硅橡膠是指主(zhu)鏈由硅(gui)(gui)和氧(yang)原(yuan)子交替(ti)構成(cheng)(cheng)，硅(gui)(gui)原(yuan)子上通(tong)常連(lian)有兩個有機基(ji)(ji)(ji)團的橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)。普通(tong)的硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)主(zhu)要由含甲基(ji)(ji)(ji)和少量乙烯基(ji)(ji)(ji)的硅(gui)(gui)氧(yang)鏈節組成(cheng)(cheng)。苯(ben)基(ji)(ji)(ji)的引入可(ke)提(ti)高(gao)(gao)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的耐(nai)(nai)高(gao)(gao)、低溫性(xing)能(neng)(neng)，三氟丙(bing)基(ji)(ji)(ji)及氰(qing)基(ji)(ji)(ji)的引入則可(ke)提(ti)高(gao)(gao)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的耐(nai)(nai)溫及耐(nai)(nai)油性(xing)能(neng)(neng)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)耐(nai)(nai)低溫性(xing)能(neng)(neng)良好(hao)，一般在(zai)-55℃下仍能(neng)(neng)工作(zuo)(zuo)。引入苯(ben)基(ji)(ji)(ji)后，可(ke)達(da)-73℃。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的耐(nai)(nai)熱性(xing)能(neng)(neng)也很突出(chu)，在(zai)180℃下可(ke)長期(qi)工作(zuo)(zuo)，稍(shao)高(gao)(gao)于(yu)200℃也能(neng)(neng)承受數(shu)周(zhou)或更長時間仍有彈性(xing)，瞬時可(ke)耐(nai)(nai)300℃以上的高(gao)(gao)溫。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的透氣性(xing)好(hao)，氧(yang)氣透過(guo)率(lv)在(zai)合成(cheng)(cheng)聚(ju)合物中是較(jiao)高(gao)(gao)的。此(ci)外，硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)還具有生理惰性(xing)、不(bu)會(hui)導致凝血的突出(chu)特性(xing)，因此(ci)在(zai)醫用領域應用廣泛(fan)。

主要品種

硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)分(fen)類(lei)的(de)(de)方(fang)法(fa)很多，通(tong)常按固化(hua)(hua)前的(de)(de)形態(tai)分(fen)為(wei)(wei)固體硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)和液(ye)體硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)；按硫(liu)化(hua)(hua)溫(wen)度分(fen)為(wei)(wei)室溫(wen)硫(liu)化(hua)(hua)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)，高溫(wen)硫(liu)化(hua)(hua)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)；按所(suo)用單體的(de)(de)不同(tong)，可(ke)分(fen)為(wei)(wei)甲基(ji)(ji)乙(yi)烯(xi)基(ji)(ji)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)，甲基(ji)(ji)苯(ben)基(ji)(ji)乙(yi)烯(xi)基(ji)(ji)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)、氟硅(gui)(gui)(gui)，腈硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)等(deng)；按性能和用途的(de)(de)不同(tong)又(you)可(ke)分(fen)為(wei)(wei)通(tong)用型、超耐低溫(wen)型、超耐高溫(wen)型、高強力型、耐油型、醫用型等(deng)等(deng)。

發展史

硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)早期是由(you)美國(guo)以三(san)氯化鐵為催化劑合成(cheng)的(de)(de)。1945年(nian)(nian)，硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)產(chan)品問世。1948年(nian)(nian)，采(cai)用高(gao)比(bi)表面積的(de)(de)氣相法(fa)白炭黑(hei)補強的(de)(de)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)研制成(cheng)功，使硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)性能躍升(sheng)到實用階段，奠定了現代硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)生產(chan)技術的(de)(de)基(ji)礎。從二甲基(ji)二氯硅(gui)烷(wan)合成(cheng)開(kai)始生產(chan)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)國(guo)家有美國(guo)。俄羅斯、德國(guo)、日本、韓國(guo)和中(zhong)(zhong)國(guo)等。中(zhong)(zhong)國(guo)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)工(gong)業化研究始于1957年(nian)(nian)，多家研究所和企業陸續開(kai)發出各種硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)。到2003年(nian)(nian)底，中(zhong)(zhong)國(guo)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)生產(chan)能力為135千(qian)噸(dun)，其中(zhong)(zhong)高(gao)溫膠(jiao)100千(qian)噸(dun)。

高溫硫化硅橡膠

高(gao)溫(wen)硫(liu)化(hua)(hua)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)是指聚硅(gui)(gui)(gui)氧烷變成(cheng)(cheng)(cheng)彈(dan)性(xing)(xing)體的(de)(de)過(guo)程是經過(guo)高(gao)溫(wen)（110-170℃）硫(liu)化(hua)(hua)成(cheng)(cheng)(cheng)型的(de)(de)。它主要以高(gao)分(fen)子(zi)量的(de)(de)聚甲(jia)基乙烯基硅(gui)(gui)(gui)氧烷為(wei)生(sheng)膠(jiao)，混入補(bu)強填(tian)料、硫(liu)化(hua)(hua)劑等，在(zai)加(jia)(jia)(jia)熱(re)加(jia)(jia)(jia)壓下硫(liu)化(hua)(hua)成(cheng)(cheng)(cheng)彈(dan)性(xing)(xing)體。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)的(de)(de)補(bu)強主要是各(ge)種(zhong)類型的(de)(de)白炭黑，可使硫(liu)化(hua)(hua)膠(jiao)的(de)(de)強度增加(jia)(jia)(jia)數十倍。有時(shi)為(wei)了(le)降低成(cheng)(cheng)(cheng)本或改善膠(jiao)料性(xing)(xing)能(neng)及賦予硫(liu)化(hua)(hua)膠(jiao)各(ge)種(zhong)特殊的(de)(de)性(xing)(xing)能(neng)，也(ye)加(jia)(jia)(jia)入相應的(de)(de)各(ge)種(zhong)添加(jia)(jia)(jia)劑。硫(liu)化(hua)(hua)劑是各(ge)種(zhong)有機過(guo)氧化(hua)(hua)物或加(jia)(jia)(jia)成(cheng)(cheng)(cheng)反應催化(hua)(hua)劑。

加(jia)工成型方法如圖所示。一次(ci)硫化的(de)目的(de)是進(jin)行高分子鏈的(de)交聯反應(ying)；二次(ci)硫化的(de)目的(de)是進(jin)行補充交聯、驅除硫化劑(ji)分解產物和其他揮發(fa)性(xing)化合物以穩定硫化膠的(de)各項性(xing)能。常用的(de)設備有開放式煉(lian)膠機(ji)、捏合機(ji)及真(zhen)空密煉(lian)機(ji)。

主要性能

（1）高(gao)溫(wen)(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)顯著的(de)特(te)征(zheng)是高(gao)溫(wen)(wen)(wen)穩(wen)(wen)定(ding)性(xing)(xing)(xing)，雖然(ran)常溫(wen)(wen)(wen)下(xia)硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)強度僅是天然(ran)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)或(huo)某些合成橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)一(yi)半，但在200℃以(yi)上的(de)高(gao)溫(wen)(wen)(wen)環境(jing)下(xia)，硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)仍能(neng)(neng)(neng)保持(chi)一(yi)定(ding)的(de)柔韌性(xing)(xing)(xing)、回彈性(xing)(xing)(xing)和表面硬度，且力學(xue)(xue)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)無(wu)明(ming)顯變化。（2）低(di)溫(wen)(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)玻(bo)璃化溫(wen)(wen)(wen)度一(yi)般為-70~-50℃，特(te)殊配(pei)方可達-100℃，表明(ming)其(qi)低(di)溫(wen)(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)優(you)異。這(zhe)對(dui)(dui)航空、宇航工業的(de)意義重大。（3）耐(nai)(nai)候(hou)性(xing)(xing)(xing)硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)中(zhong)Si-O-Si鍵對(dui)(dui)氧(yang)(yang)、臭氧(yang)(yang)及(ji)紫(zi)外線等(deng)十(shi)分穩(wen)(wen)定(ding)，在不加(jia)任何添加(jia)劑(ji)的(de)情(qing)況下(xia)，就具(ju)有(you)(you)優(you)良的(de)耐(nai)(nai)候(hou)性(xing)(xing)(xing)。（4）電氣(qi)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)具(ju)有(you)(you)優(you)異的(de)絕(jue)緣性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)，耐(nai)(nai)電暈性(xing)(xing)(xing)和耐(nai)(nai)電弧(hu)性(xing)(xing)(xing)也(ye)非常好(hao)。（5）物(wu)(wu)理(li)機(ji)械性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)常溫(wen)(wen)(wen)下(xia)的(de)物(wu)(wu)理(li)機(ji)械性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)比通用(yong)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)差，但在150℃的(de)高(gao)溫(wen)(wen)(wen)和-50℃的(de)低(di)溫(wen)(wen)(wen)下(xia)，其(qi)物(wu)(wu)理(li)機(ji)械性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)優(you)于通用(yong)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)。（6）耐(nai)(nai)油(you)(you)及(ji)化學(xue)(xue)試劑(ji)性(xing)(xing)(xing)。普通硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)具(ju)有(you)(you)中(zhong)等(deng)的(de)耐(nai)(nai)油(you)(you)、耐(nai)(nai)溶劑(ji)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。（7）氣(qi)體透(tou)過(guo)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。室溫(wen)(wen)(wen)下(xia)硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)對(dui)(dui)空氣(qi)、氮、氧(yang)(yang)、二氧(yang)(yang)化碳等(deng)氣(qi)體的(de)透(tou)氣(qi)性(xing)(xing)(xing)比天然(ran)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)高(gao)出30-50倍。（8）生(sheng)理(li)惰性(xing)(xing)(xing)。硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)無(wu)毒，無(wu)味，無(wu)嗅，與人(ren)體組織不粘連，具(ju)有(you)(you)抗凝血作(zuo)用(yong)，對(dui)(dui)肌體組織的(de)反(fan)應性(xing)(xing)(xing)非常少。特(te)別適合作(zuo)為醫用(yong)材料(liao)。

硅橡膠的用量

據中國汽車(che)(che)(che)工(gong)業(ye)協會統計，2012年，汽車(che)(che)(che)產(chan)銷(xiao)分(fen)(fen)別(bie)達(da)到1927.18萬(wan)(wan)(wan)輛(liang)和(he)(he)1930.64萬(wan)(wan)(wan)輛(liang)，同比(bi)分(fen)(fen)別(bie)增長(chang)4.63%和(he)(he)4.33%，汽車(che)(che)(che)工(gong)業(ye)硅(gui)(gui)橡膠的(de)用(yong)(yong)量約達(da)2.0萬(wan)(wan)(wan)t。根(gen)據觀(guan)研(yan)天下的(de)新研(yan)究(jiu)，增加有機(ji)硅(gui)(gui)材料(liao)在汽車(che)(che)(che)零部(bu)件(jian)方面的(de)用(yong)(yong)量，可(ke)以大幅度提(ti)(ti)高汽車(che)(che)(che)的(de)安全性能，因此(ci)，汽車(che)(che)(che)產(chan)量和(he)(he)單(dan)車(che)(che)(che)用(yong)(yong)量水平的(de)提(ti)(ti)高都將(jiang)推動汽車(che)(che)(che)工(gong)業(ye)對硅(gui)(gui)橡膠需(xu)求(qiu)的(de)增加。國家鼓勵自(zi)(zi)主(zhu)(zhu)(zhu)品(pin)牌(pai)的(de)汽車(che)(che)(che)發展，關(guan)鍵(jian)汽車(che)(che)(che)零部(bu)件(jian)實現自(zi)(zi)主(zhu)(zhu)(zhu)化(hua)，《2012年度黨政機(ji)關(guan)公務用(yong)(yong)車(che)(che)(che)選(xuan)用(yong)(yong)車(che)(che)(che)型(xing)目錄（征(zheng)求(qiu)意見(jian)稿）》為自(zi)(zi)主(zhu)(zhu)(zhu)品(pin)牌(pai)擴大在政府采購(gou)的(de)市場份(fen)額(e)，為改變(bian)目前國內政府采購(gou)以合(he)資品(pin)牌(pai)產(chan)品(pin)為主(zhu)(zhu)(zhu)的(de)局面提(ti)(ti)供了保(bao)(bao)障。促進自(zi)(zi)主(zhu)(zhu)(zhu)品(pin)牌(pai)發展，國產(chan)汽車(che)(che)(che)業(ye)的(de)繁(fan)榮將(jiang)為汽車(che)(che)(che)膠的(de)應用(yong)(yong)提(ti)(ti)供有力保(bao)(bao)障。預(yu)測未來3年，我國室溫硫化(hua)硅(gui)(gui)橡膠在汽車(che)(che)(che)行業(ye)將(jiang)以年均20%增長(chang)。

此外(wai)，硅橡(xiang)(xiang)膠(jiao)是重(zhong)要的(de)(de)非(fei)(fei)石(shi)(shi)油(you)(you)基(ji)合成(cheng)(cheng)(cheng)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)，約占非(fei)(fei)石(shi)(shi)油(you)(you)基(ji)合成(cheng)(cheng)(cheng)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)消費量的(de)(de)98%。但因為(wei)石(shi)(shi)油(you)(you)價(jia)格的(de)(de)大(da)(da)幅(fu)上漲，同時(shi)我國在硅橡(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)關鍵原料有機(ji)硅單體(ti)的(de)(de)生(sheng)產(chan)(chan)技(ji)術方(fang)(fang)面取得突破，有機(ji)硅單體(ti)的(de)(de)生(sheng)產(chan)(chan)技(ji)術在2005年(nian)前被(bei)幾家跨國公司壟斷，但目前我國已發展成(cheng)(cheng)(cheng)為(wei)全(quan)球有機(ji)硅單體(ti)第1大(da)(da)國，這2個方(fang)(fang)面原因使硅橡(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)價(jia)格從2011年(nian)起開始低于石(shi)(shi)油(you)(you)基(ji)合成(cheng)(cheng)(cheng)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)，僅約為(wei)大(da)(da)宗石(shi)(shi)油(you)(you)基(ji)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)80%～90%，成(cheng)(cheng)(cheng)為(wei)廉(lian)價(jia)的(de)(de)合成(cheng)(cheng)(cheng)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)，并開始大(da)(da)規(gui)模(mo)替代石(shi)(shi)油(you)(you)基(ji)合成(cheng)(cheng)(cheng)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)。這將(jiang)極大(da)(da)拓展有機(ji)硅產(chan)(chan)業(ye)的(de)(de)市場空間(jian)，同時(shi)將(jiang)帶動硅油(you)(you)、硅烷偶聯劑和硅樹脂(zhi)等其他有機(ji)硅產(chan)(chan)品的(de)(de)消費。