硅橡膠是指主鏈由硅(gui)和氧原(yuan)子交替構成(cheng)，硅(gui)原(yuan)子上通常連(lian)有(you)兩個有(you)機基(ji)團的(de)(de)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)。普(pu)通的(de)(de)硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)主要由含甲基(ji)和少量乙烯(xi)基(ji)的(de)(de)硅(gui)氧鏈節(jie)組成(cheng)。苯(ben)基(ji)的(de)(de)引(yin)入(ru)可(ke)提高硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)耐(nai)高、低(di)溫(wen)性(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)，三氟丙基(ji)及(ji)氰基(ji)的(de)(de)引(yin)入(ru)則可(ke)提高硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)耐(nai)溫(wen)及(ji)耐(nai)油(you)性(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)耐(nai)低(di)溫(wen)性(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)良好(hao)，一般在(zai)-55℃下(xia)仍(reng)能(neng)(neng)(neng)工作。引(yin)入(ru)苯(ben)基(ji)后，可(ke)達(da)-73℃。硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)耐(nai)熱性(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)也很突(tu)出(chu)，在(zai)180℃下(xia)可(ke)長(chang)期工作，稍高于200℃也能(neng)(neng)(neng)承受數周或更(geng)長(chang)時間(jian)仍(reng)有(you)彈性(xing)(xing)，瞬時可(ke)耐(nai)300℃以(yi)上的(de)(de)高溫(wen)。硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)透(tou)氣(qi)性(xing)(xing)好(hao)，氧氣(qi)透(tou)過(guo)率(lv)在(zai)合(he)成(cheng)聚合(he)物中(zhong)是較(jiao)高的(de)(de)。此(ci)外，硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)還具有(you)生理惰性(xing)(xing)、不會導(dao)致凝血(xue)的(de)(de)突(tu)出(chu)特性(xing)(xing)，因此(ci)在(zai)醫用領域應用廣泛(fan)。

主要品種

硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)分類的(de)(de)(de)方法很多，通常按固化(hua)前的(de)(de)(de)形態分為(wei)(wei)固體硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)和液體硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)；按硫(liu)(liu)化(hua)溫度分為(wei)(wei)室溫硫(liu)(liu)化(hua)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)，高溫硫(liu)(liu)化(hua)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)；按所用(yong)單體的(de)(de)(de)不(bu)同，可分為(wei)(wei)甲(jia)基乙烯基硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)，甲(jia)基苯(ben)基乙烯基硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)、氟硅(gui)(gui)，腈硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)等(deng)；按性(xing)能和用(yong)途的(de)(de)(de)不(bu)同又可分為(wei)(wei)通用(yong)型(xing)(xing)、超耐(nai)低溫型(xing)(xing)、超耐(nai)高溫型(xing)(xing)、高強力型(xing)(xing)、耐(nai)油(you)型(xing)(xing)、醫用(yong)型(xing)(xing)等(deng)等(deng)。

發展史

硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)早期(qi)是由美國(guo)(guo)(guo)以三氯化(hua)(hua)鐵(tie)為催化(hua)(hua)劑合(he)成(cheng)(cheng)的(de)(de)。1945年(nian)(nian)，硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)產品問世。1948年(nian)(nian)，采用高比表面積的(de)(de)氣相法白炭黑(hei)補強(qiang)的(de)(de)硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)研制成(cheng)(cheng)功(gong)，使硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)性能躍升到實用階段，奠定了(le)現代硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)生產技術(shu)的(de)(de)基(ji)礎。從二甲基(ji)二氯硅(gui)烷合(he)成(cheng)(cheng)開始(shi)生產硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)國(guo)(guo)(guo)家(jia)有美國(guo)(guo)(guo)。俄羅斯、德國(guo)(guo)(guo)、日本(ben)、韓(han)國(guo)(guo)(guo)和中(zhong)國(guo)(guo)(guo)等。中(zhong)國(guo)(guo)(guo)硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)工業(ye)化(hua)(hua)研究始(shi)于1957年(nian)(nian)，多家(jia)研究所(suo)和企(qi)業(ye)陸續開發出各種硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)。到2003年(nian)(nian)底，中(zhong)國(guo)(guo)(guo)硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)生產能力為135千噸(dun)，其(qi)中(zhong)高溫(wen)膠(jiao)100千噸(dun)。

高溫硫化硅橡膠

高溫硫化(hua)(hua)硅橡膠是(shi)指聚硅氧烷變成(cheng)彈性(xing)(xing)體的(de)(de)(de)過(guo)(guo)程是(shi)經過(guo)(guo)高溫（110-170℃）硫化(hua)(hua)成(cheng)型的(de)(de)(de)。它主要(yao)以高分子量的(de)(de)(de)聚甲基(ji)乙烯基(ji)硅氧烷為(wei)生(sheng)膠，混入補強填料、硫化(hua)(hua)劑(ji)等，在加(jia)(jia)(jia)(jia)(jia)熱(re)加(jia)(jia)(jia)(jia)(jia)壓下硫化(hua)(hua)成(cheng)彈性(xing)(xing)體。硅橡膠的(de)(de)(de)補強主要(yao)是(shi)各(ge)(ge)種類型的(de)(de)(de)白炭(tan)黑，可使硫化(hua)(hua)膠的(de)(de)(de)強度增加(jia)(jia)(jia)(jia)(jia)數十倍。有時為(wei)了(le)降低成(cheng)本(ben)或改(gai)善膠料性(xing)(xing)能及賦予硫化(hua)(hua)膠各(ge)(ge)種特殊的(de)(de)(de)性(xing)(xing)能，也加(jia)(jia)(jia)(jia)(jia)入相應的(de)(de)(de)各(ge)(ge)種添加(jia)(jia)(jia)(jia)(jia)劑(ji)。硫化(hua)(hua)劑(ji)是(shi)各(ge)(ge)種有機過(guo)(guo)氧化(hua)(hua)物(wu)或加(jia)(jia)(jia)(jia)(jia)成(cheng)反(fan)應催(cui)化(hua)(hua)劑(ji)。

加工成型方(fang)法如圖所(suo)示(shi)。一次(ci)(ci)硫化的目(mu)的是進行高分子鏈的交聯反應；二(er)次(ci)(ci)硫化的目(mu)的是進行補充交聯、驅除硫化劑分解產物(wu)和(he)其他揮發性化合物(wu)以(yi)穩定硫化膠(jiao)的各項性能(neng)。常(chang)用的設備(bei)有開放(fang)式(shi)煉膠(jiao)機、捏合機及真空密煉機。

主要性能

（1）高溫(wen)(wen)性(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)顯(xian)著的(de)(de)特征是高溫(wen)(wen)穩定(ding)性(xing)(xing)，雖(sui)然常溫(wen)(wen)下(xia)(xia)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)強(qiang)度僅是天然橡(xiang)(xiang)膠(jiao)或某些合成橡(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)一半，但在200℃以(yi)上(shang)的(de)(de)高溫(wen)(wen)環境(jing)下(xia)(xia)，硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)仍能(neng)(neng)(neng)(neng)保持一定(ding)的(de)(de)柔韌(ren)性(xing)(xing)、回彈性(xing)(xing)和表面硬(ying)度，且力(li)學性(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)無(wu)明顯(xian)變(bian)化(hua)。（2）低溫(wen)(wen)性(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)玻(bo)璃化(hua)溫(wen)(wen)度一般(ban)為(wei)-70~-50℃，特殊配方(fang)可達-100℃，表明其低溫(wen)(wen)性(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)優異。這對航空、宇航工業的(de)(de)意義重大。（3）耐(nai)(nai)候(hou)性(xing)(xing)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)中Si-O-Si鍵對氧、臭氧及紫外(wai)線(xian)等(deng)十(shi)分穩定(ding)，在不加任何(he)添加劑的(de)(de)情況下(xia)(xia)，就具有(you)優良的(de)(de)耐(nai)(nai)候(hou)性(xing)(xing)。（4）電(dian)氣(qi)性(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)具有(you)優異的(de)(de)絕緣性(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)，耐(nai)(nai)電(dian)暈性(xing)(xing)和耐(nai)(nai)電(dian)弧性(xing)(xing)也非常好。（5）物(wu)(wu)理(li)機(ji)(ji)械(xie)(xie)性(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)常溫(wen)(wen)下(xia)(xia)的(de)(de)物(wu)(wu)理(li)機(ji)(ji)械(xie)(xie)性(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)比通(tong)(tong)用橡(xiang)(xiang)膠(jiao)差(cha)，但在150℃的(de)(de)高溫(wen)(wen)和-50℃的(de)(de)低溫(wen)(wen)下(xia)(xia)，其物(wu)(wu)理(li)機(ji)(ji)械(xie)(xie)性(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)優于通(tong)(tong)用橡(xiang)(xiang)膠(jiao)。（6）耐(nai)(nai)油(you)及化(hua)學試劑性(xing)(xing)。普通(tong)(tong)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)具有(you)中等(deng)的(de)(de)耐(nai)(nai)油(you)、耐(nai)(nai)溶(rong)劑性(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)。（7）氣(qi)體(ti)透過性(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)。室溫(wen)(wen)下(xia)(xia)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)對空氣(qi)、氮、氧、二(er)氧化(hua)碳等(deng)氣(qi)體(ti)的(de)(de)透氣(qi)性(xing)(xing)比天然橡(xiang)(xiang)膠(jiao)高出30-50倍。（8）生(sheng)理(li)惰性(xing)(xing)。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)無(wu)毒，無(wu)味，無(wu)嗅，與人體(ti)組(zu)(zu)織(zhi)不粘連，具有(you)抗凝血作(zuo)用，對肌體(ti)組(zu)(zu)織(zhi)的(de)(de)反應性(xing)(xing)非常少。特別(bie)適合作(zuo)為(wei)醫用材(cai)料。

硅橡膠的用量

據中(zhong)國汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)工(gong)業(ye)(ye)協(xie)會統計，2012年，汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)產銷分(fen)別達到1927.18萬(wan)(wan)(wan)輛和(he)(he)1930.64萬(wan)(wan)(wan)輛，同(tong)比分(fen)別增(zeng)(zeng)長(chang)4.63%和(he)(he)4.33%，汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)工(gong)業(ye)(ye)硅橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)用(yong)量(liang)約達2.0萬(wan)(wan)(wan)t。根據觀研天下的(de)(de)(de)新研究，增(zeng)(zeng)加有機硅材料在(zai)汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)零部(bu)件方(fang)面的(de)(de)(de)用(yong)量(liang)，可(ke)以大(da)幅度提高汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)的(de)(de)(de)安全性能，因此，汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)產量(liang)和(he)(he)單車(che)用(yong)量(liang)水平的(de)(de)(de)提高都將(jiang)(jiang)(jiang)推(tui)動汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)工(gong)業(ye)(ye)對硅橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)需(xu)求的(de)(de)(de)增(zeng)(zeng)加。國家(jia)鼓勵自(zi)主(zhu)品(pin)牌(pai)(pai)(pai)的(de)(de)(de)汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)發展，關鍵汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)零部(bu)件實現自(zi)主(zhu)化，《2012年度黨政(zheng)(zheng)機關公務用(yong)車(che)選用(yong)車(che)型目錄（征求意見(jian)稿）》為(wei)自(zi)主(zhu)品(pin)牌(pai)(pai)(pai)擴大(da)在(zai)政(zheng)(zheng)府(fu)采購的(de)(de)(de)市場(chang)份額，為(wei)改(gai)變目前國內(nei)政(zheng)(zheng)府(fu)采購以合(he)資品(pin)牌(pai)(pai)(pai)產品(pin)為(wei)主(zhu)的(de)(de)(de)局面提供了保障。促進自(zi)主(zhu)品(pin)牌(pai)(pai)(pai)發展，國產汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)業(ye)(ye)的(de)(de)(de)繁(fan)榮將(jiang)(jiang)(jiang)為(wei)汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)膠(jiao)的(de)(de)(de)應用(yong)提供有力保障。預測未(wei)來3年，我國室溫硫化硅橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)在(zai)汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)行業(ye)(ye)將(jiang)(jiang)(jiang)以年均20%增(zeng)(zeng)長(chang)。

此外，硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)是重(zhong)要(yao)的(de)(de)(de)非(fei)石油(you)(you)(you)(you)基(ji)(ji)(ji)合成(cheng)(cheng)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)，約占(zhan)非(fei)石油(you)(you)(you)(you)基(ji)(ji)(ji)合成(cheng)(cheng)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)消費(fei)量的(de)(de)(de)98%。但因為(wei)(wei)石油(you)(you)(you)(you)價(jia)格的(de)(de)(de)大幅上漲(zhang)，同(tong)時(shi)我國(guo)(guo)在硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)關鍵(jian)原料有機硅(gui)單(dan)體(ti)的(de)(de)(de)生產(chan)技術方(fang)面取得突破(po)，有機硅(gui)單(dan)體(ti)的(de)(de)(de)生產(chan)技術在2005年(nian)前(qian)被幾家跨(kua)國(guo)(guo)公司壟斷(duan)，但目前(qian)我國(guo)(guo)已發展(zhan)成(cheng)(cheng)為(wei)(wei)全球(qiu)有機硅(gui)單(dan)體(ti)第1大國(guo)(guo)，這(zhe)2個方(fang)面原因使硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)價(jia)格從2011年(nian)起開(kai)(kai)始低(di)于石油(you)(you)(you)(you)基(ji)(ji)(ji)合成(cheng)(cheng)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)，僅約為(wei)(wei)大宗石油(you)(you)(you)(you)基(ji)(ji)(ji)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)80%～90%，成(cheng)(cheng)為(wei)(wei)廉價(jia)的(de)(de)(de)合成(cheng)(cheng)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)，并開(kai)(kai)始大規模替代石油(you)(you)(you)(you)基(ji)(ji)(ji)合成(cheng)(cheng)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)。這(zhe)將極大拓展(zhan)有機硅(gui)產(chan)業的(de)(de)(de)市場空間(jian)，同(tong)時(shi)將帶動(dong)硅(gui)油(you)(you)(you)(you)、硅(gui)烷偶聯劑和硅(gui)樹脂(zhi)等其他有機硅(gui)產(chan)品的(de)(de)(de)消費(fei)。