硅橡膠是(shi)指主鏈由硅(gui)(gui)和氧(yang)原(yuan)子交替構成(cheng)，硅(gui)(gui)原(yuan)子上通(tong)常連有(you)兩個有(you)機基(ji)(ji)團的(de)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)。普通(tong)的(de)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)主要(yao)由含甲基(ji)(ji)和少(shao)量乙烯(xi)基(ji)(ji)的(de)硅(gui)(gui)氧(yang)鏈節組(zu)成(cheng)。苯(ben)基(ji)(ji)的(de)引(yin)入可(ke)(ke)提高硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)耐(nai)高、低溫(wen)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)，三氟丙基(ji)(ji)及(ji)氰基(ji)(ji)的(de)引(yin)入則可(ke)(ke)提高硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)耐(nai)溫(wen)及(ji)耐(nai)油性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)耐(nai)低溫(wen)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)良好(hao)(hao)，一般在(zai)-55℃下仍(reng)能(neng)(neng)(neng)工(gong)作(zuo)(zuo)。引(yin)入苯(ben)基(ji)(ji)后，可(ke)(ke)達(da)-73℃。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)耐(nai)熱性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)也很突出，在(zai)180℃下可(ke)(ke)長(chang)期工(gong)作(zuo)(zuo)，稍高于200℃也能(neng)(neng)(neng)承(cheng)受數(shu)周或更長(chang)時間仍(reng)有(you)彈性(xing)(xing)(xing)，瞬時可(ke)(ke)耐(nai)300℃以上的(de)高溫(wen)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)透氣性(xing)(xing)(xing)好(hao)(hao)，氧(yang)氣透過率在(zai)合成(cheng)聚(ju)合物中(zhong)是(shi)較高的(de)。此(ci)外，硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)還具有(you)生理惰性(xing)(xing)(xing)、不會(hui)導(dao)致凝血(xue)的(de)突出特性(xing)(xing)(xing)，因(yin)此(ci)在(zai)醫用領域應用廣泛。

主要品種

硅橡(xiang)(xiang)膠(jiao)分(fen)類的方(fang)法很多，通常按(an)固(gu)化前的形態分(fen)為(wei)固(gu)體(ti)硅橡(xiang)(xiang)膠(jiao)和液體(ti)硅橡(xiang)(xiang)膠(jiao)；按(an)硫(liu)(liu)化溫度分(fen)為(wei)室溫硫(liu)(liu)化硅橡(xiang)(xiang)膠(jiao)，高(gao)(gao)溫硫(liu)(liu)化硅橡(xiang)(xiang)膠(jiao)；按(an)所用(yong)單體(ti)的不同，可分(fen)為(wei)甲基乙(yi)烯基硅橡(xiang)(xiang)膠(jiao)，甲基苯基乙(yi)烯基硅橡(xiang)(xiang)膠(jiao)、氟(fu)硅，腈硅橡(xiang)(xiang)膠(jiao)等(deng)；按(an)性能和用(yong)途的不同又可分(fen)為(wei)通用(yong)型(xing)(xing)(xing)(xing)、超(chao)耐(nai)低溫型(xing)(xing)(xing)(xing)、超(chao)耐(nai)高(gao)(gao)溫型(xing)(xing)(xing)(xing)、高(gao)(gao)強力型(xing)(xing)(xing)(xing)、耐(nai)油(you)型(xing)(xing)(xing)(xing)、醫(yi)用(yong)型(xing)(xing)(xing)(xing)等(deng)等(deng)。

發展史

硅橡(xiang)(xiang)膠早期是由美(mei)國(guo)(guo)以三(san)氯化(hua)鐵為(wei)催化(hua)劑合成(cheng)的。1945年(nian)(nian)，硅橡(xiang)(xiang)膠產(chan)品問世。1948年(nian)(nian)，采用高比表面積的氣相(xiang)法白炭(tan)黑補強(qiang)的硅橡(xiang)(xiang)膠研制成(cheng)功，使(shi)硅橡(xiang)(xiang)膠的性(xing)能躍升(sheng)到實(shi)用階段，奠定(ding)了現代硅橡(xiang)(xiang)膠生產(chan)技術(shu)的基礎。從二甲基二氯硅烷合成(cheng)開始(shi)生產(chan)硅橡(xiang)(xiang)膠的國(guo)(guo)家有美(mei)國(guo)(guo)。俄(e)羅斯(si)、德國(guo)(guo)、日本、韓國(guo)(guo)和中國(guo)(guo)等。中國(guo)(guo)硅橡(xiang)(xiang)膠的工業化(hua)研究始(shi)于1957年(nian)(nian)，多(duo)家研究所(suo)和企業陸續開發出(chu)各種(zhong)硅橡(xiang)(xiang)膠。到2003年(nian)(nian)底，中國(guo)(guo)硅橡(xiang)(xiang)膠生產(chan)能力為(wei)135千噸，其中高溫(wen)膠100千噸。

高溫硫化硅橡膠

高(gao)溫(wen)硫(liu)(liu)化(hua)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)是(shi)指聚(ju)硅(gui)(gui)氧(yang)烷變成彈(dan)性(xing)體的(de)過程是(shi)經(jing)過高(gao)溫(wen)（110-170℃）硫(liu)(liu)化(hua)成型(xing)的(de)。它主要以(yi)高(gao)分子(zi)量的(de)聚(ju)甲基(ji)乙烯基(ji)硅(gui)(gui)氧(yang)烷為生膠(jiao)，混入補強填料(liao)、硫(liu)(liu)化(hua)劑等，在加(jia)熱加(jia)壓下(xia)硫(liu)(liu)化(hua)成彈(dan)性(xing)體。硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)的(de)補強主要是(shi)各(ge)(ge)種(zhong)類(lei)型(xing)的(de)白炭(tan)黑，可使硫(liu)(liu)化(hua)膠(jiao)的(de)強度增加(jia)數十倍(bei)。有時為了(le)降低成本或改善膠(jiao)料(liao)性(xing)能及賦予硫(liu)(liu)化(hua)膠(jiao)各(ge)(ge)種(zhong)特(te)殊(shu)的(de)性(xing)能，也(ye)加(jia)入相應的(de)各(ge)(ge)種(zhong)添加(jia)劑。硫(liu)(liu)化(hua)劑是(shi)各(ge)(ge)種(zhong)有機(ji)過氧(yang)化(hua)物或加(jia)成反(fan)應催化(hua)劑。

加工成型方法如(ru)圖所示。一(yi)次硫(liu)化(hua)的目的是進行(xing)高(gao)分子鏈的交聯(lian)反應(ying)；二次硫(liu)化(hua)的目的是進行(xing)補充交聯(lian)、驅除硫(liu)化(hua)劑分解產物(wu)和其他揮(hui)發性化(hua)合(he)(he)物(wu)以穩定硫(liu)化(hua)膠的各項性能。常用的設備有開放式煉膠機、捏合(he)(he)機及(ji)真空密煉機。

主要性能

（1）高(gao)(gao)(gao)溫(wen)(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)顯(xian)(xian)著的(de)(de)(de)(de)(de)特征是(shi)高(gao)(gao)(gao)溫(wen)(wen)(wen)穩(wen)(wen)定(ding)性(xing)(xing)(xing)，雖然常溫(wen)(wen)(wen)下硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)(de)(de)強度(du)僅是(shi)天然橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)或某些合(he)成橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)(de)(de)一(yi)半，但在(zai)200℃以(yi)上的(de)(de)(de)(de)(de)高(gao)(gao)(gao)溫(wen)(wen)(wen)環(huan)境下，硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)仍能(neng)(neng)保持一(yi)定(ding)的(de)(de)(de)(de)(de)柔(rou)韌性(xing)(xing)(xing)、回彈性(xing)(xing)(xing)和表面硬度(du)，且力(li)學性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)無(wu)明(ming)顯(xian)(xian)變(bian)化。（2）低(di)溫(wen)(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)(de)(de)玻(bo)璃化溫(wen)(wen)(wen)度(du)一(yi)般為(wei)-70~-50℃，特殊配(pei)方可達-100℃，表明(ming)其低(di)溫(wen)(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)優異(yi)。這對(dui)航(hang)空(kong)、宇航(hang)工業的(de)(de)(de)(de)(de)意(yi)義重大。（3）耐(nai)(nai)候(hou)性(xing)(xing)(xing)硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)中(zhong)Si-O-Si鍵(jian)對(dui)氧(yang)(yang)、臭(chou)氧(yang)(yang)及(ji)紫(zi)外線等(deng)(deng)十(shi)分穩(wen)(wen)定(ding)，在(zai)不(bu)加(jia)任(ren)何添加(jia)劑(ji)的(de)(de)(de)(de)(de)情況下，就具(ju)有(you)優良的(de)(de)(de)(de)(de)耐(nai)(nai)候(hou)性(xing)(xing)(xing)。（4）電(dian)氣(qi)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)具(ju)有(you)優異(yi)的(de)(de)(de)(de)(de)絕緣性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)，耐(nai)(nai)電(dian)暈性(xing)(xing)(xing)和耐(nai)(nai)電(dian)弧性(xing)(xing)(xing)也非常好。（5）物(wu)理(li)機(ji)械(xie)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)常溫(wen)(wen)(wen)下的(de)(de)(de)(de)(de)物(wu)理(li)機(ji)械(xie)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)比通(tong)用橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)差，但在(zai)150℃的(de)(de)(de)(de)(de)高(gao)(gao)(gao)溫(wen)(wen)(wen)和-50℃的(de)(de)(de)(de)(de)低(di)溫(wen)(wen)(wen)下，其物(wu)理(li)機(ji)械(xie)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)優于通(tong)用橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)。（6）耐(nai)(nai)油及(ji)化學試(shi)劑(ji)性(xing)(xing)(xing)。普通(tong)硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)具(ju)有(you)中(zhong)等(deng)(deng)的(de)(de)(de)(de)(de)耐(nai)(nai)油、耐(nai)(nai)溶劑(ji)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。（7）氣(qi)體(ti)透過(guo)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。室溫(wen)(wen)(wen)下硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)對(dui)空(kong)氣(qi)、氮、氧(yang)(yang)、二氧(yang)(yang)化碳等(deng)(deng)氣(qi)體(ti)的(de)(de)(de)(de)(de)透氣(qi)性(xing)(xing)(xing)比天然橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)高(gao)(gao)(gao)出(chu)30-50倍。（8）生理(li)惰性(xing)(xing)(xing)。硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)無(wu)毒，無(wu)味，無(wu)嗅(xiu)，與人體(ti)組織(zhi)不(bu)粘連，具(ju)有(you)抗凝血作用，對(dui)肌體(ti)組織(zhi)的(de)(de)(de)(de)(de)反應性(xing)(xing)(xing)非常少。特別適(shi)合(he)作為(wei)醫(yi)用材料。

硅橡膠的用量

據(ju)中國汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)工業(ye)協會統(tong)計，2012年(nian)，汽(qi)(qi)(qi)車(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(bi)分別(bie)增(zeng)長4.63%和(he)4.33%，汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)工業(ye)硅(gui)橡膠的(de)用量約達2.0萬(wan)t。根據(ju)觀研天下的(de)新研究，增(zeng)加有機(ji)硅(gui)材料在汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)零部(bu)件方面的(de)用量，可(ke)以大幅度提(ti)(ti)高汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)的(de)安全性能，因(yin)此，汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)產(chan)量和(he)單(dan)車(che)(che)用量水平的(de)提(ti)(ti)高都(dou)將(jiang)(jiang)推動汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)工業(ye)對硅(gui)橡膠需(xu)求(qiu)(qiu)的(de)增(zeng)加。國家鼓勵自(zi)主(zhu)品(pin)(pin)牌(pai)的(de)汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)發(fa)(fa)展(zhan)，關鍵汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)零部(bu)件實現自(zi)主(zhu)化，《2012年(nian)度黨政(zheng)機(ji)關公務用車(che)(che)選用車(che)(che)型(xing)目錄（征(zheng)求(qiu)(qiu)意見稿(gao)）》為自(zi)主(zhu)品(pin)(pin)牌(pai)擴大在政(zheng)府(fu)采購的(de)市場(chang)份額，為改變目前國內(nei)政(zheng)府(fu)采購以合(he)資品(pin)(pin)牌(pai)產(chan)品(pin)(pin)為主(zhu)的(de)局面提(ti)(ti)供(gong)(gong)了保(bao)障(zhang)。促進(jin)自(zi)主(zhu)品(pin)(pin)牌(pai)發(fa)(fa)展(zhan)，國產(chan)汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)業(ye)的(de)繁榮將(jiang)(jiang)為汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)膠的(de)應用提(ti)(ti)供(gong)(gong)有力保(bao)障(zhang)。預測未來3年(nian)，我(wo)國室溫硫化硅(gui)橡膠在汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)行業(ye)將(jiang)(jiang)以年(nian)均20%增(zeng)長。

此外，硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠是重要的(de)非石(shi)(shi)油基(ji)(ji)合(he)成橡(xiang)(xiang)膠，約(yue)占非石(shi)(shi)油基(ji)(ji)合(he)成橡(xiang)(xiang)膠消(xiao)費量的(de)98%。但因(yin)(yin)為(wei)(wei)石(shi)(shi)油價格(ge)的(de)大幅上漲，同時(shi)(shi)我(wo)國(guo)(guo)在硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠的(de)關(guan)鍵原(yuan)(yuan)料有機硅(gui)單體(ti)的(de)生(sheng)產技(ji)術(shu)方面(mian)取得突破，有機硅(gui)單體(ti)的(de)生(sheng)產技(ji)術(shu)在2005年前被(bei)幾家跨(kua)國(guo)(guo)公司壟斷，但目前我(wo)國(guo)(guo)已發展(zhan)(zhan)成為(wei)(wei)全球有機硅(gui)單體(ti)第(di)1大國(guo)(guo)，這2個方面(mian)原(yuan)(yuan)因(yin)(yin)使硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠的(de)價格(ge)從2011年起開(kai)始(shi)低于石(shi)(shi)油基(ji)(ji)合(he)成橡(xiang)(xiang)膠，僅(jin)約(yue)為(wei)(wei)大宗石(shi)(shi)油基(ji)(ji)橡(xiang)(xiang)膠的(de)80%～90%，成為(wei)(wei)廉價的(de)合(he)成橡(xiang)(xiang)膠，并(bing)開(kai)始(shi)大規模替代石(shi)(shi)油基(ji)(ji)合(he)成橡(xiang)(xiang)膠。這將(jiang)極(ji)大拓展(zhan)(zhan)有機硅(gui)產業(ye)的(de)市場空間，同時(shi)(shi)將(jiang)帶動硅(gui)油、硅(gui)烷偶聯劑和(he)硅(gui)樹脂等其他有機硅(gui)產品的(de)消(xiao)費。