硅橡膠是(shi)指主鏈由(you)硅(gui)(gui)和氧原子(zi)交替構成，硅(gui)(gui)原子(zi)上(shang)通常連有(you)兩個有(you)機基團的(de)(de)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)。普通的(de)(de)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)主要由(you)含甲(jia)基和少(shao)量乙(yi)烯(xi)基的(de)(de)硅(gui)(gui)氧鏈節組(zu)成。苯(ben)基的(de)(de)引入(ru)可提高(gao)(gao)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)耐高(gao)(gao)、低溫(wen)(wen)性能(neng)(neng)，三氟丙(bing)基及氰基的(de)(de)引入(ru)則可提高(gao)(gao)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)耐溫(wen)(wen)及耐油性能(neng)(neng)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)耐低溫(wen)(wen)性能(neng)(neng)良好(hao)，一(yi)般在(zai)-55℃下仍(reng)能(neng)(neng)工作。引入(ru)苯(ben)基后，可達-73℃。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)耐熱性能(neng)(neng)也很(hen)突(tu)出，在(zai)180℃下可長期工作，稍高(gao)(gao)于200℃也能(neng)(neng)承受數周或更長時間仍(reng)有(you)彈性，瞬時可耐300℃以上(shang)的(de)(de)高(gao)(gao)溫(wen)(wen)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)透氣(qi)性好(hao)，氧氣(qi)透過率(lv)在(zai)合成聚合物(wu)中是(shi)較高(gao)(gao)的(de)(de)。此(ci)外，硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)還具有(you)生(sheng)理惰(duo)性、不會導致凝血(xue)的(de)(de)突(tu)出特(te)性，因(yin)此(ci)在(zai)醫(yi)用(yong)領域應(ying)用(yong)廣泛(fan)。

主要品種

硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)分類的方法很(hen)多，通常按(an)固化(hua)(hua)前的形(xing)態(tai)分為(wei)固體硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)和液體硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)；按(an)硫化(hua)(hua)溫(wen)度分為(wei)室溫(wen)硫化(hua)(hua)硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)，高(gao)(gao)溫(wen)硫化(hua)(hua)硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)；按(an)所(suo)用(yong)單體的不(bu)同，可(ke)分為(wei)甲基(ji)乙烯基(ji)硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)，甲基(ji)苯(ben)基(ji)乙烯基(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(an)性能(neng)和用(yong)途的不(bu)同又可(ke)分為(wei)通用(yong)型(xing)(xing)、超耐低溫(wen)型(xing)(xing)、超耐高(gao)(gao)溫(wen)型(xing)(xing)、高(gao)(gao)強力型(xing)(xing)、耐油型(xing)(xing)、醫用(yong)型(xing)(xing)等(deng)等(deng)。

發展史

硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)早(zao)期是(shi)由(you)美國(guo)(guo)以(yi)三氯(lv)化鐵為(wei)催(cui)化劑合(he)成(cheng)的(de)。1945年(nian)，硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)產品問世。1948年(nian)，采用(yong)高比表面(mian)積的(de)氣相法(fa)白(bai)炭黑補強的(de)硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)研(yan)制成(cheng)功，使(shi)硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)性能躍升到實用(yong)階段，奠(dian)定了現代硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)生(sheng)產技術的(de)基(ji)礎。從二(er)甲基(ji)二(er)氯(lv)硅(gui)烷合(he)成(cheng)開(kai)始(shi)生(sheng)產硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)國(guo)(guo)家有美國(guo)(guo)。俄羅斯(si)、德國(guo)(guo)、日本、韓(han)國(guo)(guo)和(he)中(zhong)(zhong)國(guo)(guo)等。中(zhong)(zhong)國(guo)(guo)硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)工(gong)業(ye)化研(yan)究始(shi)于1957年(nian)，多家研(yan)究所和(he)企業(ye)陸(lu)續(xu)開(kai)發出各(ge)種硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)。到2003年(nian)底，中(zhong)(zhong)國(guo)(guo)硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)生(sheng)產能力為(wei)135千噸，其(qi)中(zhong)(zhong)高溫膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)100千噸。

高溫硫化硅橡膠

高(gao)溫硫化硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)是(shi)指聚(ju)硅(gui)氧烷變成(cheng)彈性體(ti)的過(guo)程是(shi)經過(guo)高(gao)溫（110-170℃）硫化成(cheng)型的。它主(zhu)要以高(gao)分子量的聚(ju)甲基(ji)乙(yi)烯基(ji)硅(gui)氧烷為生(sheng)膠(jiao)(jiao)(jiao)，混入(ru)補強(qiang)填料、硫化劑(ji)等(deng)，在(zai)加(jia)熱加(jia)壓下硫化成(cheng)彈性體(ti)。硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)的補強(qiang)主(zhu)要是(shi)各(ge)種(zhong)類型的白炭黑，可使硫化膠(jiao)(jiao)(jiao)的強(qiang)度增加(jia)數(shu)十倍。有時為了降低成(cheng)本或改善(shan)膠(jiao)(jiao)(jiao)料性能(neng)及(ji)賦予硫化膠(jiao)(jiao)(jiao)各(ge)種(zhong)特殊的性能(neng)，也加(jia)入(ru)相應(ying)的各(ge)種(zhong)添(tian)加(jia)劑(ji)。硫化劑(ji)是(shi)各(ge)種(zhong)有機過(guo)氧化物或加(jia)成(cheng)反應(ying)催化劑(ji)。

加工成(cheng)型方法(fa)如圖所(suo)示。一(yi)次硫化(hua)的(de)(de)目的(de)(de)是進(jin)行高(gao)分子鏈的(de)(de)交(jiao)聯反應(ying)；二次硫化(hua)的(de)(de)目的(de)(de)是進(jin)行補充交(jiao)聯、驅除硫化(hua)劑(ji)分解產(chan)物(wu)和其他揮發(fa)性化(hua)合(he)物(wu)以穩定硫化(hua)膠的(de)(de)各項性能。常用(yong)的(de)(de)設備有開放式(shi)煉膠機(ji)、捏合(he)機(ji)及真空密煉機(ji)。

主要性能

（1）高(gao)(gao)(gao)溫(wen)(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)顯(xian)著的(de)特(te)征是高(gao)(gao)(gao)溫(wen)(wen)(wen)穩定(ding)性(xing)(xing)(xing)(xing)，雖然(ran)常(chang)溫(wen)(wen)(wen)下(xia)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)強度(du)僅(jin)是天(tian)然(ran)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)或某些合成(cheng)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)一(yi)半，但(dan)在(zai)200℃以上的(de)高(gao)(gao)(gao)溫(wen)(wen)(wen)環境下(xia)，硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)仍能(neng)(neng)(neng)(neng)保持一(yi)定(ding)的(de)柔(rou)韌性(xing)(xing)(xing)(xing)、回彈性(xing)(xing)(xing)(xing)和(he)表(biao)面硬度(du)，且力學(xue)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)無(wu)明(ming)顯(xian)變化。（2）低溫(wen)(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)玻璃(li)化溫(wen)(wen)(wen)度(du)一(yi)般(ban)為(wei)-70~-50℃，特(te)殊(shu)配方可達-100℃，表(biao)明(ming)其低溫(wen)(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)優(you)(you)異(yi)。這(zhe)對(dui)航(hang)空、宇航(hang)工業的(de)意義(yi)重大(da)。（3）耐候性(xing)(xing)(xing)(xing)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)中Si-O-Si鍵對(dui)氧(yang)(yang)、臭(chou)氧(yang)(yang)及(ji)紫(zi)外線等(deng)十分穩定(ding)，在(zai)不加任(ren)何(he)添加劑(ji)的(de)情況下(xia)，就具(ju)有(you)(you)優(you)(you)良的(de)耐候性(xing)(xing)(xing)(xing)。（4）電氣性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)具(ju)有(you)(you)優(you)(you)異(yi)的(de)絕緣性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)，耐電暈性(xing)(xing)(xing)(xing)和(he)耐電弧性(xing)(xing)(xing)(xing)也非常(chang)好。（5）物理(li)機械(xie)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)常(chang)溫(wen)(wen)(wen)下(xia)的(de)物理(li)機械(xie)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)比通(tong)(tong)用橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)差，但(dan)在(zai)150℃的(de)高(gao)(gao)(gao)溫(wen)(wen)(wen)和(he)-50℃的(de)低溫(wen)(wen)(wen)下(xia)，其物理(li)機械(xie)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)優(you)(you)于通(tong)(tong)用橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)。（6）耐油及(ji)化學(xue)試(shi)劑(ji)性(xing)(xing)(xing)(xing)。普通(tong)(tong)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)具(ju)有(you)(you)中等(deng)的(de)耐油、耐溶劑(ji)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)。（7）氣體透過(guo)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)。室溫(wen)(wen)(wen)下(xia)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)對(dui)空氣、氮、氧(yang)(yang)、二(er)氧(yang)(yang)化碳等(deng)氣體的(de)透氣性(xing)(xing)(xing)(xing)比天(tian)然(ran)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)高(gao)(gao)(gao)出30-50倍。（8）生理(li)惰性(xing)(xing)(xing)(xing)。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)無(wu)毒，無(wu)味，無(wu)嗅，與人(ren)體組(zu)織不粘連，具(ju)有(you)(you)抗凝血(xue)作(zuo)用，對(dui)肌(ji)體組(zu)織的(de)反應性(xing)(xing)(xing)(xing)非常(chang)少。特(te)別適合作(zuo)為(wei)醫用材料(liao)。

硅橡膠的用量

據中國(guo)(guo)汽(qi)(qi)車(che)(che)工業協會統計，2012年(nian)，汽(qi)(qi)車(che)(che)產銷分別達到1927.18萬輛(liang)和1930.64萬輛(liang)，同比分別增(zeng)長(chang)4.63%和4.33%，汽(qi)(qi)車(che)(che)工業硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)用(yong)量(liang)約達2.0萬t。根據觀研(yan)(yan)天下的(de)(de)(de)新研(yan)(yan)究，增(zeng)加(jia)有機硅(gui)(gui)材料在汽(qi)(qi)車(che)(che)零(ling)部件方(fang)面的(de)(de)(de)用(yong)量(liang)，可以大幅度提(ti)(ti)高(gao)汽(qi)(qi)車(che)(che)的(de)(de)(de)安(an)全(quan)性能，因此(ci)，汽(qi)(qi)車(che)(che)產量(liang)和單車(che)(che)用(yong)量(liang)水平(ping)的(de)(de)(de)提(ti)(ti)高(gao)都(dou)將(jiang)推動(dong)汽(qi)(qi)車(che)(che)工業對(dui)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)需求的(de)(de)(de)增(zeng)加(jia)。國(guo)(guo)家鼓勵自主(zhu)品牌(pai)(pai)的(de)(de)(de)汽(qi)(qi)車(che)(che)發展，關(guan)鍵汽(qi)(qi)車(che)(che)零(ling)部件實現(xian)自主(zhu)化，《2012年(nian)度黨政機關(guan)公務用(yong)車(che)(che)選用(yong)車(che)(che)型(xing)目錄(lu)（征求意見稿）》為(wei)(wei)自主(zhu)品牌(pai)(pai)擴(kuo)大在政府采購的(de)(de)(de)市場(chang)份額，為(wei)(wei)改(gai)變目前國(guo)(guo)內政府采購以合資品牌(pai)(pai)產品為(wei)(wei)主(zhu)的(de)(de)(de)局面提(ti)(ti)供了保障。促進自主(zhu)品牌(pai)(pai)發展，國(guo)(guo)產汽(qi)(qi)車(che)(che)業的(de)(de)(de)繁榮將(jiang)為(wei)(wei)汽(qi)(qi)車(che)(che)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)應用(yong)提(ti)(ti)供有力保障。預測未來(lai)3年(nian)，我國(guo)(guo)室溫(wen)硫化硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)在汽(qi)(qi)車(che)(che)行業將(jiang)以年(nian)均20%增(zeng)長(chang)。

此外，硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)是重要的(de)(de)非(fei)石油(you)(you)(you)基(ji)合成(cheng)(cheng)(cheng)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)，約(yue)占非(fei)石油(you)(you)(you)基(ji)合成(cheng)(cheng)(cheng)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)消(xiao)(xiao)費量的(de)(de)98%。但因(yin)為(wei)石油(you)(you)(you)價(jia)格(ge)的(de)(de)大(da)(da)(da)幅上(shang)漲(zhang)，同時我(wo)國(guo)在硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)關鍵原料有機(ji)(ji)硅(gui)單(dan)(dan)體(ti)的(de)(de)生(sheng)產技(ji)術方面取得突破，有機(ji)(ji)硅(gui)單(dan)(dan)體(ti)的(de)(de)生(sheng)產技(ji)術在2005年前(qian)被幾(ji)家跨國(guo)公司壟斷(duan)，但目前(qian)我(wo)國(guo)已發展成(cheng)(cheng)(cheng)為(wei)全(quan)球有機(ji)(ji)硅(gui)單(dan)(dan)體(ti)第1大(da)(da)(da)國(guo)，這(zhe)2個方面原因(yin)使硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)價(jia)格(ge)從2011年起開(kai)(kai)始低于石油(you)(you)(you)基(ji)合成(cheng)(cheng)(cheng)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)，僅(jin)約(yue)為(wei)大(da)(da)(da)宗石油(you)(you)(you)基(ji)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)80%～90%，成(cheng)(cheng)(cheng)為(wei)廉價(jia)的(de)(de)合成(cheng)(cheng)(cheng)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)，并開(kai)(kai)始大(da)(da)(da)規模替代石油(you)(you)(you)基(ji)合成(cheng)(cheng)(cheng)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)。這(zhe)將極大(da)(da)(da)拓展有機(ji)(ji)硅(gui)產業的(de)(de)市場空間，同時將帶(dai)動(dong)硅(gui)油(you)(you)(you)、硅(gui)烷偶聯劑和硅(gui)樹脂等(deng)其他有機(ji)(ji)硅(gui)產品的(de)(de)消(xiao)(xiao)費。