硅橡膠是(shi)指主(zhu)鏈由硅(gui)(gui)和氧(yang)原(yuan)子交替構成，硅(gui)(gui)原(yuan)子上通常連有(you)兩個有(you)機(ji)基(ji)團的(de)(de)橡膠(jiao)。普(pu)通的(de)(de)硅(gui)(gui)橡膠(jiao)主(zhu)要(yao)由含甲基(ji)和少量乙烯基(ji)的(de)(de)硅(gui)(gui)氧(yang)鏈節組成。苯(ben)基(ji)的(de)(de)引(yin)入可提高(gao)硅(gui)(gui)橡膠(jiao)的(de)(de)耐(nai)高(gao)、低溫(wen)性(xing)能(neng)(neng)，三氟(fu)丙基(ji)及(ji)氰基(ji)的(de)(de)引(yin)入則可提高(gao)硅(gui)(gui)橡膠(jiao)的(de)(de)耐(nai)溫(wen)及(ji)耐(nai)油性(xing)能(neng)(neng)。硅(gui)(gui)橡膠(jiao)耐(nai)低溫(wen)性(xing)能(neng)(neng)良好，一般在-55℃下仍(reng)(reng)能(neng)(neng)工(gong)作(zuo)。引(yin)入苯(ben)基(ji)后(hou)，可達-73℃。硅(gui)(gui)橡膠(jiao)的(de)(de)耐(nai)熱性(xing)能(neng)(neng)也很突(tu)出，在180℃下可長期工(gong)作(zuo)，稍(shao)高(gao)于200℃也能(neng)(neng)承受數(shu)周或更長時間仍(reng)(reng)有(you)彈性(xing)，瞬(shun)時可耐(nai)300℃以上的(de)(de)高(gao)溫(wen)。硅(gui)(gui)橡膠(jiao)的(de)(de)透氣性(xing)好，氧(yang)氣透過率在合成聚合物中(zhong)是(shi)較高(gao)的(de)(de)。此外，硅(gui)(gui)橡膠(jiao)還具有(you)生理惰性(xing)、不會(hui)導致凝血(xue)的(de)(de)突(tu)出特性(xing)，因此在醫(yi)用(yong)領(ling)域應用(yong)廣泛。

主要品種

硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)分類(lei)的(de)方(fang)法很多，通常按固(gu)化(hua)前的(de)形態(tai)分為固(gu)體(ti)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)和液(ye)體(ti)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)；按硫(liu)化(hua)溫(wen)度分為室(shi)溫(wen)硫(liu)化(hua)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)，高(gao)溫(wen)硫(liu)化(hua)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)；按所用(yong)單體(ti)的(de)不同(tong)，可分為甲基(ji)(ji)乙烯基(ji)(ji)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)，甲基(ji)(ji)苯(ben)基(ji)(ji)乙烯基(ji)(ji)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)、氟硅(gui)，腈硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)等(deng)；按性能和用(yong)途的(de)不同(tong)又可分為通用(yong)型(xing)(xing)、超耐(nai)低溫(wen)型(xing)(xing)、超耐(nai)高(gao)溫(wen)型(xing)(xing)、高(gao)強力型(xing)(xing)、耐(nai)油型(xing)(xing)、醫用(yong)型(xing)(xing)等(deng)等(deng)。

發展史

硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)早期是(shi)由美國以三氯(lv)化鐵為催化劑合成的(de)。1945年，硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)產品問(wen)世。1948年，采用高比表面(mian)積的(de)氣相法白炭黑補(bu)強的(de)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)研制成功，使硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)性能(neng)躍升到實用階段，奠定了現代硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)生(sheng)產技(ji)術的(de)基礎。從二甲(jia)基二氯(lv)硅(gui)(gui)烷(wan)合成開始生(sheng)產硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)國家有美國。俄羅斯(si)、德國、日(ri)本、韓(han)國和中國等(deng)。中國硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)工業化研究(jiu)始于(yu)1957年，多家研究(jiu)所和企業陸續開發出各種硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)。到2003年底，中國硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)生(sheng)產能(neng)力(li)為135千噸，其(qi)中高溫膠(jiao)(jiao)(jiao)100千噸。

高溫硫化硅橡膠

高(gao)溫硫(liu)化(hua)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)是指聚硅(gui)氧(yang)烷(wan)變成(cheng)彈(dan)(dan)性(xing)體的(de)過程是經過高(gao)溫（110-170℃）硫(liu)化(hua)成(cheng)型(xing)的(de)。它(ta)主要以高(gao)分子量的(de)聚甲基乙烯基硅(gui)氧(yang)烷(wan)為生膠(jiao)(jiao)，混入(ru)補(bu)強(qiang)(qiang)填料、硫(liu)化(hua)劑等，在加(jia)(jia)熱(re)加(jia)(jia)壓下硫(liu)化(hua)成(cheng)彈(dan)(dan)性(xing)體。硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)補(bu)強(qiang)(qiang)主要是各(ge)種(zhong)類型(xing)的(de)白炭黑，可使(shi)硫(liu)化(hua)膠(jiao)(jiao)的(de)強(qiang)(qiang)度增加(jia)(jia)數十倍。有時為了降低成(cheng)本或(huo)改(gai)善膠(jiao)(jiao)料性(xing)能(neng)及賦予硫(liu)化(hua)膠(jiao)(jiao)各(ge)種(zhong)特殊(shu)的(de)性(xing)能(neng)，也加(jia)(jia)入(ru)相應的(de)各(ge)種(zhong)添加(jia)(jia)劑。硫(liu)化(hua)劑是各(ge)種(zhong)有機過氧(yang)化(hua)物或(huo)加(jia)(jia)成(cheng)反應催化(hua)劑。

加工成型方法如圖所示。一次(ci)硫化(hua)的(de)(de)目的(de)(de)是進行(xing)高分子鏈的(de)(de)交聯(lian)反應；二次(ci)硫化(hua)的(de)(de)目的(de)(de)是進行(xing)補充交聯(lian)、驅(qu)除硫化(hua)劑(ji)分解產物(wu)和其(qi)他揮發性化(hua)合物(wu)以穩定(ding)硫化(hua)膠的(de)(de)各項性能。常用的(de)(de)設備(bei)有開放式煉(lian)膠機、捏合機及真(zhen)空密煉(lian)機。

主要性能

（1）高(gao)(gao)(gao)溫(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)。硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠顯著(zhu)的(de)(de)特征是高(gao)(gao)(gao)溫(wen)(wen)穩定(ding)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)，雖然(ran)常(chang)溫(wen)(wen)下硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠的(de)(de)強度(du)(du)僅是天然(ran)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠或某(mou)些合成橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠的(de)(de)一(yi)(yi)半，但在(zai)200℃以上的(de)(de)高(gao)(gao)(gao)溫(wen)(wen)環境(jing)下，硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠仍能(neng)保持一(yi)(yi)定(ding)的(de)(de)柔韌(ren)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)、回彈(dan)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)和(he)表(biao)面硬度(du)(du)，且力(li)學性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)無(wu)明顯變(bian)化。（2）低(di)溫(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠的(de)(de)玻璃(li)化溫(wen)(wen)度(du)(du)一(yi)(yi)般(ban)為-70~-50℃，特殊配方可達-100℃，表(biao)明其低(di)溫(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)優(you)(you)(you)異。這對航空、宇航工業的(de)(de)意義(yi)重大。（3）耐(nai)(nai)候性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠中Si-O-Si鍵對氧(yang)、臭氧(yang)及紫外(wai)線等(deng)十分(fen)穩定(ding)，在(zai)不加(jia)任何添加(jia)劑(ji)的(de)(de)情況下，就具(ju)有(you)(you)優(you)(you)(you)良的(de)(de)耐(nai)(nai)候性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)。（4）電(dian)氣(qi)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)。硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠具(ju)有(you)(you)優(you)(you)(you)異的(de)(de)絕緣性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)，耐(nai)(nai)電(dian)暈(yun)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)和(he)耐(nai)(nai)電(dian)弧性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)也(ye)非常(chang)好。（5）物(wu)理機(ji)械性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)。硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠常(chang)溫(wen)(wen)下的(de)(de)物(wu)理機(ji)械性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)比(bi)通用橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠差，但在(zai)150℃的(de)(de)高(gao)(gao)(gao)溫(wen)(wen)和(he)-50℃的(de)(de)低(di)溫(wen)(wen)下，其物(wu)理機(ji)械性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)優(you)(you)(you)于通用橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠。（6）耐(nai)(nai)油及化學試劑(ji)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)。普通硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠具(ju)有(you)(you)中等(deng)的(de)(de)耐(nai)(nai)油、耐(nai)(nai)溶劑(ji)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)。（7）氣(qi)體(ti)透過性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)。室溫(wen)(wen)下硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠對空氣(qi)、氮(dan)、氧(yang)、二氧(yang)化碳等(deng)氣(qi)體(ti)的(de)(de)透氣(qi)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)比(bi)天然(ran)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠高(gao)(gao)(gao)出30-50倍。（8）生理惰性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)。硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠無(wu)毒，無(wu)味，無(wu)嗅，與人(ren)體(ti)組織(zhi)不粘連，具(ju)有(you)(you)抗(kang)凝血(xue)作用，對肌體(ti)組織(zhi)的(de)(de)反應(ying)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)非常(chang)少。特別適(shi)合作為醫用材料。

硅橡膠的用量

據(ju)中國(guo)汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)工業(ye)協會統計(ji)，2012年(nian)，汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)產銷分(fen)別達(da)到1927.18萬(wan)輛和(he)1930.64萬(wan)輛，同比分(fen)別增長4.63%和(he)4.33%，汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)工業(ye)硅橡膠的(de)(de)(de)(de)用(yong)(yong)量(liang)(liang)約(yue)達(da)2.0萬(wan)t。根據(ju)觀研(yan)天下的(de)(de)(de)(de)新研(yan)究(jiu)，增加(jia)(jia)有(you)機硅材(cai)料在(zai)汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)零部件方面(mian)的(de)(de)(de)(de)用(yong)(yong)量(liang)(liang)，可以大(da)幅度提(ti)高汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)的(de)(de)(de)(de)安全性能，因此，汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)產量(liang)(liang)和(he)單車(che)(che)(che)用(yong)(yong)量(liang)(liang)水平的(de)(de)(de)(de)提(ti)高都將(jiang)推動汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)工業(ye)對硅橡膠需求的(de)(de)(de)(de)增加(jia)(jia)。國(guo)家鼓勵自(zi)主(zhu)品牌(pai)的(de)(de)(de)(de)汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)發展，關(guan)鍵汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)零部件實現自(zi)主(zhu)化，《2012年(nian)度黨政(zheng)機關(guan)公務用(yong)(yong)車(che)(che)(che)選用(yong)(yong)車(che)(che)(che)型目(mu)錄(lu)（征求意見(jian)稿）》為自(zi)主(zhu)品牌(pai)擴大(da)在(zai)政(zheng)府采購的(de)(de)(de)(de)市場份額，為改(gai)變目(mu)前國(guo)內政(zheng)府采購以合(he)資品牌(pai)產品為主(zhu)的(de)(de)(de)(de)局(ju)面(mian)提(ti)供了(le)保障。促進自(zi)主(zhu)品牌(pai)發展，國(guo)產汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)業(ye)的(de)(de)(de)(de)繁榮將(jiang)為汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)膠的(de)(de)(de)(de)應用(yong)(yong)提(ti)供有(you)力保障。預測未來3年(nian)，我國(guo)室溫硫化硅橡膠在(zai)汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)行業(ye)將(jiang)以年(nian)均(jun)20%增長。

此外，硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)是(shi)重要的非(fei)石(shi)(shi)油(you)基(ji)(ji)合(he)成(cheng)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)，約占非(fei)石(shi)(shi)油(you)基(ji)(ji)合(he)成(cheng)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)消(xiao)費量的98%。但因為石(shi)(shi)油(you)價(jia)格(ge)的大幅(fu)上漲，同時(shi)我國在(zai)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的關鍵原料(liao)有(you)機硅(gui)單體(ti)的生產技術方面取得突破，有(you)機硅(gui)單體(ti)的生產技術在(zai)2005年前被幾(ji)家跨(kua)國公司壟斷，但目前我國已發展成(cheng)為全(quan)球(qiu)有(you)機硅(gui)單體(ti)第1大國，這(zhe)2個方面原因使硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的價(jia)格(ge)從2011年起開(kai)(kai)始低于石(shi)(shi)油(you)基(ji)(ji)合(he)成(cheng)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)，僅約為大宗石(shi)(shi)油(you)基(ji)(ji)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的80%～90%，成(cheng)為廉價(jia)的合(he)成(cheng)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)，并(bing)開(kai)(kai)始大規模(mo)替代石(shi)(shi)油(you)基(ji)(ji)合(he)成(cheng)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)。這(zhe)將極(ji)大拓(tuo)展有(you)機硅(gui)產業的市場空間，同時(shi)將帶動硅(gui)油(you)、硅(gui)烷偶聯劑和硅(gui)樹脂等其他有(you)機硅(gui)產品的消(xiao)費。