硅橡膠是指主鏈(lian)由硅(gui)(gui)(gui)和氧原(yuan)(yuan)子交替構成(cheng)，硅(gui)(gui)(gui)原(yuan)(yuan)子上(shang)通常連有(you)(you)兩個有(you)(you)機基團的(de)(de)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠。普通的(de)(de)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠主要由含甲基和少量乙烯基的(de)(de)硅(gui)(gui)(gui)氧鏈(lian)節組(zu)成(cheng)。苯(ben)基的(de)(de)引入(ru)可(ke)提高硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠的(de)(de)耐(nai)(nai)高、低(di)溫(wen)(wen)性(xing)能，三氟丙基及(ji)氰基的(de)(de)引入(ru)則可(ke)提高硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠的(de)(de)耐(nai)(nai)溫(wen)(wen)及(ji)耐(nai)(nai)油性(xing)能。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠耐(nai)(nai)低(di)溫(wen)(wen)性(xing)能良好，一般在-55℃下(xia)仍能工作。引入(ru)苯(ben)基后，可(ke)達-73℃。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠的(de)(de)耐(nai)(nai)熱(re)性(xing)能也很突出，在180℃下(xia)可(ke)長(chang)(chang)期工作，稍高于200℃也能承受數周或更長(chang)(chang)時(shi)間仍有(you)(you)彈(dan)性(xing)，瞬時(shi)可(ke)耐(nai)(nai)300℃以上(shang)的(de)(de)高溫(wen)(wen)。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠的(de)(de)透氣性(xing)好，氧氣透過率在合成(cheng)聚合物中是較高的(de)(de)。此外，硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠還具(ju)有(you)(you)生理(li)惰(duo)性(xing)、不會導致凝血的(de)(de)突出特性(xing)，因此在醫用(yong)領域應用(yong)廣(guang)泛。

主要品種

硅(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)分類的(de)方法很多，通常(chang)按固化(hua)(hua)前的(de)形態分為(wei)固體硅(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)和(he)液體硅(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)；按硫化(hua)(hua)溫(wen)度分為(wei)室(shi)溫(wen)硫化(hua)(hua)硅(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)，高溫(wen)硫化(hua)(hua)硅(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)；按所用單體的(de)不(bu)同，可分為(wei)甲(jia)基(ji)乙烯(xi)基(ji)硅(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)，甲(jia)基(ji)苯基(ji)乙烯(xi)基(ji)硅(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)、氟硅(gui)(gui)，腈硅(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)等；按性能和(he)用途的(de)不(bu)同又可分為(wei)通用型(xing)、超耐低(di)溫(wen)型(xing)、超耐高溫(wen)型(xing)、高強力(li)型(xing)、耐油型(xing)、醫用型(xing)等等。

發展史

硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)早期是由(you)美國(guo)以三氯化鐵(tie)為催化劑合(he)成的。1945年(nian)，硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)產品問世(shi)。1948年(nian)，采(cai)用(yong)高比表面積的氣相法(fa)白炭(tan)黑補強的硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)研制成功(gong)，使硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)的性(xing)能躍升到實用(yong)階段，奠定了現(xian)代(dai)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)生(sheng)產技術的基礎(chu)。從二甲基二氯硅(gui)烷合(he)成開(kai)始生(sheng)產硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)的國(guo)家有美國(guo)。俄羅斯、德國(guo)、日本、韓國(guo)和中(zhong)國(guo)等。中(zhong)國(guo)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)的工(gong)業(ye)化研究始于1957年(nian)，多家研究所和企(qi)業(ye)陸續開(kai)發出各種硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)。到2003年(nian)底，中(zhong)國(guo)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)生(sheng)產能力(li)為135千噸，其中(zhong)高溫(wen)膠(jiao)100千噸。

高溫硫化硅橡膠

高溫(wen)(wen)硫(liu)(liu)化(hua)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)是(shi)(shi)指聚硅(gui)氧(yang)烷(wan)變成彈性(xing)(xing)體的過程(cheng)是(shi)(shi)經過高溫(wen)(wen)（110-170℃）硫(liu)(liu)化(hua)成型的。它主(zhu)要以高分(fen)子量的聚甲基乙(yi)烯基硅(gui)氧(yang)烷(wan)為生(sheng)膠(jiao)(jiao)，混入補(bu)強填料(liao)、硫(liu)(liu)化(hua)劑等(deng)，在加(jia)(jia)(jia)(jia)熱(re)加(jia)(jia)(jia)(jia)壓下硫(liu)(liu)化(hua)成彈性(xing)(xing)體。硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的補(bu)強主(zhu)要是(shi)(shi)各(ge)種類型的白炭黑，可使硫(liu)(liu)化(hua)膠(jiao)(jiao)的強度增加(jia)(jia)(jia)(jia)數十(shi)倍。有(you)(you)時為了(le)降低成本(ben)或改善膠(jiao)(jiao)料(liao)性(xing)(xing)能及賦予硫(liu)(liu)化(hua)膠(jiao)(jiao)各(ge)種特(te)殊(shu)的性(xing)(xing)能，也加(jia)(jia)(jia)(jia)入相應(ying)的各(ge)種添加(jia)(jia)(jia)(jia)劑。硫(liu)(liu)化(hua)劑是(shi)(shi)各(ge)種有(you)(you)機過氧(yang)化(hua)物(wu)或加(jia)(jia)(jia)(jia)成反應(ying)催化(hua)劑。

加(jia)工(gong)成型方法如圖所示。一(yi)次硫化的(de)(de)目(mu)(mu)的(de)(de)是進行高(gao)分子鏈的(de)(de)交聯反(fan)應(ying)；二次硫化的(de)(de)目(mu)(mu)的(de)(de)是進行補充交聯、驅除(chu)硫化劑分解產物和其他揮發性化合(he)物以(yi)穩定(ding)硫化膠(jiao)的(de)(de)各項性能。常用的(de)(de)設(she)備有(you)開放(fang)式煉(lian)膠(jiao)機(ji)、捏(nie)合(he)機(ji)及真空密煉(lian)機(ji)。

主要性能

（1）高(gao)溫(wen)(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)顯著的(de)特征是高(gao)溫(wen)(wen)(wen)穩定(ding)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)，雖然(ran)常溫(wen)(wen)(wen)下(xia)(xia)硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)強(qiang)度僅是天然(ran)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)或某(mou)些合成橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)一(yi)(yi)半，但在200℃以上的(de)高(gao)溫(wen)(wen)(wen)環境下(xia)(xia)，硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)仍能(neng)(neng)保持一(yi)(yi)定(ding)的(de)柔韌性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)、回(hui)彈(dan)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)和表面硬度，且力學(xue)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)無(wu)(wu)明顯變化(hua)(hua)。（2）低(di)溫(wen)(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)玻璃化(hua)(hua)溫(wen)(wen)(wen)度一(yi)(yi)般為(wei)-70~-50℃，特殊配方可達-100℃，表明其(qi)低(di)溫(wen)(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)優異。這對航空、宇航工業的(de)意義重大。（3）耐(nai)候性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)中(zhong)Si-O-Si鍵對氧(yang)、臭氧(yang)及紫外線等十分(fen)穩定(ding)，在不加任何添加劑(ji)的(de)情況下(xia)(xia)，就具(ju)(ju)(ju)有優良的(de)耐(nai)候性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)。（4）電氣(qi)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)具(ju)(ju)(ju)有優異的(de)絕(jue)緣性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)，耐(nai)電暈性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)和耐(nai)電弧性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)也非常好(hao)。（5）物(wu)理(li)機械(xie)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)常溫(wen)(wen)(wen)下(xia)(xia)的(de)物(wu)理(li)機械(xie)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)比通(tong)用橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)差，但在150℃的(de)高(gao)溫(wen)(wen)(wen)和-50℃的(de)低(di)溫(wen)(wen)(wen)下(xia)(xia)，其(qi)物(wu)理(li)機械(xie)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)優于(yu)通(tong)用橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)。（6）耐(nai)油及化(hua)(hua)學(xue)試(shi)劑(ji)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)。普通(tong)硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)具(ju)(ju)(ju)有中(zhong)等的(de)耐(nai)油、耐(nai)溶劑(ji)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。（7）氣(qi)體透過性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。室溫(wen)(wen)(wen)下(xia)(xia)硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)對空氣(qi)、氮、氧(yang)、二氧(yang)化(hua)(hua)碳等氣(qi)體的(de)透氣(qi)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)比天然(ran)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)高(gao)出(chu)30-50倍。（8）生理(li)惰性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)。硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)無(wu)(wu)毒，無(wu)(wu)味，無(wu)(wu)嗅，與人體組織不粘連(lian)，具(ju)(ju)(ju)有抗凝血作用，對肌體組織的(de)反應(ying)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)非常少。特別適合作為(wei)醫(yi)用材料。

硅橡膠的用量

據中國汽(qi)車(che)工(gong)(gong)業(ye)協會統(tong)計(ji)，2012年，汽(qi)車(che)產(chan)銷(xiao)分(fen)別達到1927.18萬(wan)輛和1930.64萬(wan)輛，同比(bi)分(fen)別增(zeng)長4.63%和4.33%，汽(qi)車(che)工(gong)(gong)業(ye)硅橡膠的(de)用(yong)量約達2.0萬(wan)t。根據觀研(yan)天下的(de)新(xin)研(yan)究，增(zeng)加有(you)(you)機硅材(cai)料在汽(qi)車(che)零部(bu)件方面的(de)用(yong)量，可以大幅度提高汽(qi)車(che)的(de)安全(quan)性能，因此，汽(qi)車(che)產(chan)量和單(dan)車(che)用(yong)量水平的(de)提高都(dou)將(jiang)(jiang)推動汽(qi)車(che)工(gong)(gong)業(ye)對硅橡膠需求的(de)增(zeng)加。國家鼓勵(li)自(zi)主品(pin)牌的(de)汽(qi)車(che)發展，關鍵汽(qi)車(che)零部(bu)件實現自(zi)主化(hua)，《2012年度黨(dang)政機關公務(wu)用(yong)車(che)選用(yong)車(che)型(xing)目(mu)錄（征(zheng)求意見稿）》為(wei)自(zi)主品(pin)牌擴大在政府(fu)采購的(de)市場份額，為(wei)改變目(mu)前(qian)國內政府(fu)采購以合資(zi)品(pin)牌產(chan)品(pin)為(wei)主的(de)局面提供了(le)保障。促進自(zi)主品(pin)牌發展，國產(chan)汽(qi)車(che)業(ye)的(de)繁榮將(jiang)(jiang)為(wei)汽(qi)車(che)膠的(de)應(ying)用(yong)提供有(you)(you)力(li)保障。預測未來3年，我國室(shi)溫硫(liu)化(hua)硅橡膠在汽(qi)車(che)行(xing)業(ye)將(jiang)(jiang)以年均20%增(zeng)長。

此外，硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)是重要的(de)(de)非石(shi)油(you)(you)基合(he)(he)(he)(he)成(cheng)(cheng)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)，約占非石(shi)油(you)(you)基合(he)(he)(he)(he)成(cheng)(cheng)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)消費量的(de)(de)98%。但因(yin)為石(shi)油(you)(you)價(jia)格的(de)(de)大幅(fu)上漲(zhang)，同時我國在(zai)(zai)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)關鍵原料(liao)有(you)(you)(you)機(ji)(ji)(ji)硅(gui)(gui)單(dan)(dan)體(ti)的(de)(de)生產(chan)技術(shu)方面(mian)取得突破，有(you)(you)(you)機(ji)(ji)(ji)硅(gui)(gui)單(dan)(dan)體(ti)的(de)(de)生產(chan)技術(shu)在(zai)(zai)2005年前被幾(ji)家(jia)跨國公司(si)壟(long)斷(duan)，但目前我國已發展(zhan)成(cheng)(cheng)為全球有(you)(you)(you)機(ji)(ji)(ji)硅(gui)(gui)單(dan)(dan)體(ti)第1大國，這(zhe)2個方面(mian)原因(yin)使(shi)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)價(jia)格從2011年起(qi)開(kai)(kai)始低于石(shi)油(you)(you)基合(he)(he)(he)(he)成(cheng)(cheng)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)，僅約為大宗石(shi)油(you)(you)基橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)80%～90%，成(cheng)(cheng)為廉價(jia)的(de)(de)合(he)(he)(he)(he)成(cheng)(cheng)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)，并開(kai)(kai)始大規模替代石(shi)油(you)(you)基合(he)(he)(he)(he)成(cheng)(cheng)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)。這(zhe)將極大拓展(zhan)有(you)(you)(you)機(ji)(ji)(ji)硅(gui)(gui)產(chan)業(ye)的(de)(de)市(shi)場(chang)空間，同時將帶動(dong)硅(gui)(gui)油(you)(you)、硅(gui)(gui)烷(wan)偶聯劑和(he)硅(gui)(gui)樹脂等其他有(you)(you)(you)機(ji)(ji)(ji)硅(gui)(gui)產(chan)品(pin)的(de)(de)消費。