硅橡膠是指(zhi)主鏈由硅(gui)和(he)氧(yang)原(yuan)子交替構成(cheng)，硅(gui)原(yuan)子上(shang)通(tong)常連有兩個(ge)有機基團的(de)(de)(de)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)。普通(tong)的(de)(de)(de)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)主要由含甲(jia)基和(he)少量乙烯(xi)基的(de)(de)(de)硅(gui)氧(yang)鏈節(jie)組成(cheng)。苯基的(de)(de)(de)引入可提高(gao)(gao)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)耐(nai)高(gao)(gao)、低溫(wen)性能(neng)，三氟丙(bing)基及(ji)氰基的(de)(de)(de)引入則可提高(gao)(gao)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)耐(nai)溫(wen)及(ji)耐(nai)油性能(neng)。硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)耐(nai)低溫(wen)性能(neng)良好(hao)，一(yi)般在(zai)-55℃下仍能(neng)工(gong)作(zuo)。引入苯基后，可達(da)-73℃。硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)耐(nai)熱性能(neng)也很突出，在(zai)180℃下可長期工(gong)作(zuo)，稍高(gao)(gao)于200℃也能(neng)承受數周或更長時(shi)間仍有彈性，瞬時(shi)可耐(nai)300℃以上(shang)的(de)(de)(de)高(gao)(gao)溫(wen)。硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)透(tou)氣性好(hao)，氧(yang)氣透(tou)過率(lv)在(zai)合(he)成(cheng)聚合(he)物中是較高(gao)(gao)的(de)(de)(de)。此(ci)外，硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)還具有生理惰性、不會導致凝血的(de)(de)(de)突出特性，因此(ci)在(zai)醫(yi)用領(ling)域應用廣泛(fan)。

主要品種

硅橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)分(fen)(fen)(fen)類的(de)(de)方(fang)法很多，通(tong)常按(an)固化(hua)(hua)(hua)(hua)前的(de)(de)形(xing)態(tai)分(fen)(fen)(fen)為(wei)固體(ti)硅橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)和液體(ti)硅橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)；按(an)硫化(hua)(hua)(hua)(hua)溫(wen)度分(fen)(fen)(fen)為(wei)室溫(wen)硫化(hua)(hua)(hua)(hua)硅橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)，高溫(wen)硫化(hua)(hua)(hua)(hua)硅橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)；按(an)所用單體(ti)的(de)(de)不(bu)同(tong)，可分(fen)(fen)(fen)為(wei)甲(jia)基(ji)(ji)乙(yi)烯(xi)(xi)基(ji)(ji)硅橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)，甲(jia)基(ji)(ji)苯基(ji)(ji)乙(yi)烯(xi)(xi)基(ji)(ji)硅橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)、氟硅，腈硅橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)等(deng)；按(an)性能和用途(tu)的(de)(de)不(bu)同(tong)又可分(fen)(fen)(fen)為(wei)通(tong)用型、超耐低溫(wen)型、超耐高溫(wen)型、高強(qiang)力型、耐油型、醫用型等(deng)等(deng)。

發展史

硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)早期是由美國(guo)(guo)以三氯化(hua)鐵為(wei)催化(hua)劑合成(cheng)的(de)。1945年，硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)產(chan)品問世。1948年，采用(yong)高比表面積的(de)氣相法白炭黑補強的(de)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)研(yan)制(zhi)成(cheng)功，使硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)性能躍(yue)升到(dao)實用(yong)階段，奠定了現代硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)生(sheng)產(chan)技術(shu)的(de)基礎(chu)。從二(er)甲基二(er)氯硅(gui)(gui)(gui)烷合成(cheng)開始(shi)生(sheng)產(chan)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)國(guo)(guo)家(jia)(jia)有美國(guo)(guo)。俄羅斯、德國(guo)(guo)、日本、韓國(guo)(guo)和中國(guo)(guo)等(deng)。中國(guo)(guo)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)工業(ye)化(hua)研(yan)究(jiu)始(shi)于1957年，多家(jia)(jia)研(yan)究(jiu)所(suo)和企業(ye)陸續開發出各種硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)。到(dao)2003年底，中國(guo)(guo)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)生(sheng)產(chan)能力為(wei)135千噸，其(qi)中高溫膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)100千噸。

高溫硫化硅橡膠

高溫(wen)硫(liu)化(hua)(hua)(hua)硅橡膠(jiao)(jiao)是指聚硅氧(yang)(yang)烷變成(cheng)彈(dan)(dan)性(xing)體的(de)(de)(de)過程是經過高溫(wen)（110-170℃）硫(liu)化(hua)(hua)(hua)成(cheng)型的(de)(de)(de)。它主要以高分子量的(de)(de)(de)聚甲基乙烯基硅氧(yang)(yang)烷為(wei)生(sheng)膠(jiao)(jiao)，混入(ru)補強(qiang)填(tian)料、硫(liu)化(hua)(hua)(hua)劑(ji)等(deng)，在加(jia)(jia)(jia)熱加(jia)(jia)(jia)壓(ya)下硫(liu)化(hua)(hua)(hua)成(cheng)彈(dan)(dan)性(xing)體。硅橡膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)補強(qiang)主要是各(ge)種類型的(de)(de)(de)白炭(tan)黑，可使硫(liu)化(hua)(hua)(hua)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)強(qiang)度增加(jia)(jia)(jia)數十倍。有(you)時(shi)為(wei)了降低(di)成(cheng)本或改善(shan)膠(jiao)(jiao)料性(xing)能及賦(fu)予硫(liu)化(hua)(hua)(hua)膠(jiao)(jiao)各(ge)種特(te)殊的(de)(de)(de)性(xing)能，也加(jia)(jia)(jia)入(ru)相應的(de)(de)(de)各(ge)種添加(jia)(jia)(jia)劑(ji)。硫(liu)化(hua)(hua)(hua)劑(ji)是各(ge)種有(you)機過氧(yang)(yang)化(hua)(hua)(hua)物或加(jia)(jia)(jia)成(cheng)反應催化(hua)(hua)(hua)劑(ji)。

加工(gong)成型方法如圖所示(shi)。一次硫化的(de)(de)目(mu)的(de)(de)是(shi)進行(xing)高分子(zi)鏈的(de)(de)交(jiao)聯反應；二次硫化的(de)(de)目(mu)的(de)(de)是(shi)進行(xing)補充交(jiao)聯、驅除硫化劑分解產物和其他(ta)揮發性化合物以穩定(ding)硫化膠的(de)(de)各項性能。常用的(de)(de)設備有開(kai)放式煉膠機、捏合機及真空(kong)密(mi)煉機。

主要性能

（1）高(gao)溫(wen)(wen)(wen)性(xing)(xing)能(neng)(neng)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)顯著的(de)(de)(de)特征是高(gao)溫(wen)(wen)(wen)穩(wen)定性(xing)(xing)，雖然常溫(wen)(wen)(wen)下(xia)(xia)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)強度(du)(du)僅是天(tian)然橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)或(huo)某(mou)些合成橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)一(yi)半(ban)，但在200℃以上的(de)(de)(de)高(gao)溫(wen)(wen)(wen)環境(jing)下(xia)(xia)，硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)仍能(neng)(neng)保持一(yi)定的(de)(de)(de)柔(rou)韌性(xing)(xing)、回彈性(xing)(xing)和表面硬(ying)度(du)(du)，且力(li)學(xue)性(xing)(xing)能(neng)(neng)無(wu)明(ming)顯變化。（2）低溫(wen)(wen)(wen)性(xing)(xing)能(neng)(neng)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)玻璃(li)化溫(wen)(wen)(wen)度(du)(du)一(yi)般(ban)為-70~-50℃，特殊配方可達-100℃，表明(ming)其低溫(wen)(wen)(wen)性(xing)(xing)能(neng)(neng)優(you)異(yi)。這對(dui)航空、宇航工(gong)業的(de)(de)(de)意義重大。（3）耐(nai)(nai)候性(xing)(xing)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)中Si-O-Si鍵(jian)對(dui)氧(yang)、臭氧(yang)及紫(zi)外線等(deng)(deng)(deng)十分穩(wen)定，在不(bu)加(jia)任何添加(jia)劑(ji)的(de)(de)(de)情(qing)況下(xia)(xia)，就具有(you)優(you)良的(de)(de)(de)耐(nai)(nai)候性(xing)(xing)。（4）電氣(qi)性(xing)(xing)能(neng)(neng)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)具有(you)優(you)異(yi)的(de)(de)(de)絕緣性(xing)(xing)能(neng)(neng)，耐(nai)(nai)電暈性(xing)(xing)和耐(nai)(nai)電弧性(xing)(xing)也非常好。（5）物(wu)理(li)機械(xie)(xie)性(xing)(xing)能(neng)(neng)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)常溫(wen)(wen)(wen)下(xia)(xia)的(de)(de)(de)物(wu)理(li)機械(xie)(xie)性(xing)(xing)能(neng)(neng)比通用(yong)(yong)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)差，但在150℃的(de)(de)(de)高(gao)溫(wen)(wen)(wen)和-50℃的(de)(de)(de)低溫(wen)(wen)(wen)下(xia)(xia)，其物(wu)理(li)機械(xie)(xie)性(xing)(xing)能(neng)(neng)優(you)于通用(yong)(yong)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)。（6）耐(nai)(nai)油及化學(xue)試劑(ji)性(xing)(xing)。普通硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)具有(you)中等(deng)(deng)(deng)的(de)(de)(de)耐(nai)(nai)油、耐(nai)(nai)溶劑(ji)性(xing)(xing)能(neng)(neng)。（7）氣(qi)體(ti)透過(guo)性(xing)(xing)能(neng)(neng)。室溫(wen)(wen)(wen)下(xia)(xia)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)對(dui)空氣(qi)、氮(dan)、氧(yang)、二氧(yang)化碳等(deng)(deng)(deng)氣(qi)體(ti)的(de)(de)(de)透氣(qi)性(xing)(xing)比天(tian)然橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)高(gao)出30-50倍。（8）生理(li)惰性(xing)(xing)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(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)抗凝血作用(yong)(yong)，對(dui)肌體(ti)組(zu)織的(de)(de)(de)反應(ying)性(xing)(xing)非常少。特別適合作為醫(yi)用(yong)(yong)材料。

硅橡膠的用量

據(ju)中(zhong)國(guo)汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)工(gong)業(ye)協會統計，2012年，汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)產銷分別達到1927.18萬輛(liang)和1930.64萬輛(liang)，同比分別增長4.63%和4.33%，汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)工(gong)業(ye)硅(gui)橡膠(jiao)的(de)(de)用(yong)(yong)量約達2.0萬t。根據(ju)觀研天下的(de)(de)新研究，增加有機硅(gui)材料(liao)在汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)零(ling)部件方面的(de)(de)用(yong)(yong)量，可(ke)以大幅度提(ti)高汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)的(de)(de)安全(quan)性能，因(yin)此，汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)產量和單車(che)(che)(che)用(yong)(yong)量水平的(de)(de)提(ti)高都將推動汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)工(gong)業(ye)對硅(gui)橡膠(jiao)需求的(de)(de)增加。國(guo)家鼓勵自(zi)(zi)主(zhu)(zhu)品牌(pai)的(de)(de)汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)發(fa)展，關(guan)鍵汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)零(ling)部件實現自(zi)(zi)主(zhu)(zhu)化，《2012年度黨政(zheng)機關(guan)公(gong)務用(yong)(yong)車(che)(che)(che)選用(yong)(yong)車(che)(che)(che)型目錄（征求意見稿）》為(wei)自(zi)(zi)主(zhu)(zhu)品牌(pai)擴大在政(zheng)府(fu)采購的(de)(de)市(shi)場份額(e)，為(wei)改變目前國(guo)內政(zheng)府(fu)采購以合資品牌(pai)產品為(wei)主(zhu)(zhu)的(de)(de)局面提(ti)供了(le)保障(zhang)。促進自(zi)(zi)主(zhu)(zhu)品牌(pai)發(fa)展，國(guo)產汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)業(ye)的(de)(de)繁榮將為(wei)汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)膠(jiao)的(de)(de)應用(yong)(yong)提(ti)供有力保障(zhang)。預測未(wei)來3年，我國(guo)室(shi)溫硫(liu)化硅(gui)橡膠(jiao)在汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)行業(ye)將以年均20%增長。

此外，硅(gui)橡膠(jiao)是重要的(de)非石油(you)基(ji)(ji)合(he)(he)成(cheng)橡膠(jiao)，約(yue)占(zhan)非石油(you)基(ji)(ji)合(he)(he)成(cheng)橡膠(jiao)消費量的(de)98%。但因為石油(you)價格的(de)大幅上(shang)漲(zhang)，同時(shi)(shi)我國在硅(gui)橡膠(jiao)的(de)關鍵原(yuan)料有(you)機硅(gui)單(dan)體的(de)生產技(ji)術方面取(qu)得突破，有(you)機硅(gui)單(dan)體的(de)生產技(ji)術在2005年前(qian)被幾家跨國公(gong)司壟(long)斷，但目前(qian)我國已發展成(cheng)為全球(qiu)有(you)機硅(gui)單(dan)體第1大國，這2個方面原(yuan)因使硅(gui)橡膠(jiao)的(de)價格從2011年起開(kai)始(shi)低于石油(you)基(ji)(ji)合(he)(he)成(cheng)橡膠(jiao)，僅約(yue)為大宗石油(you)基(ji)(ji)橡膠(jiao)的(de)80%～90%，成(cheng)為廉(lian)價的(de)合(he)(he)成(cheng)橡膠(jiao)，并開(kai)始(shi)大規(gui)模替代(dai)石油(you)基(ji)(ji)合(he)(he)成(cheng)橡膠(jiao)。這將極大拓(tuo)展有(you)機硅(gui)產業的(de)市場空間，同時(shi)(shi)將帶動硅(gui)油(you)、硅(gui)烷偶聯(lian)劑和(he)硅(gui)樹脂等其他有(you)機硅(gui)產品的(de)消費。