硅橡膠是指主鏈(lian)由(you)硅(gui)(gui)(gui)和氧(yang)原子交替構成，硅(gui)(gui)(gui)原子上(shang)(shang)通常連(lian)有兩個有機(ji)基團的(de)(de)(de)(de)橡(xiang)膠(jiao)。普通的(de)(de)(de)(de)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)主要由(you)含甲(jia)基和少量乙烯基的(de)(de)(de)(de)硅(gui)(gui)(gui)氧(yang)鏈(lian)節組成。苯基的(de)(de)(de)(de)引(yin)入可(ke)提(ti)(ti)高硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)(de)耐(nai)(nai)高、低溫(wen)性(xing)能(neng)，三氟丙基及氰(qing)基的(de)(de)(de)(de)引(yin)入則(ze)可(ke)提(ti)(ti)高硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)(de)耐(nai)(nai)溫(wen)及耐(nai)(nai)油(you)性(xing)能(neng)。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)耐(nai)(nai)低溫(wen)性(xing)能(neng)良好，一般在(zai)-55℃下(xia)仍(reng)能(neng)工(gong)作(zuo)。引(yin)入苯基后，可(ke)達-73℃。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)(de)耐(nai)(nai)熱性(xing)能(neng)也(ye)很突出(chu)，在(zai)180℃下(xia)可(ke)長期工(gong)作(zuo)，稍高于200℃也(ye)能(neng)承(cheng)受數周或更長時(shi)間仍(reng)有彈性(xing)，瞬(shun)時(shi)可(ke)耐(nai)(nai)300℃以上(shang)(shang)的(de)(de)(de)(de)高溫(wen)。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)(de)透(tou)氣性(xing)好，氧(yang)氣透(tou)過率在(zai)合(he)成聚合(he)物(wu)中是較高的(de)(de)(de)(de)。此外，硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)還具(ju)有生理惰(duo)性(xing)、不會導致(zhi)凝血的(de)(de)(de)(de)突出(chu)特性(xing)，因此在(zai)醫用領(ling)域應用廣泛。

主要品種

硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)分(fen)(fen)(fen)類的方法很多，通常按(an)固化(hua)前的形態分(fen)(fen)(fen)為固體(ti)(ti)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)和液體(ti)(ti)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)；按(an)硫(liu)化(hua)溫(wen)度分(fen)(fen)(fen)為室溫(wen)硫(liu)化(hua)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)，高(gao)溫(wen)硫(liu)化(hua)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)；按(an)所(suo)用單體(ti)(ti)的不同(tong)，可分(fen)(fen)(fen)為甲基(ji)乙烯基(ji)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)，甲基(ji)苯(ben)基(ji)乙烯基(ji)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)、氟硅(gui)(gui)，腈硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)等；按(an)性能和用途的不同(tong)又可分(fen)(fen)(fen)為通用型、超耐(nai)(nai)低溫(wen)型、超耐(nai)(nai)高(gao)溫(wen)型、高(gao)強力型、耐(nai)(nai)油型、醫用型等等。

發展史

硅(gui)(gui)橡(xiang)膠早(zao)期是由美(mei)國(guo)(guo)以三氯化(hua)鐵為催化(hua)劑合成(cheng)的(de)。1945年(nian)(nian)，硅(gui)(gui)橡(xiang)膠產(chan)(chan)品問世(shi)。1948年(nian)(nian)，采用高比表面積的(de)氣(qi)相法白炭黑補強的(de)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠研(yan)制成(cheng)功，使硅(gui)(gui)橡(xiang)膠的(de)性(xing)能躍升(sheng)到(dao)實用階段，奠定了現(xian)代硅(gui)(gui)橡(xiang)膠生產(chan)(chan)技術的(de)基礎。從二甲基二氯硅(gui)(gui)烷合成(cheng)開始生產(chan)(chan)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠的(de)國(guo)(guo)家有(you)美(mei)國(guo)(guo)。俄羅斯、德國(guo)(guo)、日(ri)本、韓國(guo)(guo)和中(zhong)(zhong)國(guo)(guo)等。中(zhong)(zhong)國(guo)(guo)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠的(de)工業(ye)化(hua)研(yan)究始于1957年(nian)(nian)，多(duo)家研(yan)究所和企業(ye)陸續開發出(chu)各(ge)種硅(gui)(gui)橡(xiang)膠。到(dao)2003年(nian)(nian)底，中(zhong)(zhong)國(guo)(guo)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠生產(chan)(chan)能力(li)為135千噸(dun)，其中(zhong)(zhong)高溫膠100千噸(dun)。

高溫硫化硅橡膠

高(gao)溫硫(liu)(liu)(liu)(liu)化(hua)(hua)硅(gui)橡(xiang)膠是(shi)指聚硅(gui)氧烷(wan)變成(cheng)彈性(xing)體(ti)的過程是(shi)經(jing)過高(gao)溫（110-170℃）硫(liu)(liu)(liu)(liu)化(hua)(hua)成(cheng)型的。它主(zhu)(zhu)要(yao)以高(gao)分子量的聚甲(jia)基乙烯(xi)基硅(gui)氧烷(wan)為(wei)生膠，混入補(bu)強(qiang)填料(liao)、硫(liu)(liu)(liu)(liu)化(hua)(hua)劑等，在加(jia)熱加(jia)壓下(xia)硫(liu)(liu)(liu)(liu)化(hua)(hua)成(cheng)彈性(xing)體(ti)。硅(gui)橡(xiang)膠的補(bu)強(qiang)主(zhu)(zhu)要(yao)是(shi)各(ge)種類(lei)型的白炭黑(hei)，可使硫(liu)(liu)(liu)(liu)化(hua)(hua)膠的強(qiang)度增加(jia)數十(shi)倍。有時為(wei)了降低成(cheng)本或改善膠料(liao)性(xing)能(neng)及賦(fu)予硫(liu)(liu)(liu)(liu)化(hua)(hua)膠各(ge)種特殊的性(xing)能(neng)，也加(jia)入相應的各(ge)種添加(jia)劑。硫(liu)(liu)(liu)(liu)化(hua)(hua)劑是(shi)各(ge)種有機過氧化(hua)(hua)物(wu)或加(jia)成(cheng)反(fan)應催化(hua)(hua)劑。

加(jia)工成(cheng)型(xing)方法(fa)如圖所(suo)示。一次(ci)硫化(hua)的(de)(de)(de)(de)目的(de)(de)(de)(de)是進(jin)(jin)行高(gao)分子鏈的(de)(de)(de)(de)交聯反應；二次(ci)硫化(hua)的(de)(de)(de)(de)目的(de)(de)(de)(de)是進(jin)(jin)行補充交聯、驅(qu)除硫化(hua)劑分解產物(wu)和其他揮發(fa)性(xing)化(hua)合物(wu)以穩定(ding)硫化(hua)膠的(de)(de)(de)(de)各項性(xing)能。常(chang)用(yong)的(de)(de)(de)(de)設備有開(kai)放(fang)式煉(lian)膠機、捏(nie)合機及(ji)真空密煉(lian)機。

主要性能

（1）高(gao)溫(wen)(wen)性(xing)能(neng)(neng)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)顯著的(de)(de)(de)特(te)征是高(gao)溫(wen)(wen)穩(wen)定(ding)性(xing)，雖然常(chang)溫(wen)(wen)下(xia)(xia)(xia)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)強度僅是天然橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)或某些合(he)成橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)一(yi)半，但在200℃以(yi)上的(de)(de)(de)高(gao)溫(wen)(wen)環境下(xia)(xia)(xia)，硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)仍能(neng)(neng)保持(chi)一(yi)定(ding)的(de)(de)(de)柔韌(ren)性(xing)、回(hui)彈性(xing)和表面(mian)硬度，且力學性(xing)能(neng)(neng)無(wu)明顯變化。（2）低溫(wen)(wen)性(xing)能(neng)(neng)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)玻璃化溫(wen)(wen)度一(yi)般(ban)為-70~-50℃，特(te)殊配方可達-100℃，表明其低溫(wen)(wen)性(xing)能(neng)(neng)優(you)異。這對(dui)航空(kong)、宇航工業的(de)(de)(de)意義重大。（3）耐(nai)候性(xing)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)中Si-O-Si鍵對(dui)氧(yang)、臭氧(yang)及紫(zi)外(wai)線等(deng)十分穩(wen)定(ding)，在不加任(ren)何添加劑(ji)的(de)(de)(de)情況下(xia)(xia)(xia)，就具(ju)有(you)優(you)良的(de)(de)(de)耐(nai)候性(xing)。（4）電氣性(xing)能(neng)(neng)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)具(ju)有(you)優(you)異的(de)(de)(de)絕(jue)緣性(xing)能(neng)(neng)，耐(nai)電暈性(xing)和耐(nai)電弧性(xing)也非(fei)常(chang)好。（5）物理(li)機械性(xing)能(neng)(neng)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)常(chang)溫(wen)(wen)下(xia)(xia)(xia)的(de)(de)(de)物理(li)機械性(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)高(gao)溫(wen)(wen)和-50℃的(de)(de)(de)低溫(wen)(wen)下(xia)(xia)(xia)，其物理(li)機械性(xing)能(neng)(neng)優(you)于通(tong)用(yong)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)。（6）耐(nai)油(you)及化學試(shi)劑(ji)性(xing)。普(pu)通(tong)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)具(ju)有(you)中等(deng)的(de)(de)(de)耐(nai)油(you)、耐(nai)溶(rong)劑(ji)性(xing)能(neng)(neng)。（7）氣體(ti)透(tou)過性(xing)能(neng)(neng)。室溫(wen)(wen)下(xia)(xia)(xia)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)對(dui)空(kong)氣、氮、氧(yang)、二氧(yang)化碳(tan)等(deng)氣體(ti)的(de)(de)(de)透(tou)氣性(xing)比(bi)天然橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)高(gao)出30-50倍。（8）生理(li)惰性(xing)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)無(wu)毒，無(wu)味，無(wu)嗅，與人體(ti)組織不粘(zhan)連，具(ju)有(you)抗(kang)凝血作(zuo)用(yong)，對(dui)肌(ji)體(ti)組織的(de)(de)(de)反應性(xing)非(fei)常(chang)少。特(te)別適(shi)合(he)作(zuo)為醫用(yong)材料。

硅橡膠的用量

據中國(guo)汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)工(gong)業協會統(tong)計(ji)，2012年(nian)(nian)，汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)產(chan)銷分別達(da)到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)(che)(che)(che)工(gong)業硅橡膠(jiao)的(de)(de)(de)用(yong)量約達(da)2.0萬t。根據觀研天下的(de)(de)(de)新(xin)研究，增加(jia)有機硅材料在(zai)汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)零部件方面的(de)(de)(de)用(yong)量，可以大(da)幅度(du)提(ti)高(gao)汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)的(de)(de)(de)安全性(xing)能(neng)，因此，汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)產(chan)量和單(dan)車(che)(che)(che)(che)用(yong)量水平(ping)的(de)(de)(de)提(ti)高(gao)都將推動汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)工(gong)業對硅橡膠(jiao)需求的(de)(de)(de)增加(jia)。國(guo)家(jia)鼓勵自(zi)(zi)主品牌的(de)(de)(de)汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)發展，關鍵汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)零部件實現自(zi)(zi)主化(hua)，《2012年(nian)(nian)度(du)黨政機關公務用(yong)車(che)(che)(che)(che)選用(yong)車(che)(che)(che)(che)型目(mu)錄(lu)（征求意見稿）》為自(zi)(zi)主品牌擴(kuo)大(da)在(zai)政府采購的(de)(de)(de)市場(chang)份(fen)額，為改變(bian)目(mu)前國(guo)內政府采購以合資(zi)品牌產(chan)品為主的(de)(de)(de)局面提(ti)供了保障。促進自(zi)(zi)主品牌發展，國(guo)產(chan)汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)業的(de)(de)(de)繁(fan)榮將為汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)膠(jiao)的(de)(de)(de)應用(yong)提(ti)供有力(li)保障。預測未來3年(nian)(nian)，我國(guo)室溫硫(liu)化(hua)硅橡膠(jiao)在(zai)汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)行業將以年(nian)(nian)均20%增長。

此外(wai)，硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)是重要的非石油基(ji)(ji)合(he)(he)成(cheng)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)，約占非石油基(ji)(ji)合(he)(he)成(cheng)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)消費(fei)(fei)量的98%。但因為石油價格(ge)(ge)的大(da)(da)幅上漲，同時我國(guo)在硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的關鍵(jian)原料有機硅(gui)單體的生(sheng)產技術(shu)(shu)方面(mian)取得(de)突(tu)破(po)，有機硅(gui)單體的生(sheng)產技術(shu)(shu)在2005年前(qian)被幾家(jia)跨(kua)國(guo)公司壟斷，但目前(qian)我國(guo)已發(fa)展(zhan)成(cheng)為全球有機硅(gui)單體第1大(da)(da)國(guo)，這2個方面(mian)原因使(shi)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的價格(ge)(ge)從(cong)2011年起(qi)開始低于石油基(ji)(ji)合(he)(he)成(cheng)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)，僅約為大(da)(da)宗石油基(ji)(ji)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的80%～90%，成(cheng)為廉價的合(he)(he)成(cheng)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)，并開始大(da)(da)規(gui)模(mo)替代石油基(ji)(ji)合(he)(he)成(cheng)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)。這將極大(da)(da)拓展(zhan)有機硅(gui)產業的市場空間，同時將帶(dai)動硅(gui)油、硅(gui)烷偶聯劑和(he)硅(gui)樹脂等其他(ta)有機硅(gui)產品(pin)的消費(fei)(fei)。