硅橡膠是指主鏈由硅(gui)(gui)和氧原子交替構成，硅(gui)(gui)原子上通(tong)常連有(you)(you)兩個有(you)(you)機基(ji)(ji)團的(de)(de)橡(xiang)(xiang)膠。普通(tong)的(de)(de)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠主要由含甲基(ji)(ji)和少量(liang)乙烯基(ji)(ji)的(de)(de)硅(gui)(gui)氧鏈節組(zu)成。苯基(ji)(ji)的(de)(de)引入(ru)可(ke)提(ti)高(gao)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠的(de)(de)耐(nai)(nai)高(gao)、低溫(wen)性(xing)能(neng)，三氟丙基(ji)(ji)及氰基(ji)(ji)的(de)(de)引入(ru)則可(ke)提(ti)高(gao)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠的(de)(de)耐(nai)(nai)溫(wen)及耐(nai)(nai)油(you)性(xing)能(neng)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠耐(nai)(nai)低溫(wen)性(xing)能(neng)良好，一般在-55℃下(xia)仍能(neng)工(gong)作。引入(ru)苯基(ji)(ji)后，可(ke)達(da)-73℃。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠的(de)(de)耐(nai)(nai)熱性(xing)能(neng)也很突(tu)出(chu)，在180℃下(xia)可(ke)長(chang)期工(gong)作，稍高(gao)于200℃也能(neng)承受(shou)數周或更長(chang)時間(jian)仍有(you)(you)彈性(xing)，瞬(shun)時可(ke)耐(nai)(nai)300℃以上的(de)(de)高(gao)溫(wen)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠的(de)(de)透(tou)氣性(xing)好，氧氣透(tou)過率在合成聚合物中是較高(gao)的(de)(de)。此外(wai)，硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠還(huan)具有(you)(you)生理惰性(xing)、不會導(dao)致凝血的(de)(de)突(tu)出(chu)特性(xing)，因此在醫用(yong)領域應用(yong)廣泛。

主要品種

硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)分(fen)(fen)(fen)類的方法很多，通(tong)(tong)常按固化(hua)前的形態(tai)分(fen)(fen)(fen)為(wei)固體(ti)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)和(he)液體(ti)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)；按硫(liu)(liu)化(hua)溫(wen)(wen)度分(fen)(fen)(fen)為(wei)室溫(wen)(wen)硫(liu)(liu)化(hua)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)，高溫(wen)(wen)硫(liu)(liu)化(hua)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)；按所用單體(ti)的不(bu)同(tong)，可分(fen)(fen)(fen)為(wei)甲基(ji)乙(yi)烯基(ji)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)，甲基(ji)苯基(ji)乙(yi)烯基(ji)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)、氟硅(gui)(gui)，腈硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)等；按性能和(he)用途的不(bu)同(tong)又(you)可分(fen)(fen)(fen)為(wei)通(tong)(tong)用型(xing)(xing)、超耐低溫(wen)(wen)型(xing)(xing)、超耐高溫(wen)(wen)型(xing)(xing)、高強力型(xing)(xing)、耐油(you)型(xing)(xing)、醫用型(xing)(xing)等等。

發展史

硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)早期是(shi)由美國(guo)(guo)(guo)(guo)(guo)(guo)以三氯化鐵為催化劑合成(cheng)的(de)(de)。1945年(nian)，硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)產(chan)(chan)品問(wen)世(shi)。1948年(nian)，采用高(gao)比表面積的(de)(de)氣相(xiang)法白炭黑補強的(de)(de)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)研制(zhi)成(cheng)功，使(shi)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)性能躍升(sheng)到實用階段，奠定了現(xian)代(dai)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)生(sheng)產(chan)(chan)技術的(de)(de)基礎(chu)。從二甲基二氯硅(gui)烷合成(cheng)開始生(sheng)產(chan)(chan)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)國(guo)(guo)(guo)(guo)(guo)(guo)家(jia)有美國(guo)(guo)(guo)(guo)(guo)(guo)。俄羅斯、德(de)國(guo)(guo)(guo)(guo)(guo)(guo)、日本(ben)、韓國(guo)(guo)(guo)(guo)(guo)(guo)和中國(guo)(guo)(guo)(guo)(guo)(guo)等。中國(guo)(guo)(guo)(guo)(guo)(guo)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)工業化研究始于1957年(nian)，多家(jia)研究所和企業陸續開發出(chu)各種硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)。到2003年(nian)底，中國(guo)(guo)(guo)(guo)(guo)(guo)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)生(sheng)產(chan)(chan)能力為135千噸，其中高(gao)溫(wen)膠(jiao)(jiao)100千噸。

高溫硫化硅橡膠

高溫硫(liu)(liu)化(hua)(hua)硅橡(xiang)膠是(shi)(shi)指(zhi)聚硅氧烷變成(cheng)彈性(xing)(xing)(xing)體的過程(cheng)是(shi)(shi)經過高溫（110-170℃）硫(liu)(liu)化(hua)(hua)成(cheng)型(xing)的。它主要以高分子(zi)量的聚甲基乙烯基硅氧烷為(wei)生(sheng)膠，混入補(bu)強填料(liao)、硫(liu)(liu)化(hua)(hua)劑(ji)等(deng)，在(zai)加熱加壓下硫(liu)(liu)化(hua)(hua)成(cheng)彈性(xing)(xing)(xing)體。硅橡(xiang)膠的補(bu)強主要是(shi)(shi)各(ge)種(zhong)類(lei)型(xing)的白(bai)炭黑，可(ke)使硫(liu)(liu)化(hua)(hua)膠的強度增(zeng)加數十倍(bei)。有時為(wei)了(le)降低成(cheng)本或改善(shan)膠料(liao)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)及(ji)賦(fu)予硫(liu)(liu)化(hua)(hua)膠各(ge)種(zhong)特殊的性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)，也加入相應的各(ge)種(zhong)添加劑(ji)。硫(liu)(liu)化(hua)(hua)劑(ji)是(shi)(shi)各(ge)種(zhong)有機過氧化(hua)(hua)物(wu)或加成(cheng)反應催(cui)化(hua)(hua)劑(ji)。

加工成型方(fang)法(fa)如圖所示。一次硫化的(de)目的(de)是進行(xing)高分子鏈的(de)交聯反(fan)應；二次硫化的(de)目的(de)是進行(xing)補(bu)充交聯、驅除硫化劑分解產物和其他揮發性(xing)化合物以穩(wen)定硫化膠的(de)各(ge)項性(xing)能。常用的(de)設備有開放式煉膠機(ji)、捏合機(ji)及(ji)真空密煉機(ji)。

主要性能

（1）高(gao)(gao)溫(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。硅橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)顯著的(de)(de)特(te)征是(shi)高(gao)(gao)溫(wen)(wen)穩定(ding)(ding)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)，雖然(ran)常溫(wen)(wen)下(xia)硅橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)強度僅(jin)是(shi)天然(ran)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)或某些合成(cheng)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)一半(ban)，但(dan)在200℃以上的(de)(de)高(gao)(gao)溫(wen)(wen)環境下(xia)，硅橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)仍能(neng)(neng)(neng)保持(chi)一定(ding)(ding)的(de)(de)柔韌性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)、回彈(dan)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)和表面硬(ying)度，且力學性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)無(wu)明(ming)顯變化(hua)。（2）低溫(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)硅橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)玻璃化(hua)溫(wen)(wen)度一般為-70~-50℃，特(te)殊配方(fang)可(ke)達-100℃，表明(ming)其(qi)低溫(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)優異。這對(dui)航(hang)空(kong)、宇(yu)航(hang)工業的(de)(de)意(yi)義重大。（3）耐候性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)硅橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)中(zhong)Si-O-Si鍵對(dui)氧(yang)、臭氧(yang)及紫外線等十分穩定(ding)(ding)，在不加(jia)任何添加(jia)劑(ji)的(de)(de)情況下(xia)，就(jiu)具(ju)(ju)有(you)優良的(de)(de)耐候性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)。（4）電氣(qi)(qi)(qi)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。硅橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)具(ju)(ju)有(you)優異的(de)(de)絕緣性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)，耐電暈性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)和耐電弧性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)也非(fei)常好。（5）物理(li)(li)機(ji)械(xie)(xie)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。硅橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)常溫(wen)(wen)下(xia)的(de)(de)物理(li)(li)機(ji)械(xie)(xie)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)比通用橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)差，但(dan)在150℃的(de)(de)高(gao)(gao)溫(wen)(wen)和-50℃的(de)(de)低溫(wen)(wen)下(xia)，其(qi)物理(li)(li)機(ji)械(xie)(xie)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)優于通用橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)。（6）耐油及化(hua)學試劑(ji)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)。普通硅橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)具(ju)(ju)有(you)中(zhong)等的(de)(de)耐油、耐溶劑(ji)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。（7）氣(qi)(qi)(qi)體透(tou)過性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。室溫(wen)(wen)下(xia)硅橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)對(dui)空(kong)氣(qi)(qi)(qi)、氮、氧(yang)、二氧(yang)化(hua)碳等氣(qi)(qi)(qi)體的(de)(de)透(tou)氣(qi)(qi)(qi)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)比天然(ran)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)高(gao)(gao)出(chu)30-50倍(bei)。（8）生理(li)(li)惰性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)。硅橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)無(wu)毒，無(wu)味(wei)，無(wu)嗅，與人體組織(zhi)不粘連(lian)，具(ju)(ju)有(you)抗凝血作用，對(dui)肌體組織(zhi)的(de)(de)反應性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)非(fei)常少。特(te)別(bie)適合作為醫用材(cai)料(liao)。

硅橡膠的用量

據中國汽(qi)車(che)(che)(che)工業協會(hui)統計(ji)，2012年，汽(qi)車(che)(che)(che)產銷(xiao)分別(bie)達到1927.18萬(wan)(wan)輛和(he)1930.64萬(wan)(wan)輛，同比分別(bie)增長(chang)4.63%和(he)4.33%，汽(qi)車(che)(che)(che)工業硅橡膠的(de)(de)(de)(de)用(yong)(yong)(yong)量(liang)(liang)約達2.0萬(wan)(wan)t。根據觀(guan)研天下的(de)(de)(de)(de)新研究，增加有機硅材料(liao)在汽(qi)車(che)(che)(che)零(ling)部件方面的(de)(de)(de)(de)用(yong)(yong)(yong)量(liang)(liang)，可以(yi)大幅(fu)度(du)提高(gao)汽(qi)車(che)(che)(che)的(de)(de)(de)(de)安全性能(neng)，因此，汽(qi)車(che)(che)(che)產量(liang)(liang)和(he)單(dan)車(che)(che)(che)用(yong)(yong)(yong)量(liang)(liang)水平的(de)(de)(de)(de)提高(gao)都將(jiang)推動汽(qi)車(che)(che)(che)工業對硅橡膠需求的(de)(de)(de)(de)增加。國家(jia)鼓勵(li)自主(zhu)品(pin)牌(pai)的(de)(de)(de)(de)汽(qi)車(che)(che)(che)發展，關鍵汽(qi)車(che)(che)(che)零(ling)部件實現自主(zhu)化，《2012年度(du)黨政機關公(gong)務用(yong)(yong)(yong)車(che)(che)(che)選用(yong)(yong)(yong)車(che)(che)(che)型目(mu)(mu)錄（征求意見(jian)稿）》為自主(zhu)品(pin)牌(pai)擴大在政府采購的(de)(de)(de)(de)市場份額，為改變(bian)目(mu)(mu)前國內政府采購以(yi)合資品(pin)牌(pai)產品(pin)為主(zhu)的(de)(de)(de)(de)局面提供了保(bao)障(zhang)。促進自主(zhu)品(pin)牌(pai)發展，國產汽(qi)車(che)(che)(che)業的(de)(de)(de)(de)繁榮將(jiang)為汽(qi)車(che)(che)(che)膠的(de)(de)(de)(de)應用(yong)(yong)(yong)提供有力保(bao)障(zhang)。預測(ce)未來(lai)3年，我國室(shi)溫硫化硅橡膠在汽(qi)車(che)(che)(che)行業將(jiang)以(yi)年均20%增長(chang)。

此外，硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠是重要(yao)的(de)非石(shi)(shi)油(you)基合成橡(xiang)(xiang)(xiang)膠，約占非石(shi)(shi)油(you)基合成橡(xiang)(xiang)(xiang)膠消費量的(de)98%。但因為石(shi)(shi)油(you)價格的(de)大(da)幅上漲，同時我(wo)國(guo)在硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠的(de)關鍵原料有(you)(you)機(ji)硅(gui)單(dan)體的(de)生(sheng)產(chan)(chan)技術方面(mian)(mian)取得突(tu)破(po)，有(you)(you)機(ji)硅(gui)單(dan)體的(de)生(sheng)產(chan)(chan)技術在2005年前被(bei)幾家跨國(guo)公司(si)壟斷(duan)，但目(mu)前我(wo)國(guo)已發展(zhan)成為全(quan)球有(you)(you)機(ji)硅(gui)單(dan)體第1大(da)國(guo)，這(zhe)2個方面(mian)(mian)原因使硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠的(de)價格從2011年起開(kai)始低于(yu)石(shi)(shi)油(you)基合成橡(xiang)(xiang)(xiang)膠，僅約為大(da)宗(zong)石(shi)(shi)油(you)基橡(xiang)(xiang)(xiang)膠的(de)80%～90%，成為廉價的(de)合成橡(xiang)(xiang)(xiang)膠，并開(kai)始大(da)規模替代石(shi)(shi)油(you)基合成橡(xiang)(xiang)(xiang)膠。這(zhe)將極大(da)拓展(zhan)有(you)(you)機(ji)硅(gui)產(chan)(chan)業的(de)市場空間，同時將帶動硅(gui)油(you)、硅(gui)烷偶聯劑和硅(gui)樹脂(zhi)等其他有(you)(you)機(ji)硅(gui)產(chan)(chan)品的(de)消費。