烷(wan)為生(sheng)膠(jiao)(jiao)，混(hun)入補強(qiang)填料、硫化(hua)劑等，在加(jia)熱(re)加(jia)壓(ya)下硫化(hua)成(cheng)彈性體(ti)。硅橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)補強(qiang)主要(yao)是(shi)各種(zhong)類型的(de)(de)白炭黑(hei)，可使硫化(hua)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)強(qiang)度增加(jia)數十(shi)倍(bei)。有(you)時為了降低成(cheng)本(ben)或(huo)改善(shan)膠(jiao)(jiao)料性能及賦予(yu)硫化(hua)膠(jiao)(jiao)各種(zhong)特殊的(de)(de)性能，也加(jia)入相應的(de)(de)各種(zhong)添(tian)加(jia)劑。硫化(hua)劑是(shi)各種(zhong)有(you)機(ji)過(guo)氧(yang)化(hua)物或(huo)加(jia)成(cheng)反應催化(hua)劑。

加工成型方法如圖所示。一(yi)次硫(liu)(liu)化的(de)目的(de)是進行(xing)高(gao)分子鏈的(de)交(jiao)聯反應(ying)；二次硫(liu)(liu)化的(de)目的(de)是進行(xing)補充交(jiao)聯、驅除硫(liu)(liu)化劑分解產物和其他揮發性(xing)化合物以穩定硫(liu)(liu)化膠(jiao)的(de)各項性(xing)能。常用的(de)設備有(you)開放式(shi)煉膠(jiao)機、捏(nie)合機及(ji)真空密(mi)煉機。

主要性能

（1）高(gao)溫(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)顯著的(de)(de)(de)(de)(de)(de)特征是高(gao)溫(wen)(wen)穩定性(xing)(xing)(xing)(xing)，雖(sui)然(ran)常(chang)溫(wen)(wen)下硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)強度(du)僅是天然(ran)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)或(huo)某些合成橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)一(yi)半，但(dan)在(zai)200℃以(yi)上的(de)(de)(de)(de)(de)(de)高(gao)溫(wen)(wen)環境下，硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)仍能(neng)(neng)保持一(yi)定的(de)(de)(de)(de)(de)(de)柔韌性(xing)(xing)(xing)(xing)、回彈性(xing)(xing)(xing)(xing)和(he)(he)表面硬度(du)，且力學性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)無明顯變化(hua)(hua)。（2）低(di)溫(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)玻璃化(hua)(hua)溫(wen)(wen)度(du)一(yi)般為-70~-50℃，特殊(shu)配方可達-100℃，表明其低(di)溫(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)優異。這對(dui)(dui)(dui)航(hang)空、宇航(hang)工業的(de)(de)(de)(de)(de)(de)意義重大。（3）耐(nai)候(hou)性(xing)(xing)(xing)(xing)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)中Si-O-Si鍵對(dui)(dui)(dui)氧(yang)、臭(chou)氧(yang)及紫外線等十分穩定，在(zai)不加任何添加劑(ji)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)情(qing)況下，就具有優良(liang)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)耐(nai)候(hou)性(xing)(xing)(xing)(xing)。（4）電氣性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)具有優異的(de)(de)(de)(de)(de)(de)絕緣性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)，耐(nai)電暈性(xing)(xing)(xing)(xing)和(he)(he)耐(nai)電弧性(xing)(xing)(xing)(xing)也非常(chang)好(hao)。（5）物(wu)理(li)機(ji)械性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)常(chang)溫(wen)(wen)下的(de)(de)(de)(de)(de)(de)物(wu)理(li)機(ji)械性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)比通(tong)用橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)差，但(dan)在(zai)150℃的(de)(de)(de)(de)(de)(de)高(gao)溫(wen)(wen)和(he)(he)-50℃的(de)(de)(de)(de)(de)(de)低(di)溫(wen)(wen)下，其物(wu)理(li)機(ji)械性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)優于通(tong)用橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)。（6）耐(nai)油及化(hua)(hua)學試劑(ji)性(xing)(xing)(xing)(xing)。普通(tong)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)具有中等的(de)(de)(de)(de)(de)(de)耐(nai)油、耐(nai)溶(rong)劑(ji)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。（7）氣體(ti)(ti)透過性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。室溫(wen)(wen)下硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)對(dui)(dui)(dui)空氣、氮、氧(yang)、二氧(yang)化(hua)(hua)碳等氣體(ti)(ti)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)透氣性(xing)(xing)(xing)(xing)比天然(ran)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)高(gao)出30-50倍。（8）生理(li)惰性(xing)(xing)(xing)(xing)。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)無毒，無味，無嗅，與(yu)人體(ti)(ti)組織不粘連，具有抗凝(ning)血作(zuo)用，對(dui)(dui)(dui)肌體(ti)(ti)組織的(de)(de)(de)(de)(de)(de)反應性(xing)(xing)(xing)(xing)非常(chang)少(shao)。特別適合作(zuo)為醫用材料(liao)。

硅橡膠的用量

據中(zhong)國(guo)(guo)汽(qi)車(che)(che)工(gong)(gong)業(ye)(ye)協會統計，2012年(nian)，汽(qi)車(che)(che)產(chan)銷分(fen)別達到1927.18萬輛(liang)和1930.64萬輛(liang)，同比分(fen)別增(zeng)長(chang)4.63%和4.33%，汽(qi)車(che)(che)工(gong)(gong)業(ye)(ye)硅橡膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)用(yong)量(liang)約達2.0萬t。根據觀研(yan)天下的(de)(de)(de)(de)新(xin)研(yan)究，增(zeng)加有機硅材(cai)料在(zai)汽(qi)車(che)(che)零部件方(fang)面的(de)(de)(de)(de)用(yong)量(liang)，可以大(da)幅度提(ti)高汽(qi)車(che)(che)的(de)(de)(de)(de)安(an)全性(xing)能，因此，汽(qi)車(che)(che)產(chan)量(liang)和單車(che)(che)用(yong)量(liang)水平的(de)(de)(de)(de)提(ti)高都(dou)將(jiang)(jiang)推動汽(qi)車(che)(che)工(gong)(gong)業(ye)(ye)對硅橡膠(jiao)(jiao)需求的(de)(de)(de)(de)增(zeng)加。國(guo)(guo)家鼓勵自(zi)主品(pin)(pin)牌的(de)(de)(de)(de)汽(qi)車(che)(che)發展，關(guan)鍵汽(qi)車(che)(che)零部件實現自(zi)主化，《2012年(nian)度黨政機關(guan)公(gong)務用(yong)車(che)(che)選用(yong)車(che)(che)型目錄(lu)（征求意見稿(gao)）》為(wei)(wei)(wei)自(zi)主品(pin)(pin)牌擴(kuo)大(da)在(zai)政府采購的(de)(de)(de)(de)市場份額，為(wei)(wei)(wei)改變(bian)目前國(guo)(guo)內(nei)政府采購以合資品(pin)(pin)牌產(chan)品(pin)(pin)為(wei)(wei)(wei)主的(de)(de)(de)(de)局面提(ti)供(gong)(gong)了保障。促進自(zi)主品(pin)(pin)牌發展，國(guo)(guo)產(chan)汽(qi)車(che)(che)業(ye)(ye)的(de)(de)(de)(de)繁榮將(jiang)(jiang)為(wei)(wei)(wei)汽(qi)車(che)(che)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)應(ying)用(yong)提(ti)供(gong)(gong)有力保障。預測(ce)未來3年(nian)，我國(guo)(guo)室溫硫化硅橡膠(jiao)(jiao)在(zai)汽(qi)車(che)(che)行業(ye)(ye)將(jiang)(jiang)以年(nian)均20%增(zeng)長(chang)。

此外，硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)是重要的(de)(de)(de)非石(shi)油(you)基合成(cheng)(cheng)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)，約(yue)占非石(shi)油(you)基合成(cheng)(cheng)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)消費量(liang)的(de)(de)(de)98%。但(dan)因為石(shi)油(you)價格(ge)(ge)的(de)(de)(de)大(da)(da)幅上漲，同時我(wo)國(guo)在硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)關鍵原料有(you)機硅(gui)單(dan)體(ti)(ti)的(de)(de)(de)生(sheng)(sheng)產(chan)(chan)技(ji)術(shu)方面(mian)取(qu)得突破，有(you)機硅(gui)單(dan)體(ti)(ti)的(de)(de)(de)生(sheng)(sheng)產(chan)(chan)技(ji)術(shu)在2005年前(qian)被幾家(jia)跨國(guo)公(gong)司(si)壟斷，但(dan)目前(qian)我(wo)國(guo)已發(fa)展成(cheng)(cheng)為全球有(you)機硅(gui)單(dan)體(ti)(ti)第1大(da)(da)國(guo)，這2個方面(mian)原因使硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)價格(ge)(ge)從2011年起開(kai)始低于(yu)石(shi)油(you)基合成(cheng)(cheng)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)，僅約(yue)為大(da)(da)宗(zong)石(shi)油(you)基橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)80%～90%，成(cheng)(cheng)為廉價的(de)(de)(de)合成(cheng)(cheng)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)，并開(kai)始大(da)(da)規模(mo)替代石(shi)油(you)基合成(cheng)(cheng)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)。這將(jiang)極大(da)(da)拓展有(you)機硅(gui)產(chan)(chan)業的(de)(de)(de)市場空間，同時將(jiang)帶動硅(gui)油(you)、硅(gui)烷偶聯劑(ji)和硅(gui)樹脂(zhi)等其他有(you)機硅(gui)產(chan)(chan)品的(de)(de)(de)消費。