硅橡膠是指主(zhu)鏈由硅和氧原子交替構成(cheng)，硅原子上(shang)通(tong)(tong)常連有(you)兩個有(you)機基(ji)團的橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)。普通(tong)(tong)的硅橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)主(zhu)要(yao)由含甲基(ji)和少量乙烯基(ji)的硅氧鏈節組成(cheng)。苯基(ji)的引(yin)入(ru)可(ke)(ke)(ke)提高硅橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)的耐(nai)高、低溫(wen)(wen)性(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)，三(san)氟丙基(ji)及氰基(ji)的引(yin)入(ru)則可(ke)(ke)(ke)提高硅橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)的耐(nai)溫(wen)(wen)及耐(nai)油性(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。硅橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)耐(nai)低溫(wen)(wen)性(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)良好，一般在-55℃下仍(reng)能(neng)(neng)(neng)工作。引(yin)入(ru)苯基(ji)后，可(ke)(ke)(ke)達-73℃。硅橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)的耐(nai)熱(re)性(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)也很突(tu)出，在180℃下可(ke)(ke)(ke)長期工作，稍高于200℃也能(neng)(neng)(neng)承受數周(zhou)或更長時間(jian)仍(reng)有(you)彈(dan)性(xing)(xing)，瞬時可(ke)(ke)(ke)耐(nai)300℃以上(shang)的高溫(wen)(wen)。硅橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)的透氣性(xing)(xing)好，氧氣透過率(lv)在合成(cheng)聚合物中是較高的。此外，硅橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)還具有(you)生理惰(duo)性(xing)(xing)、不會導致凝血的突(tu)出特性(xing)(xing)，因此在醫用(yong)領域應用(yong)廣泛(fan)。

主要品種

硅(gui)橡膠分(fen)類的(de)方法很多(duo)，通常按(an)(an)固化(hua)前的(de)形態分(fen)為(wei)固體(ti)硅(gui)橡膠和液體(ti)硅(gui)橡膠；按(an)(an)硫化(hua)溫度(du)分(fen)為(wei)室溫硫化(hua)硅(gui)橡膠，高溫硫化(hua)硅(gui)橡膠；按(an)(an)所用單體(ti)的(de)不同，可分(fen)為(wei)甲(jia)基乙烯(xi)(xi)基硅(gui)橡膠，甲(jia)基苯(ben)基乙烯(xi)(xi)基硅(gui)橡膠、氟硅(gui)，腈(jing)硅(gui)橡膠等(deng)；按(an)(an)性能和用途(tu)的(de)不同又可分(fen)為(wei)通用型、超耐低溫型、超耐高溫型、高強力型、耐油型、醫用型等(deng)等(deng)。

發展史

硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)早期是由(you)美國以(yi)三氯化(hua)鐵為催化(hua)劑合成的(de)(de)。1945年(nian)(nian)，硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)產(chan)品問世。1948年(nian)(nian)，采用高(gao)比(bi)表面積的(de)(de)氣相(xiang)法白炭黑補強的(de)(de)硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)研制成功，使硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)性能躍升到(dao)實用階段，奠定了現代(dai)硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)生(sheng)產(chan)技術(shu)的(de)(de)基礎。從二甲基二氯硅(gui)(gui)(gui)(gui)烷合成開始生(sheng)產(chan)硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)國家(jia)有美國。俄羅斯(si)、德國、日本、韓(han)國和中(zhong)(zhong)國等。中(zhong)(zhong)國硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)工業(ye)化(hua)研究始于1957年(nian)(nian)，多家(jia)研究所和企業(ye)陸續開發出各種硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)。到(dao)2003年(nian)(nian)底，中(zhong)(zhong)國硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)生(sheng)產(chan)能力為135千(qian)噸，其中(zhong)(zhong)高(gao)溫膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)100千(qian)噸。

高溫硫化硅橡膠

高(gao)溫硫(liu)(liu)(liu)(liu)化硅橡膠是(shi)指(zhi)聚硅氧(yang)烷(wan)變(bian)成(cheng)彈(dan)性體的(de)過(guo)程是(shi)經過(guo)高(gao)溫（110-170℃）硫(liu)(liu)(liu)(liu)化成(cheng)型的(de)。它主要(yao)(yao)以(yi)高(gao)分子量(liang)的(de)聚甲基乙烯基硅氧(yang)烷(wan)為(wei)生膠，混入補強填料、硫(liu)(liu)(liu)(liu)化劑等(deng)，在(zai)加熱加壓下硫(liu)(liu)(liu)(liu)化成(cheng)彈(dan)性體。硅橡膠的(de)補強主要(yao)(yao)是(shi)各(ge)(ge)種(zhong)(zhong)類型的(de)白炭黑(hei)，可使(shi)硫(liu)(liu)(liu)(liu)化膠的(de)強度增加數十倍。有時為(wei)了降低成(cheng)本(ben)或改善(shan)膠料性能(neng)及(ji)賦予(yu)硫(liu)(liu)(liu)(liu)化膠各(ge)(ge)種(zhong)(zhong)特殊的(de)性能(neng)，也(ye)加入相應(ying)的(de)各(ge)(ge)種(zhong)(zhong)添加劑。硫(liu)(liu)(liu)(liu)化劑是(shi)各(ge)(ge)種(zhong)(zhong)有機過(guo)氧(yang)化物或加成(cheng)反應(ying)催化劑。

加工成型(xing)方法如圖所(suo)示。一次(ci)硫(liu)(liu)化(hua)(hua)(hua)的(de)(de)(de)(de)目的(de)(de)(de)(de)是進(jin)行高分子鏈(lian)的(de)(de)(de)(de)交聯反應；二次(ci)硫(liu)(liu)化(hua)(hua)(hua)的(de)(de)(de)(de)目的(de)(de)(de)(de)是進(jin)行補充交聯、驅(qu)除硫(liu)(liu)化(hua)(hua)(hua)劑分解產物和其(qi)他(ta)揮(hui)發性化(hua)(hua)(hua)合物以穩定硫(liu)(liu)化(hua)(hua)(hua)膠的(de)(de)(de)(de)各項(xiang)性能。常用的(de)(de)(de)(de)設備(bei)有開(kai)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)性(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)顯著(zhu)的(de)(de)(de)(de)特征是高(gao)(gao)(gao)溫(wen)穩定性(xing)(xing)，雖然(ran)常溫(wen)下(xia)(xia)(xia)硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)強度僅是天然(ran)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)或某(mou)些(xie)合(he)成橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)一(yi)半，但在200℃以(yi)上的(de)(de)(de)(de)高(gao)(gao)(gao)溫(wen)環境下(xia)(xia)(xia)，硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)仍能(neng)(neng)(neng)保持一(yi)定的(de)(de)(de)(de)柔韌(ren)性(xing)(xing)、回彈性(xing)(xing)和表面硬度，且力(li)學性(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)無(wu)明(ming)顯變化。（2）低(di)溫(wen)性(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)玻璃化溫(wen)度一(yi)般(ban)為-70~-50℃，特殊配方可(ke)達-100℃，表明(ming)其低(di)溫(wen)性(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)優(you)(you)異。這(zhe)對航空、宇航工業(ye)的(de)(de)(de)(de)意義重大。（3）耐(nai)(nai)候性(xing)(xing)硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)中Si-O-Si鍵對氧(yang)、臭氧(yang)及紫外線等十分穩定，在不(bu)加(jia)任何添加(jia)劑的(de)(de)(de)(de)情況下(xia)(xia)(xia)，就(jiu)具有(you)(you)優(you)(you)良(liang)的(de)(de)(de)(de)耐(nai)(nai)候性(xing)(xing)。（4）電氣(qi)(qi)性(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)具有(you)(you)優(you)(you)異的(de)(de)(de)(de)絕(jue)緣性(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)，耐(nai)(nai)電暈性(xing)(xing)和耐(nai)(nai)電弧性(xing)(xing)也非常好(hao)。（5）物(wu)理機(ji)械性(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)常溫(wen)下(xia)(xia)(xia)的(de)(de)(de)(de)物(wu)理機(ji)械性(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)比通用橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)差，但在150℃的(de)(de)(de)(de)高(gao)(gao)(gao)溫(wen)和-50℃的(de)(de)(de)(de)低(di)溫(wen)下(xia)(xia)(xia)，其物(wu)理機(ji)械性(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)優(you)(you)于通用橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)。（6）耐(nai)(nai)油及化學試劑性(xing)(xing)。普通硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)具有(you)(you)中等的(de)(de)(de)(de)耐(nai)(nai)油、耐(nai)(nai)溶劑性(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。（7）氣(qi)(qi)體(ti)透過性(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。室溫(wen)下(xia)(xia)(xia)硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)對空氣(qi)(qi)、氮、氧(yang)、二氧(yang)化碳等氣(qi)(qi)體(ti)的(de)(de)(de)(de)透氣(qi)(qi)性(xing)(xing)比天然(ran)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)高(gao)(gao)(gao)出30-50倍。（8）生理惰性(xing)(xing)。硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)無(wu)毒，無(wu)味(wei)，無(wu)嗅，與人體(ti)組(zu)織不(bu)粘連，具有(you)(you)抗凝血作(zuo)用，對肌體(ti)組(zu)織的(de)(de)(de)(de)反應性(xing)(xing)非常少。特別適(shi)合(he)作(zuo)為醫用材料。

硅橡膠的用量

據中國汽(qi)車(che)(che)(che)(che)(che)工(gong)業(ye)協會(hui)統計，2012年，汽(qi)車(che)(che)(che)(che)(che)產銷分別達到1927.18萬(wan)(wan)輛和1930.64萬(wan)(wan)輛，同(tong)比分別增長4.63%和4.33%，汽(qi)車(che)(che)(che)(che)(che)工(gong)業(ye)硅橡(xiang)膠的(de)(de)用(yong)量(liang)(liang)約達2.0萬(wan)(wan)t。根據觀研天下的(de)(de)新研究，增加有機硅材料在汽(qi)車(che)(che)(che)(che)(che)零部件方面的(de)(de)用(yong)量(liang)(liang)，可以(yi)(yi)大幅度(du)提高(gao)(gao)汽(qi)車(che)(che)(che)(che)(che)的(de)(de)安全(quan)性(xing)能，因此，汽(qi)車(che)(che)(che)(che)(che)產量(liang)(liang)和單車(che)(che)(che)(che)(che)用(yong)量(liang)(liang)水平的(de)(de)提高(gao)(gao)都(dou)將(jiang)推動汽(qi)車(che)(che)(che)(che)(che)工(gong)業(ye)對(dui)硅橡(xiang)膠需求的(de)(de)增加。國家鼓勵自主(zhu)品(pin)牌(pai)的(de)(de)汽(qi)車(che)(che)(che)(che)(che)發展，關鍵(jian)汽(qi)車(che)(che)(che)(che)(che)零部件實(shi)現自主(zhu)化，《2012年度(du)黨政(zheng)機關公務用(yong)車(che)(che)(che)(che)(che)選(xuan)用(yong)車(che)(che)(che)(che)(che)型目(mu)錄（征求意(yi)見稿）》為(wei)自主(zhu)品(pin)牌(pai)擴(kuo)大在政(zheng)府(fu)采(cai)購(gou)的(de)(de)市(shi)場(chang)份額，為(wei)改變目(mu)前(qian)國內政(zheng)府(fu)采(cai)購(gou)以(yi)(yi)合資品(pin)牌(pai)產品(pin)為(wei)主(zhu)的(de)(de)局面提供(gong)(gong)了(le)保(bao)(bao)障。促進自主(zhu)品(pin)牌(pai)發展，國產汽(qi)車(che)(che)(che)(che)(che)業(ye)的(de)(de)繁榮(rong)將(jiang)為(wei)汽(qi)車(che)(che)(che)(che)(che)膠的(de)(de)應用(yong)提供(gong)(gong)有力保(bao)(bao)障。預測未來3年，我國室溫硫(liu)化硅橡(xiang)膠在汽(qi)車(che)(che)(che)(che)(che)行(xing)業(ye)將(jiang)以(yi)(yi)年均20%增長。

此外，硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠是(shi)重(zhong)要的非石(shi)油(you)(you)基合成橡(xiang)(xiang)(xiang)膠，約占非石(shi)油(you)(you)基合成橡(xiang)(xiang)(xiang)膠消費(fei)量的98%。但因為(wei)石(shi)油(you)(you)價格的大(da)幅上漲(zhang)，同時(shi)我國(guo)在(zai)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠的關鍵(jian)原料有機(ji)硅(gui)(gui)(gui)單(dan)(dan)(dan)體(ti)的生(sheng)產(chan)技術方面取得突(tu)破，有機(ji)硅(gui)(gui)(gui)單(dan)(dan)(dan)體(ti)的生(sheng)產(chan)技術在(zai)2005年(nian)前被幾家跨(kua)國(guo)公司壟(long)斷(duan)，但目前我國(guo)已發展(zhan)成為(wei)全球有機(ji)硅(gui)(gui)(gui)單(dan)(dan)(dan)體(ti)第1大(da)國(guo)，這2個(ge)方面原因使硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠的價格從2011年(nian)起(qi)開始低于石(shi)油(you)(you)基合成橡(xiang)(xiang)(xiang)膠，僅約為(wei)大(da)宗石(shi)油(you)(you)基橡(xiang)(xiang)(xiang)膠的80%～90%，成為(wei)廉價的合成橡(xiang)(xiang)(xiang)膠，并開始大(da)規模(mo)替代石(shi)油(you)(you)基合成橡(xiang)(xiang)(xiang)膠。這將極大(da)拓展(zhan)有機(ji)硅(gui)(gui)(gui)產(chan)業(ye)的市場(chang)空(kong)間，同時(shi)將帶動硅(gui)(gui)(gui)油(you)(you)、硅(gui)(gui)(gui)烷(wan)偶聯(lian)劑和硅(gui)(gui)(gui)樹脂等其他有機(ji)硅(gui)(gui)(gui)產(chan)品的消費(fei)。