硅橡膠是指主鏈(lian)由硅(gui)(gui)和(he)氧(yang)原子交替(ti)構成(cheng)，硅(gui)(gui)原子上通(tong)常(chang)連有(you)兩個有(you)機基(ji)(ji)團的(de)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)。普通(tong)的(de)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)主要由含甲基(ji)(ji)和(he)少量乙烯基(ji)(ji)的(de)硅(gui)(gui)氧(yang)鏈(lian)節(jie)組(zu)成(cheng)。苯基(ji)(ji)的(de)引(yin)入(ru)可提高(gao)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)耐(nai)(nai)高(gao)、低溫性能(neng)，三(san)氟丙基(ji)(ji)及氰(qing)基(ji)(ji)的(de)引(yin)入(ru)則(ze)可提高(gao)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)耐(nai)(nai)溫及耐(nai)(nai)油性能(neng)。硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)耐(nai)(nai)低溫性能(neng)良好，一般在(zai)(zai)-55℃下仍(reng)能(neng)工作(zuo)。引(yin)入(ru)苯基(ji)(ji)后，可達-73℃。硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)耐(nai)(nai)熱性能(neng)也很突出(chu)，在(zai)(zai)180℃下可長(chang)期工作(zuo)，稍(shao)高(gao)于200℃也能(neng)承受數周(zhou)或(huo)更長(chang)時間仍(reng)有(you)彈性，瞬時可耐(nai)(nai)300℃以(yi)上的(de)高(gao)溫。硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)透氣性好，氧(yang)氣透過率在(zai)(zai)合成(cheng)聚合物中(zhong)是較高(gao)的(de)。此外，硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)還具有(you)生(sheng)理(li)惰(duo)性、不會導致凝血(xue)的(de)突出(chu)特性，因此在(zai)(zai)醫(yi)用(yong)領域(yu)應用(yong)廣泛(fan)。

主要品種

硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠分(fen)類(lei)的方法很多，通常按(an)固化前的形態分(fen)為(wei)固體硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠和液(ye)體硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠；按(an)硫(liu)化溫度分(fen)為(wei)室溫硫(liu)化硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠，高溫硫(liu)化硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠；按(an)所用單體的不同(tong)，可分(fen)為(wei)甲(jia)基乙烯基硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠，甲(jia)基苯基乙烯基硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠、氟硅(gui)，腈硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠等(deng)；按(an)性(xing)能和用途的不同(tong)又可分(fen)為(wei)通用型(xing)、超耐低溫型(xing)、超耐高溫型(xing)、高強力型(xing)、耐油(you)型(xing)、醫(yi)用型(xing)等(deng)等(deng)。

發展史

硅橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)早期(qi)是由美國(guo)以三氯化(hua)鐵為催化(hua)劑合(he)成(cheng)(cheng)(cheng)的(de)。1945年，硅橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)產(chan)品問世。1948年，采用高比(bi)表面(mian)積的(de)氣相法(fa)白(bai)炭黑補強(qiang)的(de)硅橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)研(yan)(yan)制(zhi)成(cheng)(cheng)(cheng)功，使(shi)硅橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)性能躍升到實用階段，奠定了現代(dai)硅橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)生(sheng)產(chan)技術(shu)的(de)基礎。從二(er)甲基二(er)氯硅烷合(he)成(cheng)(cheng)(cheng)開(kai)始生(sheng)產(chan)硅橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)國(guo)家(jia)有美國(guo)。俄羅斯、德國(guo)、日本(ben)、韓國(guo)和(he)中(zhong)國(guo)等。中(zhong)國(guo)硅橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)工業(ye)化(hua)研(yan)(yan)究始于1957年，多家(jia)研(yan)(yan)究所和(he)企(qi)業(ye)陸續開(kai)發出各(ge)種硅橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)。到2003年底(di)，中(zhong)國(guo)硅橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)生(sheng)產(chan)能力為135千(qian)噸，其(qi)中(zhong)高溫膠(jiao)(jiao)100千(qian)噸。

高溫硫化硅橡膠

高(gao)溫硫化(hua)硅(gui)橡膠是(shi)指(zhi)聚(ju)硅(gui)氧(yang)烷變(bian)成(cheng)彈性(xing)(xing)體的(de)(de)過(guo)(guo)程(cheng)是(shi)經過(guo)(guo)高(gao)溫（110-170℃）硫化(hua)成(cheng)型的(de)(de)。它主要以(yi)高(gao)分子量的(de)(de)聚(ju)甲基(ji)乙烯基(ji)硅(gui)氧(yang)烷為(wei)生膠，混入(ru)補強填料、硫化(hua)劑(ji)(ji)等，在加(jia)(jia)熱加(jia)(jia)壓下硫化(hua)成(cheng)彈性(xing)(xing)體。硅(gui)橡膠的(de)(de)補強主要是(shi)各種(zhong)(zhong)類型的(de)(de)白炭黑(hei)，可使硫化(hua)膠的(de)(de)強度增加(jia)(jia)數十倍。有時為(wei)了(le)降(jiang)低(di)成(cheng)本(ben)或改善膠料性(xing)(xing)能及賦(fu)予硫化(hua)膠各種(zhong)(zhong)特(te)殊的(de)(de)性(xing)(xing)能，也加(jia)(jia)入(ru)相應的(de)(de)各種(zhong)(zhong)添加(jia)(jia)劑(ji)(ji)。硫化(hua)劑(ji)(ji)是(shi)各種(zhong)(zhong)有機過(guo)(guo)氧(yang)化(hua)物或加(jia)(jia)成(cheng)反應催化(hua)劑(ji)(ji)。

加工(gong)成型方(fang)法如圖所(suo)示(shi)。一次硫化的(de)(de)目(mu)的(de)(de)是進行高分(fen)子鏈(lian)的(de)(de)交(jiao)(jiao)聯反應；二次硫化的(de)(de)目(mu)的(de)(de)是進行補充交(jiao)(jiao)聯、驅除(chu)硫化劑分(fen)解產物和其(qi)他(ta)揮發性化合物以穩定硫化膠的(de)(de)各(ge)項性能(neng)。常用的(de)(de)設(she)備(bei)有開放(fang)式煉膠機、捏合機及真空密(mi)煉機。

主要性能

（1）高(gao)溫(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)顯著的(de)特(te)征是高(gao)溫(wen)穩定(ding)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)，雖(sui)然常溫(wen)下(xia)(xia)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)強度僅是天(tian)然橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)或某(mou)些合(he)成橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)一(yi)半，但(dan)在200℃以上的(de)高(gao)溫(wen)環境下(xia)(xia)，硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)仍(reng)能(neng)(neng)保(bao)持一(yi)定(ding)的(de)柔韌性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)、回彈性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)和表面硬度，且力學性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)無(wu)(wu)(wu)明顯變化(hua)。（2）低溫(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)玻璃化(hua)溫(wen)度一(yi)般(ban)為-70~-50℃，特(te)殊(shu)配方(fang)可(ke)達-100℃，表明其低溫(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)優異(yi)。這對(dui)(dui)(dui)航空(kong)、宇(yu)航工業的(de)意(yi)義重(zhong)大(da)。（3）耐(nai)(nai)候性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)中Si-O-Si鍵對(dui)(dui)(dui)氧(yang)(yang)、臭氧(yang)(yang)及(ji)紫外線等(deng)十分穩定(ding)，在不加任何(he)添加劑(ji)(ji)的(de)情況(kuang)下(xia)(xia)，就具(ju)有(you)優良(liang)的(de)耐(nai)(nai)候性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)。（4）電氣(qi)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)具(ju)有(you)優異(yi)的(de)絕緣性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)，耐(nai)(nai)電暈性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)和耐(nai)(nai)電弧性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)也非常好。（5）物理(li)(li)(li)(li)機械性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)常溫(wen)下(xia)(xia)的(de)物理(li)(li)(li)(li)機械性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)比(bi)通(tong)(tong)用橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)差，但(dan)在150℃的(de)高(gao)溫(wen)和-50℃的(de)低溫(wen)下(xia)(xia)，其物理(li)(li)(li)(li)機械性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)優于(yu)通(tong)(tong)用橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)。（6）耐(nai)(nai)油(you)及(ji)化(hua)學試劑(ji)(ji)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)。普通(tong)(tong)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)具(ju)有(you)中等(deng)的(de)耐(nai)(nai)油(you)、耐(nai)(nai)溶劑(ji)(ji)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。（7）氣(qi)體(ti)(ti)透過性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。室(shi)溫(wen)下(xia)(xia)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)對(dui)(dui)(dui)空(kong)氣(qi)、氮、氧(yang)(yang)、二氧(yang)(yang)化(hua)碳(tan)等(deng)氣(qi)體(ti)(ti)的(de)透氣(qi)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)比(bi)天(tian)然橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)高(gao)出30-50倍(bei)。（8）生理(li)(li)(li)(li)惰性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)無(wu)(wu)(wu)毒，無(wu)(wu)(wu)味，無(wu)(wu)(wu)嗅，與人體(ti)(ti)組織(zhi)不粘連，具(ju)有(you)抗凝血作用，對(dui)(dui)(dui)肌體(ti)(ti)組織(zhi)的(de)反應性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)非常少。特(te)別適(shi)合(he)作為醫用材料。

硅橡膠的用量

據中國(guo)(guo)汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)(che)工業(ye)協會(hui)統計，2012年(nian)(nian)，汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)(che)產銷分別達到1927.18萬(wan)輛和1930.64萬(wan)輛，同比(bi)分別增(zeng)長4.63%和4.33%，汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)(che)工業(ye)硅(gui)(gui)橡膠的(de)(de)用(yong)量約達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)(qi)車(che)(che)(che)(che)(che)零部件(jian)方面的(de)(de)用(yong)量，可以(yi)(yi)大幅度(du)(du)提(ti)高汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)(che)的(de)(de)安(an)全性能，因(yin)此(ci)，汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)(che)產量和單車(che)(che)(che)(che)(che)用(yong)量水平的(de)(de)提(ti)高都(dou)將(jiang)推(tui)動汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)(che)工業(ye)對硅(gui)(gui)橡膠需求的(de)(de)增(zeng)加。國(guo)(guo)家鼓勵自主品牌(pai)的(de)(de)汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)(che)發(fa)展(zhan)，關鍵汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)(che)零部件(jian)實現自主化(hua)，《2012年(nian)(nian)度(du)(du)黨政機(ji)關公務(wu)用(yong)車(che)(che)(che)(che)(che)選用(yong)車(che)(che)(che)(che)(che)型目錄（征求意見稿）》為(wei)自主品牌(pai)擴大在政府采(cai)購的(de)(de)市場份(fen)額，為(wei)改變目前國(guo)(guo)內政府采(cai)購以(yi)(yi)合資品牌(pai)產品為(wei)主的(de)(de)局面提(ti)供了(le)保(bao)障。促進自主品牌(pai)發(fa)展(zhan)，國(guo)(guo)產汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)(che)業(ye)的(de)(de)繁榮將(jiang)為(wei)汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)(che)膠的(de)(de)應用(yong)提(ti)供有(you)力保(bao)障。預(yu)測未來3年(nian)(nian)，我國(guo)(guo)室溫硫化(hua)硅(gui)(gui)橡膠在汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)(che)行業(ye)將(jiang)以(yi)(yi)年(nian)(nian)均(jun)20%增(zeng)長。

此外，硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)是重要的(de)非石(shi)油(you)基(ji)合(he)成(cheng)(cheng)(cheng)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)，約占非石(shi)油(you)基(ji)合(he)成(cheng)(cheng)(cheng)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)消費(fei)量的(de)98%。但因(yin)為(wei)(wei)石(shi)油(you)價格的(de)大(da)幅(fu)上(shang)漲，同時我(wo)(wo)國(guo)在硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)關鍵(jian)原(yuan)(yuan)料有(you)機(ji)硅(gui)(gui)單(dan)體(ti)的(de)生產(chan)技(ji)術方面取得突破，有(you)機(ji)硅(gui)(gui)單(dan)體(ti)的(de)生產(chan)技(ji)術在2005年前(qian)被(bei)幾家跨國(guo)公(gong)司壟(long)斷(duan)，但目前(qian)我(wo)(wo)國(guo)已(yi)發(fa)展(zhan)成(cheng)(cheng)(cheng)為(wei)(wei)全球有(you)機(ji)硅(gui)(gui)單(dan)體(ti)第1大(da)國(guo)，這2個(ge)方面原(yuan)(yuan)因(yin)使硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)價格從2011年起開(kai)始低于石(shi)油(you)基(ji)合(he)成(cheng)(cheng)(cheng)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)，僅(jin)約為(wei)(wei)大(da)宗石(shi)油(you)基(ji)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)80%～90%，成(cheng)(cheng)(cheng)為(wei)(wei)廉價的(de)合(he)成(cheng)(cheng)(cheng)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)，并(bing)開(kai)始大(da)規模替代石(shi)油(you)基(ji)合(he)成(cheng)(cheng)(cheng)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)。這將極大(da)拓(tuo)展(zhan)有(you)機(ji)硅(gui)(gui)產(chan)業(ye)的(de)市場空間，同時將帶(dai)動(dong)硅(gui)(gui)油(you)、硅(gui)(gui)烷偶聯劑和硅(gui)(gui)樹(shu)脂等其他有(you)機(ji)硅(gui)(gui)產(chan)品的(de)消費(fei)。