硅橡膠是指主(zhu)鏈(lian)由硅和氧(yang)原子(zi)交替構成，硅原子(zi)上(shang)通常連有兩個有機(ji)基(ji)團的(de)橡膠(jiao)(jiao)。普通的(de)硅橡膠(jiao)(jiao)主(zhu)要由含甲基(ji)和少量乙烯基(ji)的(de)硅氧(yang)鏈(lian)節組成。苯基(ji)的(de)引(yin)入可提高硅橡膠(jiao)(jiao)的(de)耐(nai)高、低(di)溫(wen)性(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)，三氟(fu)丙(bing)基(ji)及氰基(ji)的(de)引(yin)入則(ze)可提高硅橡膠(jiao)(jiao)的(de)耐(nai)溫(wen)及耐(nai)油性(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)。硅橡膠(jiao)(jiao)耐(nai)低(di)溫(wen)性(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)良好，一般在-55℃下仍(reng)能(neng)(neng)(neng)(neng)工作(zuo)。引(yin)入苯基(ji)后(hou)，可達-73℃。硅橡膠(jiao)(jiao)的(de)耐(nai)熱性(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)也很(hen)突(tu)出(chu)，在180℃下可長期工作(zuo)，稍高于(yu)200℃也能(neng)(neng)(neng)(neng)承受數周或(huo)更長時間仍(reng)有彈性(xing)，瞬時可耐(nai)300℃以(yi)上(shang)的(de)高溫(wen)。硅橡膠(jiao)(jiao)的(de)透氣(qi)性(xing)好，氧(yang)氣(qi)透過率在合成聚合物中是較高的(de)。此外，硅橡膠(jiao)(jiao)還(huan)具有生理惰性(xing)、不會導致凝(ning)血的(de)突(tu)出(chu)特性(xing)，因此在醫用領域應用廣泛。

主要品種

硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)分(fen)(fen)類的方法很多，通常(chang)按(an)固(gu)化(hua)前(qian)的形態分(fen)(fen)為固(gu)體(ti)硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)和(he)液(ye)體(ti)硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)；按(an)硫(liu)(liu)化(hua)溫(wen)度分(fen)(fen)為室溫(wen)硫(liu)(liu)化(hua)硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)，高溫(wen)硫(liu)(liu)化(hua)硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)；按(an)所用(yong)單體(ti)的不(bu)同(tong)，可(ke)分(fen)(fen)為甲(jia)基(ji)乙(yi)烯(xi)(xi)基(ji)硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)，甲(jia)基(ji)苯基(ji)乙(yi)烯(xi)(xi)基(ji)硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)、氟(fu)硅(gui)，腈硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)等(deng)；按(an)性(xing)能和(he)用(yong)途的不(bu)同(tong)又(you)可(ke)分(fen)(fen)為通用(yong)型(xing)(xing)、超耐低溫(wen)型(xing)(xing)、超耐高溫(wen)型(xing)(xing)、高強(qiang)力型(xing)(xing)、耐油(you)型(xing)(xing)、醫用(yong)型(xing)(xing)等(deng)等(deng)。

發展史

硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠早期是由(you)美國以三氯化鐵為(wei)(wei)催化劑(ji)合(he)成(cheng)(cheng)的(de)(de)。1945年(nian)(nian)，硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠產(chan)品問世。1948年(nian)(nian)，采用高(gao)比(bi)表(biao)面積(ji)的(de)(de)氣相法白炭黑(hei)補強的(de)(de)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠研制成(cheng)(cheng)功，使硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠的(de)(de)性能(neng)躍(yue)升到實用階段，奠定了現(xian)代硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠生(sheng)(sheng)產(chan)技術(shu)的(de)(de)基(ji)礎。從二甲基(ji)二氯硅(gui)(gui)烷合(he)成(cheng)(cheng)開(kai)(kai)始生(sheng)(sheng)產(chan)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠的(de)(de)國家有美國。俄羅(luo)斯、德國、日(ri)本(ben)、韓國和(he)中國等(deng)。中國硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠的(de)(de)工業化研究始于1957年(nian)(nian)，多家研究所(suo)和(he)企業陸續開(kai)(kai)發出各種(zhong)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠。到2003年(nian)(nian)底，中國硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠生(sheng)(sheng)產(chan)能(neng)力為(wei)(wei)135千噸(dun)，其中高(gao)溫(wen)膠100千噸(dun)。

高溫硫化硅橡膠

高(gao)溫硫(liu)(liu)化(hua)(hua)硅橡膠是指聚硅氧(yang)烷變成(cheng)彈(dan)性(xing)體(ti)的(de)過(guo)程是經過(guo)高(gao)溫（110-170℃）硫(liu)(liu)化(hua)(hua)成(cheng)型(xing)的(de)。它主要(yao)以高(gao)分子量的(de)聚甲基(ji)乙烯基(ji)硅氧(yang)烷為生膠，混入補強(qiang)填料(liao)、硫(liu)(liu)化(hua)(hua)劑等，在加(jia)熱加(jia)壓下硫(liu)(liu)化(hua)(hua)成(cheng)彈(dan)性(xing)體(ti)。硅橡膠的(de)補強(qiang)主要(yao)是各(ge)種類型(xing)的(de)白(bai)炭黑，可使(shi)硫(liu)(liu)化(hua)(hua)膠的(de)強(qiang)度增加(jia)數(shu)十倍。有時為了降低成(cheng)本(ben)或改善(shan)膠料(liao)性(xing)能(neng)及賦予(yu)硫(liu)(liu)化(hua)(hua)膠各(ge)種特殊的(de)性(xing)能(neng)，也加(jia)入相應的(de)各(ge)種添(tian)加(jia)劑。硫(liu)(liu)化(hua)(hua)劑是各(ge)種有機過(guo)氧(yang)化(hua)(hua)物或加(jia)成(cheng)反應催化(hua)(hua)劑。

加工成型(xing)方法如圖所示(shi)。一次(ci)硫化(hua)的(de)(de)目的(de)(de)是進行(xing)高分子鏈的(de)(de)交(jiao)聯反應；二次(ci)硫化(hua)的(de)(de)目的(de)(de)是進行(xing)補充交(jiao)聯、驅除硫化(hua)劑分解產物(wu)和(he)其(qi)他揮發(fa)性(xing)化(hua)合(he)物(wu)以穩定硫化(hua)膠的(de)(de)各項(xiang)性(xing)能。常用的(de)(de)設備有開放(fang)式煉膠機(ji)、捏合(he)機(ji)及真空密煉機(ji)。

主要性能

（1）高(gao)(gao)溫(wen)(wen)(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)顯著的(de)(de)(de)特征(zheng)是高(gao)(gao)溫(wen)(wen)(wen)(wen)穩定性(xing)(xing)(xing)(xing)，雖然常(chang)溫(wen)(wen)(wen)(wen)下(xia)(xia)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)強度僅是天然橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)或(huo)某些合(he)(he)成橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)一(yi)半，但(dan)在(zai)200℃以上的(de)(de)(de)高(gao)(gao)溫(wen)(wen)(wen)(wen)環境下(xia)(xia)，硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)仍能(neng)(neng)保持一(yi)定的(de)(de)(de)柔韌(ren)性(xing)(xing)(xing)(xing)、回彈性(xing)(xing)(xing)(xing)和表面硬度，且力學性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)無(wu)明顯變化(hua)。（2）低溫(wen)(wen)(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)玻璃化(hua)溫(wen)(wen)(wen)(wen)度一(yi)般為(wei)-70~-50℃，特殊配方可(ke)達-100℃，表明其(qi)低溫(wen)(wen)(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)優(you)異(yi)。這對(dui)(dui)航空、宇(yu)航工(gong)業的(de)(de)(de)意義重大。（3）耐(nai)(nai)(nai)(nai)(nai)(nai)候性(xing)(xing)(xing)(xing)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)中Si-O-Si鍵(jian)對(dui)(dui)氧(yang)、臭氧(yang)及紫外線等十(shi)分穩定，在(zai)不加(jia)任(ren)何添加(jia)劑的(de)(de)(de)情況下(xia)(xia)，就具(ju)有(you)優(you)良(liang)的(de)(de)(de)耐(nai)(nai)(nai)(nai)(nai)(nai)候性(xing)(xing)(xing)(xing)。（4）電氣性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)具(ju)有(you)優(you)異(yi)的(de)(de)(de)絕緣性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)，耐(nai)(nai)(nai)(nai)(nai)(nai)電暈性(xing)(xing)(xing)(xing)和耐(nai)(nai)(nai)(nai)(nai)(nai)電弧性(xing)(xing)(xing)(xing)也非常(chang)好(hao)。（5）物(wu)理(li)機(ji)械性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)常(chang)溫(wen)(wen)(wen)(wen)下(xia)(xia)的(de)(de)(de)物(wu)理(li)機(ji)械性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)比通用(yong)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)差，但(dan)在(zai)150℃的(de)(de)(de)高(gao)(gao)溫(wen)(wen)(wen)(wen)和-50℃的(de)(de)(de)低溫(wen)(wen)(wen)(wen)下(xia)(xia)，其(qi)物(wu)理(li)機(ji)械性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)優(you)于通用(yong)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)。（6）耐(nai)(nai)(nai)(nai)(nai)(nai)油及化(hua)學試劑性(xing)(xing)(xing)(xing)。普通硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)具(ju)有(you)中等的(de)(de)(de)耐(nai)(nai)(nai)(nai)(nai)(nai)油、耐(nai)(nai)(nai)(nai)(nai)(nai)溶劑性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。（7）氣體(ti)(ti)透過性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。室(shi)溫(wen)(wen)(wen)(wen)下(xia)(xia)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)對(dui)(dui)空氣、氮、氧(yang)、二(er)氧(yang)化(hua)碳等氣體(ti)(ti)的(de)(de)(de)透氣性(xing)(xing)(xing)(xing)比天然橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)高(gao)(gao)出30-50倍。（8）生理(li)惰性(xing)(xing)(xing)(xing)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)無(wu)毒，無(wu)味，無(wu)嗅，與人體(ti)(ti)組織不粘(zhan)連，具(ju)有(you)抗凝血作用(yong)，對(dui)(dui)肌體(ti)(ti)組織的(de)(de)(de)反應性(xing)(xing)(xing)(xing)非常(chang)少。特別適合(he)(he)作為(wei)醫用(yong)材料。

硅橡膠的用量

據中國(guo)汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)工業(ye)協會統計，2012年(nian)，汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)產(chan)銷分別(bie)達到1927.18萬(wan)輛和1930.64萬(wan)輛，同比分別(bie)增(zeng)長(chang)4.63%和4.33%，汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)工業(ye)硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)用(yong)(yong)量(liang)約(yue)達2.0萬(wan)t。根據觀研天下的(de)新研究(jiu)，增(zeng)加(jia)(jia)有(you)機硅(gui)材料(liao)在汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)零部(bu)件方面的(de)用(yong)(yong)量(liang)，可以(yi)大幅度(du)提(ti)(ti)(ti)高汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)的(de)安全性(xing)能，因(yin)此，汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)產(chan)量(liang)和單車(che)(che)(che)用(yong)(yong)量(liang)水平(ping)的(de)提(ti)(ti)(ti)高都(dou)將(jiang)(jiang)推動汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)工業(ye)對硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)需(xu)求(qiu)的(de)增(zeng)加(jia)(jia)。國(guo)家鼓(gu)勵自主(zhu)品(pin)(pin)(pin)牌的(de)汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)發(fa)展，關(guan)(guan)鍵(jian)汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)零部(bu)件實現自主(zhu)化，《2012年(nian)度(du)黨政機關(guan)(guan)公(gong)務(wu)用(yong)(yong)車(che)(che)(che)選用(yong)(yong)車(che)(che)(che)型(xing)目錄（征求(qiu)意(yi)見稿）》為(wei)自主(zhu)品(pin)(pin)(pin)牌擴大在政府(fu)采購的(de)市場(chang)份額(e)，為(wei)改(gai)變(bian)目前國(guo)內政府(fu)采購以(yi)合資品(pin)(pin)(pin)牌產(chan)品(pin)(pin)(pin)為(wei)主(zhu)的(de)局面提(ti)(ti)(ti)供(gong)了(le)保障。促進自主(zhu)品(pin)(pin)(pin)牌發(fa)展，國(guo)產(chan)汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)業(ye)的(de)繁榮將(jiang)(jiang)為(wei)汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)應用(yong)(yong)提(ti)(ti)(ti)供(gong)有(you)力(li)保障。預測未(wei)來3年(nian)，我(wo)國(guo)室溫(wen)硫化硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)在汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)行業(ye)將(jiang)(jiang)以(yi)年(nian)均20%增(zeng)長(chang)。

此外，硅橡(xiang)膠(jiao)是重要的(de)(de)(de)(de)(de)非石油(you)(you)基(ji)合(he)成(cheng)橡(xiang)膠(jiao)，約占(zhan)非石油(you)(you)基(ji)合(he)成(cheng)橡(xiang)膠(jiao)消(xiao)費(fei)量(liang)的(de)(de)(de)(de)(de)98%。但因(yin)為石油(you)(you)價(jia)格的(de)(de)(de)(de)(de)大(da)(da)幅上(shang)漲(zhang)，同時(shi)我國(guo)在(zai)硅橡(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)(de)(de)關鍵(jian)原料(liao)有(you)機硅單體(ti)的(de)(de)(de)(de)(de)生(sheng)產技術(shu)方面取得突破，有(you)機硅單體(ti)的(de)(de)(de)(de)(de)生(sheng)產技術(shu)在(zai)2005年前(qian)被(bei)幾家跨國(guo)公司壟斷，但目(mu)前(qian)我國(guo)已發展成(cheng)為全球有(you)機硅單體(ti)第1大(da)(da)國(guo)，這(zhe)2個(ge)方面原因(yin)使(shi)硅橡(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)(de)(de)價(jia)格從2011年起開始低于石油(you)(you)基(ji)合(he)成(cheng)橡(xiang)膠(jiao)，僅約為大(da)(da)宗(zong)石油(you)(you)基(ji)橡(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)(de)(de)80%～90%，成(cheng)為廉價(jia)的(de)(de)(de)(de)(de)合(he)成(cheng)橡(xiang)膠(jiao)，并開始大(da)(da)規(gui)模(mo)替代石油(you)(you)基(ji)合(he)成(cheng)橡(xiang)膠(jiao)。這(zhe)將極大(da)(da)拓展有(you)機硅產業的(de)(de)(de)(de)(de)市場空間，同時(shi)將帶動(dong)硅油(you)(you)、硅烷偶聯劑和硅樹脂等(deng)其他有(you)機硅產品的(de)(de)(de)(de)(de)消(xiao)費(fei)。