硅橡膠是指(zhi)主鏈由硅(gui)(gui)和氧(yang)原(yuan)子交(jiao)替構成(cheng)(cheng)，硅(gui)(gui)原(yuan)子上(shang)通常連有(you)兩個(ge)有(you)機基(ji)團的(de)(de)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)。普通的(de)(de)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)主要由含甲基(ji)和少(shao)量(liang)乙(yi)烯基(ji)的(de)(de)硅(gui)(gui)氧(yang)鏈節組成(cheng)(cheng)。苯基(ji)的(de)(de)引入(ru)可(ke)提(ti)高(gao)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)耐(nai)高(gao)、低(di)溫(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)，三氟(fu)丙基(ji)及氰基(ji)的(de)(de)引入(ru)則可(ke)提(ti)高(gao)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)耐(nai)溫(wen)(wen)及耐(nai)油性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)耐(nai)低(di)溫(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)良好(hao)，一般在-55℃下(xia)仍能(neng)(neng)(neng)工作(zuo)。引入(ru)苯基(ji)后，可(ke)達-73℃。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)耐(nai)熱性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)也(ye)(ye)很突(tu)出，在180℃下(xia)可(ke)長期工作(zuo)，稍(shao)高(gao)于200℃也(ye)(ye)能(neng)(neng)(neng)承受(shou)數周或更長時間仍有(you)彈(dan)性(xing)(xing)(xing)(xing)，瞬時可(ke)耐(nai)300℃以(yi)上(shang)的(de)(de)高(gao)溫(wen)(wen)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)透(tou)(tou)氣(qi)性(xing)(xing)(xing)(xing)好(hao)，氧(yang)氣(qi)透(tou)(tou)過率在合(he)成(cheng)(cheng)聚(ju)合(he)物中是較(jiao)高(gao)的(de)(de)。此(ci)外，硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)還具有(you)生理(li)惰(duo)性(xing)(xing)(xing)(xing)、不會導(dao)致凝血的(de)(de)突(tu)出特性(xing)(xing)(xing)(xing)，因此(ci)在醫用領域(yu)應用廣泛。

主要品種

硅橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)分類的方法很多，通常按(an)固化(hua)(hua)前的形態分為固體(ti)硅橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)和(he)液(ye)體(ti)硅橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)；按(an)硫化(hua)(hua)溫度分為室溫硫化(hua)(hua)硅橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)，高(gao)溫硫化(hua)(hua)硅橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)；按(an)所用(yong)(yong)單體(ti)的不同(tong)，可分為甲(jia)基乙烯(xi)基硅橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)，甲(jia)基苯(ben)基乙烯(xi)基硅橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)、氟(fu)硅，腈硅橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)等(deng)；按(an)性能和(he)用(yong)(yong)途的不同(tong)又可分為通用(yong)(yong)型(xing)(xing)、超耐(nai)低溫型(xing)(xing)、超耐(nai)高(gao)溫型(xing)(xing)、高(gao)強力型(xing)(xing)、耐(nai)油型(xing)(xing)、醫用(yong)(yong)型(xing)(xing)等(deng)等(deng)。

發展史

硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)早(zao)期(qi)是由(you)美(mei)國(guo)(guo)以三(san)氯化鐵為(wei)催化劑合成(cheng)的。1945年，硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)產品(pin)問世。1948年，采用(yong)高(gao)比表(biao)面(mian)積(ji)的氣相法白炭黑補強的硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)研制成(cheng)功，使硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的性能(neng)躍升到實用(yong)階(jie)段，奠定(ding)了現代硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)生產技術(shu)的基(ji)礎。從二甲基(ji)二氯硅(gui)烷(wan)合成(cheng)開始(shi)生產硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的國(guo)(guo)家(jia)有美(mei)國(guo)(guo)。俄羅斯(si)、德國(guo)(guo)、日(ri)本、韓國(guo)(guo)和中(zhong)國(guo)(guo)等。中(zhong)國(guo)(guo)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的工業化研究(jiu)始(shi)于1957年，多(duo)家(jia)研究(jiu)所(suo)和企業陸續開發出各(ge)種硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)。到2003年底，中(zhong)國(guo)(guo)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)生產能(neng)力為(wei)135千噸，其中(zhong)高(gao)溫膠(jiao)(jiao)100千噸。

高溫硫化硅橡膠

高溫硫(liu)(liu)(liu)化(hua)(hua)硅橡(xiang)膠(jiao)(jiao)是指(zhi)聚(ju)硅氧(yang)烷變(bian)成彈(dan)性體(ti)的過程是經過高溫（110-170℃）硫(liu)(liu)(liu)化(hua)(hua)成型的。它主要(yao)以高分(fen)子量(liang)的聚(ju)甲基(ji)乙烯(xi)基(ji)硅氧(yang)烷為生膠(jiao)(jiao)，混(hun)入補強填料(liao)、硫(liu)(liu)(liu)化(hua)(hua)劑等，在(zai)加熱加壓下(xia)硫(liu)(liu)(liu)化(hua)(hua)成彈(dan)性體(ti)。硅橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的補強主要(yao)是各(ge)種類(lei)型的白炭(tan)黑，可使硫(liu)(liu)(liu)化(hua)(hua)膠(jiao)(jiao)的強度增加數十倍。有時為了降低成本(ben)或(huo)(huo)改善(shan)膠(jiao)(jiao)料(liao)性能及賦予(yu)硫(liu)(liu)(liu)化(hua)(hua)膠(jiao)(jiao)各(ge)種特(te)殊的性能，也加入相(xiang)應(ying)的各(ge)種添加劑。硫(liu)(liu)(liu)化(hua)(hua)劑是各(ge)種有機過氧(yang)化(hua)(hua)物或(huo)(huo)加成反應(ying)催化(hua)(hua)劑。

加工成型方法(fa)如圖所(suo)示。一次(ci)硫化(hua)的(de)目(mu)的(de)是(shi)進行高分子鏈(lian)的(de)交(jiao)聯反應；二次(ci)硫化(hua)的(de)目(mu)的(de)是(shi)進行補充交(jiao)聯、驅除硫化(hua)劑分解產物和其(qi)他(ta)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(you)開放式煉膠機、捏合機及真空密煉機。

主要性能

（1）高(gao)(gao)(gao)溫(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)顯著的(de)(de)(de)(de)特征(zheng)是(shi)高(gao)(gao)(gao)溫(wen)(wen)穩定性(xing)(xing)(xing)(xing)，雖然常溫(wen)(wen)下(xia)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)強度僅是(shi)天然橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)或某些合成橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)一(yi)半，但在(zai)200℃以上(shang)的(de)(de)(de)(de)高(gao)(gao)(gao)溫(wen)(wen)環(huan)境下(xia)，硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)仍能(neng)(neng)保持一(yi)定的(de)(de)(de)(de)柔韌性(xing)(xing)(xing)(xing)、回(hui)彈性(xing)(xing)(xing)(xing)和(he)表面硬度，且力(li)學性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)無(wu)明(ming)顯變化(hua)(hua)。（2）低(di)溫(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)玻(bo)璃化(hua)(hua)溫(wen)(wen)度一(yi)般為-70~-50℃，特殊配方可達(da)-100℃，表明(ming)其低(di)溫(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)優異(yi)(yi)。這對(dui)航(hang)(hang)空(kong)(kong)、宇航(hang)(hang)工業的(de)(de)(de)(de)意義重大。（3）耐(nai)候性(xing)(xing)(xing)(xing)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)中Si-O-Si鍵對(dui)氧、臭氧及紫外線(xian)等(deng)十分穩定，在(zai)不加任何添(tian)加劑的(de)(de)(de)(de)情況下(xia)，就具有優良的(de)(de)(de)(de)耐(nai)候性(xing)(xing)(xing)(xing)。（4）電氣(qi)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)具有優異(yi)(yi)的(de)(de)(de)(de)絕緣性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)，耐(nai)電暈(yun)性(xing)(xing)(xing)(xing)和(he)耐(nai)電弧性(xing)(xing)(xing)(xing)也非常好。（5）物(wu)理機(ji)械性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)常溫(wen)(wen)下(xia)的(de)(de)(de)(de)物(wu)理機(ji)械性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)比(bi)通用橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)差，但在(zai)150℃的(de)(de)(de)(de)高(gao)(gao)(gao)溫(wen)(wen)和(he)-50℃的(de)(de)(de)(de)低(di)溫(wen)(wen)下(xia)，其物(wu)理機(ji)械性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)優于通用橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)。（6）耐(nai)油及化(hua)(hua)學試劑性(xing)(xing)(xing)(xing)。普通硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)具有中等(deng)的(de)(de)(de)(de)耐(nai)油、耐(nai)溶(rong)劑性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。（7）氣(qi)體透過性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。室溫(wen)(wen)下(xia)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)對(dui)空(kong)(kong)氣(qi)、氮、氧、二(er)氧化(hua)(hua)碳(tan)等(deng)氣(qi)體的(de)(de)(de)(de)透氣(qi)性(xing)(xing)(xing)(xing)比(bi)天然橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)高(gao)(gao)(gao)出(chu)30-50倍。（8）生理惰性(xing)(xing)(xing)(xing)。硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)無(wu)毒，無(wu)味，無(wu)嗅，與人體組(zu)織(zhi)不粘(zhan)連，具有抗(kang)凝血(xue)作用，對(dui)肌體組(zu)織(zhi)的(de)(de)(de)(de)反應性(xing)(xing)(xing)(xing)非常少。特別適合作為醫用材料。

硅橡膠的用量

據中國汽(qi)車(che)(che)(che)(che)工(gong)業(ye)(ye)協會(hui)統(tong)計，2012年，汽(qi)車(che)(che)(che)(che)產(chan)(chan)銷分別達到1927.18萬輛和(he)1930.64萬輛，同比(bi)分別增長4.63%和(he)4.33%，汽(qi)車(che)(che)(che)(che)工(gong)業(ye)(ye)硅(gui)(gui)橡膠(jiao)的(de)用(yong)量(liang)約達2.0萬t。根(gen)據觀(guan)研(yan)天下的(de)新研(yan)究(jiu)，增加(jia)有機(ji)硅(gui)(gui)材料在汽(qi)車(che)(che)(che)(che)零部(bu)件(jian)方面的(de)用(yong)量(liang)，可以(yi)大(da)幅度提高汽(qi)車(che)(che)(che)(che)的(de)安全性(xing)能，因此，汽(qi)車(che)(che)(che)(che)產(chan)(chan)量(liang)和(he)單車(che)(che)(che)(che)用(yong)量(liang)水平的(de)提高都將(jiang)推動汽(qi)車(che)(che)(che)(che)工(gong)業(ye)(ye)對硅(gui)(gui)橡膠(jiao)需求的(de)增加(jia)。國家鼓勵自(zi)主品(pin)牌的(de)汽(qi)車(che)(che)(che)(che)發展，關(guan)鍵汽(qi)車(che)(che)(che)(che)零部(bu)件(jian)實現自(zi)主化，《2012年度黨政(zheng)機(ji)關(guan)公(gong)務用(yong)車(che)(che)(che)(che)選用(yong)車(che)(che)(che)(che)型目錄(lu)（征求意(yi)見(jian)稿）》為自(zi)主品(pin)牌擴大(da)在政(zheng)府采購(gou)的(de)市場(chang)份額，為改(gai)變(bian)目前國內政(zheng)府采購(gou)以(yi)合(he)資品(pin)牌產(chan)(chan)品(pin)為主的(de)局面提供了保(bao)障。促進自(zi)主品(pin)牌發展，國產(chan)(chan)汽(qi)車(che)(che)(che)(che)業(ye)(ye)的(de)繁榮將(jiang)為汽(qi)車(che)(che)(che)(che)膠(jiao)的(de)應(ying)用(yong)提供有力保(bao)障。預(yu)測未來3年，我國室溫硫化硅(gui)(gui)橡膠(jiao)在汽(qi)車(che)(che)(che)(che)行業(ye)(ye)將(jiang)以(yi)年均20%增長。

此外，硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)是重(zhong)要的非石(shi)油基(ji)(ji)合成(cheng)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)，約占非石(shi)油基(ji)(ji)合成(cheng)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)消(xiao)費(fei)量(liang)的98%。但(dan)因(yin)為石(shi)油價(jia)(jia)格的大幅上漲，同時我國(guo)在硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的關鍵原(yuan)(yuan)料有(you)(you)機(ji)硅(gui)(gui)(gui)(gui)單體的生產(chan)技術方面(mian)取(qu)得(de)突(tu)破(po)，有(you)(you)機(ji)硅(gui)(gui)(gui)(gui)單體的生產(chan)技術在2005年前(qian)被幾家跨國(guo)公司壟斷，但(dan)目前(qian)我國(guo)已發展成(cheng)為全球有(you)(you)機(ji)硅(gui)(gui)(gui)(gui)單體第1大國(guo)，這2個(ge)方面(mian)原(yuan)(yuan)因(yin)使硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的價(jia)(jia)格從(cong)2011年起開始低于石(shi)油基(ji)(ji)合成(cheng)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)，僅約為大宗石(shi)油基(ji)(ji)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的80%～90%，成(cheng)為廉價(jia)(jia)的合成(cheng)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)，并開始大規(gui)模替代石(shi)油基(ji)(ji)合成(cheng)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)。這將極大拓展有(you)(you)機(ji)硅(gui)(gui)(gui)(gui)產(chan)業的市場空間，同時將帶動(dong)硅(gui)(gui)(gui)(gui)油、硅(gui)(gui)(gui)(gui)烷偶聯劑(ji)和硅(gui)(gui)(gui)(gui)樹脂等其他有(you)(you)機(ji)硅(gui)(gui)(gui)(gui)產(chan)品(pin)的消(xiao)費(fei)。