硅橡膠是指(zhi)主鏈(lian)由硅(gui)和氧原子交替構(gou)成，硅(gui)原子上(shang)通常連有(you)兩(liang)個有(you)機基(ji)(ji)團(tuan)的(de)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)。普通的(de)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)主要由含甲基(ji)(ji)和少量乙(yi)烯基(ji)(ji)的(de)硅(gui)氧鏈(lian)節組(zu)成。苯基(ji)(ji)的(de)引(yin)入可(ke)提高硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)耐(nai)(nai)高、低(di)溫性能(neng)(neng)，三氟丙基(ji)(ji)及氰(qing)基(ji)(ji)的(de)引(yin)入則可(ke)提高硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)耐(nai)(nai)溫及耐(nai)(nai)油(you)性能(neng)(neng)。硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)耐(nai)(nai)低(di)溫性能(neng)(neng)良好，一般在-55℃下仍能(neng)(neng)工作(zuo)。引(yin)入苯基(ji)(ji)后，可(ke)達-73℃。硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)耐(nai)(nai)熱性能(neng)(neng)也很突出(chu)(chu)，在180℃下可(ke)長期工作(zuo)，稍高于200℃也能(neng)(neng)承受數(shu)周或更長時間仍有(you)彈性，瞬時可(ke)耐(nai)(nai)300℃以上(shang)的(de)高溫。硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)透氣性好，氧氣透過率在合成聚合物中是較(jiao)高的(de)。此外，硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)還(huan)具有(you)生(sheng)理惰性、不(bu)會導致凝血的(de)突出(chu)(chu)特性，因此在醫用領域(yu)應用廣(guang)泛(fan)。

主要品種

硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)分類的方(fang)法很多，通常按固化前的形態分為(wei)固體硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)和(he)液體硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)；按硫(liu)化溫(wen)度分為(wei)室(shi)溫(wen)硫(liu)化硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)，高溫(wen)硫(liu)化硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)；按所(suo)用單體的不(bu)同(tong)，可(ke)分為(wei)甲基(ji)(ji)乙烯基(ji)(ji)硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)，甲基(ji)(ji)苯(ben)基(ji)(ji)乙烯基(ji)(ji)硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)、氟硅(gui)，腈硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)等(deng)；按性能和(he)用途的不(bu)同(tong)又(you)可(ke)分為(wei)通用型(xing)、超耐(nai)低(di)溫(wen)型(xing)、超耐(nai)高溫(wen)型(xing)、高強力型(xing)、耐(nai)油型(xing)、醫(yi)用型(xing)等(deng)等(deng)。

發展史

硅(gui)橡膠(jiao)早(zao)期是由(you)美國(guo)(guo)(guo)以三(san)氯化(hua)(hua)鐵為催化(hua)(hua)劑合成的(de)(de)。1945年，硅(gui)橡膠(jiao)產(chan)品問世。1948年，采用高比表面(mian)積的(de)(de)氣(qi)相法白(bai)炭黑(hei)補強的(de)(de)硅(gui)橡膠(jiao)研(yan)(yan)制(zhi)成功，使硅(gui)橡膠(jiao)的(de)(de)性能(neng)躍升(sheng)到(dao)實用階段，奠定了現代硅(gui)橡膠(jiao)生(sheng)產(chan)技術的(de)(de)基礎。從二(er)甲基二(er)氯硅(gui)烷合成開(kai)始生(sheng)產(chan)硅(gui)橡膠(jiao)的(de)(de)國(guo)(guo)(guo)家有美國(guo)(guo)(guo)。俄羅斯、德國(guo)(guo)(guo)、日本、韓(han)國(guo)(guo)(guo)和中(zhong)國(guo)(guo)(guo)等。中(zhong)國(guo)(guo)(guo)硅(gui)橡膠(jiao)的(de)(de)工業(ye)化(hua)(hua)研(yan)(yan)究始于1957年，多家研(yan)(yan)究所和企業(ye)陸(lu)續開(kai)發出各(ge)種(zhong)硅(gui)橡膠(jiao)。到(dao)2003年底(di)，中(zhong)國(guo)(guo)(guo)硅(gui)橡膠(jiao)生(sheng)產(chan)能(neng)力為135千噸(dun)，其中(zhong)高溫膠(jiao)100千噸(dun)。

高溫硫化硅橡膠

高(gao)溫(wen)硫(liu)化(hua)(hua)硅(gui)橡(xiang)膠是指聚硅(gui)氧(yang)烷變成(cheng)(cheng)彈(dan)性(xing)體的(de)過程是經(jing)過高(gao)溫(wen)（110-170℃）硫(liu)化(hua)(hua)成(cheng)(cheng)型的(de)。它(ta)主(zhu)要(yao)以高(gao)分(fen)子(zi)量的(de)聚甲基(ji)(ji)乙烯基(ji)(ji)硅(gui)氧(yang)烷為生(sheng)膠，混入(ru)補強(qiang)填料(liao)、硫(liu)化(hua)(hua)劑(ji)等，在加熱加壓下硫(liu)化(hua)(hua)成(cheng)(cheng)彈(dan)性(xing)體。硅(gui)橡(xiang)膠的(de)補強(qiang)主(zhu)要(yao)是各(ge)種類型的(de)白(bai)炭黑，可(ke)使硫(liu)化(hua)(hua)膠的(de)強(qiang)度(du)增(zeng)加數(shu)十倍。有(you)(you)時為了降低(di)成(cheng)(cheng)本或改善膠料(liao)性(xing)能及賦(fu)予硫(liu)化(hua)(hua)膠各(ge)種特殊的(de)性(xing)能，也加入(ru)相應的(de)各(ge)種添加劑(ji)。硫(liu)化(hua)(hua)劑(ji)是各(ge)種有(you)(you)機過氧(yang)化(hua)(hua)物或加成(cheng)(cheng)反應催化(hua)(hua)劑(ji)。

加工成型方法如圖所示(shi)。一次(ci)硫(liu)化(hua)的(de)(de)(de)目(mu)的(de)(de)(de)是(shi)進(jin)行(xing)(xing)高(gao)分子鏈的(de)(de)(de)交(jiao)聯反應；二次(ci)硫(liu)化(hua)的(de)(de)(de)目(mu)的(de)(de)(de)是(shi)進(jin)行(xing)(xing)補充交(jiao)聯、驅除硫(liu)化(hua)劑分解產物和(he)其他揮發(fa)性化(hua)合(he)物以穩(wen)定硫(liu)化(hua)膠的(de)(de)(de)各項性能。常用的(de)(de)(de)設(she)備(bei)有開放式(shi)煉(lian)膠機、捏合(he)機及(ji)真空密煉(lian)機。

主要性能

（1）高(gao)(gao)溫(wen)(wen)(wen)(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能。硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)顯著的(de)(de)(de)(de)特征(zheng)是(shi)高(gao)(gao)溫(wen)(wen)(wen)(wen)(wen)穩定性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)，雖然常(chang)溫(wen)(wen)(wen)(wen)(wen)下(xia)(xia)(xia)硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)強度僅是(shi)天然橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)或(huo)某些合(he)成橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)一半，但(dan)在(zai)(zai)200℃以(yi)上的(de)(de)(de)(de)高(gao)(gao)溫(wen)(wen)(wen)(wen)(wen)環境下(xia)(xia)(xia)，硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)仍(reng)能保持一定的(de)(de)(de)(de)柔韌性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)、回彈性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)和表(biao)面硬度，且力學(xue)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能無明(ming)顯變化。（2）低溫(wen)(wen)(wen)(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)玻璃化溫(wen)(wen)(wen)(wen)(wen)度一般為(wei)-70~-50℃，特殊配方可達-100℃，表(biao)明(ming)其低溫(wen)(wen)(wen)(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能優(you)(you)(you)異(yi)。這對(dui)航空、宇(yu)航工業的(de)(de)(de)(de)意義重(zhong)大。（3）耐(nai)候性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)中(zhong)Si-O-Si鍵對(dui)氧、臭(chou)氧及(ji)紫外(wai)線等十分穩定，在(zai)(zai)不加任何添加劑(ji)的(de)(de)(de)(de)情況下(xia)(xia)(xia)，就具有(you)優(you)(you)(you)良(liang)的(de)(de)(de)(de)耐(nai)候性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)。（4）電氣(qi)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能。硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)具有(you)優(you)(you)(you)異(yi)的(de)(de)(de)(de)絕(jue)緣性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能，耐(nai)電暈性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)和耐(nai)電弧性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)也(ye)非常(chang)好。（5）物理機(ji)械性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能。硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)常(chang)溫(wen)(wen)(wen)(wen)(wen)下(xia)(xia)(xia)的(de)(de)(de)(de)物理機(ji)械性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能比通(tong)(tong)用(yong)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)差，但(dan)在(zai)(zai)150℃的(de)(de)(de)(de)高(gao)(gao)溫(wen)(wen)(wen)(wen)(wen)和-50℃的(de)(de)(de)(de)低溫(wen)(wen)(wen)(wen)(wen)下(xia)(xia)(xia)，其物理機(ji)械性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能優(you)(you)(you)于通(tong)(tong)用(yong)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)。（6）耐(nai)油及(ji)化學(xue)試劑(ji)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)。普通(tong)(tong)硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)具有(you)中(zhong)等的(de)(de)(de)(de)耐(nai)油、耐(nai)溶劑(ji)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能。（7）氣(qi)體(ti)透過性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能。室溫(wen)(wen)(wen)(wen)(wen)下(xia)(xia)(xia)硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)對(dui)空氣(qi)、氮、氧、二氧化碳等氣(qi)體(ti)的(de)(de)(de)(de)透氣(qi)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)比天然橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)高(gao)(gao)出30-50倍。（8）生理惰性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)。硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)無毒(du)，無味，無嗅，與人體(ti)組(zu)織(zhi)不粘連，具有(you)抗凝血作用(yong)，對(dui)肌體(ti)組(zu)織(zhi)的(de)(de)(de)(de)反應性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)非常(chang)少。特別(bie)適合(he)作為(wei)醫用(yong)材(cai)料。

硅橡膠的用量

據中國汽(qi)車(che)(che)工業(ye)(ye)協會統計(ji)，2012年(nian)(nian)，汽(qi)車(che)(che)產(chan)(chan)銷分別達(da)到1927.18萬輛和1930.64萬輛，同比分別增(zeng)長4.63%和4.33%，汽(qi)車(che)(che)工業(ye)(ye)硅(gui)橡膠(jiao)的(de)(de)(de)用(yong)(yong)量(liang)約(yue)達(da)2.0萬t。根據觀研天下的(de)(de)(de)新研究，增(zeng)加(jia)有機硅(gui)材料(liao)在汽(qi)車(che)(che)零部件(jian)方面的(de)(de)(de)用(yong)(yong)量(liang)，可以大幅度提(ti)高汽(qi)車(che)(che)的(de)(de)(de)安全性能，因此，汽(qi)車(che)(che)產(chan)(chan)量(liang)和單(dan)車(che)(che)用(yong)(yong)量(liang)水(shui)平的(de)(de)(de)提(ti)高都將推(tui)動汽(qi)車(che)(che)工業(ye)(ye)對硅(gui)橡膠(jiao)需求的(de)(de)(de)增(zeng)加(jia)。國家鼓勵(li)自主(zhu)(zhu)(zhu)品(pin)(pin)牌的(de)(de)(de)汽(qi)車(che)(che)發展，關鍵汽(qi)車(che)(che)零部件(jian)實現(xian)自主(zhu)(zhu)(zhu)化，《2012年(nian)(nian)度黨(dang)政(zheng)機關公務用(yong)(yong)車(che)(che)選用(yong)(yong)車(che)(che)型(xing)目(mu)錄（征求意見稿）》為自主(zhu)(zhu)(zhu)品(pin)(pin)牌擴大在政(zheng)府(fu)采購(gou)的(de)(de)(de)市場(chang)份額，為改(gai)變目(mu)前國內政(zheng)府(fu)采購(gou)以合資(zi)品(pin)(pin)牌產(chan)(chan)品(pin)(pin)為主(zhu)(zhu)(zhu)的(de)(de)(de)局面提(ti)供了(le)保障。促進自主(zhu)(zhu)(zhu)品(pin)(pin)牌發展，國產(chan)(chan)汽(qi)車(che)(che)業(ye)(ye)的(de)(de)(de)繁榮將為汽(qi)車(che)(che)膠(jiao)的(de)(de)(de)應用(yong)(yong)提(ti)供有力保障。預測未來3年(nian)(nian)，我國室溫硫化硅(gui)橡膠(jiao)在汽(qi)車(che)(che)行(xing)業(ye)(ye)將以年(nian)(nian)均(jun)20%增(zeng)長。

此外(wai)，硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)是(shi)重要的(de)(de)(de)非石(shi)油(you)(you)基(ji)合成(cheng)(cheng)(cheng)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)，約(yue)占非石(shi)油(you)(you)基(ji)合成(cheng)(cheng)(cheng)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)消費量(liang)的(de)(de)(de)98%。但因為石(shi)油(you)(you)價格的(de)(de)(de)大(da)幅上漲，同(tong)時(shi)我國在(zai)(zai)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)關鍵原料有(you)機(ji)(ji)硅(gui)(gui)單體(ti)的(de)(de)(de)生產(chan)技術方面取(qu)得突(tu)破，有(you)機(ji)(ji)硅(gui)(gui)單體(ti)的(de)(de)(de)生產(chan)技術在(zai)(zai)2005年前(qian)(qian)被幾家跨國公司壟斷，但目前(qian)(qian)我國已發展成(cheng)(cheng)(cheng)為全球有(you)機(ji)(ji)硅(gui)(gui)單體(ti)第1大(da)國，這(zhe)2個方面原因使(shi)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)價格從(cong)2011年起開始低于石(shi)油(you)(you)基(ji)合成(cheng)(cheng)(cheng)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)，僅約(yue)為大(da)宗(zong)石(shi)油(you)(you)基(ji)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)80%～90%，成(cheng)(cheng)(cheng)為廉價的(de)(de)(de)合成(cheng)(cheng)(cheng)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)，并開始大(da)規模替代石(shi)油(you)(you)基(ji)合成(cheng)(cheng)(cheng)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)。這(zhe)將極大(da)拓展有(you)機(ji)(ji)硅(gui)(gui)產(chan)業的(de)(de)(de)市場空間(jian)，同(tong)時(shi)將帶動硅(gui)(gui)油(you)(you)、硅(gui)(gui)烷偶聯劑(ji)和硅(gui)(gui)樹(shu)脂等其他(ta)有(you)機(ji)(ji)硅(gui)(gui)產(chan)品的(de)(de)(de)消費。