硅橡膠是指主鏈由硅(gui)和(he)(he)氧原(yuan)子(zi)交替(ti)構成，硅(gui)原(yuan)子(zi)上通(tong)常連(lian)有(you)(you)兩個有(you)(you)機基(ji)(ji)團(tuan)的(de)(de)橡(xiang)膠。普通(tong)的(de)(de)硅(gui)橡(xiang)膠主要由含(han)甲基(ji)(ji)和(he)(he)少(shao)量乙烯基(ji)(ji)的(de)(de)硅(gui)氧鏈節組成。苯(ben)基(ji)(ji)的(de)(de)引(yin)入可(ke)(ke)提高硅(gui)橡(xiang)膠的(de)(de)耐(nai)高、低(di)溫(wen)性(xing)能(neng)(neng)(neng)，三氟丙基(ji)(ji)及氰基(ji)(ji)的(de)(de)引(yin)入則(ze)可(ke)(ke)提高硅(gui)橡(xiang)膠的(de)(de)耐(nai)溫(wen)及耐(nai)油性(xing)能(neng)(neng)(neng)。硅(gui)橡(xiang)膠耐(nai)低(di)溫(wen)性(xing)能(neng)(neng)(neng)良好，一般在-55℃下仍能(neng)(neng)(neng)工作。引(yin)入苯(ben)基(ji)(ji)后，可(ke)(ke)達-73℃。硅(gui)橡(xiang)膠的(de)(de)耐(nai)熱(re)性(xing)能(neng)(neng)(neng)也很(hen)突出(chu)，在180℃下可(ke)(ke)長(chang)期工作，稍(shao)高于(yu)200℃也能(neng)(neng)(neng)承受(shou)數(shu)周或(huo)更長(chang)時間仍有(you)(you)彈性(xing)，瞬時可(ke)(ke)耐(nai)300℃以上的(de)(de)高溫(wen)。硅(gui)橡(xiang)膠的(de)(de)透氣(qi)性(xing)好，氧氣(qi)透過率在合(he)成聚合(he)物中是較高的(de)(de)。此(ci)外，硅(gui)橡(xiang)膠還具有(you)(you)生理(li)惰性(xing)、不會導致凝血的(de)(de)突出(chu)特性(xing)，因此(ci)在醫(yi)用(yong)領域應(ying)用(yong)廣(guang)泛。

主要品種

硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)分類的(de)方(fang)法很多，通常(chang)按固化(hua)前的(de)形態(tai)分為(wei)(wei)固體(ti)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)和(he)液體(ti)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)；按硫化(hua)溫(wen)(wen)度分為(wei)(wei)室溫(wen)(wen)硫化(hua)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)，高(gao)(gao)溫(wen)(wen)硫化(hua)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)；按所(suo)用(yong)單體(ti)的(de)不(bu)同(tong)，可(ke)(ke)分為(wei)(wei)甲(jia)基(ji)(ji)乙烯基(ji)(ji)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)，甲(jia)基(ji)(ji)苯基(ji)(ji)乙烯基(ji)(ji)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)、氟硅(gui)(gui)(gui)，腈(jing)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)等；按性能和(he)用(yong)途的(de)不(bu)同(tong)又(you)可(ke)(ke)分為(wei)(wei)通用(yong)型(xing)(xing)、超耐低溫(wen)(wen)型(xing)(xing)、超耐高(gao)(gao)溫(wen)(wen)型(xing)(xing)、高(gao)(gao)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)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)早期是(shi)由(you)美國(guo)(guo)以三氯(lv)化(hua)鐵為催化(hua)劑合成的。1945年(nian)，硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)產(chan)(chan)品(pin)問世(shi)。1948年(nian)，采用高比表(biao)面積的氣(qi)相法白(bai)炭黑(hei)補強(qiang)的硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)研制成功，使硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的性能(neng)躍升(sheng)到實用階段，奠定了現代硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)生(sheng)產(chan)(chan)技(ji)術的基礎。從二甲基二氯(lv)硅(gui)(gui)(gui)烷(wan)合成開始生(sheng)產(chan)(chan)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的國(guo)(guo)家(jia)有美國(guo)(guo)。俄羅斯、德(de)國(guo)(guo)、日本(ben)、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)的工(gong)業化(hua)研究始于1957年(nian)，多家(jia)研究所和企業陸續開發(fa)出各種硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)。到2003年(nian)底，中(zhong)國(guo)(guo)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)生(sheng)產(chan)(chan)能(neng)力為135千噸，其中(zhong)高溫膠(jiao)(jiao)(jiao)100千噸。

高溫硫化硅橡膠

高(gao)(gao)溫(wen)硫化(hua)硅橡(xiang)膠(jiao)是指(zhi)聚硅氧(yang)烷變成(cheng)(cheng)彈性體的(de)過(guo)(guo)程是經(jing)過(guo)(guo)高(gao)(gao)溫(wen)（110-170℃）硫化(hua)成(cheng)(cheng)型的(de)。它主要以高(gao)(gao)分(fen)子量的(de)聚甲(jia)基(ji)乙烯(xi)基(ji)硅氧(yang)烷為生膠(jiao)，混入(ru)補(bu)強填料、硫化(hua)劑(ji)(ji)等(deng)，在加熱加壓下硫化(hua)成(cheng)(cheng)彈性體。硅橡(xiang)膠(jiao)的(de)補(bu)強主要是各(ge)(ge)種(zhong)(zhong)類型的(de)白炭黑，可使硫化(hua)膠(jiao)的(de)強度增(zeng)加數十倍。有(you)時(shi)為了降低成(cheng)(cheng)本(ben)或改善(shan)膠(jiao)料性能及賦予(yu)硫化(hua)膠(jiao)各(ge)(ge)種(zhong)(zhong)特殊的(de)性能，也加入(ru)相應的(de)各(ge)(ge)種(zhong)(zhong)添加劑(ji)(ji)。硫化(hua)劑(ji)(ji)是各(ge)(ge)種(zhong)(zhong)有(you)機過(guo)(guo)氧(yang)化(hua)物(wu)或加成(cheng)(cheng)反應催(cui)化(hua)劑(ji)(ji)。

加工成型方法如(ru)圖所示。一次(ci)硫(liu)(liu)(liu)化(hua)的目(mu)的是進(jin)行高分子鏈的交(jiao)聯(lian)反(fan)應；二次(ci)硫(liu)(liu)(liu)化(hua)的目(mu)的是進(jin)行補充交(jiao)聯(lian)、驅除硫(liu)(liu)(liu)化(hua)劑分解產(chan)物和其(qi)他(ta)揮發性化(hua)合物以穩定(ding)硫(liu)(liu)(liu)化(hua)膠(jiao)的各(ge)項(xiang)性能。常用(yong)的設備有(you)開放(fang)式煉膠(jiao)機(ji)(ji)、捏合機(ji)(ji)及真空(kong)密煉機(ji)(ji)。

主要性能

（1）高溫(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)顯著的(de)(de)(de)特(te)征是高溫(wen)(wen)穩定性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)，雖然常(chang)溫(wen)(wen)下(xia)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)強度(du)僅是天然橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)或某(mou)些合(he)(he)成橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)一(yi)(yi)半，但在(zai)200℃以(yi)上的(de)(de)(de)高溫(wen)(wen)環境下(xia)，硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)仍(reng)能(neng)(neng)(neng)保持一(yi)(yi)定的(de)(de)(de)柔韌性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)、回彈性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)和(he)表面硬(ying)度(du)，且力學(xue)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)無明顯變化。（2）低(di)溫(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)玻璃化溫(wen)(wen)度(du)一(yi)(yi)般(ban)為-70~-50℃，特(te)殊配方可達-100℃，表明其(qi)低(di)溫(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)優(you)(you)異。這對(dui)航空、宇航工業(ye)的(de)(de)(de)意義重大(da)。（3）耐(nai)(nai)候性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)中(zhong)Si-O-Si鍵對(dui)氧、臭(chou)氧及紫(zi)外(wai)線等十分穩定，在(zai)不加任何(he)添加劑(ji)(ji)的(de)(de)(de)情況(kuang)下(xia)，就具(ju)(ju)(ju)有優(you)(you)良(liang)的(de)(de)(de)耐(nai)(nai)候性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)。（4）電氣(qi)(qi)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)具(ju)(ju)(ju)有優(you)(you)異的(de)(de)(de)絕(jue)緣性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)，耐(nai)(nai)電暈性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)和(he)耐(nai)(nai)電弧性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)也非常(chang)好。（5）物理機械性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)常(chang)溫(wen)(wen)下(xia)的(de)(de)(de)物理機械性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)比通用橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)差(cha)，但在(zai)150℃的(de)(de)(de)高溫(wen)(wen)和(he)-50℃的(de)(de)(de)低(di)溫(wen)(wen)下(xia)，其(qi)物理機械性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)優(you)(you)于通用橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)。（6）耐(nai)(nai)油及化學(xue)試(shi)劑(ji)(ji)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)。普通硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)具(ju)(ju)(ju)有中(zhong)等的(de)(de)(de)耐(nai)(nai)油、耐(nai)(nai)溶(rong)劑(ji)(ji)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。（7）氣(qi)(qi)體透(tou)過(guo)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。室溫(wen)(wen)下(xia)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)對(dui)空氣(qi)(qi)、氮、氧、二(er)氧化碳等氣(qi)(qi)體的(de)(de)(de)透(tou)氣(qi)(qi)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)比天然橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)高出(chu)30-50倍(bei)。（8）生(sheng)理惰性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)無毒(du)，無味，無嗅，與(yu)人體組織(zhi)不粘連(lian)，具(ju)(ju)(ju)有抗(kang)凝血作(zuo)用，對(dui)肌(ji)體組織(zhi)的(de)(de)(de)反(fan)應性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)非常(chang)少。特(te)別適(shi)合(he)(he)作(zuo)為醫(yi)用材料。

硅橡膠的用量

據(ju)中國(guo)(guo)(guo)汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)(che)(che)工業(ye)(ye)協(xie)會統計，2012年(nian)，汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)(che)(che)產(chan)銷分別(bie)達到(dao)1927.18萬(wan)輛和(he)1930.64萬(wan)輛，同比分別(bie)增(zeng)長(chang)4.63%和(he)4.33%，汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)(che)(che)工業(ye)(ye)硅橡(xiang)膠的(de)(de)(de)(de)用(yong)量(liang)(liang)約達2.0萬(wan)t。根據(ju)觀(guan)研(yan)天(tian)下的(de)(de)(de)(de)新研(yan)究，增(zeng)加(jia)有(you)(you)機硅材料在(zai)汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)(che)(che)零部件方面的(de)(de)(de)(de)用(yong)量(liang)(liang)，可以大(da)幅度(du)提高汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)(che)(che)的(de)(de)(de)(de)安全(quan)性能，因(yin)此，汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)(che)(che)產(chan)量(liang)(liang)和(he)單車(che)(che)(che)(che)(che)(che)用(yong)量(liang)(liang)水平的(de)(de)(de)(de)提高都將推動汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)(che)(che)工業(ye)(ye)對硅橡(xiang)膠需求(qiu)的(de)(de)(de)(de)增(zeng)加(jia)。國(guo)(guo)(guo)家(jia)鼓勵自主(zhu)品(pin)牌的(de)(de)(de)(de)汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)(che)(che)發展(zhan)，關鍵汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)(che)(che)零部件實現自主(zhu)化，《2012年(nian)度(du)黨政機關公務用(yong)車(che)(che)(che)(che)(che)(che)選用(yong)車(che)(che)(che)(che)(che)(che)型目(mu)錄（征求(qiu)意見稿）》為(wei)自主(zhu)品(pin)牌擴大(da)在(zai)政府采購的(de)(de)(de)(de)市場份額，為(wei)改變(bian)目(mu)前國(guo)(guo)(guo)內(nei)政府采購以合(he)資品(pin)牌產(chan)品(pin)為(wei)主(zhu)的(de)(de)(de)(de)局面提供了保障。促進自主(zhu)品(pin)牌發展(zhan)，國(guo)(guo)(guo)產(chan)汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)(che)(che)業(ye)(ye)的(de)(de)(de)(de)繁榮(rong)將為(wei)汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)(che)(che)膠的(de)(de)(de)(de)應用(yong)提供有(you)(you)力保障。預測(ce)未來3年(nian)，我國(guo)(guo)(guo)室溫(wen)硫化硅橡(xiang)膠在(zai)汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)(che)(che)行業(ye)(ye)將以年(nian)均20%增(zeng)長(chang)。

此外，硅橡(xiang)膠是重要的(de)(de)(de)非(fei)石(shi)(shi)油(you)(you)基合(he)成(cheng)(cheng)橡(xiang)膠，約(yue)占非(fei)石(shi)(shi)油(you)(you)基合(he)成(cheng)(cheng)橡(xiang)膠消(xiao)費量的(de)(de)(de)98%。但(dan)因為石(shi)(shi)油(you)(you)價格的(de)(de)(de)大(da)(da)幅上漲，同時我(wo)國(guo)在硅橡(xiang)膠的(de)(de)(de)關鍵原(yuan)(yuan)料有機硅單(dan)體(ti)的(de)(de)(de)生產技術方(fang)面(mian)(mian)取(qu)得(de)突破，有機硅單(dan)體(ti)的(de)(de)(de)生產技術在2005年前被(bei)幾(ji)家跨國(guo)公司壟斷，但(dan)目前我(wo)國(guo)已發展(zhan)成(cheng)(cheng)為全(quan)球有機硅單(dan)體(ti)第1大(da)(da)國(guo)，這(zhe)2個方(fang)面(mian)(mian)原(yuan)(yuan)因使硅橡(xiang)膠的(de)(de)(de)價格從2011年起開始低于石(shi)(shi)油(you)(you)基合(he)成(cheng)(cheng)橡(xiang)膠，僅約(yue)為大(da)(da)宗石(shi)(shi)油(you)(you)基橡(xiang)膠的(de)(de)(de)80%～90%，成(cheng)(cheng)為廉價的(de)(de)(de)合(he)成(cheng)(cheng)橡(xiang)膠，并開始大(da)(da)規模替(ti)代石(shi)(shi)油(you)(you)基合(he)成(cheng)(cheng)橡(xiang)膠。這(zhe)將極(ji)大(da)(da)拓展(zhan)有機硅產業的(de)(de)(de)市場空間，同時將帶動(dong)硅油(you)(you)、硅烷偶聯劑(ji)和硅樹脂等其他有機硅產品的(de)(de)(de)消(xiao)費。