硅橡膠是指主(zhu)鏈(lian)由硅(gui)和氧(yang)原(yuan)子交(jiao)替構成，硅(gui)原(yuan)子上通常連有兩個有機基(ji)(ji)團的(de)(de)(de)(de)(de)(de)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)。普通的(de)(de)(de)(de)(de)(de)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)主(zhu)要由含(han)甲基(ji)(ji)和少量乙烯(xi)基(ji)(ji)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)硅(gui)氧(yang)鏈(lian)節組(zu)成。苯基(ji)(ji)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)引入可(ke)(ke)(ke)提高硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)耐(nai)高、低溫(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)能，三氟(fu)丙基(ji)(ji)及(ji)氰基(ji)(ji)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)引入則可(ke)(ke)(ke)提高硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)耐(nai)溫(wen)及(ji)耐(nai)油性(xing)(xing)(xing)(xing)能。硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)耐(nai)低溫(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)能良好(hao)，一般在(zai)-55℃下仍(reng)能工作。引入苯基(ji)(ji)后(hou)，可(ke)(ke)(ke)達-73℃。硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)耐(nai)熱性(xing)(xing)(xing)(xing)能也很(hen)突出(chu)，在(zai)180℃下可(ke)(ke)(ke)長(chang)期工作，稍高于200℃也能承(cheng)受(shou)數周或更長(chang)時(shi)間(jian)仍(reng)有彈(dan)性(xing)(xing)(xing)(xing)，瞬時(shi)可(ke)(ke)(ke)耐(nai)300℃以上的(de)(de)(de)(de)(de)(de)高溫(wen)。硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)透氣(qi)(qi)性(xing)(xing)(xing)(xing)好(hao)，氧(yang)氣(qi)(qi)透過率在(zai)合成聚合物(wu)中是較(jiao)高的(de)(de)(de)(de)(de)(de)。此(ci)外，硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)還具有生理惰性(xing)(xing)(xing)(xing)、不會導致(zhi)凝血(xue)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)突出(chu)特性(xing)(xing)(xing)(xing)，因此(ci)在(zai)醫用(yong)(yong)領(ling)域(yu)應用(yong)(yong)廣(guang)泛。

主要品種

硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)分類的方法很(hen)多，通(tong)常按固(gu)化(hua)(hua)前(qian)的形態分為(wei)固(gu)體硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)和液(ye)體硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)；按硫化(hua)(hua)溫(wen)度(du)分為(wei)室溫(wen)硫化(hua)(hua)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)，高(gao)溫(wen)硫化(hua)(hua)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)；按所用(yong)單(dan)體的不同，可(ke)分為(wei)甲基乙烯基硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)，甲基苯基乙烯基硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)、氟硅(gui)(gui)(gui)，腈(jing)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)等(deng)；按性能和用(yong)途的不同又可(ke)分為(wei)通(tong)用(yong)型(xing)、超(chao)耐(nai)低溫(wen)型(xing)、超(chao)耐(nai)高(gao)溫(wen)型(xing)、高(gao)強力型(xing)、耐(nai)油(you)型(xing)、醫用(yong)型(xing)等(deng)等(deng)。

發展史

硅(gui)(gui)橡(xiang)膠早期(qi)是由(you)美國(guo)(guo)(guo)以(yi)三氯化(hua)鐵(tie)為(wei)(wei)催化(hua)劑合成(cheng)的(de)。1945年(nian)，硅(gui)(gui)橡(xiang)膠產(chan)品問世。1948年(nian)，采用高比(bi)表面積(ji)的(de)氣相法(fa)白炭(tan)黑補強的(de)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠研制成(cheng)功，使硅(gui)(gui)橡(xiang)膠的(de)性(xing)能躍升到(dao)實用階段，奠定了現(xian)代硅(gui)(gui)橡(xiang)膠生產(chan)技術(shu)的(de)基礎。從二(er)甲基二(er)氯硅(gui)(gui)烷合成(cheng)開始生產(chan)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠的(de)國(guo)(guo)(guo)家(jia)有美國(guo)(guo)(guo)。俄羅斯(si)、德國(guo)(guo)(guo)、日本、韓國(guo)(guo)(guo)和中(zhong)國(guo)(guo)(guo)等。中(zhong)國(guo)(guo)(guo)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠的(de)工業(ye)化(hua)研究始于1957年(nian)，多家(jia)研究所和企業(ye)陸續開發出各(ge)種硅(gui)(gui)橡(xiang)膠。到(dao)2003年(nian)底，中(zhong)國(guo)(guo)(guo)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠生產(chan)能力(li)為(wei)(wei)135千(qian)噸(dun)，其中(zhong)高溫膠100千(qian)噸(dun)。

高溫硫化硅橡膠

高(gao)溫(wen)硫(liu)(liu)(liu)(liu)化(hua)(hua)硅橡(xiang)膠(jiao)是指聚硅氧(yang)(yang)烷變成(cheng)(cheng)彈(dan)性體的(de)過程是經(jing)過高(gao)溫(wen)（110-170℃）硫(liu)(liu)(liu)(liu)化(hua)(hua)成(cheng)(cheng)型(xing)的(de)。它(ta)主(zhu)要(yao)以高(gao)分子量的(de)聚甲基乙烯基硅氧(yang)(yang)烷為(wei)生(sheng)膠(jiao)，混入補強填料(liao)(liao)、硫(liu)(liu)(liu)(liu)化(hua)(hua)劑等，在加(jia)(jia)熱加(jia)(jia)壓下硫(liu)(liu)(liu)(liu)化(hua)(hua)成(cheng)(cheng)彈(dan)性體。硅橡(xiang)膠(jiao)的(de)補強主(zhu)要(yao)是各(ge)(ge)種類型(xing)的(de)白炭黑，可使硫(liu)(liu)(liu)(liu)化(hua)(hua)膠(jiao)的(de)強度增加(jia)(jia)數十倍(bei)。有(you)時為(wei)了降低成(cheng)(cheng)本或改(gai)善膠(jiao)料(liao)(liao)性能及(ji)賦予硫(liu)(liu)(liu)(liu)化(hua)(hua)膠(jiao)各(ge)(ge)種特(te)殊的(de)性能，也加(jia)(jia)入相應的(de)各(ge)(ge)種添加(jia)(jia)劑。硫(liu)(liu)(liu)(liu)化(hua)(hua)劑是各(ge)(ge)種有(you)機(ji)過氧(yang)(yang)化(hua)(hua)物或加(jia)(jia)成(cheng)(cheng)反應催化(hua)(hua)劑。

加工成型(xing)方法如圖(tu)所示。一次(ci)(ci)硫(liu)化的(de)(de)目(mu)的(de)(de)是進行(xing)高分子鏈(lian)的(de)(de)交(jiao)聯(lian)反(fan)應；二(er)次(ci)(ci)硫(liu)化的(de)(de)目(mu)的(de)(de)是進行(xing)補充(chong)交(jiao)聯(lian)、驅除硫(liu)化劑分解產物(wu)和(he)其(qi)他揮發性化合物(wu)以穩定硫(liu)化膠的(de)(de)各(ge)項性能(neng)。常用(yong)的(de)(de)設備(bei)有(you)開(kai)放式煉膠機(ji)、捏合機(ji)及真空密煉機(ji)。

主要性能

（1）高(gao)(gao)溫(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)顯著的(de)(de)(de)(de)特征是(shi)高(gao)(gao)溫(wen)穩定性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)，雖然(ran)(ran)常溫(wen)下(xia)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)強度(du)僅(jin)是(shi)天然(ran)(ran)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)或某些合成橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)一(yi)(yi)半，但在(zai)200℃以(yi)上(shang)的(de)(de)(de)(de)高(gao)(gao)溫(wen)環境下(xia)，硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)仍能(neng)(neng)(neng)保持一(yi)(yi)定的(de)(de)(de)(de)柔(rou)韌性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)、回彈性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)和表面(mian)硬度(du)，且力學(xue)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)無(wu)(wu)明顯變化(hua)。（2）低溫(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)玻(bo)璃化(hua)溫(wen)度(du)一(yi)(yi)般為(wei)-70~-50℃，特殊配方可達-100℃，表明其低溫(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)優(you)異。這對(dui)航(hang)空(kong)、宇航(hang)工業的(de)(de)(de)(de)意(yi)義重大。（3）耐(nai)候性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)中Si-O-Si鍵(jian)對(dui)氧(yang)、臭氧(yang)及紫外線等(deng)(deng)十分穩定，在(zai)不(bu)加(jia)任何添(tian)加(jia)劑(ji)(ji)的(de)(de)(de)(de)情況下(xia)，就具(ju)(ju)(ju)有(you)優(you)良的(de)(de)(de)(de)耐(nai)候性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)。（4）電氣性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)具(ju)(ju)(ju)有(you)優(you)異的(de)(de)(de)(de)絕緣性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)，耐(nai)電暈性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)和耐(nai)電弧性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)也非(fei)常好。（5）物理機(ji)械(xie)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)常溫(wen)下(xia)的(de)(de)(de)(de)物理機(ji)械(xie)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)比通(tong)用橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)差，但在(zai)150℃的(de)(de)(de)(de)高(gao)(gao)溫(wen)和-50℃的(de)(de)(de)(de)低溫(wen)下(xia)，其物理機(ji)械(xie)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)優(you)于通(tong)用橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)。（6）耐(nai)油及化(hua)學(xue)試劑(ji)(ji)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)。普通(tong)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)具(ju)(ju)(ju)有(you)中等(deng)(deng)的(de)(de)(de)(de)耐(nai)油、耐(nai)溶劑(ji)(ji)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。（7）氣體(ti)透過性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。室(shi)溫(wen)下(xia)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)對(dui)空(kong)氣、氮、氧(yang)、二氧(yang)化(hua)碳等(deng)(deng)氣體(ti)的(de)(de)(de)(de)透氣性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)比天然(ran)(ran)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)高(gao)(gao)出30-50倍。（8）生理惰性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)。硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)無(wu)(wu)毒，無(wu)(wu)味，無(wu)(wu)嗅，與人體(ti)組織不(bu)粘連，具(ju)(ju)(ju)有(you)抗(kang)凝血作(zuo)用，對(dui)肌體(ti)組織的(de)(de)(de)(de)反應性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)非(fei)常少。特別適合作(zuo)為(wei)醫(yi)用材(cai)料(liao)。

硅橡膠的用量

據中國汽(qi)(qi)車(che)工(gong)(gong)業(ye)協(xie)會統(tong)計，2012年(nian)，汽(qi)(qi)車(che)產(chan)(chan)(chan)銷分別達到1927.18萬輛和1930.64萬輛，同(tong)比(bi)分別增(zeng)長4.63%和4.33%，汽(qi)(qi)車(che)工(gong)(gong)業(ye)硅橡(xiang)(xiang)膠的(de)(de)(de)(de)用(yong)(yong)(yong)量(liang)約(yue)達2.0萬t。根據觀研天(tian)下的(de)(de)(de)(de)新研究，增(zeng)加(jia)有(you)(you)機硅材料在(zai)汽(qi)(qi)車(che)零(ling)部(bu)件方面(mian)的(de)(de)(de)(de)用(yong)(yong)(yong)量(liang)，可以(yi)大幅度提(ti)高汽(qi)(qi)車(che)的(de)(de)(de)(de)安全性(xing)能，因此，汽(qi)(qi)車(che)產(chan)(chan)(chan)量(liang)和單車(che)用(yong)(yong)(yong)量(liang)水(shui)平的(de)(de)(de)(de)提(ti)高都將推動汽(qi)(qi)車(che)工(gong)(gong)業(ye)對硅橡(xiang)(xiang)膠需求的(de)(de)(de)(de)增(zeng)加(jia)。國家鼓勵(li)自(zi)主(zhu)品(pin)牌(pai)的(de)(de)(de)(de)汽(qi)(qi)車(che)發展，關鍵(jian)汽(qi)(qi)車(che)零(ling)部(bu)件實現自(zi)主(zhu)化(hua)，《2012年(nian)度黨政機關公務用(yong)(yong)(yong)車(che)選用(yong)(yong)(yong)車(che)型目(mu)錄(lu)（征求意見(jian)稿）》為自(zi)主(zhu)品(pin)牌(pai)擴(kuo)大在(zai)政府(fu)采購的(de)(de)(de)(de)市場(chang)份額，為改變目(mu)前國內(nei)政府(fu)采購以(yi)合資品(pin)牌(pai)產(chan)(chan)(chan)品(pin)為主(zhu)的(de)(de)(de)(de)局面(mian)提(ti)供了保(bao)障(zhang)。促進(jin)自(zi)主(zhu)品(pin)牌(pai)發展，國產(chan)(chan)(chan)汽(qi)(qi)車(che)業(ye)的(de)(de)(de)(de)繁榮將為汽(qi)(qi)車(che)膠的(de)(de)(de)(de)應用(yong)(yong)(yong)提(ti)供有(you)(you)力保(bao)障(zhang)。預測未來(lai)3年(nian)，我(wo)國室(shi)溫硫化(hua)硅橡(xiang)(xiang)膠在(zai)汽(qi)(qi)車(che)行(xing)業(ye)將以(yi)年(nian)均20%增(zeng)長。

此外，硅橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)是(shi)重要的(de)(de)(de)非石(shi)(shi)油(you)(you)(you)基(ji)合(he)成(cheng)(cheng)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)，約(yue)占非石(shi)(shi)油(you)(you)(you)基(ji)合(he)成(cheng)(cheng)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)消(xiao)費量的(de)(de)(de)98%。但因為石(shi)(shi)油(you)(you)(you)價(jia)格的(de)(de)(de)大(da)幅上(shang)漲(zhang)，同時我國(guo)在硅橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)關(guan)鍵原料有機(ji)(ji)(ji)硅單體的(de)(de)(de)生產(chan)(chan)技(ji)術(shu)方面取得突破(po)，有機(ji)(ji)(ji)硅單體的(de)(de)(de)生產(chan)(chan)技(ji)術(shu)在2005年(nian)前被幾家跨國(guo)公司(si)壟斷，但目前我國(guo)已發展成(cheng)(cheng)為全球有機(ji)(ji)(ji)硅單體第1大(da)國(guo)，這(zhe)2個方面原因使硅橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)價(jia)格從2011年(nian)起開(kai)始(shi)低于石(shi)(shi)油(you)(you)(you)基(ji)合(he)成(cheng)(cheng)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)，僅約(yue)為大(da)宗(zong)石(shi)(shi)油(you)(you)(you)基(ji)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)80%～90%，成(cheng)(cheng)為廉價(jia)的(de)(de)(de)合(he)成(cheng)(cheng)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)，并開(kai)始(shi)大(da)規模替代石(shi)(shi)油(you)(you)(you)基(ji)合(he)成(cheng)(cheng)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)。這(zhe)將極大(da)拓展有機(ji)(ji)(ji)硅產(chan)(chan)業的(de)(de)(de)市場空間，同時將帶動硅油(you)(you)(you)、硅烷偶聯劑和硅樹脂等其他有機(ji)(ji)(ji)硅產(chan)(chan)品的(de)(de)(de)消(xiao)費。