硅橡膠是指主鏈(lian)由硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)和(he)氧原(yuan)子(zi)交替構成，硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)原(yuan)子(zi)上(shang)通(tong)常連有(you)(you)兩個(ge)有(you)(you)機基團(tuan)的橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)。普(pu)通(tong)的硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)主要由含甲基和(he)少(shao)量乙(yi)烯基的硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)氧鏈(lian)節組成。苯(ben)基的引入(ru)可(ke)(ke)提高(gao)(gao)硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的耐(nai)高(gao)(gao)、低(di)溫性(xing)(xing)能(neng)(neng)，三氟丙基及氰基的引入(ru)則可(ke)(ke)提高(gao)(gao)硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的耐(nai)溫及耐(nai)油性(xing)(xing)能(neng)(neng)。硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)耐(nai)低(di)溫性(xing)(xing)能(neng)(neng)良好，一般在-55℃下仍能(neng)(neng)工作(zuo)。引入(ru)苯(ben)基后(hou)，可(ke)(ke)達-73℃。硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的耐(nai)熱(re)性(xing)(xing)能(neng)(neng)也(ye)很(hen)突出，在180℃下可(ke)(ke)長(chang)期工作(zuo)，稍高(gao)(gao)于200℃也(ye)能(neng)(neng)承受數周或(huo)更長(chang)時(shi)間仍有(you)(you)彈性(xing)(xing)，瞬時(shi)可(ke)(ke)耐(nai)300℃以上(shang)的高(gao)(gao)溫。硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的透(tou)氣性(xing)(xing)好，氧氣透(tou)過率在合成聚合物中(zhong)是較高(gao)(gao)的。此(ci)外，硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)還(huan)具有(you)(you)生(sheng)理惰(duo)性(xing)(xing)、不會導致凝血的突出特性(xing)(xing)，因此(ci)在醫用領域應(ying)用廣泛。

主要品種

硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)分(fen)類的(de)方法很(hen)多，通(tong)常按(an)固(gu)化前的(de)形態分(fen)為固(gu)體硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)和(he)液體硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)；按(an)硫(liu)化溫(wen)度分(fen)為室溫(wen)硫(liu)化硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)，高(gao)溫(wen)硫(liu)化硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)；按(an)所用(yong)單體的(de)不同，可分(fen)為甲(jia)(jia)基(ji)(ji)乙烯基(ji)(ji)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)，甲(jia)(jia)基(ji)(ji)苯基(ji)(ji)乙烯基(ji)(ji)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)、氟硅(gui)(gui)，腈(jing)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)等(deng)；按(an)性能和(he)用(yong)途的(de)不同又可分(fen)為通(tong)用(yong)型(xing)、超(chao)耐(nai)低溫(wen)型(xing)、超(chao)耐(nai)高(gao)溫(wen)型(xing)、高(gao)強力型(xing)、耐(nai)油(you)型(xing)、醫用(yong)型(xing)等(deng)等(deng)。

發展史

硅橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)早(zao)期(qi)是由美(mei)國(guo)(guo)以三氯(lv)(lv)化(hua)(hua)鐵為催(cui)化(hua)(hua)劑合成(cheng)的(de)。1945年(nian)，硅橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)產(chan)(chan)品問(wen)世。1948年(nian)，采用高比表(biao)面積的(de)氣相法白炭(tan)黑補強的(de)硅橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)研制成(cheng)功，使硅橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)性能躍升到(dao)實用階段，奠定了現代(dai)硅橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)生(sheng)(sheng)產(chan)(chan)技(ji)術的(de)基(ji)礎。從二(er)甲基(ji)二(er)氯(lv)(lv)硅烷合成(cheng)開始(shi)生(sheng)(sheng)產(chan)(chan)硅橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)國(guo)(guo)家有美(mei)國(guo)(guo)。俄羅斯、德國(guo)(guo)、日本、韓(han)國(guo)(guo)和中(zhong)國(guo)(guo)等。中(zhong)國(guo)(guo)硅橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)工業(ye)化(hua)(hua)研究始(shi)于1957年(nian)，多家研究所和企(qi)業(ye)陸(lu)續開發出(chu)各種(zhong)硅橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)。到(dao)2003年(nian)底，中(zhong)國(guo)(guo)硅橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)生(sheng)(sheng)產(chan)(chan)能力為135千噸(dun)，其中(zhong)高溫膠(jiao)(jiao)100千噸(dun)。

高溫硫化硅橡膠

高溫硫(liu)化硅(gui)(gui)橡(xiang)膠是(shi)指聚硅(gui)(gui)氧烷變成(cheng)(cheng)彈性(xing)體的(de)(de)過程(cheng)是(shi)經過高溫（110-170℃）硫(liu)化成(cheng)(cheng)型(xing)的(de)(de)。它主要以高分子量(liang)的(de)(de)聚甲基乙烯基硅(gui)(gui)氧烷為生膠，混入(ru)(ru)補強(qiang)(qiang)填(tian)料、硫(liu)化劑等，在加熱(re)加壓下硫(liu)化成(cheng)(cheng)彈性(xing)體。硅(gui)(gui)橡(xiang)膠的(de)(de)補強(qiang)(qiang)主要是(shi)各(ge)種類型(xing)的(de)(de)白炭黑，可使硫(liu)化膠的(de)(de)強(qiang)(qiang)度(du)增加數十倍(bei)。有時為了降低成(cheng)(cheng)本(ben)或(huo)改(gai)善膠料性(xing)能及賦予硫(liu)化膠各(ge)種特殊的(de)(de)性(xing)能，也加入(ru)(ru)相(xiang)應的(de)(de)各(ge)種添加劑。硫(liu)化劑是(shi)各(ge)種有機過氧化物或(huo)加成(cheng)(cheng)反應催化劑。

加工成型方法如圖所(suo)示。一次硫(liu)(liu)化(hua)的目(mu)的是(shi)進行(xing)高分子鏈的交聯反應；二次硫(liu)(liu)化(hua)的目(mu)的是(shi)進行(xing)補充(chong)交聯、驅(qu)除硫(liu)(liu)化(hua)劑(ji)分解產物和其他揮(hui)發性化(hua)合物以(yi)穩(wen)定硫(liu)(liu)化(hua)膠的各項性能。常用(yong)的設備(bei)有開(kai)放式(shi)煉膠機、捏合機及真空密(mi)煉機。

主要性能

（1）高(gao)溫(wen)(wen)(wen)(wen)性(xing)(xing)能(neng)(neng)。硅橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)顯著的(de)(de)特(te)征是高(gao)溫(wen)(wen)(wen)(wen)穩(wen)定性(xing)(xing)，雖然(ran)常(chang)(chang)溫(wen)(wen)(wen)(wen)下硅橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)強度僅是天然(ran)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)或某些合(he)成橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)一(yi)(yi)半，但在200℃以上的(de)(de)高(gao)溫(wen)(wen)(wen)(wen)環境下，硅橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)仍能(neng)(neng)保持一(yi)(yi)定的(de)(de)柔(rou)韌性(xing)(xing)、回彈性(xing)(xing)和表(biao)面硬度，且(qie)力(li)學(xue)性(xing)(xing)能(neng)(neng)無(wu)明顯變化(hua)。（2）低溫(wen)(wen)(wen)(wen)性(xing)(xing)能(neng)(neng)硅橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)玻璃化(hua)溫(wen)(wen)(wen)(wen)度一(yi)(yi)般為-70~-50℃，特(te)殊配方可達-100℃，表(biao)明其低溫(wen)(wen)(wen)(wen)性(xing)(xing)能(neng)(neng)優(you)異。這對航空、宇航工業(ye)的(de)(de)意義(yi)重大(da)。（3）耐(nai)候性(xing)(xing)硅橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)中Si-O-Si鍵對氧(yang)、臭(chou)氧(yang)及紫外線(xian)等(deng)十分穩(wen)定，在不(bu)加任何添加劑的(de)(de)情況下，就具(ju)有優(you)良的(de)(de)耐(nai)候性(xing)(xing)。（4）電氣(qi)(qi)性(xing)(xing)能(neng)(neng)。硅橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)具(ju)有優(you)異的(de)(de)絕(jue)緣性(xing)(xing)能(neng)(neng)，耐(nai)電暈性(xing)(xing)和耐(nai)電弧性(xing)(xing)也非常(chang)(chang)好(hao)。（5）物理(li)機械性(xing)(xing)能(neng)(neng)。硅橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)常(chang)(chang)溫(wen)(wen)(wen)(wen)下的(de)(de)物理(li)機械性(xing)(xing)能(neng)(neng)比通用橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)差，但在150℃的(de)(de)高(gao)溫(wen)(wen)(wen)(wen)和-50℃的(de)(de)低溫(wen)(wen)(wen)(wen)下，其物理(li)機械性(xing)(xing)能(neng)(neng)優(you)于通用橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)。（6）耐(nai)油(you)及化(hua)學(xue)試劑性(xing)(xing)。普通硅橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)具(ju)有中等(deng)的(de)(de)耐(nai)油(you)、耐(nai)溶(rong)劑性(xing)(xing)能(neng)(neng)。（7）氣(qi)(qi)體透過(guo)性(xing)(xing)能(neng)(neng)。室溫(wen)(wen)(wen)(wen)下硅橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)對空氣(qi)(qi)、氮(dan)、氧(yang)、二氧(yang)化(hua)碳等(deng)氣(qi)(qi)體的(de)(de)透氣(qi)(qi)性(xing)(xing)比天然(ran)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)高(gao)出30-50倍。（8）生理(li)惰(duo)性(xing)(xing)。硅橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)無(wu)毒(du)，無(wu)味，無(wu)嗅，與人體組(zu)織不(bu)粘連，具(ju)有抗凝血作用，對肌體組(zu)織的(de)(de)反應性(xing)(xing)非常(chang)(chang)少。特(te)別適合(he)作為醫用材料。

硅橡膠的用量

據中國汽車(che)(che)(che)工(gong)(gong)業(ye)協會統計，2012年，汽車(che)(che)(che)產銷分別達到1927.18萬輛和(he)1930.64萬輛，同(tong)比(bi)分別增(zeng)長(chang)4.63%和(he)4.33%，汽車(che)(che)(che)工(gong)(gong)業(ye)硅(gui)橡膠的(de)(de)(de)用量約達2.0萬t。根據觀研天下的(de)(de)(de)新(xin)研究，增(zeng)加有(you)機硅(gui)材料在(zai)汽車(che)(che)(che)零(ling)(ling)部(bu)件方(fang)面的(de)(de)(de)用量，可以(yi)大幅(fu)度提高汽車(che)(che)(che)的(de)(de)(de)安全(quan)性(xing)能，因此(ci)，汽車(che)(che)(che)產量和(he)單車(che)(che)(che)用量水(shui)平(ping)的(de)(de)(de)提高都(dou)將(jiang)推動汽車(che)(che)(che)工(gong)(gong)業(ye)對硅(gui)橡膠需求(qiu)的(de)(de)(de)增(zeng)加。國家(jia)鼓(gu)勵自(zi)主(zhu)品(pin)牌(pai)的(de)(de)(de)汽車(che)(che)(che)發(fa)展(zhan)，關(guan)鍵汽車(che)(che)(che)零(ling)(ling)部(bu)件實現自(zi)主(zhu)化(hua)，《2012年度黨(dang)政機關(guan)公務用車(che)(che)(che)選用車(che)(che)(che)型(xing)目(mu)錄（征求(qiu)意見(jian)稿(gao)）》為自(zi)主(zhu)品(pin)牌(pai)擴大在(zai)政府采購(gou)(gou)的(de)(de)(de)市場份(fen)額，為改變目(mu)前國內政府采購(gou)(gou)以(yi)合資品(pin)牌(pai)產品(pin)為主(zhu)的(de)(de)(de)局(ju)面提供了(le)保(bao)障。促進自(zi)主(zhu)品(pin)牌(pai)發(fa)展(zhan)，國產汽車(che)(che)(che)業(ye)的(de)(de)(de)繁榮(rong)將(jiang)為汽車(che)(che)(che)膠的(de)(de)(de)應(ying)用提供有(you)力保(bao)障。預測未來3年，我國室(shi)溫硫化(hua)硅(gui)橡膠在(zai)汽車(che)(che)(che)行(xing)業(ye)將(jiang)以(yi)年均(jun)20%增(zeng)長(chang)。

此外，硅橡膠(jiao)(jiao)(jiao)是(shi)重(zhong)要(yao)的非(fei)石(shi)油(you)(you)(you)基合(he)成(cheng)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)，約占非(fei)石(shi)油(you)(you)(you)基合(he)成(cheng)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)消(xiao)費(fei)量(liang)的98%。但因為(wei)石(shi)油(you)(you)(you)價格(ge)的大幅上漲，同時(shi)我國在(zai)(zai)硅橡膠(jiao)(jiao)(jiao)的關鍵原料有(you)機硅單體的生產技(ji)術方面取得突破，有(you)機硅單體的生產技(ji)術在(zai)(zai)2005年(nian)前被幾家跨國公司壟斷，但目前我國已發展成(cheng)為(wei)全(quan)球(qiu)有(you)機硅單體第1大國，這2個方面原因使(shi)硅橡膠(jiao)(jiao)(jiao)的價格(ge)從2011年(nian)起開始低于石(shi)油(you)(you)(you)基合(he)成(cheng)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)，僅約為(wei)大宗石(shi)油(you)(you)(you)基橡膠(jiao)(jiao)(jiao)的80%～90%，成(cheng)為(wei)廉價的合(he)成(cheng)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)，并開始大規(gui)模替代(dai)石(shi)油(you)(you)(you)基合(he)成(cheng)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)。這將極大拓展有(you)機硅產業(ye)的市場空間(jian)，同時(shi)將帶動(dong)硅油(you)(you)(you)、硅烷偶聯劑和硅樹脂等其他(ta)有(you)機硅產品的消(xiao)費(fei)。