硅橡膠是指主(zhu)鏈由硅(gui)(gui)(gui)(gui)和(he)氧(yang)原(yuan)子(zi)交替構(gou)成(cheng)，硅(gui)(gui)(gui)(gui)原(yuan)子(zi)上通常連有兩個有機基團的(de)(de)(de)(de)橡(xiang)膠(jiao)。普通的(de)(de)(de)(de)硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)主(zhu)要(yao)由含甲基和(he)少量乙烯(xi)基的(de)(de)(de)(de)硅(gui)(gui)(gui)(gui)氧(yang)鏈節組成(cheng)。苯(ben)基的(de)(de)(de)(de)引入(ru)可(ke)(ke)提高硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)(de)耐(nai)高、低溫(wen)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)，三氟丙基及(ji)氰基的(de)(de)(de)(de)引入(ru)則(ze)可(ke)(ke)提高硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)(de)耐(nai)溫(wen)及(ji)耐(nai)油性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)耐(nai)低溫(wen)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)良好(hao)，一般在-55℃下(xia)(xia)仍能(neng)(neng)工作(zuo)。引入(ru)苯(ben)基后，可(ke)(ke)達-73℃。硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)(de)耐(nai)熱性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)也很(hen)突(tu)出，在180℃下(xia)(xia)可(ke)(ke)長期工作(zuo)，稍高于200℃也能(neng)(neng)承受數周或更長時間仍有彈性(xing)(xing)(xing)，瞬時可(ke)(ke)耐(nai)300℃以上的(de)(de)(de)(de)高溫(wen)。硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)(de)透(tou)氣(qi)(qi)性(xing)(xing)(xing)好(hao)，氧(yang)氣(qi)(qi)透(tou)過率(lv)在合成(cheng)聚合物中(zhong)是較高的(de)(de)(de)(de)。此(ci)外(wai)，硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)還具有生(sheng)理(li)惰性(xing)(xing)(xing)、不會導致凝血的(de)(de)(de)(de)突(tu)出特性(xing)(xing)(xing)，因此(ci)在醫用(yong)(yong)領(ling)域應用(yong)(yong)廣泛。

    主要品種

    硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)分(fen)類的方(fang)法很多，通常(chang)按(an)(an)固化前(qian)的形態分(fen)為(wei)固體硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)和液(ye)體硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)；按(an)(an)硫(liu)(liu)化溫度分(fen)為(wei)室(shi)溫硫(liu)(liu)化硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)，高(gao)溫硫(liu)(liu)化硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)；按(an)(an)所(suo)用(yong)(yong)單體的不同，可分(fen)為(wei)甲(jia)基(ji)(ji)乙(yi)烯基(ji)(ji)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)，甲(jia)基(ji)(ji)苯基(ji)(ji)乙(yi)烯基(ji)(ji)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)、氟硅(gui)，腈硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)等；按(an)(an)性能(neng)和用(yong)(yong)途(tu)的不同又可分(fen)為(wei)通用(yong)(yong)型(xing)、超(chao)耐(nai)低溫型(xing)、超(chao)耐(nai)高(gao)溫型(xing)、高(gao)強力型(xing)、耐(nai)油型(xing)、醫用(yong)(yong)型(xing)等等。

    發(fa)展(zhan)史

    硅(gui)(gui)橡膠早期是由美(mei)(mei)國(guo)(guo)以三氯化鐵為催化劑合成的(de)(de)(de)(de)(de)。1945年(nian)(nian)，硅(gui)(gui)橡膠產品問世。1948年(nian)(nian)，采(cai)用高比(bi)表面積的(de)(de)(de)(de)(de)氣相法(fa)白炭黑補強的(de)(de)(de)(de)(de)硅(gui)(gui)橡膠研(yan)(yan)制(zhi)成功，使硅(gui)(gui)橡膠的(de)(de)(de)(de)(de)性能躍升到實用階段，奠定了現(xian)代硅(gui)(gui)橡膠生(sheng)產技術的(de)(de)(de)(de)(de)基礎。從二(er)(er)甲基二(er)(er)氯硅(gui)(gui)烷(wan)合成開(kai)始生(sheng)產硅(gui)(gui)橡膠的(de)(de)(de)(de)(de)國(guo)(guo)家(jia)有(you)美(mei)(mei)國(guo)(guo)。俄(e)羅(luo)斯、德國(guo)(guo)、日本、韓國(guo)(guo)和中(zhong)國(guo)(guo)等。中(zhong)國(guo)(guo)硅(gui)(gui)橡膠的(de)(de)(de)(de)(de)工(gong)業化研(yan)(yan)究始于1957年(nian)(nian)，多家(jia)研(yan)(yan)究所(suo)和企(qi)業陸續開(kai)發出(chu)各種硅(gui)(gui)橡膠。到2003年(nian)(nian)底，中(zhong)國(guo)(guo)硅(gui)(gui)橡膠生(sheng)產能力為135千噸，其中(zhong)高溫膠100千噸。

    高溫硫化硅橡膠

    高溫硫(liu)(liu)化(hua)(hua)(hua)硅橡(xiang)膠(jiao)是(shi)指聚(ju)硅氧(yang)烷(wan)變成(cheng)彈(dan)性(xing)體(ti)的(de)(de)(de)過程是(shi)經(jing)過高溫（110-170℃）硫(liu)(liu)化(hua)(hua)(hua)成(cheng)型的(de)(de)(de)。它(ta)主要以(yi)高分子量(liang)的(de)(de)(de)聚(ju)甲基乙烯基硅氧(yang)烷(wan)為生膠(jiao)，混入補(bu)強(qiang)填料、硫(liu)(liu)化(hua)(hua)(hua)劑等，在加(jia)熱加(jia)壓(ya)下硫(liu)(liu)化(hua)(hua)(hua)成(cheng)彈(dan)性(xing)體(ti)。硅橡(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)補(bu)強(qiang)主要是(shi)各(ge)(ge)種(zhong)(zhong)類型的(de)(de)(de)白炭黑，可使(shi)硫(liu)(liu)化(hua)(hua)(hua)膠(jiao)的(de)(de)(de)強(qiang)度增加(jia)數十(shi)倍(bei)。有(you)時為了降低(di)成(cheng)本或改善膠(jiao)料性(xing)能及賦予硫(liu)(liu)化(hua)(hua)(hua)膠(jiao)各(ge)(ge)種(zhong)(zhong)特殊的(de)(de)(de)性(xing)能，也加(jia)入相應的(de)(de)(de)各(ge)(ge)種(zhong)(zhong)添加(jia)劑。硫(liu)(liu)化(hua)(hua)(hua)劑是(shi)各(ge)(ge)種(zhong)(zhong)有(you)機過氧(yang)化(hua)(hua)(hua)物或加(jia)成(cheng)反應催化(hua)(hua)(hua)劑。

    加工成型方法如圖所(suo)示。一(yi)次硫(liu)化的(de)目的(de)是進行高分(fen)子(zi)鏈(lian)的(de)交(jiao)聯(lian)反應；二次硫(liu)化的(de)目的(de)是進行補(bu)充交(jiao)聯(lian)、驅除(chu)硫(liu)化劑分(fen)解(jie)產物(wu)和其(qi)他揮發(fa)性(xing)化合物(wu)以穩定硫(liu)化膠(jiao)的(de)各項性(xing)能(neng)。常用的(de)設備有開放式煉膠(jiao)機、捏合機及真空密煉機。

    主(zhu)要性能(neng)

   （1）高(gao)(gao)溫(wen)(wen)(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)顯(xian)著的特征(zheng)是(shi)高(gao)(gao)溫(wen)(wen)(wen)(wen)穩(wen)定性(xing)(xing)(xing)(xing)，雖(sui)然(ran)常(chang)(chang)溫(wen)(wen)(wen)(wen)下(xia)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的強度(du)(du)僅是(shi)天然(ran)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)或某些合成橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的一半，但在200℃以上的高(gao)(gao)溫(wen)(wen)(wen)(wen)環境下(xia)，硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)仍能(neng)(neng)(neng)(neng)保持(chi)一定的柔韌性(xing)(xing)(xing)(xing)、回彈(dan)性(xing)(xing)(xing)(xing)和(he)表面硬度(du)(du)，且力學性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)無明顯(xian)變化(hua)(hua)。（2）低(di)溫(wen)(wen)(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的玻(bo)璃(li)化(hua)(hua)溫(wen)(wen)(wen)(wen)度(du)(du)一般(ban)為-70~-50℃，特殊配方可達-100℃，表明其(qi)(qi)低(di)溫(wen)(wen)(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)優異(yi)。這對航空(kong)、宇航工業(ye)的意(yi)義重大。（3）耐(nai)(nai)候性(xing)(xing)(xing)(xing)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)中Si-O-Si鍵(jian)對氧(yang)、臭氧(yang)及紫外線(xian)等(deng)十分(fen)穩(wen)定，在不加(jia)任(ren)何(he)添加(jia)劑的情況下(xia)，就具(ju)(ju)有優良的耐(nai)(nai)候性(xing)(xing)(xing)(xing)。（4）電(dian)氣(qi)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)具(ju)(ju)有優異(yi)的絕緣(yuan)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)，耐(nai)(nai)電(dian)暈(yun)性(xing)(xing)(xing)(xing)和(he)耐(nai)(nai)電(dian)弧性(xing)(xing)(xing)(xing)也(ye)非常(chang)(chang)好。（5）物(wu)理(li)(li)機(ji)械(xie)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)常(chang)(chang)溫(wen)(wen)(wen)(wen)下(xia)的物(wu)理(li)(li)機(ji)械(xie)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)比(bi)通(tong)用橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)差，但在150℃的高(gao)(gao)溫(wen)(wen)(wen)(wen)和(he)-50℃的低(di)溫(wen)(wen)(wen)(wen)下(xia)，其(qi)(qi)物(wu)理(li)(li)機(ji)械(xie)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)優于通(tong)用橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)。（6）耐(nai)(nai)油及化(hua)(hua)學試劑性(xing)(xing)(xing)(xing)。普通(tong)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)具(ju)(ju)有中等(deng)的耐(nai)(nai)油、耐(nai)(nai)溶劑性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)。（7）氣(qi)體(ti)透(tou)過性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)。室(shi)溫(wen)(wen)(wen)(wen)下(xia)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)對空(kong)氣(qi)、氮、氧(yang)、二氧(yang)化(hua)(hua)碳等(deng)氣(qi)體(ti)的透(tou)氣(qi)性(xing)(xing)(xing)(xing)比(bi)天然(ran)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)高(gao)(gao)出(chu)30-50倍(bei)。（8）生理(li)(li)惰性(xing)(xing)(xing)(xing)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)無毒，無味，無嗅，與人體(ti)組織不粘(zhan)連，具(ju)(ju)有抗凝血作(zuo)用，對肌體(ti)組織的反應性(xing)(xing)(xing)(xing)非常(chang)(chang)少。特別(bie)適合作(zuo)為醫用材(cai)料(liao)。

    硅橡膠(jiao)的用量

    據中國(guo)汽(qi)車(che)工(gong)業(ye)協會統計，2012年(nian)(nian)，汽(qi)車(che)產銷(xiao)分(fen)別達(da)到1927.18萬(wan)輛和(he)1930.64萬(wan)輛，同比分(fen)別增(zeng)長(chang)4.63%和(he)4.33%，汽(qi)車(che)工(gong)業(ye)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)用量約達(da)2.0萬(wan)t。根據觀研天下的(de)(de)新研究，增(zeng)加有(you)機(ji)硅(gui)(gui)材料在汽(qi)車(che)零部(bu)件方面(mian)的(de)(de)用量，可(ke)以大(da)幅度(du)提(ti)高(gao)汽(qi)車(che)的(de)(de)安全性能，因(yin)此，汽(qi)車(che)產量和(he)單車(che)用量水(shui)平的(de)(de)提(ti)高(gao)都將推動汽(qi)車(che)工(gong)業(ye)對硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)需(xu)求(qiu)(qiu)的(de)(de)增(zeng)加。國(guo)家鼓勵自(zi)主(zhu)品(pin)牌(pai)的(de)(de)汽(qi)車(che)發展(zhan)(zhan)，關鍵(jian)汽(qi)車(che)零部(bu)件實現(xian)自(zi)主(zhu)化，《2012年(nian)(nian)度(du)黨政(zheng)機(ji)關公務用車(che)選用車(che)型目錄（征(zheng)求(qiu)(qiu)意見稿）》為(wei)自(zi)主(zhu)品(pin)牌(pai)擴(kuo)大(da)在政(zheng)府(fu)采購(gou)的(de)(de)市場份(fen)額，為(wei)改變目前國(guo)內政(zheng)府(fu)采購(gou)以合資(zi)品(pin)牌(pai)產品(pin)為(wei)主(zhu)的(de)(de)局面(mian)提(ti)供(gong)了保(bao)障(zhang)。促進自(zi)主(zhu)品(pin)牌(pai)發展(zhan)(zhan)，國(guo)產汽(qi)車(che)業(ye)的(de)(de)繁(fan)榮將為(wei)汽(qi)車(che)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)應用提(ti)供(gong)有(you)力(li)保(bao)障(zhang)。預測未(wei)來3年(nian)(nian)，我國(guo)室溫硫化硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)在汽(qi)車(che)行業(ye)將以年(nian)(nian)均(jun)20%增(zeng)長(chang)。

    此(ci)外，硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)是重(zhong)要的(de)(de)非石油基(ji)合(he)(he)成(cheng)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)，約(yue)占非石油基(ji)合(he)(he)成(cheng)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)消費(fei)量的(de)(de)98%。但因為(wei)(wei)石油價格(ge)的(de)(de)大(da)幅上漲，同(tong)(tong)時我(wo)國在(zai)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)關鍵原(yuan)料有(you)(you)機(ji)硅(gui)(gui)單(dan)體(ti)的(de)(de)生產技(ji)術(shu)方面取得突破，有(you)(you)機(ji)硅(gui)(gui)單(dan)體(ti)的(de)(de)生產技(ji)術(shu)在(zai)2005年前(qian)被幾家跨國公司壟斷，但目(mu)前(qian)我(wo)國已發展成(cheng)為(wei)(wei)全球有(you)(you)機(ji)硅(gui)(gui)單(dan)體(ti)第1大(da)國，這(zhe)2個方面原(yuan)因使硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)價格(ge)從2011年起開(kai)始低于石油基(ji)合(he)(he)成(cheng)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)，僅約(yue)為(wei)(wei)大(da)宗石油基(ji)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)80%～90%，成(cheng)為(wei)(wei)廉價的(de)(de)合(he)(he)成(cheng)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)，并開(kai)始大(da)規(gui)模替(ti)代石油基(ji)合(he)(he)成(cheng)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)。這(zhe)將(jiang)極大(da)拓展有(you)(you)機(ji)硅(gui)(gui)產業的(de)(de)市場空間(jian)，同(tong)(tong)時將(jiang)帶動硅(gui)(gui)油、硅(gui)(gui)烷偶聯劑和硅(gui)(gui)樹脂等其他(ta)有(you)(you)機(ji)硅(gui)(gui)產品的(de)(de)消費(fei)。