硅橡膠是指主鏈由硅(gui)和氧(yang)原子交(jiao)替構成，硅(gui)原子上通(tong)(tong)常連有兩個有機基(ji)(ji)(ji)團的(de)(de)橡(xiang)膠。普(pu)通(tong)(tong)的(de)(de)硅(gui)橡(xiang)膠主要由含甲(jia)基(ji)(ji)(ji)和少量乙烯(xi)基(ji)(ji)(ji)的(de)(de)硅(gui)氧(yang)鏈節(jie)組成。苯基(ji)(ji)(ji)的(de)(de)引(yin)入可提高硅(gui)橡(xiang)膠的(de)(de)耐(nai)(nai)(nai)高、低溫性(xing)(xing)能(neng)(neng)，三氟丙基(ji)(ji)(ji)及氰基(ji)(ji)(ji)的(de)(de)引(yin)入則可提高硅(gui)橡(xiang)膠的(de)(de)耐(nai)(nai)(nai)溫及耐(nai)(nai)(nai)油性(xing)(xing)能(neng)(neng)。硅(gui)橡(xiang)膠耐(nai)(nai)(nai)低溫性(xing)(xing)能(neng)(neng)良好，一般在(zai)-55℃下仍(reng)能(neng)(neng)工(gong)作。引(yin)入苯基(ji)(ji)(ji)后，可達-73℃。硅(gui)橡(xiang)膠的(de)(de)耐(nai)(nai)(nai)熱性(xing)(xing)能(neng)(neng)也很突(tu)(tu)出(chu)，在(zai)180℃下可長期工(gong)作，稍高于(yu)200℃也能(neng)(neng)承受數周或更長時(shi)間仍(reng)有彈性(xing)(xing)，瞬時(shi)可耐(nai)(nai)(nai)300℃以上的(de)(de)高溫。硅(gui)橡(xiang)膠的(de)(de)透氣(qi)性(xing)(xing)好，氧(yang)氣(qi)透過率在(zai)合(he)成聚(ju)合(he)物(wu)中(zhong)是較高的(de)(de)。此外，硅(gui)橡(xiang)膠還具有生理惰性(xing)(xing)、不會(hui)導致凝(ning)血的(de)(de)突(tu)(tu)出(chu)特性(xing)(xing)，因(yin)此在(zai)醫用(yong)領(ling)域應(ying)用(yong)廣泛。

主要品種

硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)分(fen)類的方法(fa)很多，通常(chang)按固(gu)化(hua)(hua)(hua)前(qian)的形(xing)態分(fen)為固(gu)體硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)和液體硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)；按硫化(hua)(hua)(hua)溫(wen)度分(fen)為室溫(wen)硫化(hua)(hua)(hua)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)，高(gao)(gao)溫(wen)硫化(hua)(hua)(hua)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)；按所用單體的不同，可分(fen)為甲基(ji)乙(yi)烯基(ji)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)，甲基(ji)苯基(ji)乙(yi)烯基(ji)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)、氟硅(gui)(gui)(gui)，腈硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)等(deng)；按性能和用途的不同又可分(fen)為通用型(xing)(xing)、超(chao)耐低溫(wen)型(xing)(xing)、超(chao)耐高(gao)(gao)溫(wen)型(xing)(xing)、高(gao)(gao)強力型(xing)(xing)、耐油型(xing)(xing)、醫用型(xing)(xing)等(deng)等(deng)。

發展史

硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠早期是由(you)美國(guo)(guo)以三氯(lv)化鐵(tie)為(wei)催化劑合成(cheng)的(de)(de)。1945年(nian)，硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠產品問世。1948年(nian)，采用高比表面積的(de)(de)氣相(xiang)法白炭黑補強的(de)(de)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠研制成(cheng)功，使硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠的(de)(de)性(xing)能躍升(sheng)到實用階(jie)段(duan)，奠定了現代硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠生產技術的(de)(de)基礎。從二甲(jia)基二氯(lv)硅(gui)(gui)(gui)烷合成(cheng)開(kai)始生產硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠的(de)(de)國(guo)(guo)家有美國(guo)(guo)。俄(e)羅(luo)斯、德國(guo)(guo)、日本、韓國(guo)(guo)和中國(guo)(guo)等。中國(guo)(guo)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠的(de)(de)工業(ye)化研究始于(yu)1957年(nian)，多家研究所和企業(ye)陸續開(kai)發出各種(zhong)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠。到2003年(nian)底，中國(guo)(guo)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠生產能力(li)為(wei)135千噸(dun)，其中高溫膠100千噸(dun)。

高溫硫化硅橡膠

高溫硫(liu)(liu)化(hua)硅橡膠(jiao)(jiao)是指聚(ju)硅氧(yang)(yang)烷變成(cheng)(cheng)彈性(xing)體(ti)的過(guo)程是經(jing)過(guo)高溫（110-170℃）硫(liu)(liu)化(hua)成(cheng)(cheng)型的。它(ta)主要以高分子量的聚(ju)甲基(ji)乙(yi)烯基(ji)硅氧(yang)(yang)烷為生膠(jiao)(jiao)，混入(ru)補強(qiang)填料、硫(liu)(liu)化(hua)劑等，在(zai)加熱加壓下硫(liu)(liu)化(hua)成(cheng)(cheng)彈性(xing)體(ti)。硅橡膠(jiao)(jiao)的補強(qiang)主要是各(ge)種(zhong)類型的白炭黑(hei)，可使硫(liu)(liu)化(hua)膠(jiao)(jiao)的強(qiang)度(du)增加數十倍(bei)。有時為了降低成(cheng)(cheng)本或改善(shan)膠(jiao)(jiao)料性(xing)能及賦(fu)予硫(liu)(liu)化(hua)膠(jiao)(jiao)各(ge)種(zhong)特殊的性(xing)能，也加入(ru)相應(ying)的各(ge)種(zhong)添加劑。硫(liu)(liu)化(hua)劑是各(ge)種(zhong)有機過(guo)氧(yang)(yang)化(hua)物或加成(cheng)(cheng)反應(ying)催(cui)化(hua)劑。

加工成型方法如圖所(suo)示。一次硫(liu)化的(de)目(mu)的(de)是進行(xing)高分(fen)子鏈的(de)交聯反應；二次硫(liu)化的(de)目(mu)的(de)是進行(xing)補充交聯、驅(qu)除(chu)硫(liu)化劑分(fen)解產物和其他揮發性化合物以穩(wen)定硫(liu)化膠的(de)各項(xiang)性能(neng)。常用的(de)設備有開放式(shi)煉(lian)膠機、捏合機及真空密煉(lian)機。

主要性能

（1）高(gao)(gao)(gao)溫(wen)(wen)(wen)性(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)顯著的特征是(shi)高(gao)(gao)(gao)溫(wen)(wen)(wen)穩定(ding)性(xing)(xing)，雖然常溫(wen)(wen)(wen)下(xia)(xia)(xia)硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的強度僅(jin)是(shi)天然橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)或某些合成橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的一(yi)半，但在200℃以上的高(gao)(gao)(gao)溫(wen)(wen)(wen)環境下(xia)(xia)(xia)，硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)仍能(neng)(neng)(neng)保持一(yi)定(ding)的柔韌性(xing)(xing)、回彈性(xing)(xing)和(he)表(biao)面硬度，且力學(xue)性(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)無(wu)明顯變化(hua)。（2）低(di)溫(wen)(wen)(wen)性(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的玻璃化(hua)溫(wen)(wen)(wen)度一(yi)般為(wei)-70~-50℃，特殊配方(fang)可(ke)達-100℃，表(biao)明其(qi)低(di)溫(wen)(wen)(wen)性(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)優(you)異。這對(dui)(dui)航(hang)空、宇航(hang)工業的意義(yi)重大。（3）耐(nai)候性(xing)(xing)硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)中Si-O-Si鍵對(dui)(dui)氧(yang)、臭氧(yang)及紫外線等(deng)十分穩定(ding)，在不加任(ren)何(he)添加劑的情(qing)況下(xia)(xia)(xia)，就(jiu)具(ju)有(you)優(you)良的耐(nai)候性(xing)(xing)。（4）電(dian)氣(qi)性(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)具(ju)有(you)優(you)異的絕緣性(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)，耐(nai)電(dian)暈性(xing)(xing)和(he)耐(nai)電(dian)弧性(xing)(xing)也非常好。（5）物理(li)機(ji)械性(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)常溫(wen)(wen)(wen)下(xia)(xia)(xia)的物理(li)機(ji)械性(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)比通(tong)用(yong)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)差，但在150℃的高(gao)(gao)(gao)溫(wen)(wen)(wen)和(he)-50℃的低(di)溫(wen)(wen)(wen)下(xia)(xia)(xia)，其(qi)物理(li)機(ji)械性(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)優(you)于通(tong)用(yong)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)。（6）耐(nai)油及化(hua)學(xue)試(shi)劑性(xing)(xing)。普通(tong)硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)具(ju)有(you)中等(deng)的耐(nai)油、耐(nai)溶(rong)劑性(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。（7）氣(qi)體(ti)透過性(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。室溫(wen)(wen)(wen)下(xia)(xia)(xia)硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)對(dui)(dui)空氣(qi)、氮、氧(yang)、二氧(yang)化(hua)碳等(deng)氣(qi)體(ti)的透氣(qi)性(xing)(xing)比天然橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)高(gao)(gao)(gao)出30-50倍(bei)。（8）生理(li)惰性(xing)(xing)。硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)無(wu)毒，無(wu)味，無(wu)嗅，與人體(ti)組織不粘連，具(ju)有(you)抗凝血(xue)作(zuo)(zuo)用(yong)，對(dui)(dui)肌體(ti)組織的反應性(xing)(xing)非常少。特別(bie)適(shi)合作(zuo)(zuo)為(wei)醫用(yong)材料。

硅橡膠的用量

據(ju)中國(guo)汽(qi)(qi)(qi)車(che)工業(ye)(ye)協會統(tong)計(ji)，2012年，汽(qi)(qi)(qi)車(che)產(chan)銷(xiao)分(fen)別(bie)達到1927.18萬(wan)輛(liang)和1930.64萬(wan)輛(liang)，同比分(fen)別(bie)增(zeng)長(chang)4.63%和4.33%，汽(qi)(qi)(qi)車(che)工業(ye)(ye)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)用(yong)(yong)量(liang)約達2.0萬(wan)t。根據(ju)觀研(yan)天下的(de)(de)(de)新研(yan)究，增(zeng)加有(you)機(ji)硅(gui)材料在汽(qi)(qi)(qi)車(che)零部(bu)件方面(mian)的(de)(de)(de)用(yong)(yong)量(liang)，可以大(da)幅度提高汽(qi)(qi)(qi)車(che)的(de)(de)(de)安全性能，因(yin)此，汽(qi)(qi)(qi)車(che)產(chan)量(liang)和單(dan)車(che)用(yong)(yong)量(liang)水平的(de)(de)(de)提高都(dou)將(jiang)推動汽(qi)(qi)(qi)車(che)工業(ye)(ye)對硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)需求的(de)(de)(de)增(zeng)加。國(guo)家鼓勵自(zi)(zi)主品(pin)(pin)牌(pai)的(de)(de)(de)汽(qi)(qi)(qi)車(che)發展，關(guan)鍵汽(qi)(qi)(qi)車(che)零部(bu)件實現自(zi)(zi)主化(hua)，《2012年度黨政(zheng)(zheng)機(ji)關(guan)公務(wu)用(yong)(yong)車(che)選用(yong)(yong)車(che)型目錄（征求意見稿）》為(wei)(wei)(wei)自(zi)(zi)主品(pin)(pin)牌(pai)擴大(da)在政(zheng)(zheng)府(fu)采購(gou)的(de)(de)(de)市(shi)場份額，為(wei)(wei)(wei)改變目前國(guo)內政(zheng)(zheng)府(fu)采購(gou)以合資(zi)品(pin)(pin)牌(pai)產(chan)品(pin)(pin)為(wei)(wei)(wei)主的(de)(de)(de)局面(mian)提供(gong)了保(bao)障(zhang)。促進自(zi)(zi)主品(pin)(pin)牌(pai)發展，國(guo)產(chan)汽(qi)(qi)(qi)車(che)業(ye)(ye)的(de)(de)(de)繁榮將(jiang)為(wei)(wei)(wei)汽(qi)(qi)(qi)車(che)膠(jiao)的(de)(de)(de)應用(yong)(yong)提供(gong)有(you)力保(bao)障(zhang)。預(yu)測未來3年，我國(guo)室溫硫化(hua)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)在汽(qi)(qi)(qi)車(che)行業(ye)(ye)將(jiang)以年均20%增(zeng)長(chang)。

此外，硅(gui)橡膠(jiao)是重(zhong)要的(de)非(fei)石(shi)(shi)油(you)(you)基合(he)成橡膠(jiao)，約占非(fei)石(shi)(shi)油(you)(you)基合(he)成橡膠(jiao)消費量的(de)98%。但(dan)因(yin)為(wei)石(shi)(shi)油(you)(you)價(jia)格的(de)大幅上漲(zhang)，同時我國在硅(gui)橡膠(jiao)的(de)關鍵原(yuan)料(liao)有(you)(you)機硅(gui)單體的(de)生(sheng)產(chan)(chan)技術(shu)方面取(qu)得(de)突(tu)破，有(you)(you)機硅(gui)單體的(de)生(sheng)產(chan)(chan)技術(shu)在2005年(nian)前被幾家跨國公司壟斷，但(dan)目前我國已(yi)發展成為(wei)全球有(you)(you)機硅(gui)單體第1大國，這2個(ge)方面原(yuan)因(yin)使硅(gui)橡膠(jiao)的(de)價(jia)格從(cong)2011年(nian)起開始低于(yu)石(shi)(shi)油(you)(you)基合(he)成橡膠(jiao)，僅約為(wei)大宗石(shi)(shi)油(you)(you)基橡膠(jiao)的(de)80%～90%，成為(wei)廉價(jia)的(de)合(he)成橡膠(jiao)，并開始大規模替(ti)代(dai)石(shi)(shi)油(you)(you)基合(he)成橡膠(jiao)。這將極大拓展有(you)(you)機硅(gui)產(chan)(chan)業的(de)市場空(kong)間，同時將帶動硅(gui)油(you)(you)、硅(gui)烷偶聯劑和硅(gui)樹脂等其他有(you)(you)機硅(gui)產(chan)(chan)品的(de)消費。