硅橡膠是指主鏈由硅(gui)和氧(yang)(yang)原(yuan)子交(jiao)替構(gou)成(cheng)，硅(gui)原(yuan)子上通常連(lian)有兩個有機(ji)基(ji)團的(de)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)。普通的(de)硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)主要由含甲基(ji)和少量(liang)乙烯基(ji)的(de)硅(gui)氧(yang)(yang)鏈節組(zu)成(cheng)。苯基(ji)的(de)引入(ru)可(ke)(ke)提高硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)耐高、低溫(wen)性能(neng)，三氟丙基(ji)及(ji)氰基(ji)的(de)引入(ru)則可(ke)(ke)提高硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)耐溫(wen)及(ji)耐油(you)性能(neng)。硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)耐低溫(wen)性能(neng)良(liang)好，一般(ban)在(zai)-55℃下仍(reng)能(neng)工作(zuo)。引入(ru)苯基(ji)后，可(ke)(ke)達(da)-73℃。硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)耐熱(re)性能(neng)也很突出，在(zai)180℃下可(ke)(ke)長期(qi)工作(zuo)，稍高于200℃也能(neng)承受(shou)數周或更(geng)長時間(jian)仍(reng)有彈(dan)性，瞬(shun)時可(ke)(ke)耐300℃以上的(de)高溫(wen)。硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)透氣(qi)性好，氧(yang)(yang)氣(qi)透過(guo)率在(zai)合成(cheng)聚合物中是較(jiao)高的(de)。此(ci)外，硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)還具有生理惰(duo)性、不會導致凝血的(de)突出特(te)性，因此(ci)在(zai)醫(yi)用(yong)領域應用(yong)廣(guang)泛。

主要品種

硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)分(fen)(fen)類(lei)的(de)(de)方法很(hen)多，通常按(an)固(gu)化前的(de)(de)形(xing)態分(fen)(fen)為(wei)(wei)固(gu)體(ti)(ti)(ti)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)和液體(ti)(ti)(ti)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)；按(an)硫(liu)化溫度分(fen)(fen)為(wei)(wei)室溫硫(liu)化硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)，高(gao)溫硫(liu)化硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)；按(an)所用(yong)(yong)單體(ti)(ti)(ti)的(de)(de)不(bu)同，可(ke)(ke)分(fen)(fen)為(wei)(wei)甲基(ji)乙(yi)烯基(ji)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)，甲基(ji)苯(ben)基(ji)乙(yi)烯基(ji)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)、氟(fu)硅(gui)，腈硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)等(deng)；按(an)性能和用(yong)(yong)途(tu)的(de)(de)不(bu)同又可(ke)(ke)分(fen)(fen)為(wei)(wei)通用(yong)(yong)型(xing)(xing)、超耐低溫型(xing)(xing)、超耐高(gao)溫型(xing)(xing)、高(gao)強(qiang)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)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠早期是由(you)美國(guo)(guo)以三(san)氯化鐵為(wei)催化劑(ji)合(he)(he)成(cheng)的。1945年，硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠產品問世。1948年，采用(yong)高比表面積的氣(qi)相法白炭黑補強的硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠研制成(cheng)功，使硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠的性能躍升到實用(yong)階段，奠定了現代硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠生產技(ji)術的基礎(chu)。從(cong)二甲(jia)基二氯硅(gui)(gui)(gui)烷(wan)合(he)(he)成(cheng)開始(shi)生產硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠的國(guo)(guo)家有(you)美國(guo)(guo)。俄羅斯、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)(gui)橡(xiang)(xiang)膠的工業(ye)化研究始(shi)于1957年，多家研究所和企(qi)業(ye)陸續開發出各種硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠。到2003年底，中(zhong)國(guo)(guo)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠生產能力為(wei)135千噸，其中(zhong)高溫膠100千噸。

高溫硫化硅橡膠

高(gao)(gao)溫硫化(hua)(hua)硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)是指聚硅(gui)氧烷(wan)變成(cheng)(cheng)彈(dan)(dan)性(xing)體的(de)(de)過程(cheng)是經過高(gao)(gao)溫（110-170℃）硫化(hua)(hua)成(cheng)(cheng)型的(de)(de)。它主要以高(gao)(gao)分子量的(de)(de)聚甲基乙烯(xi)基硅(gui)氧烷(wan)為(wei)生膠(jiao)(jiao)，混(hun)入(ru)補強填料(liao)、硫化(hua)(hua)劑(ji)等(deng)，在(zai)加(jia)熱(re)加(jia)壓下硫化(hua)(hua)成(cheng)(cheng)彈(dan)(dan)性(xing)體。硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)的(de)(de)補強主要是各(ge)種類型的(de)(de)白炭黑，可使硫化(hua)(hua)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)強度增加(jia)數十倍。有(you)時(shi)為(wei)了降低成(cheng)(cheng)本或(huo)改善膠(jiao)(jiao)料(liao)性(xing)能及賦予硫化(hua)(hua)膠(jiao)(jiao)各(ge)種特(te)殊的(de)(de)性(xing)能，也加(jia)入(ru)相應的(de)(de)各(ge)種添加(jia)劑(ji)。硫化(hua)(hua)劑(ji)是各(ge)種有(you)機(ji)過氧化(hua)(hua)物(wu)或(huo)加(jia)成(cheng)(cheng)反應催化(hua)(hua)劑(ji)。

加工成型方法(fa)如圖所示。一次硫(liu)化(hua)(hua)的目(mu)的是進(jin)行(xing)高(gao)分子鏈的交(jiao)聯反應；二次硫(liu)化(hua)(hua)的目(mu)的是進(jin)行(xing)補充(chong)交(jiao)聯、驅除(chu)硫(liu)化(hua)(hua)劑(ji)分解產物和(he)其(qi)他(ta)揮發性(xing)化(hua)(hua)合物以穩定硫(liu)化(hua)(hua)膠的各項性(xing)能。常用的設備(bei)有(you)開放式煉膠機(ji)、捏合機(ji)及真空密(mi)煉機(ji)。

主要性能

（1）高溫性(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)。硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)顯著的(de)(de)特(te)征是高溫穩(wen)定(ding)性(xing)(xing)，雖(sui)然(ran)(ran)常(chang)溫下(xia)硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)強度僅是天然(ran)(ran)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)或某(mou)些合(he)成橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)一半，但在(zai)200℃以上(shang)的(de)(de)高溫環境(jing)下(xia)，硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)仍能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)保持一定(ding)的(de)(de)柔韌性(xing)(xing)、回(hui)彈性(xing)(xing)和(he)表面(mian)硬度，且(qie)力學(xue)性(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)無(wu)明(ming)顯變化。（2）低溫性(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)玻(bo)璃化溫度一般為(wei)(wei)-70~-50℃，特(te)殊(shu)配方可(ke)達-100℃，表明(ming)其低溫性(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)優(you)異(yi)(yi)。這對(dui)(dui)航空、宇航工業(ye)的(de)(de)意(yi)義重(zhong)大。（3）耐(nai)(nai)(nai)(nai)候(hou)(hou)性(xing)(xing)硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)中Si-O-Si鍵(jian)對(dui)(dui)氧(yang)、臭氧(yang)及紫(zi)外(wai)線(xian)等十(shi)分穩(wen)定(ding)，在(zai)不加任何(he)添加劑(ji)的(de)(de)情況(kuang)下(xia)，就具有(you)優(you)良的(de)(de)耐(nai)(nai)(nai)(nai)候(hou)(hou)性(xing)(xing)。（4）電(dian)氣(qi)性(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)。硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)具有(you)優(you)異(yi)(yi)的(de)(de)絕緣性(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)，耐(nai)(nai)(nai)(nai)電(dian)暈(yun)性(xing)(xing)和(he)耐(nai)(nai)(nai)(nai)電(dian)弧性(xing)(xing)也非常(chang)好(hao)。（5）物(wu)理(li)機械性(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)。硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)常(chang)溫下(xia)的(de)(de)物(wu)理(li)機械性(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)比通用(yong)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)差(cha)，但在(zai)150℃的(de)(de)高溫和(he)-50℃的(de)(de)低溫下(xia)，其物(wu)理(li)機械性(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)優(you)于通用(yong)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)。（6）耐(nai)(nai)(nai)(nai)油及化學(xue)試(shi)劑(ji)性(xing)(xing)。普通硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)具有(you)中等的(de)(de)耐(nai)(nai)(nai)(nai)油、耐(nai)(nai)(nai)(nai)溶劑(ji)性(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)。（7）氣(qi)體透過性(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)。室(shi)溫下(xia)硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)對(dui)(dui)空氣(qi)、氮、氧(yang)、二(er)氧(yang)化碳等氣(qi)體的(de)(de)透氣(qi)性(xing)(xing)比天然(ran)(ran)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)高出(chu)30-50倍。（8）生理(li)惰性(xing)(xing)。硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)無(wu)毒，無(wu)味(wei)，無(wu)嗅，與人體組(zu)織不粘連，具有(you)抗凝血作用(yong)，對(dui)(dui)肌體組(zu)織的(de)(de)反應性(xing)(xing)非常(chang)少。特(te)別適合(he)作為(wei)(wei)醫用(yong)材料。

硅橡膠的用量

據中(zhong)國汽車(che)工業(ye)(ye)(ye)協會統計，2012年，汽車(che)產銷分別達到1927.18萬輛和(he)(he)1930.64萬輛，同(tong)比分別增(zeng)長4.63%和(he)(he)4.33%，汽車(che)工業(ye)(ye)(ye)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)用(yong)量(liang)(liang)(liang)約(yue)達2.0萬t。根(gen)據觀研天(tian)下(xia)的(de)新研究，增(zeng)加有機硅(gui)材料在汽車(che)零部件(jian)方面的(de)用(yong)量(liang)(liang)(liang)，可以大(da)幅(fu)度提(ti)高汽車(che)的(de)安(an)全性能，因此(ci)，汽車(che)產量(liang)(liang)(liang)和(he)(he)單車(che)用(yong)量(liang)(liang)(liang)水(shui)平的(de)提(ti)高都將推動(dong)汽車(che)工業(ye)(ye)(ye)對硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)需求的(de)增(zeng)加。國家鼓勵自(zi)主(zhu)品(pin)牌的(de)汽車(che)發(fa)展，關鍵(jian)汽車(che)零部件(jian)實現自(zi)主(zhu)化，《2012年度黨政(zheng)機關公務用(yong)車(che)選用(yong)車(che)型目(mu)錄(lu)（征(zheng)求意見稿）》為(wei)(wei)自(zi)主(zhu)品(pin)牌擴大(da)在政(zheng)府采購(gou)的(de)市(shi)場份(fen)額，為(wei)(wei)改變目(mu)前國內政(zheng)府采購(gou)以合資(zi)品(pin)牌產品(pin)為(wei)(wei)主(zhu)的(de)局面提(ti)供了保障。促進自(zi)主(zhu)品(pin)牌發(fa)展，國產汽車(che)業(ye)(ye)(ye)的(de)繁榮(rong)將為(wei)(wei)汽車(che)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)應用(yong)提(ti)供有力保障。預測未來3年，我國室溫硫化硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)在汽車(che)行業(ye)(ye)(ye)將以年均20%增(zeng)長。

此外(wai)，硅橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)是重(zhong)要的(de)(de)非石(shi)(shi)油(you)基(ji)合成(cheng)(cheng)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)，約占非石(shi)(shi)油(you)基(ji)合成(cheng)(cheng)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)消費量的(de)(de)98%。但因(yin)為(wei)石(shi)(shi)油(you)價(jia)格的(de)(de)大幅上漲，同(tong)時(shi)(shi)我(wo)國(guo)在(zai)硅橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)關鍵原(yuan)料有(you)機硅單(dan)體的(de)(de)生(sheng)產(chan)技術(shu)方面取得突破，有(you)機硅單(dan)體的(de)(de)生(sheng)產(chan)技術(shu)在(zai)2005年前(qian)被幾家(jia)跨國(guo)公司(si)壟斷，但目前(qian)我(wo)國(guo)已(yi)發(fa)展(zhan)成(cheng)(cheng)為(wei)全球有(you)機硅單(dan)體第1大國(guo)，這(zhe)2個方面原(yuan)因(yin)使硅橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)價(jia)格從2011年起開(kai)始低于石(shi)(shi)油(you)基(ji)合成(cheng)(cheng)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)，僅約為(wei)大宗石(shi)(shi)油(you)基(ji)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)80%～90%，成(cheng)(cheng)為(wei)廉(lian)價(jia)的(de)(de)合成(cheng)(cheng)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)，并開(kai)始大規模替代石(shi)(shi)油(you)基(ji)合成(cheng)(cheng)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)。這(zhe)將(jiang)極大拓展(zhan)有(you)機硅產(chan)業的(de)(de)市場(chang)空間，同(tong)時(shi)(shi)將(jiang)帶動(dong)硅油(you)、硅烷偶聯劑(ji)和硅樹脂等其他有(you)機硅產(chan)品的(de)(de)消費。