硅橡膠是(shi)指主(zhu)鏈(lian)由硅(gui)和(he)氧(yang)(yang)原子交替(ti)構成，硅(gui)原子上通(tong)常連有(you)兩個有(you)機基團的(de)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)。普通(tong)的(de)硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)主(zhu)要由含甲基和(he)少量(liang)乙烯基的(de)硅(gui)氧(yang)(yang)鏈(lian)節組(zu)成。苯(ben)基的(de)引入(ru)可(ke)(ke)提高(gao)(gao)硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)耐(nai)高(gao)(gao)、低(di)溫(wen)性(xing)(xing)能(neng)，三氟(fu)丙基及氰基的(de)引入(ru)則(ze)可(ke)(ke)提高(gao)(gao)硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)耐(nai)溫(wen)及耐(nai)油(you)性(xing)(xing)能(neng)。硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)耐(nai)低(di)溫(wen)性(xing)(xing)能(neng)良好(hao)，一般在(zai)-55℃下(xia)仍(reng)能(neng)工(gong)作(zuo)。引入(ru)苯(ben)基后，可(ke)(ke)達-73℃。硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)耐(nai)熱(re)性(xing)(xing)能(neng)也(ye)很突(tu)出，在(zai)180℃下(xia)可(ke)(ke)長期工(gong)作(zuo)，稍(shao)高(gao)(gao)于200℃也(ye)能(neng)承受數周或更(geng)長時間仍(reng)有(you)彈性(xing)(xing)，瞬時可(ke)(ke)耐(nai)300℃以上的(de)高(gao)(gao)溫(wen)。硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)透(tou)氣(qi)性(xing)(xing)好(hao)，氧(yang)(yang)氣(qi)透(tou)過率(lv)在(zai)合(he)成聚(ju)合(he)物中是(shi)較高(gao)(gao)的(de)。此(ci)(ci)外(wai)，硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)還具(ju)有(you)生(sheng)理惰性(xing)(xing)、不(bu)會導致凝血(xue)的(de)突(tu)出特性(xing)(xing)，因此(ci)(ci)在(zai)醫用領域應用廣泛。

主要品種

硅橡膠分(fen)類(lei)的方(fang)法很多，通(tong)常按固化前的形態分(fen)為(wei)固體硅橡膠和(he)液體硅橡膠；按硫(liu)化溫(wen)度(du)分(fen)為(wei)室溫(wen)硫(liu)化硅橡膠，高溫(wen)硫(liu)化硅橡膠；按所用單體的不同(tong)，可分(fen)為(wei)甲基(ji)乙烯基(ji)硅橡膠，甲基(ji)苯(ben)基(ji)乙烯基(ji)硅橡膠、氟硅，腈硅橡膠等(deng)；按性能和(he)用途的不同(tong)又可分(fen)為(wei)通(tong)用型(xing)、超耐(nai)低溫(wen)型(xing)、超耐(nai)高溫(wen)型(xing)、高強力型(xing)、耐(nai)油型(xing)、醫用型(xing)等(deng)等(deng)。

發展史

硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠早期(qi)是由美國(guo)以(yi)三氯化鐵為催化劑合(he)成(cheng)的(de)(de)。1945年(nian)，硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠產品問世(shi)。1948年(nian)，采用(yong)高(gao)比表面積的(de)(de)氣相(xiang)法白(bai)炭(tan)黑補(bu)強的(de)(de)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠研制成(cheng)功，使硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠的(de)(de)性能躍升到實用(yong)階段(duan)，奠定了現代硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠生產技術的(de)(de)基礎(chu)。從二(er)甲基二(er)氯硅(gui)(gui)烷(wan)合(he)成(cheng)開始生產硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠的(de)(de)國(guo)家有美國(guo)。俄羅斯、德國(guo)、日(ri)本、韓(han)國(guo)和(he)中(zhong)國(guo)等。中(zhong)國(guo)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠的(de)(de)工業化研究始于1957年(nian)，多家研究所和(he)企業陸續開發出各種硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠。到2003年(nian)底，中(zhong)國(guo)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠生產能力為135千(qian)噸，其中(zhong)高(gao)溫(wen)膠100千(qian)噸。

高溫硫化硅橡膠

高溫硫(liu)化(hua)(hua)(hua)(hua)硅(gui)(gui)橡膠(jiao)是(shi)指聚硅(gui)(gui)氧(yang)烷變成(cheng)(cheng)彈性體(ti)的(de)(de)(de)過(guo)程是(shi)經過(guo)高溫（110-170℃）硫(liu)化(hua)(hua)(hua)(hua)成(cheng)(cheng)型(xing)的(de)(de)(de)。它主要以高分子量的(de)(de)(de)聚甲基(ji)乙烯基(ji)硅(gui)(gui)氧(yang)烷為生膠(jiao)，混入補強填(tian)料、硫(liu)化(hua)(hua)(hua)(hua)劑等，在加(jia)(jia)熱加(jia)(jia)壓下(xia)硫(liu)化(hua)(hua)(hua)(hua)成(cheng)(cheng)彈性體(ti)。硅(gui)(gui)橡膠(jiao)的(de)(de)(de)補強主要是(shi)各(ge)(ge)種(zhong)(zhong)類型(xing)的(de)(de)(de)白炭黑，可(ke)使硫(liu)化(hua)(hua)(hua)(hua)膠(jiao)的(de)(de)(de)強度增加(jia)(jia)數(shu)十倍(bei)。有時為了(le)降低成(cheng)(cheng)本或(huo)改善膠(jiao)料性能及賦(fu)予(yu)硫(liu)化(hua)(hua)(hua)(hua)膠(jiao)各(ge)(ge)種(zhong)(zhong)特殊的(de)(de)(de)性能，也加(jia)(jia)入相應(ying)的(de)(de)(de)各(ge)(ge)種(zhong)(zhong)添加(jia)(jia)劑。硫(liu)化(hua)(hua)(hua)(hua)劑是(shi)各(ge)(ge)種(zhong)(zhong)有機過(guo)氧(yang)化(hua)(hua)(hua)(hua)物(wu)或(huo)加(jia)(jia)成(cheng)(cheng)反(fan)應(ying)催(cui)化(hua)(hua)(hua)(hua)劑。

加(jia)工成型方法(fa)如圖所示。一(yi)次硫化(hua)(hua)(hua)的(de)目(mu)的(de)是進行高分子鏈的(de)交聯反應；二次硫化(hua)(hua)(hua)的(de)目(mu)的(de)是進行補充交聯、驅除硫化(hua)(hua)(hua)劑分解產物和其他(ta)揮發性化(hua)(hua)(hua)合物以穩定硫化(hua)(hua)(hua)膠的(de)各項性能。常用的(de)設備有開(kai)放式煉膠機(ji)、捏合機(ji)及真空密(mi)煉機(ji)。

主要性能

（1）高(gao)溫(wen)(wen)(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)顯著的(de)(de)特征是(shi)高(gao)溫(wen)(wen)(wen)(wen)穩(wen)定(ding)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)，雖然常溫(wen)(wen)(wen)(wen)下硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)強度僅是(shi)天然橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)或某些合(he)成橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)一半，但在200℃以上(shang)的(de)(de)高(gao)溫(wen)(wen)(wen)(wen)環境下，硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)仍能(neng)保持一定(ding)的(de)(de)柔韌性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)、回彈性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)和(he)表(biao)面硬(ying)度，且力學(xue)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)無明(ming)顯變化。（2）低(di)溫(wen)(wen)(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)玻(bo)璃化溫(wen)(wen)(wen)(wen)度一般為(wei)-70~-50℃，特殊配方(fang)可達-100℃，表(biao)明(ming)其低(di)溫(wen)(wen)(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)優異。這對(dui)(dui)航(hang)空、宇航(hang)工業的(de)(de)意義(yi)重大。（3）耐候(hou)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)中Si-O-Si鍵對(dui)(dui)氧、臭(chou)氧及紫外線等(deng)十分穩(wen)定(ding)，在不加任何添加劑(ji)的(de)(de)情況下，就具(ju)有優良的(de)(de)耐候(hou)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)。（4）電氣(qi)(qi)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)具(ju)有優異的(de)(de)絕(jue)緣性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)，耐電暈性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)和(he)耐電弧性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)也(ye)非常好。（5）物(wu)理(li)機械(xie)(xie)(xie)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)常溫(wen)(wen)(wen)(wen)下的(de)(de)物(wu)理(li)機械(xie)(xie)(xie)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)比通用(yong)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)差，但在150℃的(de)(de)高(gao)溫(wen)(wen)(wen)(wen)和(he)-50℃的(de)(de)低(di)溫(wen)(wen)(wen)(wen)下，其物(wu)理(li)機械(xie)(xie)(xie)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)優于通用(yong)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)。（6）耐油及化學(xue)試劑(ji)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)。普通硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)具(ju)有中等(deng)的(de)(de)耐油、耐溶劑(ji)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)。（7）氣(qi)(qi)體透過性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)。室溫(wen)(wen)(wen)(wen)下硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)對(dui)(dui)空氣(qi)(qi)、氮(dan)、氧、二氧化碳等(deng)氣(qi)(qi)體的(de)(de)透氣(qi)(qi)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)比天然橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)高(gao)出(chu)30-50倍(bei)。（8）生(sheng)理(li)惰(duo)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)無毒，無味，無嗅(xiu)，與人體組織(zhi)不粘連，具(ju)有抗凝血作(zuo)用(yong)，對(dui)(dui)肌體組織(zhi)的(de)(de)反(fan)應性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)非常少。特別適合(he)作(zuo)為(wei)醫(yi)用(yong)材(cai)料。

硅橡膠的用量

據(ju)中國(guo)(guo)汽(qi)(qi)(qi)車工業協會統計，2012年(nian)，汽(qi)(qi)(qi)車產(chan)銷分別達(da)到1927.18萬(wan)(wan)輛和(he)1930.64萬(wan)(wan)輛，同(tong)比分別增(zeng)(zeng)長4.63%和(he)4.33%，汽(qi)(qi)(qi)車工業硅橡(xiang)膠(jiao)的(de)(de)用(yong)量約達(da)2.0萬(wan)(wan)t。根(gen)據(ju)觀研天下的(de)(de)新(xin)研究，增(zeng)(zeng)加有(you)機硅材(cai)料在(zai)汽(qi)(qi)(qi)車零部件方面的(de)(de)用(yong)量，可以大幅度(du)提(ti)高汽(qi)(qi)(qi)車的(de)(de)安全性能，因此，汽(qi)(qi)(qi)車產(chan)量和(he)單(dan)車用(yong)量水平的(de)(de)提(ti)高都將推動汽(qi)(qi)(qi)車工業對硅橡(xiang)膠(jiao)需(xu)求(qiu)的(de)(de)增(zeng)(zeng)加。國(guo)(guo)家(jia)鼓勵自主(zhu)(zhu)品牌的(de)(de)汽(qi)(qi)(qi)車發展，關鍵(jian)汽(qi)(qi)(qi)車零部件實(shi)現自主(zhu)(zhu)化，《2012年(nian)度(du)黨政(zheng)(zheng)機關公(gong)務用(yong)車選用(yong)車型目錄（征求(qiu)意見(jian)稿）》為(wei)自主(zhu)(zhu)品牌擴(kuo)大在(zai)政(zheng)(zheng)府(fu)采(cai)購(gou)的(de)(de)市(shi)場份額，為(wei)改(gai)變(bian)目前國(guo)(guo)內(nei)政(zheng)(zheng)府(fu)采(cai)購(gou)以合(he)資品牌產(chan)品為(wei)主(zhu)(zhu)的(de)(de)局面提(ti)供了(le)保障。促進自主(zhu)(zhu)品牌發展，國(guo)(guo)產(chan)汽(qi)(qi)(qi)車業的(de)(de)繁榮將為(wei)汽(qi)(qi)(qi)車膠(jiao)的(de)(de)應(ying)用(yong)提(ti)供有(you)力保障。預(yu)測未來3年(nian)，我國(guo)(guo)室溫硫化硅橡(xiang)膠(jiao)在(zai)汽(qi)(qi)(qi)車行業將以年(nian)均20%增(zeng)(zeng)長。

此外，硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠是重(zhong)要的(de)(de)非石(shi)(shi)油(you)基(ji)(ji)合成(cheng)(cheng)(cheng)(cheng)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠，約占非石(shi)(shi)油(you)基(ji)(ji)合成(cheng)(cheng)(cheng)(cheng)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠消(xiao)費(fei)量的(de)(de)98%。但因(yin)為(wei)石(shi)(shi)油(you)價(jia)(jia)格的(de)(de)大幅上漲，同時我(wo)國(guo)(guo)(guo)在硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠的(de)(de)關鍵原料有(you)機(ji)硅(gui)單體的(de)(de)生產(chan)技術(shu)方(fang)面取得突(tu)破，有(you)機(ji)硅(gui)單體的(de)(de)生產(chan)技術(shu)在2005年前被(bei)幾(ji)家(jia)跨國(guo)(guo)(guo)公司(si)壟斷，但目前我(wo)國(guo)(guo)(guo)已發展成(cheng)(cheng)(cheng)(cheng)為(wei)全球(qiu)有(you)機(ji)硅(gui)單體第1大國(guo)(guo)(guo)，這2個方(fang)面原因(yin)使硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠的(de)(de)價(jia)(jia)格從2011年起(qi)開始低于(yu)石(shi)(shi)油(you)基(ji)(ji)合成(cheng)(cheng)(cheng)(cheng)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠，僅約為(wei)大宗石(shi)(shi)油(you)基(ji)(ji)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠的(de)(de)80%～90%，成(cheng)(cheng)(cheng)(cheng)為(wei)廉價(jia)(jia)的(de)(de)合成(cheng)(cheng)(cheng)(cheng)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠，并開始大規(gui)模替代石(shi)(shi)油(you)基(ji)(ji)合成(cheng)(cheng)(cheng)(cheng)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠。這將極大拓展有(you)機(ji)硅(gui)產(chan)業的(de)(de)市場空間，同時將帶動硅(gui)油(you)、硅(gui)烷偶聯(lian)劑和硅(gui)樹脂等其他(ta)有(you)機(ji)硅(gui)產(chan)品的(de)(de)消(xiao)費(fei)。