硅橡膠是(shi)(shi)指主鏈(lian)由(you)硅(gui)和氧(yang)原(yuan)子交替(ti)構成(cheng)，硅(gui)原(yuan)子上通常連(lian)有兩個(ge)有機基(ji)團的(de)(de)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)。普通的(de)(de)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)主要由(you)含甲(jia)基(ji)和少量乙(yi)烯基(ji)的(de)(de)硅(gui)氧(yang)鏈(lian)節組成(cheng)。苯基(ji)的(de)(de)引(yin)入可(ke)提高(gao)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)耐(nai)(nai)高(gao)、低溫(wen)性(xing)能(neng)(neng)，三氟丙基(ji)及氰基(ji)的(de)(de)引(yin)入則可(ke)提高(gao)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)耐(nai)(nai)溫(wen)及耐(nai)(nai)油性(xing)能(neng)(neng)。硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)耐(nai)(nai)低溫(wen)性(xing)能(neng)(neng)良好，一般(ban)在(zai)-55℃下仍能(neng)(neng)工(gong)作(zuo)。引(yin)入苯基(ji)后，可(ke)達(da)-73℃。硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)耐(nai)(nai)熱(re)性(xing)能(neng)(neng)也(ye)很突(tu)出，在(zai)180℃下可(ke)長期(qi)工(gong)作(zuo)，稍高(gao)于200℃也(ye)能(neng)(neng)承受數周或更長時(shi)間(jian)仍有彈(dan)性(xing)，瞬(shun)時(shi)可(ke)耐(nai)(nai)300℃以上的(de)(de)高(gao)溫(wen)。硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)透氣性(xing)好，氧(yang)氣透過率在(zai)合(he)成(cheng)聚合(he)物中是(shi)(shi)較高(gao)的(de)(de)。此外，硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)還具有生理惰性(xing)、不(bu)會導致凝血的(de)(de)突(tu)出特性(xing)，因此在(zai)醫用領域應用廣泛。

主要品種

硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)分類的方(fang)法(fa)很多(duo)，通(tong)常(chang)按固化(hua)前的形態(tai)分為固體(ti)硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)和(he)液(ye)體(ti)硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)；按硫化(hua)溫(wen)度分為室溫(wen)硫化(hua)硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)，高溫(wen)硫化(hua)硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)；按所用(yong)單體(ti)的不同，可(ke)(ke)分為甲基(ji)乙烯基(ji)硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)，甲基(ji)苯基(ji)乙烯基(ji)硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)、氟硅(gui)(gui)(gui)(gui)，腈硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)等(deng)；按性能和(he)用(yong)途(tu)的不同又可(ke)(ke)分為通(tong)用(yong)型(xing)(xing)、超耐(nai)低溫(wen)型(xing)(xing)、超耐(nai)高溫(wen)型(xing)(xing)、高強力型(xing)(xing)、耐(nai)油型(xing)(xing)、醫(yi)用(yong)型(xing)(xing)等(deng)等(deng)。

發展史

硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)早期是由(you)美國(guo)(guo)以(yi)三氯化鐵(tie)為(wei)催化劑合(he)成(cheng)的。1945年(nian)，硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)產(chan)品問世(shi)。1948年(nian)，采用高比表面積的氣相法白(bai)炭黑補強的硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)研制成(cheng)功，使(shi)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的性能躍升到(dao)(dao)實(shi)用階(jie)段，奠定了現代硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)生(sheng)產(chan)技(ji)術的基礎(chu)。從二甲基二氯硅(gui)(gui)(gui)烷合(he)成(cheng)開始生(sheng)產(chan)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的國(guo)(guo)家有美國(guo)(guo)。俄羅斯、德國(guo)(guo)、日本、韓國(guo)(guo)和中(zhong)國(guo)(guo)等。中(zhong)國(guo)(guo)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的工業(ye)化研究(jiu)始于1957年(nian)，多家研究(jiu)所(suo)和企業(ye)陸續開發出(chu)各種硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)。到(dao)(dao)2003年(nian)底，中(zhong)國(guo)(guo)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)生(sheng)產(chan)能力為(wei)135千噸，其中(zhong)高溫膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)100千噸。

高溫硫化硅橡膠

高(gao)溫硫(liu)化(hua)硅橡膠(jiao)(jiao)是指聚(ju)硅氧烷(wan)(wan)變成(cheng)(cheng)彈(dan)性(xing)體的(de)(de)過(guo)程是經過(guo)高(gao)溫（110-170℃）硫(liu)化(hua)成(cheng)(cheng)型(xing)的(de)(de)。它(ta)主要(yao)以高(gao)分子(zi)量(liang)的(de)(de)聚(ju)甲基乙烯基硅氧烷(wan)(wan)為生(sheng)膠(jiao)(jiao)，混(hun)入補強(qiang)填(tian)料、硫(liu)化(hua)劑(ji)等，在(zai)加熱(re)加壓下硫(liu)化(hua)成(cheng)(cheng)彈(dan)性(xing)體。硅橡膠(jiao)(jiao)的(de)(de)補強(qiang)主要(yao)是各(ge)種類型(xing)的(de)(de)白(bai)炭黑，可使硫(liu)化(hua)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)強(qiang)度(du)增(zeng)加數十倍。有(you)時(shi)為了降低成(cheng)(cheng)本或改善膠(jiao)(jiao)料性(xing)能(neng)及賦(fu)予硫(liu)化(hua)膠(jiao)(jiao)各(ge)種特殊的(de)(de)性(xing)能(neng)，也加入相(xiang)應的(de)(de)各(ge)種添(tian)加劑(ji)。硫(liu)化(hua)劑(ji)是各(ge)種有(you)機過(guo)氧化(hua)物或加成(cheng)(cheng)反應催(cui)化(hua)劑(ji)。

加工成型(xing)方法如圖所示。一(yi)次(ci)硫(liu)化(hua)的(de)(de)(de)(de)目(mu)的(de)(de)(de)(de)是進行高分(fen)子鏈的(de)(de)(de)(de)交聯(lian)(lian)反應；二次(ci)硫(liu)化(hua)的(de)(de)(de)(de)目(mu)的(de)(de)(de)(de)是進行補充(chong)交聯(lian)(lian)、驅除硫(liu)化(hua)劑分(fen)解產物(wu)(wu)和(he)其他揮發(fa)性(xing)化(hua)合物(wu)(wu)以穩定硫(liu)化(hua)膠的(de)(de)(de)(de)各項性(xing)能。常用的(de)(de)(de)(de)設備有開(kai)放式煉膠機、捏(nie)合機及真空密煉機。

主要性能

（1）高(gao)(gao)溫(wen)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。硅橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)顯著的(de)(de)(de)(de)特征是高(gao)(gao)溫(wen)穩定性(xing)(xing)(xing)，雖然(ran)常(chang)溫(wen)下硅橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)強度(du)(du)僅是天(tian)然(ran)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)或某些合(he)成(cheng)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)一半，但在200℃以上(shang)的(de)(de)(de)(de)高(gao)(gao)溫(wen)環(huan)境下，硅橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)仍(reng)能(neng)(neng)保(bao)持一定的(de)(de)(de)(de)柔韌性(xing)(xing)(xing)、回彈性(xing)(xing)(xing)和(he)表面硬度(du)(du)，且力學性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)無明顯變化(hua)(hua)。（2）低(di)溫(wen)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)硅橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)玻璃化(hua)(hua)溫(wen)度(du)(du)一般為-70~-50℃，特殊(shu)配方可達-100℃，表明其(qi)低(di)溫(wen)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)優(you)(you)異(yi)。這對航空、宇航工(gong)業的(de)(de)(de)(de)意(yi)義重大。（3）耐(nai)候性(xing)(xing)(xing)硅橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)中Si-O-Si鍵(jian)對氧(yang)、臭氧(yang)及紫外線等十分(fen)穩定，在不(bu)加任(ren)何添加劑(ji)的(de)(de)(de)(de)情(qing)況(kuang)下，就具(ju)有優(you)(you)良的(de)(de)(de)(de)耐(nai)候性(xing)(xing)(xing)。（4）電(dian)氣(qi)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。硅橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)具(ju)有優(you)(you)異(yi)的(de)(de)(de)(de)絕緣性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)，耐(nai)電(dian)暈性(xing)(xing)(xing)和(he)耐(nai)電(dian)弧性(xing)(xing)(xing)也非(fei)常(chang)好(hao)。（5）物理(li)機(ji)械(xie)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。硅橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)常(chang)溫(wen)下的(de)(de)(de)(de)物理(li)機(ji)械(xie)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)比(bi)通(tong)用(yong)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)差(cha)，但在150℃的(de)(de)(de)(de)高(gao)(gao)溫(wen)和(he)-50℃的(de)(de)(de)(de)低(di)溫(wen)下，其(qi)物理(li)機(ji)械(xie)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)優(you)(you)于通(tong)用(yong)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)。（6）耐(nai)油(you)(you)及化(hua)(hua)學試劑(ji)性(xing)(xing)(xing)。普(pu)通(tong)硅橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)具(ju)有中等的(de)(de)(de)(de)耐(nai)油(you)(you)、耐(nai)溶劑(ji)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。（7）氣(qi)體(ti)透(tou)過(guo)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。室溫(wen)下硅橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)對空氣(qi)、氮、氧(yang)、二(er)氧(yang)化(hua)(hua)碳等氣(qi)體(ti)的(de)(de)(de)(de)透(tou)氣(qi)性(xing)(xing)(xing)比(bi)天(tian)然(ran)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)高(gao)(gao)出30-50倍(bei)。（8）生理(li)惰性(xing)(xing)(xing)。硅橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)無毒，無味(wei)，無嗅，與(yu)人體(ti)組(zu)織不(bu)粘連，具(ju)有抗凝血作用(yong)，對肌(ji)體(ti)組(zu)織的(de)(de)(de)(de)反應性(xing)(xing)(xing)非(fei)常(chang)少。特別適合(he)作為醫(yi)用(yong)材料。

硅橡膠的用量

據中國(guo)(guo)汽(qi)(qi)車(che)工(gong)業協會(hui)統計，2012年(nian)(nian)，汽(qi)(qi)車(che)產(chan)銷分別達到(dao)1927.18萬輛和1930.64萬輛，同比分別增長4.63%和4.33%，汽(qi)(qi)車(che)工(gong)業硅橡膠的(de)(de)(de)(de)用(yong)量(liang)約達2.0萬t。根據觀研(yan)天下(xia)的(de)(de)(de)(de)新研(yan)究，增加有機硅材料在汽(qi)(qi)車(che)零部件(jian)(jian)方面的(de)(de)(de)(de)用(yong)量(liang)，可以大幅(fu)度提(ti)高汽(qi)(qi)車(che)的(de)(de)(de)(de)安全性能，因此，汽(qi)(qi)車(che)產(chan)量(liang)和單(dan)車(che)用(yong)量(liang)水平的(de)(de)(de)(de)提(ti)高都將(jiang)推動汽(qi)(qi)車(che)工(gong)業對硅橡膠需求(qiu)的(de)(de)(de)(de)增加。國(guo)(guo)家(jia)鼓(gu)勵自(zi)主品(pin)(pin)牌(pai)(pai)的(de)(de)(de)(de)汽(qi)(qi)車(che)發(fa)展，關鍵汽(qi)(qi)車(che)零部件(jian)(jian)實(shi)現自(zi)主化，《2012年(nian)(nian)度黨政(zheng)機關公務用(yong)車(che)選用(yong)車(che)型目錄（征求(qiu)意見稿(gao)）》為自(zi)主品(pin)(pin)牌(pai)(pai)擴大在政(zheng)府采(cai)購的(de)(de)(de)(de)市場份(fen)額，為改變目前國(guo)(guo)內政(zheng)府采(cai)購以合資品(pin)(pin)牌(pai)(pai)產(chan)品(pin)(pin)為主的(de)(de)(de)(de)局面提(ti)供了保障。促進(jin)自(zi)主品(pin)(pin)牌(pai)(pai)發(fa)展，國(guo)(guo)產(chan)汽(qi)(qi)車(che)業的(de)(de)(de)(de)繁榮將(jiang)為汽(qi)(qi)車(che)膠的(de)(de)(de)(de)應用(yong)提(ti)供有力(li)保障。預測未(wei)來3年(nian)(nian)，我國(guo)(guo)室溫硫化硅橡膠在汽(qi)(qi)車(che)行業將(jiang)以年(nian)(nian)均(jun)20%增長。

此外，硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)是重(zhong)要的(de)(de)(de)(de)非(fei)石(shi)油基(ji)(ji)合(he)(he)成(cheng)(cheng)(cheng)橡(xiang)膠(jiao)，約(yue)占非(fei)石(shi)油基(ji)(ji)合(he)(he)成(cheng)(cheng)(cheng)橡(xiang)膠(jiao)消費(fei)量的(de)(de)(de)(de)98%。但因為(wei)石(shi)油價格的(de)(de)(de)(de)大(da)幅(fu)上(shang)漲，同(tong)時我(wo)國在硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)(de)關鍵原料有機硅(gui)(gui)單(dan)體的(de)(de)(de)(de)生(sheng)產技(ji)術方面取得突破，有機硅(gui)(gui)單(dan)體的(de)(de)(de)(de)生(sheng)產技(ji)術在2005年(nian)前被幾家跨(kua)國公司壟斷，但目前我(wo)國已(yi)發展成(cheng)(cheng)(cheng)為(wei)全球有機硅(gui)(gui)單(dan)體第1大(da)國，這2個方面原因使(shi)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)(de)價格從2011年(nian)起開(kai)始(shi)低于(yu)石(shi)油基(ji)(ji)合(he)(he)成(cheng)(cheng)(cheng)橡(xiang)膠(jiao)，僅約(yue)為(wei)大(da)宗石(shi)油基(ji)(ji)橡(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)(de)80%～90%，成(cheng)(cheng)(cheng)為(wei)廉(lian)價的(de)(de)(de)(de)合(he)(he)成(cheng)(cheng)(cheng)橡(xiang)膠(jiao)，并(bing)開(kai)始(shi)大(da)規模替代石(shi)油基(ji)(ji)合(he)(he)成(cheng)(cheng)(cheng)橡(xiang)膠(jiao)。這將(jiang)極大(da)拓展有機硅(gui)(gui)產業的(de)(de)(de)(de)市場(chang)空間，同(tong)時將(jiang)帶動硅(gui)(gui)油、硅(gui)(gui)烷(wan)偶聯(lian)劑和硅(gui)(gui)樹脂等其(qi)他有機硅(gui)(gui)產品的(de)(de)(de)(de)消費(fei)。