硅橡膠是指主鏈由硅(gui)(gui)(gui)(gui)和(he)氧原子(zi)交(jiao)替(ti)構成，硅(gui)(gui)(gui)(gui)原子(zi)上通(tong)常連(lian)有兩個有機基(ji)團的(de)(de)(de)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)。普通(tong)的(de)(de)(de)硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)主要由含甲基(ji)和(he)少量乙烯基(ji)的(de)(de)(de)硅(gui)(gui)(gui)(gui)氧鏈節組成。苯(ben)基(ji)的(de)(de)(de)引入可提高(gao)(gao)硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)耐(nai)高(gao)(gao)、低溫性(xing)能(neng)(neng)，三氟丙(bing)基(ji)及氰基(ji)的(de)(de)(de)引入則可提高(gao)(gao)硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)耐(nai)溫及耐(nai)油性(xing)能(neng)(neng)。硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)耐(nai)低溫性(xing)能(neng)(neng)良好，一般(ban)在-55℃下仍(reng)能(neng)(neng)工作(zuo)。引入苯(ben)基(ji)后(hou)，可達(da)-73℃。硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)耐(nai)熱性(xing)能(neng)(neng)也(ye)很突出，在180℃下可長期工作(zuo)，稍(shao)高(gao)(gao)于200℃也(ye)能(neng)(neng)承受數周或更長時間(jian)仍(reng)有彈性(xing)，瞬時可耐(nai)300℃以上的(de)(de)(de)高(gao)(gao)溫。硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)透氣(qi)性(xing)好，氧氣(qi)透過率(lv)在合(he)成聚(ju)合(he)物(wu)中是較(jiao)高(gao)(gao)的(de)(de)(de)。此(ci)外，硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)還具有生理惰性(xing)、不會導致凝(ning)血(xue)的(de)(de)(de)突出特性(xing)，因此(ci)在醫(yi)用領域應(ying)用廣泛(fan)。

主要品種

硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)分(fen)類的(de)方法很多，通常按(an)固化(hua)前的(de)形(xing)態分(fen)為(wei)固體(ti)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)和(he)液體(ti)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)；按(an)硫化(hua)溫度分(fen)為(wei)室溫硫化(hua)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)，高溫硫化(hua)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)；按(an)所用(yong)單體(ti)的(de)不(bu)同，可分(fen)為(wei)甲(jia)基乙烯基硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)，甲(jia)基苯基乙烯基硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)、氟硅(gui)(gui)，腈硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)等；按(an)性能和(he)用(yong)途(tu)的(de)不(bu)同又可分(fen)為(wei)通用(yong)型(xing)(xing)、超耐低溫型(xing)(xing)、超耐高溫型(xing)(xing)、高強力型(xing)(xing)、耐油型(xing)(xing)、醫用(yong)型(xing)(xing)等等。

發展史

硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)早(zao)期(qi)是由(you)美(mei)國(guo)以三氯化鐵為催化劑合成的。1945年(nian)，硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)產品問世(shi)。1948年(nian)，采用高比表面積的氣相(xiang)法白炭黑補(bu)強(qiang)的硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)研制成功，使硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)的性(xing)能躍升(sheng)到實用階(jie)段，奠(dian)定了現代(dai)硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)生(sheng)產技術的基礎。從(cong)二甲基二氯硅(gui)(gui)(gui)(gui)烷(wan)合成開始生(sheng)產硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)的國(guo)家有(you)美(mei)國(guo)。俄羅斯(si)、德國(guo)、日本、韓國(guo)和(he)中(zhong)(zhong)國(guo)等。中(zhong)(zhong)國(guo)硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)的工業(ye)化研究(jiu)始于1957年(nian)，多家研究(jiu)所(suo)和(he)企業(ye)陸續開發出各種硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)。到2003年(nian)底，中(zhong)(zhong)國(guo)硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)生(sheng)產能力為135千噸，其中(zhong)(zhong)高溫膠(jiao)100千噸。

高溫硫化硅橡膠

高(gao)溫(wen)硫化(hua)(hua)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)是指聚硅(gui)氧(yang)(yang)烷變(bian)成(cheng)(cheng)彈(dan)性(xing)體的(de)過程(cheng)是經過高(gao)溫(wen)（110-170℃）硫化(hua)(hua)成(cheng)(cheng)型(xing)的(de)。它主要(yao)以高(gao)分(fen)子量(liang)的(de)聚甲基乙烯基硅(gui)氧(yang)(yang)烷為(wei)生(sheng)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)，混(hun)入(ru)補強(qiang)填料、硫化(hua)(hua)劑(ji)等，在加(jia)(jia)熱加(jia)(jia)壓下硫化(hua)(hua)成(cheng)(cheng)彈(dan)性(xing)體。硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)補強(qiang)主要(yao)是各種類(lei)型(xing)的(de)白炭黑，可使硫化(hua)(hua)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)強(qiang)度(du)增加(jia)(jia)數十倍。有時為(wei)了降低成(cheng)(cheng)本或改善膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)料性(xing)能及賦(fu)予硫化(hua)(hua)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)各種特殊的(de)性(xing)能，也加(jia)(jia)入(ru)相應(ying)的(de)各種添(tian)加(jia)(jia)劑(ji)。硫化(hua)(hua)劑(ji)是各種有機過氧(yang)(yang)化(hua)(hua)物(wu)或加(jia)(jia)成(cheng)(cheng)反應(ying)催化(hua)(hua)劑(ji)。

加(jia)工(gong)成型方法(fa)如圖所示。一次(ci)硫(liu)化(hua)的(de)(de)目的(de)(de)是(shi)進(jin)(jin)行高分子鏈的(de)(de)交聯(lian)反應；二次(ci)硫(liu)化(hua)的(de)(de)目的(de)(de)是(shi)進(jin)(jin)行補充(chong)交聯(lian)、驅除硫(liu)化(hua)劑分解產物和其他揮發性(xing)化(hua)合物以穩定硫(liu)化(hua)膠(jiao)的(de)(de)各項性(xing)能。常(chang)用的(de)(de)設(she)備有開放式(shi)煉(lian)(lian)膠(jiao)機(ji)、捏(nie)合機(ji)及(ji)真空密煉(lian)(lian)機(ji)。

主要性能

（1）高溫(wen)(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)顯著的(de)(de)特征(zheng)是(shi)高溫(wen)(wen)(wen)穩定(ding)性(xing)(xing)(xing)(xing)，雖然常溫(wen)(wen)(wen)下硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)強(qiang)度(du)僅(jin)是(shi)天然橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)或(huo)某些合成橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)一(yi)半，但(dan)在(zai)200℃以上的(de)(de)高溫(wen)(wen)(wen)環境下，硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)仍能(neng)(neng)保持(chi)一(yi)定(ding)的(de)(de)柔韌性(xing)(xing)(xing)(xing)、回彈性(xing)(xing)(xing)(xing)和(he)表面硬度(du)，且力學(xue)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)無明顯變化(hua)。（2）低(di)溫(wen)(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)玻璃化(hua)溫(wen)(wen)(wen)度(du)一(yi)般為(wei)-70~-50℃，特殊(shu)配方可達-100℃，表明其(qi)低(di)溫(wen)(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)優(you)異(yi)。這對(dui)航空、宇航工業(ye)的(de)(de)意義(yi)重大。（3）耐(nai)(nai)候性(xing)(xing)(xing)(xing)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)中Si-O-Si鍵對(dui)氧(yang)(yang)、臭氧(yang)(yang)及紫外(wai)線等十分(fen)穩定(ding)，在(zai)不(bu)加(jia)任(ren)何添加(jia)劑的(de)(de)情(qing)況下，就具(ju)有(you)優(you)良的(de)(de)耐(nai)(nai)候性(xing)(xing)(xing)(xing)。（4）電(dian)氣性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)具(ju)有(you)優(you)異(yi)的(de)(de)絕緣性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)，耐(nai)(nai)電(dian)暈性(xing)(xing)(xing)(xing)和(he)耐(nai)(nai)電(dian)弧性(xing)(xing)(xing)(xing)也(ye)非(fei)常好。（5）物(wu)理(li)機械性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)常溫(wen)(wen)(wen)下的(de)(de)物(wu)理(li)機械性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)比(bi)(bi)通用(yong)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)差，但(dan)在(zai)150℃的(de)(de)高溫(wen)(wen)(wen)和(he)-50℃的(de)(de)低(di)溫(wen)(wen)(wen)下，其(qi)物(wu)理(li)機械性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)優(you)于通用(yong)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)。（6）耐(nai)(nai)油及化(hua)學(xue)試(shi)劑性(xing)(xing)(xing)(xing)。普通硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)具(ju)有(you)中等的(de)(de)耐(nai)(nai)油、耐(nai)(nai)溶劑性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。（7）氣體(ti)(ti)透(tou)過性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。室(shi)溫(wen)(wen)(wen)下硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)對(dui)空氣、氮、氧(yang)(yang)、二氧(yang)(yang)化(hua)碳等氣體(ti)(ti)的(de)(de)透(tou)氣性(xing)(xing)(xing)(xing)比(bi)(bi)天然橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)高出30-50倍。（8）生理(li)惰性(xing)(xing)(xing)(xing)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)無毒，無味，無嗅(xiu)，與(yu)人體(ti)(ti)組織不(bu)粘連，具(ju)有(you)抗凝血作用(yong)，對(dui)肌體(ti)(ti)組織的(de)(de)反應性(xing)(xing)(xing)(xing)非(fei)常少(shao)。特別適合作為(wei)醫用(yong)材料。

硅橡膠的用量

據(ju)中國(guo)汽(qi)車(che)(che)(che)(che)工(gong)業協會(hui)統計(ji)，2012年，汽(qi)車(che)(che)(che)(che)產(chan)銷分別達到1927.18萬(wan)輛和1930.64萬(wan)輛，同(tong)比分別增(zeng)長(chang)4.63%和4.33%，汽(qi)車(che)(che)(che)(che)工(gong)業硅(gui)橡(xiang)膠的(de)用(yong)(yong)量(liang)約達2.0萬(wan)t。根據(ju)觀研天下的(de)新研究(jiu)，增(zeng)加有(you)機(ji)硅(gui)材料在(zai)汽(qi)車(che)(che)(che)(che)零部(bu)件方面的(de)用(yong)(yong)量(liang)，可以(yi)(yi)大(da)幅度(du)提(ti)高汽(qi)車(che)(che)(che)(che)的(de)安全性能，因此，汽(qi)車(che)(che)(che)(che)產(chan)量(liang)和單車(che)(che)(che)(che)用(yong)(yong)量(liang)水平的(de)提(ti)高都將(jiang)推(tui)動汽(qi)車(che)(che)(che)(che)工(gong)業對硅(gui)橡(xiang)膠需(xu)求的(de)增(zeng)加。國(guo)家鼓勵自(zi)主(zhu)品(pin)牌(pai)的(de)汽(qi)車(che)(che)(che)(che)發(fa)展，關(guan)鍵汽(qi)車(che)(che)(che)(che)零部(bu)件實現自(zi)主(zhu)化，《2012年度(du)黨政(zheng)(zheng)機(ji)關(guan)公務(wu)用(yong)(yong)車(che)(che)(che)(che)選用(yong)(yong)車(che)(che)(che)(che)型目(mu)錄（征求意見稿）》為自(zi)主(zhu)品(pin)牌(pai)擴大(da)在(zai)政(zheng)(zheng)府(fu)采(cai)購的(de)市場份(fen)額，為改變(bian)目(mu)前(qian)國(guo)內政(zheng)(zheng)府(fu)采(cai)購以(yi)(yi)合資品(pin)牌(pai)產(chan)品(pin)為主(zhu)的(de)局(ju)面提(ti)供(gong)了(le)保障。促進自(zi)主(zhu)品(pin)牌(pai)發(fa)展，國(guo)產(chan)汽(qi)車(che)(che)(che)(che)業的(de)繁(fan)榮將(jiang)為汽(qi)車(che)(che)(che)(che)膠的(de)應(ying)用(yong)(yong)提(ti)供(gong)有(you)力保障。預測(ce)未來3年，我國(guo)室溫硫化硅(gui)橡(xiang)膠在(zai)汽(qi)車(che)(che)(che)(che)行業將(jiang)以(yi)(yi)年均20%增(zeng)長(chang)。

此外，硅橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)是重要的非石油(you)(you)基(ji)合成(cheng)(cheng)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)，約占(zhan)非石油(you)(you)基(ji)合成(cheng)(cheng)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)消(xiao)(xiao)費(fei)量的98%。但因為(wei)石油(you)(you)價(jia)格(ge)的大(da)(da)幅上漲(zhang)，同時(shi)我(wo)國(guo)在(zai)硅橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的關鍵原(yuan)料(liao)有(you)(you)機硅單(dan)(dan)體的生產(chan)(chan)(chan)技術(shu)方面(mian)(mian)取(qu)得(de)突(tu)破(po)，有(you)(you)機硅單(dan)(dan)體的生產(chan)(chan)(chan)技術(shu)在(zai)2005年前被幾家跨國(guo)公司(si)壟斷，但目前我(wo)國(guo)已發展(zhan)成(cheng)(cheng)為(wei)全球有(you)(you)機硅單(dan)(dan)體第1大(da)(da)國(guo)，這(zhe)2個方面(mian)(mian)原(yuan)因使硅橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的價(jia)格(ge)從2011年起開始(shi)低于(yu)石油(you)(you)基(ji)合成(cheng)(cheng)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)，僅約為(wei)大(da)(da)宗石油(you)(you)基(ji)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的80%～90%，成(cheng)(cheng)為(wei)廉價(jia)的合成(cheng)(cheng)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)，并開始(shi)大(da)(da)規模替(ti)代石油(you)(you)基(ji)合成(cheng)(cheng)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)。這(zhe)將極大(da)(da)拓展(zhan)有(you)(you)機硅產(chan)(chan)(chan)業的市場空間，同時(shi)將帶動硅油(you)(you)、硅烷(wan)偶(ou)聯劑和(he)硅樹脂等(deng)其他(ta)有(you)(you)機硅產(chan)(chan)(chan)品的消(xiao)(xiao)費(fei)。