硅橡膠是指主鏈由(you)硅(gui)和氧(yang)原子交替構(gou)成(cheng)，硅(gui)原子上通常連有(you)兩個有(you)機基(ji)團(tuan)的(de)(de)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)。普通的(de)(de)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)主要由(you)含(han)甲(jia)基(ji)和少量乙烯基(ji)的(de)(de)硅(gui)氧(yang)鏈節組成(cheng)。苯基(ji)的(de)(de)引入(ru)可(ke)(ke)提(ti)高(gao)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)耐高(gao)、低(di)溫性能(neng)，三氟(fu)丙基(ji)及(ji)氰基(ji)的(de)(de)引入(ru)則可(ke)(ke)提(ti)高(gao)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)耐溫及(ji)耐油性能(neng)。硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)耐低(di)溫性能(neng)良好(hao)，一(yi)般在-55℃下仍能(neng)工(gong)作。引入(ru)苯基(ji)后，可(ke)(ke)達-73℃。硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)耐熱性能(neng)也很突出(chu)，在180℃下可(ke)(ke)長期工(gong)作，稍高(gao)于200℃也能(neng)承受(shou)數(shu)周或更長時(shi)間仍有(you)彈性，瞬(shun)時(shi)可(ke)(ke)耐300℃以上的(de)(de)高(gao)溫。硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)透(tou)氣性好(hao)，氧(yang)氣透(tou)過率(lv)在合成(cheng)聚合物(wu)中是較高(gao)的(de)(de)。此(ci)外，硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)還具有(you)生理惰性、不會導致凝血的(de)(de)突出(chu)特性，因(yin)此(ci)在醫用領域應用廣泛。

主要品種

硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)分(fen)(fen)類的方法很多，通常(chang)按(an)固化(hua)前的形(xing)態分(fen)(fen)為(wei)固體硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)和液(ye)體硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)；按(an)硫(liu)化(hua)溫度(du)分(fen)(fen)為(wei)室溫硫(liu)化(hua)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)，高(gao)溫硫(liu)化(hua)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)；按(an)所用(yong)(yong)單(dan)體的不(bu)同，可分(fen)(fen)為(wei)甲基(ji)乙烯基(ji)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)，甲基(ji)苯基(ji)乙烯基(ji)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)、氟硅(gui)(gui)，腈(jing)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)等(deng)；按(an)性能和用(yong)(yong)途的不(bu)同又可分(fen)(fen)為(wei)通用(yong)(yong)型(xing)(xing)(xing)、超耐(nai)低(di)溫型(xing)(xing)(xing)、超耐(nai)高(gao)溫型(xing)(xing)(xing)、高(gao)強(qiang)力(li)型(xing)(xing)(xing)、耐(nai)油型(xing)(xing)(xing)、醫用(yong)(yong)型(xing)(xing)(xing)等(deng)等(deng)。

發展史

硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)早期是由美(mei)國(guo)(guo)(guo)以三氯化鐵為催化劑合成的(de)(de)(de)。1945年(nian)，硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)產品問(wen)世。1948年(nian)，采用高比(bi)表面積(ji)的(de)(de)(de)氣相法白炭黑補強的(de)(de)(de)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)研(yan)制成功，使硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)性(xing)能(neng)躍升到實(shi)用階段，奠定(ding)了現代硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)生(sheng)產技術的(de)(de)(de)基礎(chu)。從二甲基二氯硅(gui)(gui)烷合成開始生(sheng)產硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)國(guo)(guo)(guo)家(jia)有(you)美(mei)國(guo)(guo)(guo)。俄羅斯(si)、德(de)國(guo)(guo)(guo)、日(ri)本、韓國(guo)(guo)(guo)和中國(guo)(guo)(guo)等。中國(guo)(guo)(guo)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)工業化研(yan)究始于1957年(nian)，多家(jia)研(yan)究所和企業陸續開發(fa)出各種(zhong)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)。到2003年(nian)底，中國(guo)(guo)(guo)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)生(sheng)產能(neng)力為135千噸，其(qi)中高溫膠(jiao)(jiao)100千噸。

高溫硫化硅橡膠

高(gao)溫硫(liu)(liu)(liu)化(hua)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)是指聚(ju)硅(gui)氧烷變成彈性體的過(guo)(guo)程(cheng)是經過(guo)(guo)高(gao)溫（110-170℃）硫(liu)(liu)(liu)化(hua)成型(xing)的。它主要以高(gao)分子量(liang)的聚(ju)甲基乙(yi)烯基硅(gui)氧烷為生膠(jiao)，混(hun)入補強填(tian)料、硫(liu)(liu)(liu)化(hua)劑(ji)(ji)等，在(zai)加(jia)熱(re)加(jia)壓下硫(liu)(liu)(liu)化(hua)成彈性體。硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)的補強主要是各種(zhong)類型(xing)的白炭黑，可使硫(liu)(liu)(liu)化(hua)膠(jiao)的強度增加(jia)數十倍。有(you)時為了降低成本或改善(shan)膠(jiao)料性能(neng)(neng)及賦予(yu)硫(liu)(liu)(liu)化(hua)膠(jiao)各種(zhong)特殊的性能(neng)(neng)，也加(jia)入相應的各種(zhong)添加(jia)劑(ji)(ji)。硫(liu)(liu)(liu)化(hua)劑(ji)(ji)是各種(zhong)有(you)機過(guo)(guo)氧化(hua)物(wu)或加(jia)成反(fan)應催化(hua)劑(ji)(ji)。

加工(gong)成(cheng)型方法如圖(tu)所(suo)示。一次(ci)硫化(hua)(hua)的(de)(de)(de)目的(de)(de)(de)是進(jin)行高分(fen)子(zi)鏈的(de)(de)(de)交聯反應；二次(ci)硫化(hua)(hua)的(de)(de)(de)目的(de)(de)(de)是進(jin)行補充(chong)交聯、驅(qu)除硫化(hua)(hua)劑分(fen)解產物和(he)其他揮發性化(hua)(hua)合(he)物以穩定硫化(hua)(hua)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)各項性能。常用(yong)的(de)(de)(de)設備有開放式煉(lian)膠(jiao)(jiao)機、捏合(he)機及真空密煉(lian)機。

主要性能

（1）高(gao)(gao)溫(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。硅橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)顯(xian)著的(de)(de)(de)(de)(de)特征是(shi)高(gao)(gao)溫(wen)穩定性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)，雖然常溫(wen)下(xia)硅橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)(de)強度僅是(shi)天然橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)或某些合成(cheng)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)(de)一(yi)半，但在(zai)(zai)200℃以上的(de)(de)(de)(de)(de)高(gao)(gao)溫(wen)環(huan)境下(xia)，硅橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)仍能(neng)(neng)保持一(yi)定的(de)(de)(de)(de)(de)柔韌性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)、回彈性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)和(he)表面硬(ying)度，且(qie)力(li)學性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)無明(ming)顯(xian)變化(hua)。（2）低(di)(di)溫(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)硅橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)(de)玻璃(li)化(hua)溫(wen)度一(yi)般為(wei)-70~-50℃，特殊配方可達-100℃，表明(ming)其低(di)(di)溫(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)優(you)(you)異(yi)。這對航(hang)空、宇航(hang)工業的(de)(de)(de)(de)(de)意義重大。（3）耐(nai)候性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)硅橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)中Si-O-Si鍵對氧、臭氧及紫外(wai)線等(deng)十(shi)分穩定，在(zai)(zai)不加(jia)任何(he)添(tian)加(jia)劑的(de)(de)(de)(de)(de)情況下(xia)，就具(ju)有(you)優(you)(you)良的(de)(de)(de)(de)(de)耐(nai)候性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)。（4）電氣(qi)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。硅橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)具(ju)有(you)優(you)(you)異(yi)的(de)(de)(de)(de)(de)絕緣性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)，耐(nai)電暈(yun)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)和(he)耐(nai)電弧(hu)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)也非(fei)常好。（5）物(wu)(wu)理機械性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。硅橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)常溫(wen)下(xia)的(de)(de)(de)(de)(de)物(wu)(wu)理機械性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)比通用(yong)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)差，但在(zai)(zai)150℃的(de)(de)(de)(de)(de)高(gao)(gao)溫(wen)和(he)-50℃的(de)(de)(de)(de)(de)低(di)(di)溫(wen)下(xia)，其物(wu)(wu)理機械性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)優(you)(you)于通用(yong)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)。（6）耐(nai)油及化(hua)學試劑性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)。普通硅橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)具(ju)有(you)中等(deng)的(de)(de)(de)(de)(de)耐(nai)油、耐(nai)溶劑性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。（7）氣(qi)體透過(guo)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。室(shi)溫(wen)下(xia)硅橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)對空氣(qi)、氮、氧、二氧化(hua)碳等(deng)氣(qi)體的(de)(de)(de)(de)(de)透氣(qi)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)比天然橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)高(gao)(gao)出30-50倍。（8）生(sheng)理惰性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)。硅橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)無毒，無味(wei)，無嗅，與人體組織不粘連，具(ju)有(you)抗凝(ning)血(xue)作用(yong)，對肌體組織的(de)(de)(de)(de)(de)反應性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)非(fei)常少。特別適合作為(wei)醫用(yong)材(cai)料。

硅橡膠的用量

據中國汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)工業(ye)(ye)協會統(tong)計(ji)，2012年(nian)，汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)產(chan)(chan)(chan)銷分別(bie)達到(dao)1927.18萬輛和(he)1930.64萬輛，同比分別(bie)增長4.63%和(he)4.33%，汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)工業(ye)(ye)硅橡膠的(de)(de)(de)用(yong)量(liang)約達2.0萬t。根據觀(guan)研天下的(de)(de)(de)新研究，增加有(you)機硅材料(liao)在汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)零部件(jian)方面的(de)(de)(de)用(yong)量(liang)，可以(yi)(yi)大幅度(du)提高(gao)汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)的(de)(de)(de)安全性(xing)能(neng)，因此，汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)產(chan)(chan)(chan)量(liang)和(he)單車(che)(che)(che)用(yong)量(liang)水(shui)平的(de)(de)(de)提高(gao)都將(jiang)推動(dong)汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)工業(ye)(ye)對硅橡膠需求的(de)(de)(de)增加。國家(jia)鼓(gu)勵自(zi)主(zhu)品牌的(de)(de)(de)汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)發(fa)展，關(guan)鍵汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)零部件(jian)實現自(zi)主(zhu)化，《2012年(nian)度(du)黨政機關(guan)公務用(yong)車(che)(che)(che)選(xuan)用(yong)車(che)(che)(che)型(xing)目錄(lu)（征求意見(jian)稿）》為(wei)自(zi)主(zhu)品牌擴大在政府采購(gou)的(de)(de)(de)市場份額，為(wei)改(gai)變目前國內政府采購(gou)以(yi)(yi)合資品牌產(chan)(chan)(chan)品為(wei)主(zhu)的(de)(de)(de)局面提供了保障。促進(jin)自(zi)主(zhu)品牌發(fa)展，國產(chan)(chan)(chan)汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)業(ye)(ye)的(de)(de)(de)繁榮將(jiang)為(wei)汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)膠的(de)(de)(de)應用(yong)提供有(you)力保障。預測未來3年(nian)，我國室溫硫(liu)化硅橡膠在汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)行業(ye)(ye)將(jiang)以(yi)(yi)年(nian)均20%增長。

此外，硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠是(shi)重(zhong)要(yao)的(de)(de)(de)非(fei)(fei)石(shi)油基(ji)合成(cheng)(cheng)橡(xiang)(xiang)膠，約占非(fei)(fei)石(shi)油基(ji)合成(cheng)(cheng)橡(xiang)(xiang)膠消(xiao)費量的(de)(de)(de)98%。但因為石(shi)油價(jia)格的(de)(de)(de)大幅(fu)上漲，同時我國在硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠的(de)(de)(de)關鍵(jian)原(yuan)料(liao)有機(ji)硅(gui)單(dan)(dan)體的(de)(de)(de)生產(chan)(chan)技術(shu)(shu)方面(mian)取(qu)得突破，有機(ji)硅(gui)單(dan)(dan)體的(de)(de)(de)生產(chan)(chan)技術(shu)(shu)在2005年(nian)前被幾(ji)家跨國公司壟斷(duan)，但目前我國已發展成(cheng)(cheng)為全(quan)球有機(ji)硅(gui)單(dan)(dan)體第1大國，這2個方面(mian)原(yuan)因使硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠的(de)(de)(de)價(jia)格從2011年(nian)起開(kai)始低于(yu)石(shi)油基(ji)合成(cheng)(cheng)橡(xiang)(xiang)膠，僅約為大宗石(shi)油基(ji)橡(xiang)(xiang)膠的(de)(de)(de)80%～90%，成(cheng)(cheng)為廉價(jia)的(de)(de)(de)合成(cheng)(cheng)橡(xiang)(xiang)膠，并開(kai)始大規(gui)模替代石(shi)油基(ji)合成(cheng)(cheng)橡(xiang)(xiang)膠。這將極大拓(tuo)展有機(ji)硅(gui)產(chan)(chan)業的(de)(de)(de)市場空(kong)間，同時將帶動硅(gui)油、硅(gui)烷偶聯劑和(he)硅(gui)樹脂等(deng)其他(ta)有機(ji)硅(gui)產(chan)(chan)品(pin)的(de)(de)(de)消(xiao)費。