硅橡膠是(shi)指(zhi)主鏈由硅和氧(yang)原(yuan)子交替構成(cheng)，硅原(yuan)子上通常連有(you)(you)(you)兩(liang)個(ge)有(you)(you)(you)機基(ji)(ji)團的(de)(de)(de)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)。普通的(de)(de)(de)硅橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)主要由含(han)甲基(ji)(ji)和少量(liang)乙烯基(ji)(ji)的(de)(de)(de)硅氧(yang)鏈節組成(cheng)。苯(ben)基(ji)(ji)的(de)(de)(de)引入可(ke)提高(gao)硅橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)耐(nai)高(gao)、低溫(wen)(wen)性(xing)能(neng)(neng)，三氟丙基(ji)(ji)及(ji)(ji)氰基(ji)(ji)的(de)(de)(de)引入則可(ke)提高(gao)硅橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)耐(nai)溫(wen)(wen)及(ji)(ji)耐(nai)油(you)性(xing)能(neng)(neng)。硅橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)耐(nai)低溫(wen)(wen)性(xing)能(neng)(neng)良好(hao)，一般在(zai)-55℃下仍能(neng)(neng)工作。引入苯(ben)基(ji)(ji)后，可(ke)達-73℃。硅橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)耐(nai)熱性(xing)能(neng)(neng)也很突出(chu)，在(zai)180℃下可(ke)長期工作，稍高(gao)于200℃也能(neng)(neng)承受數(shu)周或更長時間仍有(you)(you)(you)彈性(xing)，瞬時可(ke)耐(nai)300℃以上的(de)(de)(de)高(gao)溫(wen)(wen)。硅橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)透氣(qi)性(xing)好(hao)，氧(yang)氣(qi)透過(guo)率在(zai)合成(cheng)聚合物中是(shi)較高(gao)的(de)(de)(de)。此外，硅橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)還具(ju)有(you)(you)(you)生理(li)惰(duo)性(xing)、不(bu)會(hui)導致凝血(xue)的(de)(de)(de)突出(chu)特性(xing)，因此在(zai)醫用領域應用廣泛。

主要品種

硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)分(fen)(fen)類的方(fang)法很(hen)多，通常按(an)固(gu)化前的形態(tai)分(fen)(fen)為(wei)固(gu)體(ti)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)和液體(ti)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)；按(an)硫化溫(wen)(wen)度分(fen)(fen)為(wei)室溫(wen)(wen)硫化硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)，高(gao)溫(wen)(wen)硫化硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)；按(an)所用(yong)(yong)單體(ti)的不(bu)同，可分(fen)(fen)為(wei)甲(jia)基(ji)(ji)(ji)乙烯基(ji)(ji)(ji)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)，甲(jia)基(ji)(ji)(ji)苯基(ji)(ji)(ji)乙烯基(ji)(ji)(ji)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)、氟硅(gui)(gui)，腈硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)等(deng)；按(an)性(xing)能和用(yong)(yong)途(tu)的不(bu)同又可分(fen)(fen)為(wei)通用(yong)(yong)型(xing)(xing)、超耐低溫(wen)(wen)型(xing)(xing)、超耐高(gao)溫(wen)(wen)型(xing)(xing)、高(gao)強力型(xing)(xing)、耐油型(xing)(xing)、醫用(yong)(yong)型(xing)(xing)等(deng)等(deng)。

發展史

硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)早期(qi)是由美(mei)國(guo)(guo)以三(san)氯(lv)(lv)化鐵(tie)為催化劑合(he)成(cheng)的(de)(de)。1945年(nian)，硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)產品(pin)問(wen)世。1948年(nian)，采用(yong)高(gao)比(bi)表(biao)面積(ji)的(de)(de)氣相法白炭黑補強的(de)(de)硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)研制成(cheng)功，使硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)性能(neng)躍升(sheng)到實用(yong)階段，奠定了現(xian)代硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)生產技(ji)術的(de)(de)基礎(chu)。從二甲基二氯(lv)(lv)硅(gui)烷合(he)成(cheng)開(kai)始(shi)生產硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)國(guo)(guo)家有(you)美(mei)國(guo)(guo)。俄羅斯(si)、德國(guo)(guo)、日本、韓國(guo)(guo)和中(zhong)國(guo)(guo)等。中(zhong)國(guo)(guo)硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)工業(ye)化研究始(shi)于1957年(nian)，多家研究所(suo)和企業(ye)陸續開(kai)發出各種硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)。到2003年(nian)底，中(zhong)國(guo)(guo)硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)生產能(neng)力為135千噸(dun)，其中(zhong)高(gao)溫膠(jiao)(jiao)(jiao)100千噸(dun)。

高溫硫化硅橡膠

高溫硫(liu)化(hua)(hua)(hua)硅橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)是(shi)指聚(ju)硅氧(yang)烷變成彈(dan)性體的過程是(shi)經過高溫（110-170℃）硫(liu)化(hua)(hua)(hua)成型的。它主(zhu)要以高分子量的聚(ju)甲基(ji)乙烯(xi)基(ji)硅氧(yang)烷為生膠(jiao)(jiao)，混入(ru)補強(qiang)填料、硫(liu)化(hua)(hua)(hua)劑(ji)(ji)等(deng)，在加熱加壓(ya)下硫(liu)化(hua)(hua)(hua)成彈(dan)性體。硅橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的補強(qiang)主(zhu)要是(shi)各(ge)(ge)種類型的白炭黑，可使(shi)硫(liu)化(hua)(hua)(hua)膠(jiao)(jiao)的強(qiang)度增加數十倍。有時為了(le)降低成本或改(gai)善膠(jiao)(jiao)料性能及賦予硫(liu)化(hua)(hua)(hua)膠(jiao)(jiao)各(ge)(ge)種特(te)殊的性能，也加入(ru)相應的各(ge)(ge)種添(tian)加劑(ji)(ji)。硫(liu)化(hua)(hua)(hua)劑(ji)(ji)是(shi)各(ge)(ge)種有機過氧(yang)化(hua)(hua)(hua)物或加成反應催(cui)化(hua)(hua)(hua)劑(ji)(ji)。

加工成(cheng)型(xing)方法如圖所示。一次硫化的目的是(shi)進(jin)行高分子(zi)鏈的交聯反應；二次硫化的目的是(shi)進(jin)行補充(chong)交聯、驅除(chu)硫化劑分解產(chan)物和(he)其(qi)他揮(hui)發性化合(he)物以穩定硫化膠的各項(xiang)性能。常用(yong)的設備有開(kai)放式煉膠機、捏(nie)合(he)機及(ji)真(zhen)空密煉機。

主要性能

（1）高溫(wen)(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠顯(xian)著(zhu)的(de)(de)(de)(de)特(te)征是(shi)高溫(wen)(wen)(wen)穩定性(xing)(xing)(xing)(xing)，雖然(ran)常(chang)(chang)(chang)(chang)溫(wen)(wen)(wen)下硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠的(de)(de)(de)(de)強度僅是(shi)天然(ran)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠或某(mou)些(xie)合成橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠的(de)(de)(de)(de)一(yi)半，但在200℃以上的(de)(de)(de)(de)高溫(wen)(wen)(wen)環境(jing)下，硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠仍(reng)能(neng)(neng)(neng)保持一(yi)定的(de)(de)(de)(de)柔韌性(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)(neng)無(wu)明顯(xian)變化(hua)。（2）低溫(wen)(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠的(de)(de)(de)(de)玻璃化(hua)溫(wen)(wen)(wen)度一(yi)般(ban)為-70~-50℃，特(te)殊配(pei)方可(ke)達-100℃，表明其低溫(wen)(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)優異。這(zhe)對(dui)(dui)(dui)航空、宇(yu)航工業的(de)(de)(de)(de)意義重(zhong)大(da)。（3）耐(nai)(nai)(nai)候性(xing)(xing)(xing)(xing)硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠中Si-O-Si鍵對(dui)(dui)(dui)氧(yang)、臭氧(yang)及紫外線等(deng)十分穩定，在不(bu)加任何(he)添(tian)加劑的(de)(de)(de)(de)情(qing)況下，就具(ju)有(you)優良的(de)(de)(de)(de)耐(nai)(nai)(nai)候性(xing)(xing)(xing)(xing)。（4）電氣性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠具(ju)有(you)優異的(de)(de)(de)(de)絕緣性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)，耐(nai)(nai)(nai)電暈性(xing)(xing)(xing)(xing)和耐(nai)(nai)(nai)電弧性(xing)(xing)(xing)(xing)也非常(chang)(chang)(chang)(chang)好。（5）物理機械性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠常(chang)(chang)(chang)(chang)溫(wen)(wen)(wen)下的(de)(de)(de)(de)物理機械性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)比(bi)通(tong)用(yong)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠差(cha)，但在150℃的(de)(de)(de)(de)高溫(wen)(wen)(wen)和-50℃的(de)(de)(de)(de)低溫(wen)(wen)(wen)下，其物理機械性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)優于(yu)通(tong)用(yong)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠。（6）耐(nai)(nai)(nai)油(you)及化(hua)學試劑性(xing)(xing)(xing)(xing)。普(pu)通(tong)硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠具(ju)有(you)中等(deng)的(de)(de)(de)(de)耐(nai)(nai)(nai)油(you)、耐(nai)(nai)(nai)溶劑性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。（7）氣體透過性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。室溫(wen)(wen)(wen)下硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠對(dui)(dui)(dui)空氣、氮、氧(yang)、二氧(yang)化(hua)碳(tan)等(deng)氣體的(de)(de)(de)(de)透氣性(xing)(xing)(xing)(xing)比(bi)天然(ran)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠高出30-50倍(bei)。（8）生(sheng)理惰性(xing)(xing)(xing)(xing)。硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠無(wu)毒，無(wu)味，無(wu)嗅，與(yu)人體組織(zhi)(zhi)不(bu)粘(zhan)連，具(ju)有(you)抗凝血(xue)作用(yong)，對(dui)(dui)(dui)肌體組織(zhi)(zhi)的(de)(de)(de)(de)反應性(xing)(xing)(xing)(xing)非常(chang)(chang)(chang)(chang)少。特(te)別適合作為醫用(yong)材(cai)料。

硅橡膠的用量

據中國(guo)(guo)汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)工(gong)業(ye)協會統計，2012年(nian)(nian)，汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)產(chan)銷分(fen)別達(da)到(dao)1927.18萬輛和(he)(he)1930.64萬輛，同(tong)比分(fen)別增長(chang)(chang)4.63%和(he)(he)4.33%，汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)工(gong)業(ye)硅橡膠(jiao)的(de)用(yong)量約達(da)2.0萬t。根據觀研天下的(de)新研究，增加有機硅材料在(zai)汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)零部件方(fang)面(mian)的(de)用(yong)量，可以大幅(fu)度提高汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)的(de)安全性能，因此，汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)產(chan)量和(he)(he)單車(che)(che)(che)用(yong)量水平的(de)提高都將推(tui)動(dong)汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)工(gong)業(ye)對硅橡膠(jiao)需求(qiu)的(de)增加。國(guo)(guo)家鼓勵自主(zhu)品牌(pai)(pai)的(de)汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)發展(zhan)，關鍵汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)零部件實現自主(zhu)化，《2012年(nian)(nian)度黨政機關公務用(yong)車(che)(che)(che)選用(yong)車(che)(che)(che)型目錄（征求(qiu)意見稿）》為(wei)自主(zhu)品牌(pai)(pai)擴大在(zai)政府(fu)采(cai)(cai)購的(de)市場份(fen)額，為(wei)改變目前(qian)國(guo)(guo)內政府(fu)采(cai)(cai)購以合資品牌(pai)(pai)產(chan)品為(wei)主(zhu)的(de)局面(mian)提供(gong)了保障(zhang)。促進自主(zhu)品牌(pai)(pai)發展(zhan)，國(guo)(guo)產(chan)汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)業(ye)的(de)繁(fan)榮將為(wei)汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)膠(jiao)的(de)應用(yong)提供(gong)有力保障(zhang)。預測未來3年(nian)(nian)，我國(guo)(guo)室溫硫化硅橡膠(jiao)在(zai)汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)行業(ye)將以年(nian)(nian)均20%增長(chang)(chang)。

此外，硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)是重要的(de)(de)非石(shi)(shi)油基(ji)合成(cheng)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)，約占非石(shi)(shi)油基(ji)合成(cheng)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)消費量的(de)(de)98%。但因(yin)為(wei)石(shi)(shi)油價格的(de)(de)大(da)幅上漲，同時我國(guo)在硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)關(guan)鍵原(yuan)料(liao)有機(ji)(ji)(ji)硅(gui)(gui)單(dan)體的(de)(de)生產(chan)技術方面(mian)取(qu)得突破(po)，有機(ji)(ji)(ji)硅(gui)(gui)單(dan)體的(de)(de)生產(chan)技術在2005年前(qian)(qian)被(bei)幾家跨(kua)國(guo)公(gong)司(si)壟斷，但目(mu)前(qian)(qian)我國(guo)已發展成(cheng)為(wei)全(quan)球有機(ji)(ji)(ji)硅(gui)(gui)單(dan)體第(di)1大(da)國(guo)，這2個方面(mian)原(yuan)因(yin)使硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)價格從2011年起開(kai)始(shi)低(di)于石(shi)(shi)油基(ji)合成(cheng)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)，僅約為(wei)大(da)宗石(shi)(shi)油基(ji)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)80%～90%，成(cheng)為(wei)廉價的(de)(de)合成(cheng)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)，并(bing)開(kai)始(shi)大(da)規模替代(dai)石(shi)(shi)油基(ji)合成(cheng)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)。這將極大(da)拓展有機(ji)(ji)(ji)硅(gui)(gui)產(chan)業的(de)(de)市場空間，同時將帶動硅(gui)(gui)油、硅(gui)(gui)烷偶聯劑(ji)和(he)硅(gui)(gui)樹脂(zhi)等(deng)其他有機(ji)(ji)(ji)硅(gui)(gui)產(chan)品(pin)的(de)(de)消費。