硅橡膠是指主鏈由硅(gui)(gui)和氧(yang)原(yuan)子交替構成，硅(gui)(gui)原(yuan)子上(shang)通常連有兩個有機基(ji)(ji)團的(de)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠。普通的(de)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠主要由含甲基(ji)(ji)和少量(liang)乙烯基(ji)(ji)的(de)硅(gui)(gui)氧(yang)鏈節組(zu)成。苯基(ji)(ji)的(de)引(yin)入可(ke)提(ti)高(gao)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠的(de)耐高(gao)、低(di)溫(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)，三氟(fu)丙(bing)基(ji)(ji)及(ji)氰基(ji)(ji)的(de)引(yin)入則可(ke)提(ti)高(gao)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠的(de)耐溫(wen)及(ji)耐油性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠耐低(di)溫(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)良(liang)好(hao)，一(yi)般在(zai)(zai)-55℃下仍(reng)能(neng)(neng)(neng)工作。引(yin)入苯基(ji)(ji)后，可(ke)達-73℃。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠的(de)耐熱性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)也(ye)(ye)很(hen)突出，在(zai)(zai)180℃下可(ke)長期(qi)工作，稍(shao)高(gao)于200℃也(ye)(ye)能(neng)(neng)(neng)承(cheng)受數周(zhou)或更長時(shi)(shi)間(jian)仍(reng)有彈性(xing)(xing)(xing)(xing)，瞬(shun)時(shi)(shi)可(ke)耐300℃以上(shang)的(de)高(gao)溫(wen)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠的(de)透(tou)氣(qi)(qi)性(xing)(xing)(xing)(xing)好(hao)，氧(yang)氣(qi)(qi)透(tou)過率在(zai)(zai)合(he)成聚合(he)物(wu)中是較(jiao)高(gao)的(de)。此外，硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠還(huan)具有生理惰性(xing)(xing)(xing)(xing)、不會導致凝血的(de)突出特(te)性(xing)(xing)(xing)(xing)，因(yin)此在(zai)(zai)醫用領域應用廣泛。

主要品種

硅(gui)(gui)橡膠(jiao)分類的方(fang)法很多(duo)，通常按(an)固(gu)化(hua)前的形態分為(wei)(wei)固(gu)體硅(gui)(gui)橡膠(jiao)和液體硅(gui)(gui)橡膠(jiao)；按(an)硫(liu)化(hua)溫度分為(wei)(wei)室(shi)溫硫(liu)化(hua)硅(gui)(gui)橡膠(jiao)，高溫硫(liu)化(hua)硅(gui)(gui)橡膠(jiao)；按(an)所用單體的不(bu)(bu)同(tong)，可(ke)分為(wei)(wei)甲(jia)基乙烯(xi)基硅(gui)(gui)橡膠(jiao)，甲(jia)基苯基乙烯(xi)基硅(gui)(gui)橡膠(jiao)、氟(fu)硅(gui)(gui)，腈(jing)硅(gui)(gui)橡膠(jiao)等(deng)；按(an)性(xing)能(neng)和用途(tu)的不(bu)(bu)同(tong)又(you)可(ke)分為(wei)(wei)通用型(xing)(xing)、超耐低(di)溫型(xing)(xing)、超耐高溫型(xing)(xing)、高強力型(xing)(xing)、耐油型(xing)(xing)、醫用型(xing)(xing)等(deng)等(deng)。

發展史

硅橡(xiang)膠(jiao)早期是由美(mei)國(guo)(guo)(guo)以三氯(lv)(lv)化鐵為催化劑合成的(de)(de)(de)(de)。1945年，硅橡(xiang)膠(jiao)產(chan)品(pin)問世。1948年，采用高(gao)(gao)比表面(mian)積的(de)(de)(de)(de)氣相(xiang)法白炭黑補強的(de)(de)(de)(de)硅橡(xiang)膠(jiao)研制成功(gong)，使硅橡(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)(de)性能躍升到(dao)實(shi)用階段(duan)，奠定了現代硅橡(xiang)膠(jiao)生(sheng)產(chan)技(ji)術的(de)(de)(de)(de)基(ji)礎。從二甲基(ji)二氯(lv)(lv)硅烷合成開(kai)始生(sheng)產(chan)硅橡(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)(de)國(guo)(guo)(guo)家有美(mei)國(guo)(guo)(guo)。俄(e)羅斯、德(de)國(guo)(guo)(guo)、日本、韓國(guo)(guo)(guo)和中(zhong)國(guo)(guo)(guo)等(deng)。中(zhong)國(guo)(guo)(guo)硅橡(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)(de)工業化研究始于1957年，多(duo)家研究所(suo)和企業陸續開(kai)發出各種硅橡(xiang)膠(jiao)。到(dao)2003年底，中(zhong)國(guo)(guo)(guo)硅橡(xiang)膠(jiao)生(sheng)產(chan)能力為135千(qian)噸，其中(zhong)高(gao)(gao)溫(wen)膠(jiao)100千(qian)噸。

高溫硫化硅橡膠

高溫硫(liu)化(hua)(hua)(hua)硅(gui)(gui)橡膠(jiao)是(shi)指聚硅(gui)(gui)氧(yang)烷變成(cheng)(cheng)彈(dan)(dan)性(xing)(xing)體(ti)的(de)(de)過程是(shi)經過高溫（110-170℃）硫(liu)化(hua)(hua)(hua)成(cheng)(cheng)型的(de)(de)。它(ta)主要以高分(fen)子量的(de)(de)聚甲(jia)基乙烯基硅(gui)(gui)氧(yang)烷為生膠(jiao)，混入補強填料、硫(liu)化(hua)(hua)(hua)劑(ji)等，在加(jia)熱加(jia)壓下硫(liu)化(hua)(hua)(hua)成(cheng)(cheng)彈(dan)(dan)性(xing)(xing)體(ti)。硅(gui)(gui)橡膠(jiao)的(de)(de)補強主要是(shi)各(ge)(ge)種類型的(de)(de)白(bai)炭黑，可使硫(liu)化(hua)(hua)(hua)膠(jiao)的(de)(de)強度增加(jia)數(shu)十倍。有時為了降低成(cheng)(cheng)本或(huo)改善膠(jiao)料性(xing)(xing)能(neng)及賦予硫(liu)化(hua)(hua)(hua)膠(jiao)各(ge)(ge)種特(te)殊的(de)(de)性(xing)(xing)能(neng)，也加(jia)入相(xiang)應的(de)(de)各(ge)(ge)種添加(jia)劑(ji)。硫(liu)化(hua)(hua)(hua)劑(ji)是(shi)各(ge)(ge)種有機過氧(yang)化(hua)(hua)(hua)物或(huo)加(jia)成(cheng)(cheng)反應催化(hua)(hua)(hua)劑(ji)。

加工成型方法如圖所(suo)示。一次硫化(hua)的(de)目的(de)是進行高(gao)分子(zi)鏈的(de)交聯(lian)反應(ying)；二次硫化(hua)的(de)目的(de)是進行補(bu)充交聯(lian)、驅除硫化(hua)劑分解(jie)產物和其他揮發性化(hua)合物以(yi)穩定硫化(hua)膠的(de)各項性能。常用的(de)設備有開放式煉(lian)膠機、捏合機及真空密煉(lian)機。

主要性能

（1）高(gao)(gao)溫(wen)(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)。硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)顯著的(de)(de)(de)(de)特(te)征是(shi)高(gao)(gao)溫(wen)(wen)(wen)穩定(ding)性(xing)(xing)(xing)(xing)，雖然(ran)常(chang)溫(wen)(wen)(wen)下硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)強度僅是(shi)天然(ran)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)或(huo)某(mou)些合成橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)一半，但在200℃以上(shang)的(de)(de)(de)(de)高(gao)(gao)溫(wen)(wen)(wen)環(huan)境下，硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)仍能(neng)(neng)(neng)(neng)保持(chi)一定(ding)的(de)(de)(de)(de)柔韌性(xing)(xing)(xing)(xing)、回彈性(xing)(xing)(xing)(xing)和(he)表面硬度，且力學性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)無明(ming)顯變化。（2）低(di)溫(wen)(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)玻璃化溫(wen)(wen)(wen)度一般為(wei)-70~-50℃，特(te)殊配方可達-100℃，表明(ming)其低(di)溫(wen)(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)優異(yi)。這對航(hang)空、宇航(hang)工業的(de)(de)(de)(de)意義重大。（3）耐(nai)候(hou)(hou)性(xing)(xing)(xing)(xing)硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)中(zhong)Si-O-Si鍵對氧(yang)、臭氧(yang)及(ji)紫外線等十分穩定(ding)，在不加任何添(tian)加劑(ji)(ji)的(de)(de)(de)(de)情況下，就具(ju)有(you)優良的(de)(de)(de)(de)耐(nai)候(hou)(hou)性(xing)(xing)(xing)(xing)。（4）電氣(qi)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)。硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)具(ju)有(you)優異(yi)的(de)(de)(de)(de)絕緣性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)，耐(nai)電暈性(xing)(xing)(xing)(xing)和(he)耐(nai)電弧性(xing)(xing)(xing)(xing)也非常(chang)好(hao)。（5）物(wu)(wu)理(li)機(ji)械(xie)(xie)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)。硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)常(chang)溫(wen)(wen)(wen)下的(de)(de)(de)(de)物(wu)(wu)理(li)機(ji)械(xie)(xie)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)比通用(yong)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)差，但在150℃的(de)(de)(de)(de)高(gao)(gao)溫(wen)(wen)(wen)和(he)-50℃的(de)(de)(de)(de)低(di)溫(wen)(wen)(wen)下，其物(wu)(wu)理(li)機(ji)械(xie)(xie)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)優于通用(yong)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)。（6）耐(nai)油(you)及(ji)化學試劑(ji)(ji)性(xing)(xing)(xing)(xing)。普通硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)具(ju)有(you)中(zhong)等的(de)(de)(de)(de)耐(nai)油(you)、耐(nai)溶劑(ji)(ji)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)。（7）氣(qi)體透過性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)。室溫(wen)(wen)(wen)下硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)對空氣(qi)、氮、氧(yang)、二氧(yang)化碳等氣(qi)體的(de)(de)(de)(de)透氣(qi)性(xing)(xing)(xing)(xing)比天然(ran)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)高(gao)(gao)出30-50倍。（8）生理(li)惰性(xing)(xing)(xing)(xing)。硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)無毒，無味，無嗅，與人(ren)體組(zu)織不粘(zhan)連，具(ju)有(you)抗凝血作(zuo)用(yong)，對肌體組(zu)織的(de)(de)(de)(de)反應性(xing)(xing)(xing)(xing)非常(chang)少。特(te)別適合作(zuo)為(wei)醫用(yong)材(cai)料。

硅橡膠的用量

據中國(guo)(guo)汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)工業協會統計，2012年(nian)，汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)產(chan)銷分(fen)別達到1927.18萬(wan)輛和1930.64萬(wan)輛，同(tong)比分(fen)別增長4.63%和4.33%，汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)工業硅(gui)(gui)橡膠的(de)(de)(de)用量約達2.0萬(wan)t。根據觀研天下的(de)(de)(de)新研究，增加有(you)機(ji)硅(gui)(gui)材(cai)料(liao)在(zai)汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)零(ling)部(bu)件(jian)方面的(de)(de)(de)用量，可以(yi)大幅度提(ti)高汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)的(de)(de)(de)安(an)全(quan)性能，因此，汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)產(chan)量和單車(che)(che)用量水平的(de)(de)(de)提(ti)高都(dou)將(jiang)推動汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)工業對硅(gui)(gui)橡膠需(xu)求(qiu)(qiu)的(de)(de)(de)增加。國(guo)(guo)家(jia)鼓勵自(zi)主(zhu)品(pin)牌的(de)(de)(de)汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)發展(zhan)，關(guan)鍵汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)零(ling)部(bu)件(jian)實(shi)現自(zi)主(zhu)化，《2012年(nian)度黨政機(ji)關(guan)公務用車(che)(che)選用車(che)(che)型(xing)目錄（征(zheng)求(qiu)(qiu)意見(jian)稿）》為自(zi)主(zhu)品(pin)牌擴大在(zai)政府采(cai)購的(de)(de)(de)市場份額，為改變目前國(guo)(guo)內政府采(cai)購以(yi)合資品(pin)牌產(chan)品(pin)為主(zhu)的(de)(de)(de)局面提(ti)供(gong)了(le)保障。促進自(zi)主(zhu)品(pin)牌發展(zhan)，國(guo)(guo)產(chan)汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)業的(de)(de)(de)繁榮(rong)將(jiang)為汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)膠的(de)(de)(de)應用提(ti)供(gong)有(you)力保障。預測未(wei)來3年(nian)，我國(guo)(guo)室溫硫化硅(gui)(gui)橡膠在(zai)汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)行業將(jiang)以(yi)年(nian)均20%增長。

此外，硅(gui)橡膠(jiao)是(shi)重要的(de)(de)非(fei)石(shi)(shi)油(you)基(ji)合(he)(he)(he)成(cheng)橡膠(jiao)，約占非(fei)石(shi)(shi)油(you)基(ji)合(he)(he)(he)成(cheng)橡膠(jiao)消費(fei)量的(de)(de)98%。但因為(wei)(wei)(wei)石(shi)(shi)油(you)價格的(de)(de)大(da)幅上漲，同時(shi)我(wo)國(guo)在硅(gui)橡膠(jiao)的(de)(de)關鍵原(yuan)料有(you)機(ji)硅(gui)單(dan)(dan)體(ti)的(de)(de)生(sheng)產(chan)(chan)技(ji)術方(fang)(fang)面(mian)取得(de)突破，有(you)機(ji)硅(gui)單(dan)(dan)體(ti)的(de)(de)生(sheng)產(chan)(chan)技(ji)術在2005年前被(bei)幾家(jia)跨國(guo)公司壟斷，但目前我(wo)國(guo)已發展(zhan)成(cheng)為(wei)(wei)(wei)全球(qiu)有(you)機(ji)硅(gui)單(dan)(dan)體(ti)第1大(da)國(guo)，這2個方(fang)(fang)面(mian)原(yuan)因使硅(gui)橡膠(jiao)的(de)(de)價格從2011年起開(kai)始(shi)低(di)于(yu)石(shi)(shi)油(you)基(ji)合(he)(he)(he)成(cheng)橡膠(jiao)，僅約為(wei)(wei)(wei)大(da)宗石(shi)(shi)油(you)基(ji)橡膠(jiao)的(de)(de)80%～90%，成(cheng)為(wei)(wei)(wei)廉價的(de)(de)合(he)(he)(he)成(cheng)橡膠(jiao)，并(bing)開(kai)始(shi)大(da)規模替代(dai)石(shi)(shi)油(you)基(ji)合(he)(he)(he)成(cheng)橡膠(jiao)。這將(jiang)極大(da)拓展(zhan)有(you)機(ji)硅(gui)產(chan)(chan)業的(de)(de)市場空間，同時(shi)將(jiang)帶動(dong)硅(gui)油(you)、硅(gui)烷偶聯劑和(he)硅(gui)樹脂等(deng)其(qi)他(ta)有(you)機(ji)硅(gui)產(chan)(chan)品的(de)(de)消費(fei)。