硅橡膠是指(zhi)主鏈由硅(gui)(gui)(gui)和(he)氧(yang)原(yuan)子交替構成(cheng)，硅(gui)(gui)(gui)原(yuan)子上通(tong)常連(lian)有(you)(you)兩(liang)個有(you)(you)機基團的橡(xiang)膠(jiao)。普通(tong)的硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)主要由含甲(jia)基和(he)少量乙烯基的硅(gui)(gui)(gui)氧(yang)鏈節組成(cheng)。苯基的引入可(ke)提高(gao)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)的耐(nai)高(gao)、低(di)溫(wen)(wen)性(xing)能(neng)，三氟(fu)丙基及氰基的引入則(ze)可(ke)提高(gao)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)的耐(nai)溫(wen)(wen)及耐(nai)油性(xing)能(neng)。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)耐(nai)低(di)溫(wen)(wen)性(xing)能(neng)良好(hao)，一般在(zai)-55℃下(xia)仍(reng)能(neng)工作(zuo)。引入苯基后，可(ke)達-73℃。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)的耐(nai)熱性(xing)能(neng)也很突出，在(zai)180℃下(xia)可(ke)長期(qi)工作(zuo)，稍高(gao)于200℃也能(neng)承受數周或更長時(shi)間仍(reng)有(you)(you)彈性(xing)，瞬時(shi)可(ke)耐(nai)300℃以上的高(gao)溫(wen)(wen)。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)的透氣性(xing)好(hao)，氧(yang)氣透過率在(zai)合成(cheng)聚(ju)合物中是較高(gao)的。此外，硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)還具有(you)(you)生理(li)惰性(xing)、不會導致凝血的突出特(te)性(xing)，因此在(zai)醫用領域應用廣泛。

主要品種

硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)分類的方(fang)法很多(duo)，通常按(an)固化前的形態分為(wei)固體(ti)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)和(he)液體(ti)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)；按(an)硫(liu)化溫(wen)度分為(wei)室溫(wen)硫(liu)化硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)，高(gao)(gao)溫(wen)硫(liu)化硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)；按(an)所用單體(ti)的不同(tong)，可(ke)分為(wei)甲(jia)基(ji)(ji)乙烯(xi)(xi)基(ji)(ji)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)，甲(jia)基(ji)(ji)苯基(ji)(ji)乙烯(xi)(xi)基(ji)(ji)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)、氟(fu)硅(gui)(gui)，腈硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)等；按(an)性能和(he)用途的不同(tong)又可(ke)分為(wei)通用型(xing)(xing)、超耐(nai)低溫(wen)型(xing)(xing)、超耐(nai)高(gao)(gao)溫(wen)型(xing)(xing)、高(gao)(gao)強力型(xing)(xing)、耐(nai)油型(xing)(xing)、醫用型(xing)(xing)等等。

發展史

硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)早期是由美(mei)國(guo)(guo)(guo)(guo)以三氯(lv)化鐵為催化劑(ji)合成(cheng)的。1945年(nian)，硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)產品問世。1948年(nian)，采用(yong)高比(bi)表面積的氣相法白(bai)炭黑補強的硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)研制(zhi)成(cheng)功，使硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的性能躍(yue)升到(dao)實用(yong)階(jie)段，奠定(ding)了現代(dai)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)生產技術(shu)的基礎。從(cong)二甲基二氯(lv)硅(gui)(gui)(gui)烷(wan)合成(cheng)開始生產硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的國(guo)(guo)(guo)(guo)家(jia)有美(mei)國(guo)(guo)(guo)(guo)。俄(e)羅(luo)斯、德國(guo)(guo)(guo)(guo)、日本、韓國(guo)(guo)(guo)(guo)和中(zhong)國(guo)(guo)(guo)(guo)等(deng)。中(zhong)國(guo)(guo)(guo)(guo)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的工(gong)業化研究始于(yu)1957年(nian)，多家(jia)研究所和企(qi)業陸續開發出各種(zhong)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)。到(dao)2003年(nian)底，中(zhong)國(guo)(guo)(guo)(guo)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)生產能力為135千(qian)噸，其中(zhong)高溫膠(jiao)(jiao)(jiao)100千(qian)噸。

高溫硫化硅橡膠

高(gao)溫(wen)硫(liu)化(hua)(hua)硅橡(xiang)膠(jiao)是指(zhi)聚硅氧烷(wan)變成(cheng)(cheng)(cheng)彈(dan)性(xing)體的(de)(de)(de)(de)過(guo)程是經(jing)過(guo)高(gao)溫(wen)（110-170℃）硫(liu)化(hua)(hua)成(cheng)(cheng)(cheng)型(xing)的(de)(de)(de)(de)。它主要以高(gao)分子量的(de)(de)(de)(de)聚甲(jia)基(ji)乙烯基(ji)硅氧烷(wan)為生膠(jiao)，混入補(bu)強填(tian)料、硫(liu)化(hua)(hua)劑等，在加熱加壓(ya)下硫(liu)化(hua)(hua)成(cheng)(cheng)(cheng)彈(dan)性(xing)體。硅橡(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)(de)補(bu)強主要是各(ge)種(zhong)類型(xing)的(de)(de)(de)(de)白(bai)炭(tan)黑，可使硫(liu)化(hua)(hua)膠(jiao)的(de)(de)(de)(de)強度增加數(shu)十倍(bei)。有時為了降低成(cheng)(cheng)(cheng)本或改善膠(jiao)料性(xing)能及賦予硫(liu)化(hua)(hua)膠(jiao)各(ge)種(zhong)特殊的(de)(de)(de)(de)性(xing)能，也(ye)加入相應的(de)(de)(de)(de)各(ge)種(zhong)添加劑。硫(liu)化(hua)(hua)劑是各(ge)種(zhong)有機過(guo)氧化(hua)(hua)物(wu)或加成(cheng)(cheng)(cheng)反應催化(hua)(hua)劑。

加工成型方法(fa)如圖所示。一次硫(liu)化的(de)目的(de)是進行高分子鏈的(de)交聯反應(ying)；二次硫(liu)化的(de)目的(de)是進行補充(chong)交聯、驅除硫(liu)化劑分解(jie)產物和其(qi)他揮(hui)發性(xing)化合物以穩定(ding)硫(liu)化膠(jiao)的(de)各項性(xing)能。常用的(de)設備有開放式煉(lian)(lian)膠(jiao)機、捏合機及真空密煉(lian)(lian)機。

主要性能

（1）高溫(wen)性(xing)(xing)能。硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)顯著(zhu)的(de)(de)(de)(de)特(te)征是(shi)(shi)高溫(wen)穩定性(xing)(xing)，雖(sui)然常(chang)(chang)溫(wen)下(xia)(xia)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)強度(du)僅是(shi)(shi)天然橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)或某些合成橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)一(yi)半，但在(zai)200℃以上的(de)(de)(de)(de)高溫(wen)環(huan)境下(xia)(xia)，硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)仍能保持一(yi)定的(de)(de)(de)(de)柔韌(ren)性(xing)(xing)、回(hui)彈性(xing)(xing)和表面硬度(du)，且力學性(xing)(xing)能無(wu)(wu)(wu)明顯變化(hua)(hua)(hua)。（2）低(di)溫(wen)性(xing)(xing)能硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)玻(bo)璃化(hua)(hua)(hua)溫(wen)度(du)一(yi)般為-70~-50℃，特(te)殊配方可達(da)-100℃，表明其低(di)溫(wen)性(xing)(xing)能優異。這對(dui)航空、宇航工業(ye)的(de)(de)(de)(de)意義重(zhong)大。（3）耐(nai)候性(xing)(xing)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)中Si-O-Si鍵(jian)對(dui)氧、臭(chou)氧及紫(zi)外線等十分穩定，在(zai)不(bu)加任何添加劑(ji)的(de)(de)(de)(de)情(qing)況下(xia)(xia)，就(jiu)具有優良的(de)(de)(de)(de)耐(nai)候性(xing)(xing)。（4）電氣性(xing)(xing)能。硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)具有優異的(de)(de)(de)(de)絕緣性(xing)(xing)能，耐(nai)電暈性(xing)(xing)和耐(nai)電弧(hu)性(xing)(xing)也非常(chang)(chang)好。（5）物理機(ji)械(xie)(xie)性(xing)(xing)能。硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)常(chang)(chang)溫(wen)下(xia)(xia)的(de)(de)(de)(de)物理機(ji)械(xie)(xie)性(xing)(xing)能比通用橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)差(cha)，但在(zai)150℃的(de)(de)(de)(de)高溫(wen)和-50℃的(de)(de)(de)(de)低(di)溫(wen)下(xia)(xia)，其物理機(ji)械(xie)(xie)性(xing)(xing)能優于(yu)通用橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)。（6）耐(nai)油及化(hua)(hua)(hua)學試(shi)劑(ji)性(xing)(xing)。普通硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)具有中等的(de)(de)(de)(de)耐(nai)油、耐(nai)溶劑(ji)性(xing)(xing)能。（7）氣體(ti)透過性(xing)(xing)能。室溫(wen)下(xia)(xia)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)對(dui)空氣、氮、氧、二氧化(hua)(hua)(hua)碳等氣體(ti)的(de)(de)(de)(de)透氣性(xing)(xing)比天然橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)高出30-50倍(bei)。（8）生理惰性(xing)(xing)。硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)無(wu)(wu)(wu)毒，無(wu)(wu)(wu)味(wei)，無(wu)(wu)(wu)嗅，與(yu)人體(ti)組織(zhi)不(bu)粘(zhan)連，具有抗凝血(xue)作(zuo)(zuo)用，對(dui)肌體(ti)組織(zhi)的(de)(de)(de)(de)反應性(xing)(xing)非常(chang)(chang)少。特(te)別適(shi)合作(zuo)(zuo)為醫用材(cai)料。

硅橡膠的用量

據(ju)中(zhong)國汽(qi)車(che)(che)(che)工(gong)業(ye)協(xie)會統計，2012年(nian)，汽(qi)車(che)(che)(che)產(chan)銷分別達到1927.18萬輛和(he)1930.64萬輛，同比分別增(zeng)長(chang)(chang)4.63%和(he)4.33%，汽(qi)車(che)(che)(che)工(gong)業(ye)硅(gui)橡(xiang)膠的(de)(de)(de)(de)用(yong)量(liang)約達2.0萬t。根據(ju)觀研(yan)天下的(de)(de)(de)(de)新研(yan)究，增(zeng)加(jia)有機(ji)硅(gui)材料在汽(qi)車(che)(che)(che)零部(bu)件方面的(de)(de)(de)(de)用(yong)量(liang)，可以大(da)幅度提(ti)高(gao)(gao)汽(qi)車(che)(che)(che)的(de)(de)(de)(de)安全性(xing)能，因此，汽(qi)車(che)(che)(che)產(chan)量(liang)和(he)單(dan)車(che)(che)(che)用(yong)量(liang)水(shui)平的(de)(de)(de)(de)提(ti)高(gao)(gao)都(dou)將(jiang)推動汽(qi)車(che)(che)(che)工(gong)業(ye)對硅(gui)橡(xiang)膠需(xu)求的(de)(de)(de)(de)增(zeng)加(jia)。國家鼓勵自(zi)主品牌(pai)的(de)(de)(de)(de)汽(qi)車(che)(che)(che)發展，關(guan)鍵汽(qi)車(che)(che)(che)零部(bu)件實(shi)現自(zi)主化(hua)，《2012年(nian)度黨政機(ji)關(guan)公務用(yong)車(che)(che)(che)選用(yong)車(che)(che)(che)型目(mu)錄（征求意見稿）》為自(zi)主品牌(pai)擴大(da)在政府采(cai)(cai)購(gou)(gou)的(de)(de)(de)(de)市場份額(e)，為改變目(mu)前國內政府采(cai)(cai)購(gou)(gou)以合資(zi)品牌(pai)產(chan)品為主的(de)(de)(de)(de)局面提(ti)供(gong)了保障。促進自(zi)主品牌(pai)發展，國產(chan)汽(qi)車(che)(che)(che)業(ye)的(de)(de)(de)(de)繁榮將(jiang)為汽(qi)車(che)(che)(che)膠的(de)(de)(de)(de)應用(yong)提(ti)供(gong)有力保障。預測未來3年(nian)，我國室溫硫化(hua)硅(gui)橡(xiang)膠在汽(qi)車(che)(che)(che)行業(ye)將(jiang)以年(nian)均20%增(zeng)長(chang)(chang)。

此外，硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)是重要的(de)非(fei)石(shi)油(you)基(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)合(he)成(cheng)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)，約占非(fei)石(shi)油(you)基(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)合(he)成(cheng)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)消(xiao)(xiao)費量的(de)98%。但(dan)(dan)因(yin)為(wei)(wei)石(shi)油(you)價格(ge)的(de)大(da)幅上漲，同(tong)時我(wo)國在硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)關(guan)鍵原料有(you)機(ji)硅(gui)(gui)單(dan)體(ti)(ti)的(de)生(sheng)產(chan)技術(shu)方面(mian)取得突破，有(you)機(ji)硅(gui)(gui)單(dan)體(ti)(ti)的(de)生(sheng)產(chan)技術(shu)在2005年前被幾家跨國公司(si)壟(long)斷，但(dan)(dan)目前我(wo)國已發展(zhan)成(cheng)為(wei)(wei)全球有(you)機(ji)硅(gui)(gui)單(dan)體(ti)(ti)第1大(da)國，這2個方面(mian)原因(yin)使硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)價格(ge)從2011年起開(kai)(kai)始低于石(shi)油(you)基(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)合(he)成(cheng)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)，僅約為(wei)(wei)大(da)宗石(shi)油(you)基(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)80%～90%，成(cheng)為(wei)(wei)廉價的(de)合(he)成(cheng)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)，并開(kai)(kai)始大(da)規模替代石(shi)油(you)基(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)合(he)成(cheng)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)。這將極大(da)拓展(zhan)有(you)機(ji)硅(gui)(gui)產(chan)業(ye)的(de)市場(chang)空間，同(tong)時將帶動硅(gui)(gui)油(you)、硅(gui)(gui)烷偶(ou)聯劑(ji)和(he)硅(gui)(gui)樹脂等(deng)其他有(you)機(ji)硅(gui)(gui)產(chan)品(pin)的(de)消(xiao)(xiao)費。