硅橡膠是(shi)指主鏈(lian)由(you)硅(gui)(gui)和氧(yang)原子交(jiao)替構成(cheng)(cheng)，硅(gui)(gui)原子上通常連有兩(liang)個有機基(ji)團(tuan)的(de)(de)(de)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)。普通的(de)(de)(de)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)主要由(you)含(han)甲基(ji)和少(shao)量乙烯(xi)基(ji)的(de)(de)(de)硅(gui)(gui)氧(yang)鏈(lian)節組(zu)成(cheng)(cheng)。苯基(ji)的(de)(de)(de)引入(ru)可提高(gao)(gao)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)耐(nai)(nai)高(gao)(gao)、低溫(wen)(wen)性(xing)能，三(san)氟丙基(ji)及氰基(ji)的(de)(de)(de)引入(ru)則可提高(gao)(gao)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)耐(nai)(nai)溫(wen)(wen)及耐(nai)(nai)油性(xing)能。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)耐(nai)(nai)低溫(wen)(wen)性(xing)能良好，一(yi)般(ban)在(zai)-55℃下仍(reng)能工(gong)作。引入(ru)苯基(ji)后，可達-73℃。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)耐(nai)(nai)熱性(xing)能也(ye)很(hen)突(tu)出，在(zai)180℃下可長(chang)期工(gong)作，稍高(gao)(gao)于200℃也(ye)能承(cheng)受(shou)數周或更長(chang)時間仍(reng)有彈性(xing)，瞬(shun)時可耐(nai)(nai)300℃以上的(de)(de)(de)高(gao)(gao)溫(wen)(wen)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)透(tou)氣性(xing)好，氧(yang)氣透(tou)過率在(zai)合成(cheng)(cheng)聚合物中是(shi)較高(gao)(gao)的(de)(de)(de)。此外，硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)還具有生理惰(duo)性(xing)、不會(hui)導致凝血(xue)的(de)(de)(de)突(tu)出特(te)性(xing)，因(yin)此在(zai)醫用領域應用廣(guang)泛。

主要品種

硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)分(fen)類的(de)方法很(hen)多，通(tong)常(chang)按固化前的(de)形態分(fen)為固體硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)和液體硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)；按硫(liu)化溫(wen)(wen)度(du)分(fen)為室(shi)溫(wen)(wen)硫(liu)化硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)，高(gao)溫(wen)(wen)硫(liu)化硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)；按所用(yong)(yong)單體的(de)不同，可(ke)分(fen)為甲(jia)基(ji)乙烯基(ji)硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)，甲(jia)基(ji)苯(ben)基(ji)乙烯基(ji)硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)、氟硅(gui)，腈硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)等(deng)；按性能和用(yong)(yong)途的(de)不同又(you)可(ke)分(fen)為通(tong)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)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)早期是由美(mei)國(guo)(guo)以三氯(lv)化鐵為催化劑合成的(de)(de)。1945年(nian)，硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)產品問世。1948年(nian)，采用(yong)高比表面(mian)積的(de)(de)氣相法白(bai)炭黑(hei)補強(qiang)的(de)(de)硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)研(yan)制成功，使硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)性(xing)能躍升(sheng)到(dao)實用(yong)階段，奠定(ding)了現代硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)生產技術的(de)(de)基礎。從二(er)甲基二(er)氯(lv)硅(gui)(gui)(gui)(gui)烷合成開始(shi)生產硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(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(deng)。中(zhong)國(guo)(guo)硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)工業化研(yan)究始(shi)于(yu)1957年(nian)，多家研(yan)究所和企(qi)業陸續開發出各種硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)。到(dao)2003年(nian)底(di)，中(zhong)國(guo)(guo)硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)生產能力(li)為135千噸(dun)，其(qi)中(zhong)高溫(wen)膠(jiao)(jiao)100千噸(dun)。

高溫硫化硅橡膠

高溫(wen)硫(liu)化(hua)硅(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)是指(zhi)聚硅(gui)(gui)氧(yang)烷(wan)(wan)變(bian)成彈性體的過程(cheng)是經過高溫(wen)（110-170℃）硫(liu)化(hua)成型的。它主要(yao)(yao)以(yi)高分子(zi)量(liang)的聚甲基乙烯基硅(gui)(gui)氧(yang)烷(wan)(wan)為生膠(jiao)(jiao)，混入補(bu)強填(tian)料(liao)、硫(liu)化(hua)劑等(deng)，在加(jia)熱加(jia)壓下硫(liu)化(hua)成彈性體。硅(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)的補(bu)強主要(yao)(yao)是各種(zhong)類型的白炭(tan)黑，可(ke)使硫(liu)化(hua)膠(jiao)(jiao)的強度增加(jia)數十倍(bei)。有時為了降(jiang)低成本或改善膠(jiao)(jiao)料(liao)性能(neng)及(ji)賦予硫(liu)化(hua)膠(jiao)(jiao)各種(zhong)特殊的性能(neng)，也加(jia)入相應的各種(zhong)添(tian)加(jia)劑。硫(liu)化(hua)劑是各種(zhong)有機(ji)過氧(yang)化(hua)物或加(jia)成反應催化(hua)劑。

加工成型(xing)方法如圖所示。一次硫化(hua)的(de)(de)目的(de)(de)是進行高分子鏈的(de)(de)交聯反(fan)應；二次硫化(hua)的(de)(de)目的(de)(de)是進行補充交聯、驅除(chu)硫化(hua)劑分解產(chan)物和(he)其他揮(hui)發性化(hua)合物以(yi)穩定硫化(hua)膠(jiao)的(de)(de)各項性能。常用的(de)(de)設備有開放式煉膠(jiao)機、捏合機及真空密煉機。

主要性能

（1）高(gao)溫(wen)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)顯著的(de)(de)(de)(de)特征(zheng)是高(gao)溫(wen)穩(wen)定(ding)性(xing)(xing)(xing)，雖然常(chang)溫(wen)下(xia)硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)強度(du)(du)僅是天(tian)然橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)或(huo)某些合成(cheng)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)一半，但在200℃以上的(de)(de)(de)(de)高(gao)溫(wen)環境下(xia)，硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)仍能(neng)(neng)保持(chi)一定(ding)的(de)(de)(de)(de)柔韌性(xing)(xing)(xing)、回(hui)彈(dan)性(xing)(xing)(xing)和表面硬度(du)(du)，且力學(xue)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)無(wu)(wu)明顯變(bian)化(hua)。（2）低溫(wen)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)玻璃化(hua)溫(wen)度(du)(du)一般為-70~-50℃，特殊配方可達-100℃，表明其低溫(wen)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)優異。這對航(hang)(hang)空、宇航(hang)(hang)工業的(de)(de)(de)(de)意義重大。（3）耐(nai)候性(xing)(xing)(xing)硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)中Si-O-Si鍵(jian)對氧、臭(chou)氧及紫外(wai)線等(deng)(deng)十分穩(wen)定(ding)，在不加任何添加劑(ji)的(de)(de)(de)(de)情(qing)況(kuang)下(xia)，就具有優良(liang)的(de)(de)(de)(de)耐(nai)候性(xing)(xing)(xing)。（4）電氣性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)具有優異的(de)(de)(de)(de)絕緣性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)，耐(nai)電暈性(xing)(xing)(xing)和耐(nai)電弧(hu)性(xing)(xing)(xing)也非常(chang)好(hao)。（5）物(wu)理(li)機械(xie)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)常(chang)溫(wen)下(xia)的(de)(de)(de)(de)物(wu)理(li)機械(xie)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)比通(tong)用(yong)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)差，但在150℃的(de)(de)(de)(de)高(gao)溫(wen)和-50℃的(de)(de)(de)(de)低溫(wen)下(xia)，其物(wu)理(li)機械(xie)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)優于通(tong)用(yong)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)。（6）耐(nai)油及化(hua)學(xue)試劑(ji)性(xing)(xing)(xing)。普通(tong)硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)具有中等(deng)(deng)的(de)(de)(de)(de)耐(nai)油、耐(nai)溶(rong)劑(ji)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。（7）氣體(ti)透過性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。室溫(wen)下(xia)硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)對空氣、氮、氧、二氧化(hua)碳等(deng)(deng)氣體(ti)的(de)(de)(de)(de)透氣性(xing)(xing)(xing)比天(tian)然橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)高(gao)出30-50倍。（8）生(sheng)理(li)惰性(xing)(xing)(xing)。硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)無(wu)(wu)毒，無(wu)(wu)味，無(wu)(wu)嗅，與(yu)人體(ti)組織不粘連，具有抗凝(ning)血作用(yong)，對肌(ji)體(ti)組織的(de)(de)(de)(de)反應性(xing)(xing)(xing)非常(chang)少。特別適(shi)合作為醫用(yong)材料。

硅橡膠的用量

據中國(guo)(guo)汽(qi)(qi)車(che)(che)工(gong)業(ye)協會統計，2012年(nian)，汽(qi)(qi)車(che)(che)產(chan)(chan)銷分別達到1927.18萬輛和1930.64萬輛，同比分別增(zeng)長(chang)(chang)4.63%和4.33%，汽(qi)(qi)車(che)(che)工(gong)業(ye)硅(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)的用量(liang)約達2.0萬t。根據觀(guan)研天下的新(xin)研究，增(zeng)加(jia)有機硅(gui)(gui)材料(liao)在汽(qi)(qi)車(che)(che)零部件(jian)方面(mian)的用量(liang)，可以(yi)大幅度提(ti)高(gao)汽(qi)(qi)車(che)(che)的安(an)全性能，因此，汽(qi)(qi)車(che)(che)產(chan)(chan)量(liang)和單車(che)(che)用量(liang)水平的提(ti)高(gao)都將推動汽(qi)(qi)車(che)(che)工(gong)業(ye)對硅(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)需求的增(zeng)加(jia)。國(guo)(guo)家鼓(gu)勵(li)自主品(pin)牌的汽(qi)(qi)車(che)(che)發展(zhan)，關(guan)鍵(jian)汽(qi)(qi)車(che)(che)零部件(jian)實現自主化，《2012年(nian)度黨政(zheng)機關(guan)公務用車(che)(che)選用車(che)(che)型目錄（征求意(yi)見稿）》為(wei)(wei)自主品(pin)牌擴大在政(zheng)府(fu)采(cai)購的市場份(fen)額，為(wei)(wei)改變目前國(guo)(guo)內政(zheng)府(fu)采(cai)購以(yi)合(he)資(zi)品(pin)牌產(chan)(chan)品(pin)為(wei)(wei)主的局面(mian)提(ti)供(gong)(gong)了保障(zhang)。促進(jin)自主品(pin)牌發展(zhan)，國(guo)(guo)產(chan)(chan)汽(qi)(qi)車(che)(che)業(ye)的繁榮將為(wei)(wei)汽(qi)(qi)車(che)(che)膠(jiao)(jiao)的應用提(ti)供(gong)(gong)有力保障(zhang)。預(yu)測未來3年(nian)，我國(guo)(guo)室溫硫化硅(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)在汽(qi)(qi)車(che)(che)行業(ye)將以(yi)年(nian)均20%增(zeng)長(chang)(chang)。

此外，硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)是重要的(de)(de)(de)非(fei)(fei)石(shi)(shi)油基(ji)(ji)(ji)(ji)合(he)成(cheng)橡(xiang)膠(jiao)，約占非(fei)(fei)石(shi)(shi)油基(ji)(ji)(ji)(ji)合(he)成(cheng)橡(xiang)膠(jiao)消費量的(de)(de)(de)98%。但(dan)因(yin)(yin)為石(shi)(shi)油價格的(de)(de)(de)大(da)(da)幅上漲(zhang)，同(tong)時我(wo)國在硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)關鍵原(yuan)(yuan)料有(you)機硅(gui)單體(ti)的(de)(de)(de)生產(chan)(chan)技(ji)術方面(mian)取得(de)突破，有(you)機硅(gui)單體(ti)的(de)(de)(de)生產(chan)(chan)技(ji)術在2005年(nian)(nian)前(qian)被幾家跨國公司(si)壟斷，但(dan)目(mu)前(qian)我(wo)國已發展成(cheng)為全球有(you)機硅(gui)單體(ti)第1大(da)(da)國，這(zhe)2個方面(mian)原(yuan)(yuan)因(yin)(yin)使硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)價格從(cong)2011年(nian)(nian)起開始低于石(shi)(shi)油基(ji)(ji)(ji)(ji)合(he)成(cheng)橡(xiang)膠(jiao)，僅約為大(da)(da)宗(zong)石(shi)(shi)油基(ji)(ji)(ji)(ji)橡(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)80%～90%，成(cheng)為廉價的(de)(de)(de)合(he)成(cheng)橡(xiang)膠(jiao)，并開始大(da)(da)規模(mo)替(ti)代石(shi)(shi)油基(ji)(ji)(ji)(ji)合(he)成(cheng)橡(xiang)膠(jiao)。這(zhe)將(jiang)極大(da)(da)拓展有(you)機硅(gui)產(chan)(chan)業(ye)的(de)(de)(de)市(shi)場空間，同(tong)時將(jiang)帶動硅(gui)油、硅(gui)烷偶聯劑和硅(gui)樹脂等其他有(you)機硅(gui)產(chan)(chan)品的(de)(de)(de)消費。