硅橡膠是指主鏈由硅(gui)(gui)和氧原子交替(ti)構(gou)成(cheng)(cheng)，硅(gui)(gui)原子上通(tong)(tong)常連有(you)兩個(ge)有(you)機基(ji)(ji)(ji)團的(de)(de)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)。普通(tong)(tong)的(de)(de)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)主要由含甲(jia)基(ji)(ji)(ji)和少量乙烯基(ji)(ji)(ji)的(de)(de)硅(gui)(gui)氧鏈節組成(cheng)(cheng)。苯(ben)基(ji)(ji)(ji)的(de)(de)引(yin)入可提(ti)高(gao)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)耐(nai)(nai)(nai)高(gao)、低溫性(xing)(xing)能(neng)，三氟丙基(ji)(ji)(ji)及氰基(ji)(ji)(ji)的(de)(de)引(yin)入則可提(ti)高(gao)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)耐(nai)(nai)(nai)溫及耐(nai)(nai)(nai)油(you)性(xing)(xing)能(neng)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)耐(nai)(nai)(nai)低溫性(xing)(xing)能(neng)良好(hao)，一般(ban)在-55℃下(xia)仍能(neng)工作。引(yin)入苯(ben)基(ji)(ji)(ji)后(hou)，可達-73℃。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)耐(nai)(nai)(nai)熱性(xing)(xing)能(neng)也很突(tu)出(chu)，在180℃下(xia)可長(chang)期工作，稍(shao)高(gao)于200℃也能(neng)承受數周或更長(chang)時間(jian)仍有(you)彈性(xing)(xing)，瞬(shun)時可耐(nai)(nai)(nai)300℃以上的(de)(de)高(gao)溫。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)透氣性(xing)(xing)好(hao)，氧氣透過率(lv)在合(he)成(cheng)(cheng)聚(ju)合(he)物中是較高(gao)的(de)(de)。此(ci)外，硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)還具有(you)生理惰性(xing)(xing)、不會(hui)導(dao)致凝血的(de)(de)突(tu)出(chu)特性(xing)(xing)，因此(ci)在醫用領域應用廣泛。

主要品種

硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)分類的方法很多，通(tong)常(chang)按(an)固化(hua)(hua)前的形(xing)態分為(wei)(wei)固體(ti)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)和液體(ti)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)；按(an)硫(liu)化(hua)(hua)溫(wen)度(du)分為(wei)(wei)室溫(wen)硫(liu)化(hua)(hua)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)，高溫(wen)硫(liu)化(hua)(hua)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)；按(an)所(suo)用單體(ti)的不(bu)同，可(ke)分為(wei)(wei)甲基(ji)乙烯基(ji)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)，甲基(ji)苯基(ji)乙烯基(ji)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)、氟(fu)硅(gui)(gui)(gui)，腈硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)等；按(an)性能(neng)和用途的不(bu)同又可(ke)分為(wei)(wei)通(tong)用型(xing)(xing)(xing)、超耐低溫(wen)型(xing)(xing)(xing)、超耐高溫(wen)型(xing)(xing)(xing)、高強(qiang)力型(xing)(xing)(xing)、耐油型(xing)(xing)(xing)、醫用型(xing)(xing)(xing)等等。

發展史

硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)早期是由美國(guo)(guo)(guo)以(yi)三氯(lv)化鐵為催化劑合成(cheng)的(de)(de)(de)。1945年(nian)(nian)(nian)，硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)產(chan)品(pin)問世。1948年(nian)(nian)(nian)，采用(yong)高比表面積的(de)(de)(de)氣相法白炭(tan)黑(hei)補強的(de)(de)(de)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)研(yan)制成(cheng)功，使硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)性能躍升到實(shi)用(yong)階段(duan)，奠定了現代硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)生(sheng)產(chan)技術的(de)(de)(de)基礎。從二甲基二氯(lv)硅(gui)烷合成(cheng)開始(shi)生(sheng)產(chan)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)國(guo)(guo)(guo)家有美國(guo)(guo)(guo)。俄羅斯(si)、德國(guo)(guo)(guo)、日本、韓國(guo)(guo)(guo)和中(zhong)國(guo)(guo)(guo)等。中(zhong)國(guo)(guo)(guo)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)工(gong)業化研(yan)究始(shi)于1957年(nian)(nian)(nian)，多(duo)家研(yan)究所和企業陸續開發出(chu)各(ge)種硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)。到2003年(nian)(nian)(nian)底，中(zhong)國(guo)(guo)(guo)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)生(sheng)產(chan)能力為135千噸，其中(zhong)高溫(wen)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)100千噸。

高溫硫化硅橡膠

高溫硫(liu)化(hua)硅橡膠(jiao)是指聚硅氧(yang)烷(wan)變成(cheng)(cheng)(cheng)彈(dan)性(xing)體(ti)(ti)的(de)(de)過程是經過高溫（110-170℃）硫(liu)化(hua)成(cheng)(cheng)(cheng)型(xing)的(de)(de)。它主要(yao)以高分(fen)子量的(de)(de)聚甲基乙烯基硅氧(yang)烷(wan)為(wei)生膠(jiao)，混入補強(qiang)填料(liao)、硫(liu)化(hua)劑等，在(zai)加(jia)熱加(jia)壓下硫(liu)化(hua)成(cheng)(cheng)(cheng)彈(dan)性(xing)體(ti)(ti)。硅橡膠(jiao)的(de)(de)補強(qiang)主要(yao)是各(ge)種類型(xing)的(de)(de)白炭黑，可使硫(liu)化(hua)膠(jiao)的(de)(de)強(qiang)度增加(jia)數十倍。有時為(wei)了降低成(cheng)(cheng)(cheng)本或(huo)(huo)改善膠(jiao)料(liao)性(xing)能及賦予硫(liu)化(hua)膠(jiao)各(ge)種特殊的(de)(de)性(xing)能，也加(jia)入相應的(de)(de)各(ge)種添加(jia)劑。硫(liu)化(hua)劑是各(ge)種有機過氧(yang)化(hua)物(wu)或(huo)(huo)加(jia)成(cheng)(cheng)(cheng)反應催化(hua)劑。

加(jia)工成型方法如圖所(suo)示。一(yi)次硫(liu)化的目的是進行高分(fen)子鏈(lian)的交(jiao)聯(lian)反應；二(er)次硫(liu)化的目的是進行補充交(jiao)聯(lian)、驅除硫(liu)化劑分(fen)解(jie)產物(wu)和其他(ta)揮發性化合物(wu)以穩定硫(liu)化膠的各項性能。常用的設備(bei)有開放式煉膠機、捏(nie)合機及真空密煉機。

主要性能

（1）高(gao)溫性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)。硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)顯著(zhu)的(de)(de)(de)特征是高(gao)溫穩定性(xing)(xing)(xing)(xing)，雖然常溫下硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)強度僅(jin)是天然橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)或某些合成橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)一半，但在200℃以上的(de)(de)(de)高(gao)溫環(huan)境下，硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)仍能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)保(bao)持一定的(de)(de)(de)柔韌性(xing)(xing)(xing)(xing)、回彈(dan)性(xing)(xing)(xing)(xing)和(he)表面硬度，且力學性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)無(wu)明顯變化(hua)。（2）低(di)溫性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)玻璃化(hua)溫度一般(ban)為-70~-50℃，特殊配(pei)方可達-100℃，表明其(qi)(qi)低(di)溫性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)優(you)異。這(zhe)對(dui)航空、宇航工(gong)業的(de)(de)(de)意義重大。（3）耐(nai)候(hou)性(xing)(xing)(xing)(xing)硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)中Si-O-Si鍵對(dui)氧、臭氧及(ji)紫外線等十分穩定，在不(bu)加(jia)任何添加(jia)劑的(de)(de)(de)情況下，就(jiu)具(ju)(ju)有優(you)良的(de)(de)(de)耐(nai)候(hou)性(xing)(xing)(xing)(xing)。（4）電氣(qi)(qi)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)。硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)具(ju)(ju)有優(you)異的(de)(de)(de)絕緣性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)，耐(nai)電暈性(xing)(xing)(xing)(xing)和(he)耐(nai)電弧性(xing)(xing)(xing)(xing)也非(fei)(fei)常好(hao)。（5）物(wu)理機(ji)械性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)。硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)常溫下的(de)(de)(de)物(wu)理機(ji)械性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)比通(tong)用(yong)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)差，但在150℃的(de)(de)(de)高(gao)溫和(he)-50℃的(de)(de)(de)低(di)溫下，其(qi)(qi)物(wu)理機(ji)械性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)優(you)于通(tong)用(yong)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)。（6）耐(nai)油及(ji)化(hua)學試劑性(xing)(xing)(xing)(xing)。普通(tong)硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)具(ju)(ju)有中等的(de)(de)(de)耐(nai)油、耐(nai)溶劑性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)。（7）氣(qi)(qi)體透過性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)。室溫下硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)對(dui)空氣(qi)(qi)、氮、氧、二(er)氧化(hua)碳(tan)等氣(qi)(qi)體的(de)(de)(de)透氣(qi)(qi)性(xing)(xing)(xing)(xing)比天然橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)高(gao)出30-50倍(bei)。（8）生理惰性(xing)(xing)(xing)(xing)。硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)無(wu)毒，無(wu)味，無(wu)嗅，與人體組(zu)(zu)織不(bu)粘連，具(ju)(ju)有抗(kang)凝(ning)血作(zuo)用(yong)，對(dui)肌體組(zu)(zu)織的(de)(de)(de)反應性(xing)(xing)(xing)(xing)非(fei)(fei)常少。特別適合作(zuo)為醫用(yong)材料。

硅橡膠的用量

據中國汽(qi)(qi)車(che)(che)工(gong)業(ye)協會統計，2012年，汽(qi)(qi)車(che)(che)產(chan)(chan)銷分別(bie)達到1927.18萬(wan)輛和(he)1930.64萬(wan)輛，同比分別(bie)增(zeng)(zeng)長(chang)4.63%和(he)4.33%，汽(qi)(qi)車(che)(che)工(gong)業(ye)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)的用(yong)(yong)(yong)(yong)量(liang)約(yue)達2.0萬(wan)t。根據觀研(yan)(yan)天下的新(xin)研(yan)(yan)究，增(zeng)(zeng)加有機(ji)硅(gui)材料在汽(qi)(qi)車(che)(che)零部件方面的用(yong)(yong)(yong)(yong)量(liang)，可以(yi)(yi)大幅度提(ti)高汽(qi)(qi)車(che)(che)的安全(quan)性能，因此，汽(qi)(qi)車(che)(che)產(chan)(chan)量(liang)和(he)單車(che)(che)用(yong)(yong)(yong)(yong)量(liang)水(shui)平的提(ti)高都將(jiang)推動汽(qi)(qi)車(che)(che)工(gong)業(ye)對硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)需求(qiu)的增(zeng)(zeng)加。國家鼓勵(li)自(zi)主品(pin)(pin)牌的汽(qi)(qi)車(che)(che)發(fa)展，關(guan)鍵汽(qi)(qi)車(che)(che)零部件實現(xian)自(zi)主化，《2012年度黨政(zheng)機(ji)關(guan)公務用(yong)(yong)(yong)(yong)車(che)(che)選用(yong)(yong)(yong)(yong)車(che)(che)型目錄（征求(qiu)意(yi)見稿）》為(wei)自(zi)主品(pin)(pin)牌擴大在政(zheng)府(fu)采購(gou)的市場份額，為(wei)改(gai)變目前(qian)國內政(zheng)府(fu)采購(gou)以(yi)(yi)合資品(pin)(pin)牌產(chan)(chan)品(pin)(pin)為(wei)主的局面提(ti)供(gong)了保障。促進自(zi)主品(pin)(pin)牌發(fa)展，國產(chan)(chan)汽(qi)(qi)車(che)(che)業(ye)的繁榮(rong)將(jiang)為(wei)汽(qi)(qi)車(che)(che)膠(jiao)的應用(yong)(yong)(yong)(yong)提(ti)供(gong)有力(li)保障。預測(ce)未來3年，我國室溫(wen)硫化硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)在汽(qi)(qi)車(che)(che)行業(ye)將(jiang)以(yi)(yi)年均20%增(zeng)(zeng)長(chang)。

此外，硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)是重要(yao)的(de)非石油(you)基(ji)(ji)(ji)合(he)成(cheng)(cheng)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)，約占(zhan)非石油(you)基(ji)(ji)(ji)合(he)成(cheng)(cheng)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)消費量的(de)98%。但(dan)因為石油(you)價格的(de)大幅上(shang)漲，同(tong)時我國在硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)關鍵(jian)原(yuan)料(liao)有機(ji)(ji)(ji)硅(gui)(gui)單(dan)(dan)體的(de)生(sheng)產技術方面取得突破，有機(ji)(ji)(ji)硅(gui)(gui)單(dan)(dan)體的(de)生(sheng)產技術在2005年前(qian)被幾(ji)家跨國公司(si)壟(long)斷，但(dan)目前(qian)我國已發展成(cheng)(cheng)為全(quan)球(qiu)有機(ji)(ji)(ji)硅(gui)(gui)單(dan)(dan)體第1大國，這2個方面原(yuan)因使(shi)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)價格從2011年起開始低(di)于石油(you)基(ji)(ji)(ji)合(he)成(cheng)(cheng)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)，僅(jin)約為大宗石油(you)基(ji)(ji)(ji)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)80%～90%，成(cheng)(cheng)為廉價的(de)合(he)成(cheng)(cheng)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)，并開始大規模替代石油(you)基(ji)(ji)(ji)合(he)成(cheng)(cheng)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)。這將極(ji)大拓(tuo)展有機(ji)(ji)(ji)硅(gui)(gui)產業的(de)市(shi)場空間(jian)，同(tong)時將帶動(dong)硅(gui)(gui)油(you)、硅(gui)(gui)烷(wan)偶聯劑和硅(gui)(gui)樹脂等其(qi)他有機(ji)(ji)(ji)硅(gui)(gui)產品的(de)消費。