硅橡膠是指主鏈(lian)由硅(gui)(gui)(gui)和氧原子交替構成(cheng)(cheng)，硅(gui)(gui)(gui)原子上(shang)通常(chang)連有(you)(you)兩(liang)個(ge)有(you)(you)機基團(tuan)的(de)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)。普通的(de)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)主要由含(han)甲(jia)基和少量乙(yi)烯基的(de)硅(gui)(gui)(gui)氧鏈(lian)節組(zu)成(cheng)(cheng)。苯基的(de)引(yin)入可(ke)提(ti)高(gao)(gao)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)耐(nai)高(gao)(gao)、低溫性(xing)(xing)(xing)能(neng)，三氟丙基及氰(qing)基的(de)引(yin)入則(ze)可(ke)提(ti)高(gao)(gao)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)耐(nai)溫及耐(nai)油性(xing)(xing)(xing)能(neng)。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)耐(nai)低溫性(xing)(xing)(xing)能(neng)良好(hao)，一(yi)般在-55℃下(xia)仍能(neng)工(gong)作。引(yin)入苯基后(hou)，可(ke)達-73℃。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)耐(nai)熱(re)性(xing)(xing)(xing)能(neng)也(ye)很突出(chu)，在180℃下(xia)可(ke)長期工(gong)作，稍高(gao)(gao)于200℃也(ye)能(neng)承受數周(zhou)或(huo)更長時(shi)(shi)間仍有(you)(you)彈性(xing)(xing)(xing)，瞬時(shi)(shi)可(ke)耐(nai)300℃以上(shang)的(de)高(gao)(gao)溫。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)透氣性(xing)(xing)(xing)好(hao)，氧氣透過率(lv)在合成(cheng)(cheng)聚合物中是較高(gao)(gao)的(de)。此外，硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)還具有(you)(you)生理惰(duo)性(xing)(xing)(xing)、不會導致凝血的(de)突出(chu)特性(xing)(xing)(xing)，因此在醫用(yong)領域應用(yong)廣泛。

主要品種

硅(gui)(gui)橡膠分類的方法很多，通常按固(gu)化(hua)前的形(xing)態(tai)分為固(gu)體硅(gui)(gui)橡膠和液(ye)體硅(gui)(gui)橡膠；按硫化(hua)溫度分為室溫硫化(hua)硅(gui)(gui)橡膠，高溫硫化(hua)硅(gui)(gui)橡膠；按所(suo)用單(dan)體的不同，可分為甲基乙(yi)烯基硅(gui)(gui)橡膠，甲基苯基乙(yi)烯基硅(gui)(gui)橡膠、氟硅(gui)(gui)，腈硅(gui)(gui)橡膠等(deng)；按性能和用途(tu)的不同又可分為通用型、超耐(nai)低溫型、超耐(nai)高溫型、高強(qiang)力型、耐(nai)油型、醫用型等(deng)等(deng)。

發展史

硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠早期是由美(mei)國以(yi)三(san)氯(lv)(lv)化鐵為催化劑合(he)成(cheng)的。1945年(nian)，硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠產(chan)品問世。1948年(nian)，采用高比表面積(ji)的氣相法白(bai)炭黑補強的硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠研(yan)(yan)制成(cheng)功，使硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠的性(xing)能(neng)躍(yue)升到(dao)實(shi)用階段，奠(dian)定了現代(dai)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠生產(chan)技術(shu)的基(ji)礎。從二甲基(ji)二氯(lv)(lv)硅(gui)(gui)烷合(he)成(cheng)開始生產(chan)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠的國家有美(mei)國。俄羅斯、德(de)國、日本、韓國和中(zhong)(zhong)國等。中(zhong)(zhong)國硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠的工業化研(yan)(yan)究始于1957年(nian)，多(duo)家研(yan)(yan)究所和企業陸續(xu)開發出(chu)各種硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠。到(dao)2003年(nian)底，中(zhong)(zhong)國硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠生產(chan)能(neng)力為135千噸(dun)，其中(zhong)(zhong)高溫膠100千噸(dun)。

高溫硫化硅橡膠

高(gao)溫硫(liu)化(hua)(hua)硅橡膠是(shi)(shi)指聚硅氧(yang)(yang)烷變成彈性體(ti)的(de)(de)過程是(shi)(shi)經過高(gao)溫（110-170℃）硫(liu)化(hua)(hua)成型(xing)的(de)(de)。它主(zhu)要(yao)以高(gao)分(fen)子量(liang)的(de)(de)聚甲基乙烯(xi)基硅氧(yang)(yang)烷為生(sheng)膠，混入(ru)補強填料、硫(liu)化(hua)(hua)劑等，在加(jia)(jia)(jia)熱加(jia)(jia)(jia)壓下硫(liu)化(hua)(hua)成彈性體(ti)。硅橡膠的(de)(de)補強主(zhu)要(yao)是(shi)(shi)各(ge)種類(lei)型(xing)的(de)(de)白炭(tan)黑，可使硫(liu)化(hua)(hua)膠的(de)(de)強度增加(jia)(jia)(jia)數十(shi)倍。有時(shi)為了降低成本或改善膠料性能(neng)及賦(fu)予硫(liu)化(hua)(hua)膠各(ge)種特殊的(de)(de)性能(neng)，也加(jia)(jia)(jia)入(ru)相應(ying)的(de)(de)各(ge)種添加(jia)(jia)(jia)劑。硫(liu)化(hua)(hua)劑是(shi)(shi)各(ge)種有機過氧(yang)(yang)化(hua)(hua)物或加(jia)(jia)(jia)成反應(ying)催化(hua)(hua)劑。

加工成型方法如圖所示(shi)。一次硫(liu)(liu)(liu)化(hua)(hua)的(de)(de)目(mu)的(de)(de)是(shi)進行(xing)高(gao)分(fen)子(zi)鏈的(de)(de)交聯(lian)反(fan)應；二次硫(liu)(liu)(liu)化(hua)(hua)的(de)(de)目(mu)的(de)(de)是(shi)進行(xing)補充交聯(lian)、驅除(chu)硫(liu)(liu)(liu)化(hua)(hua)劑(ji)分(fen)解產物和其(qi)他揮發(fa)性(xing)(xing)化(hua)(hua)合物以穩定硫(liu)(liu)(liu)化(hua)(hua)膠的(de)(de)各(ge)項性(xing)(xing)能。常用(yong)的(de)(de)設備有開放式煉膠機、捏(nie)合機及真空密(mi)煉機。

主要性能

（1）高(gao)(gao)溫(wen)性(xing)(xing)(xing)能(neng)。硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)顯著的(de)(de)(de)特(te)征是高(gao)(gao)溫(wen)穩定(ding)性(xing)(xing)(xing)，雖然常溫(wen)下(xia)(xia)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)強(qiang)度(du)僅是天(tian)然橡(xiang)(xiang)膠(jiao)或某(mou)些合成(cheng)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)一半(ban)，但在(zai)200℃以上的(de)(de)(de)高(gao)(gao)溫(wen)環(huan)境下(xia)(xia)，硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)仍(reng)能(neng)保持一定(ding)的(de)(de)(de)柔韌性(xing)(xing)(xing)、回彈性(xing)(xing)(xing)和表(biao)面硬度(du)，且力學(xue)性(xing)(xing)(xing)能(neng)無(wu)(wu)明顯變(bian)化(hua)。（2）低溫(wen)性(xing)(xing)(xing)能(neng)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)玻璃化(hua)溫(wen)度(du)一般為-70~-50℃，特(te)殊配方(fang)可達(da)-100℃，表(biao)明其(qi)低溫(wen)性(xing)(xing)(xing)能(neng)優(you)異(yi)(yi)。這對航(hang)空、宇航(hang)工業的(de)(de)(de)意(yi)義重大。（3）耐(nai)(nai)(nai)候性(xing)(xing)(xing)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)中Si-O-Si鍵(jian)對氧、臭(chou)氧及(ji)紫外線(xian)等十分穩定(ding)，在(zai)不加任(ren)何添加劑的(de)(de)(de)情況下(xia)(xia)，就具(ju)(ju)(ju)有(you)優(you)良的(de)(de)(de)耐(nai)(nai)(nai)候性(xing)(xing)(xing)。（4）電氣性(xing)(xing)(xing)能(neng)。硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)具(ju)(ju)(ju)有(you)優(you)異(yi)(yi)的(de)(de)(de)絕緣性(xing)(xing)(xing)能(neng)，耐(nai)(nai)(nai)電暈性(xing)(xing)(xing)和耐(nai)(nai)(nai)電弧性(xing)(xing)(xing)也非常好(hao)。（5）物(wu)(wu)理(li)機械性(xing)(xing)(xing)能(neng)。硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)常溫(wen)下(xia)(xia)的(de)(de)(de)物(wu)(wu)理(li)機械性(xing)(xing)(xing)能(neng)比通(tong)用橡(xiang)(xiang)膠(jiao)差，但在(zai)150℃的(de)(de)(de)高(gao)(gao)溫(wen)和-50℃的(de)(de)(de)低溫(wen)下(xia)(xia)，其(qi)物(wu)(wu)理(li)機械性(xing)(xing)(xing)能(neng)優(you)于通(tong)用橡(xiang)(xiang)膠(jiao)。（6）耐(nai)(nai)(nai)油及(ji)化(hua)學(xue)試劑性(xing)(xing)(xing)。普通(tong)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)具(ju)(ju)(ju)有(you)中等的(de)(de)(de)耐(nai)(nai)(nai)油、耐(nai)(nai)(nai)溶劑性(xing)(xing)(xing)能(neng)。（7）氣體(ti)(ti)透(tou)過性(xing)(xing)(xing)能(neng)。室溫(wen)下(xia)(xia)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)對空氣、氮(dan)、氧、二氧化(hua)碳等氣體(ti)(ti)的(de)(de)(de)透(tou)氣性(xing)(xing)(xing)比天(tian)然橡(xiang)(xiang)膠(jiao)高(gao)(gao)出30-50倍。（8）生理(li)惰性(xing)(xing)(xing)。硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)無(wu)(wu)毒，無(wu)(wu)味，無(wu)(wu)嗅(xiu)，與人體(ti)(ti)組織不粘連，具(ju)(ju)(ju)有(you)抗(kang)凝血作(zuo)用，對肌體(ti)(ti)組織的(de)(de)(de)反應(ying)性(xing)(xing)(xing)非常少。特(te)別適合作(zuo)為醫用材料。

硅橡膠的用量

據中國汽(qi)(qi)車(che)工(gong)業協會統(tong)計，2012年，汽(qi)(qi)車(che)產銷分別(bie)達到1927.18萬輛和(he)(he)1930.64萬輛，同比分別(bie)增(zeng)長4.63%和(he)(he)4.33%，汽(qi)(qi)車(che)工(gong)業硅橡膠(jiao)的(de)用(yong)量約達2.0萬t。根據觀研天下的(de)新研究，增(zeng)加(jia)(jia)有(you)(you)機硅材料(liao)在汽(qi)(qi)車(che)零(ling)部件方面的(de)用(yong)量，可以大幅度提(ti)(ti)高(gao)(gao)汽(qi)(qi)車(che)的(de)安(an)全(quan)性能，因此，汽(qi)(qi)車(che)產量和(he)(he)單車(che)用(yong)量水平的(de)提(ti)(ti)高(gao)(gao)都將(jiang)(jiang)推動汽(qi)(qi)車(che)工(gong)業對硅橡膠(jiao)需(xu)求的(de)增(zeng)加(jia)(jia)。國家鼓勵(li)自(zi)主(zhu)品(pin)(pin)(pin)牌的(de)汽(qi)(qi)車(che)發(fa)展，關鍵(jian)汽(qi)(qi)車(che)零(ling)部件實現自(zi)主(zhu)化(hua)，《2012年度黨政(zheng)機關公務用(yong)車(che)選用(yong)車(che)型目錄（征求意見(jian)稿(gao)）》為(wei)自(zi)主(zhu)品(pin)(pin)(pin)牌擴大在政(zheng)府采購的(de)市場份額，為(wei)改變目前國內政(zheng)府采購以合資品(pin)(pin)(pin)牌產品(pin)(pin)(pin)為(wei)主(zhu)的(de)局面提(ti)(ti)供了保障(zhang)。促(cu)進自(zi)主(zhu)品(pin)(pin)(pin)牌發(fa)展，國產汽(qi)(qi)車(che)業的(de)繁榮(rong)將(jiang)(jiang)為(wei)汽(qi)(qi)車(che)膠(jiao)的(de)應用(yong)提(ti)(ti)供有(you)(you)力(li)保障(zhang)。預測未來3年，我國室溫硫化(hua)硅橡膠(jiao)在汽(qi)(qi)車(che)行業將(jiang)(jiang)以年均(jun)20%增(zeng)長。

此外，硅(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)是重要的(de)非(fei)石(shi)油(you)基合成(cheng)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)，約占非(fei)石(shi)油(you)基合成(cheng)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)消費(fei)量的(de)98%。但因為石(shi)油(you)價(jia)格的(de)大(da)幅(fu)上漲，同時我國在硅(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)關鍵原料有(you)(you)機(ji)硅(gui)(gui)單體的(de)生產技術方(fang)面取得突(tu)破，有(you)(you)機(ji)硅(gui)(gui)單體的(de)生產技術在2005年前(qian)被幾家跨國公司壟斷，但目前(qian)我國已發展成(cheng)為全球有(you)(you)機(ji)硅(gui)(gui)單體第(di)1大(da)國，這2個(ge)方(fang)面原因使(shi)硅(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)價(jia)格從2011年起開始低于石(shi)油(you)基合成(cheng)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)，僅約為大(da)宗石(shi)油(you)基橡膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)80%～90%，成(cheng)為廉價(jia)的(de)合成(cheng)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)，并(bing)開始大(da)規模(mo)替(ti)代石(shi)油(you)基合成(cheng)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)。這將(jiang)極大(da)拓展有(you)(you)機(ji)硅(gui)(gui)產業的(de)市場空(kong)間，同時將(jiang)帶(dai)動硅(gui)(gui)油(you)、硅(gui)(gui)烷偶聯劑和(he)硅(gui)(gui)樹脂等其他有(you)(you)機(ji)硅(gui)(gui)產品的(de)消費(fei)。