硅橡膠是指主鏈(lian)由硅(gui)(gui)和氧原子交替構成(cheng)，硅(gui)(gui)原子上通(tong)常連(lian)有兩個有機基團的(de)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)。普(pu)通(tong)的(de)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)主要由含(han)甲基和少量乙烯基的(de)硅(gui)(gui)氧鏈(lian)節組成(cheng)。苯基的(de)引(yin)入可(ke)(ke)提(ti)高硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)耐(nai)高、低(di)溫(wen)性(xing)(xing)能(neng)，三氟丙(bing)基及氰基的(de)引(yin)入則(ze)可(ke)(ke)提(ti)高硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)耐(nai)溫(wen)及耐(nai)油性(xing)(xing)能(neng)。硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)耐(nai)低(di)溫(wen)性(xing)(xing)能(neng)良好，一般(ban)在(zai)(zai)-55℃下仍能(neng)工作。引(yin)入苯基后，可(ke)(ke)達-73℃。硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)耐(nai)熱性(xing)(xing)能(neng)也(ye)很突(tu)出，在(zai)(zai)180℃下可(ke)(ke)長期工作，稍高于200℃也(ye)能(neng)承受數周或更(geng)長時間仍有彈性(xing)(xing)，瞬時可(ke)(ke)耐(nai)300℃以上的(de)高溫(wen)。硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)透(tou)(tou)氣性(xing)(xing)好，氧氣透(tou)(tou)過(guo)率在(zai)(zai)合(he)成(cheng)聚合(he)物中是較高的(de)。此外，硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)還具有生理惰性(xing)(xing)、不會導致凝血的(de)突(tu)出特性(xing)(xing)，因此在(zai)(zai)醫用(yong)領(ling)域(yu)應用(yong)廣泛。

主要品種

硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)分(fen)類的(de)方(fang)法很多，通常按(an)固化前的(de)形(xing)態分(fen)為固體硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)和(he)液(ye)體硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)；按(an)硫化溫度(du)分(fen)為室溫硫化硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)，高溫硫化硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)；按(an)所用(yong)(yong)單體的(de)不同，可分(fen)為甲(jia)基乙烯基硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)，甲(jia)基苯基乙烯基硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)、氟(fu)硅(gui)(gui)，腈硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)等(deng)(deng)；按(an)性(xing)能(neng)和(he)用(yong)(yong)途的(de)不同又可分(fen)為通用(yong)(yong)型(xing)(xing)、超耐(nai)低溫型(xing)(xing)、超耐(nai)高溫型(xing)(xing)、高強力型(xing)(xing)、耐(nai)油(you)型(xing)(xing)、醫(yi)用(yong)(yong)型(xing)(xing)等(deng)(deng)等(deng)(deng)。

發展史

硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)早(zao)期(qi)是由美(mei)國(guo)(guo)(guo)(guo)以三氯(lv)化(hua)鐵(tie)為催(cui)化(hua)劑合成的(de)(de)。1945年(nian)，硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)產(chan)(chan)品(pin)問世(shi)。1948年(nian)，采用高(gao)(gao)比表面積的(de)(de)氣相(xiang)法白炭黑(hei)補強的(de)(de)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)研(yan)(yan)制成功，使硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)性(xing)能躍升(sheng)到(dao)(dao)實用階(jie)段，奠定了現(xian)代硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)生產(chan)(chan)技術的(de)(de)基(ji)礎。從二甲(jia)基(ji)二氯(lv)硅(gui)烷合成開(kai)始(shi)生產(chan)(chan)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)國(guo)(guo)(guo)(guo)家有美(mei)國(guo)(guo)(guo)(guo)。俄羅(luo)斯、德國(guo)(guo)(guo)(guo)、日本、韓國(guo)(guo)(guo)(guo)和(he)中(zhong)(zhong)國(guo)(guo)(guo)(guo)等。中(zhong)(zhong)國(guo)(guo)(guo)(guo)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)工業化(hua)研(yan)(yan)究(jiu)(jiu)始(shi)于1957年(nian)，多(duo)家研(yan)(yan)究(jiu)(jiu)所(suo)和(he)企業陸續開(kai)發出各種硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)。到(dao)(dao)2003年(nian)底(di)，中(zhong)(zhong)國(guo)(guo)(guo)(guo)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)生產(chan)(chan)能力為135千噸，其(qi)中(zhong)(zhong)高(gao)(gao)溫(wen)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)100千噸。

高溫硫化硅橡膠

高(gao)溫硫(liu)化硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)是(shi)指聚硅(gui)氧(yang)烷(wan)變成彈性體的(de)(de)過程是(shi)經過高(gao)溫（110-170℃）硫(liu)化成型的(de)(de)。它主要以高(gao)分(fen)子量的(de)(de)聚甲基乙烯基硅(gui)氧(yang)烷(wan)為生(sheng)膠(jiao)(jiao)，混(hun)入補強(qiang)(qiang)填料(liao)、硫(liu)化劑等(deng)，在加(jia)(jia)熱加(jia)(jia)壓下硫(liu)化成彈性體。硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)的(de)(de)補強(qiang)(qiang)主要是(shi)各(ge)(ge)種(zhong)(zhong)類型的(de)(de)白炭黑，可使硫(liu)化膠(jiao)(jiao)的(de)(de)強(qiang)(qiang)度(du)增加(jia)(jia)數十倍。有(you)時為了降(jiang)低成本(ben)或(huo)改善膠(jiao)(jiao)料(liao)性能及賦予硫(liu)化膠(jiao)(jiao)各(ge)(ge)種(zhong)(zhong)特殊的(de)(de)性能，也加(jia)(jia)入相(xiang)應(ying)的(de)(de)各(ge)(ge)種(zhong)(zhong)添(tian)加(jia)(jia)劑。硫(liu)化劑是(shi)各(ge)(ge)種(zhong)(zhong)有(you)機過氧(yang)化物或(huo)加(jia)(jia)成反應(ying)催化劑。

加工成型方(fang)法如圖所示。一次(ci)硫化的目的是進(jin)行高(gao)分(fen)子鏈的交聯反應；二次(ci)硫化的目的是進(jin)行補充交聯、驅(qu)除硫化劑分(fen)解產(chan)物(wu)和(he)其他(ta)揮(hui)發性化合物(wu)以穩定硫化膠(jiao)的各項性能。常(chang)用的設(she)備有(you)開放式煉(lian)膠(jiao)機、捏合機及(ji)真空(kong)密煉(lian)機。

主要性能

（1）高(gao)溫(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)顯(xian)著的(de)特征是高(gao)溫(wen)(wen)穩定(ding)(ding)性(xing)(xing)(xing)(xing)，雖然(ran)常溫(wen)(wen)下(xia)(xia)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)強度(du)(du)僅是天然(ran)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)或某些合成橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)一(yi)(yi)半，但在(zai)(zai)200℃以上的(de)高(gao)溫(wen)(wen)環境下(xia)(xia)，硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)仍(reng)能(neng)保(bao)持一(yi)(yi)定(ding)(ding)的(de)柔韌性(xing)(xing)(xing)(xing)、回彈性(xing)(xing)(xing)(xing)和(he)(he)表面(mian)硬度(du)(du)，且力(li)學(xue)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)無(wu)(wu)(wu)明(ming)顯(xian)變(bian)化(hua)。（2）低(di)溫(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)玻(bo)璃化(hua)溫(wen)(wen)度(du)(du)一(yi)(yi)般為-70~-50℃，特殊(shu)配(pei)方可達(da)-100℃，表明(ming)其(qi)低(di)溫(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)優(you)(you)異。這(zhe)對(dui)航空(kong)、宇航工業的(de)意義重大。（3）耐候(hou)性(xing)(xing)(xing)(xing)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)中(zhong)(zhong)Si-O-Si鍵對(dui)氧(yang)、臭氧(yang)及紫外線等十分穩定(ding)(ding)，在(zai)(zai)不(bu)加任何添加劑的(de)情況下(xia)(xia)，就具(ju)有優(you)(you)良的(de)耐候(hou)性(xing)(xing)(xing)(xing)。（4）電氣(qi)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)具(ju)有優(you)(you)異的(de)絕緣性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)，耐電暈性(xing)(xing)(xing)(xing)和(he)(he)耐電弧性(xing)(xing)(xing)(xing)也非常好(hao)。（5）物(wu)理機(ji)(ji)械(xie)(xie)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)常溫(wen)(wen)下(xia)(xia)的(de)物(wu)理機(ji)(ji)械(xie)(xie)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)比通(tong)用(yong)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)差，但在(zai)(zai)150℃的(de)高(gao)溫(wen)(wen)和(he)(he)-50℃的(de)低(di)溫(wen)(wen)下(xia)(xia)，其(qi)物(wu)理機(ji)(ji)械(xie)(xie)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)優(you)(you)于通(tong)用(yong)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)。（6）耐油及化(hua)學(xue)試劑性(xing)(xing)(xing)(xing)。普通(tong)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)具(ju)有中(zhong)(zhong)等的(de)耐油、耐溶劑性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)。（7）氣(qi)體(ti)透(tou)過性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)。室溫(wen)(wen)下(xia)(xia)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)對(dui)空(kong)氣(qi)、氮、氧(yang)、二氧(yang)化(hua)碳等氣(qi)體(ti)的(de)透(tou)氣(qi)性(xing)(xing)(xing)(xing)比天然(ran)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)高(gao)出30-50倍。（8）生理惰性(xing)(xing)(xing)(xing)。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)無(wu)(wu)(wu)毒，無(wu)(wu)(wu)味，無(wu)(wu)(wu)嗅，與人體(ti)組織(zhi)不(bu)粘連(lian)，具(ju)有抗凝血作用(yong)，對(dui)肌體(ti)組織(zhi)的(de)反應性(xing)(xing)(xing)(xing)非常少。特別適合作為醫用(yong)材料。

硅橡膠的用量

據(ju)中(zhong)國汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)工(gong)業(ye)協會統計(ji)，2012年(nian)，汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)產銷分別(bie)達(da)到(dao)1927.18萬(wan)輛和1930.64萬(wan)輛，同比分別(bie)增長4.63%和4.33%，汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)工(gong)業(ye)硅橡膠(jiao)(jiao)的用量(liang)約(yue)達(da)2.0萬(wan)t。根據(ju)觀研(yan)天下的新研(yan)究，增加有(you)機(ji)硅材料在(zai)汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)零(ling)部(bu)件(jian)方面(mian)的用量(liang)，可以(yi)大幅(fu)度(du)提(ti)(ti)(ti)高(gao)汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)的安全(quan)性能，因此，汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)產量(liang)和單車(che)(che)(che)用量(liang)水(shui)平(ping)的提(ti)(ti)(ti)高(gao)都(dou)將推動(dong)汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)工(gong)業(ye)對硅橡膠(jiao)(jiao)需求(qiu)的增加。國家鼓(gu)勵(li)自(zi)主(zhu)品(pin)牌的汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)發(fa)展，關鍵汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)零(ling)部(bu)件(jian)實(shi)現自(zi)主(zhu)化(hua)，《2012年(nian)度(du)黨政(zheng)機(ji)關公務用車(che)(che)(che)選用車(che)(che)(che)型目(mu)錄（征求(qiu)意見稿(gao)）》為自(zi)主(zhu)品(pin)牌擴大在(zai)政(zheng)府(fu)采購(gou)的市場份額，為改變目(mu)前(qian)國內政(zheng)府(fu)采購(gou)以(yi)合資品(pin)牌產品(pin)為主(zhu)的局(ju)面(mian)提(ti)(ti)(ti)供了(le)保障(zhang)。促進自(zi)主(zhu)品(pin)牌發(fa)展，國產汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)業(ye)的繁榮將為汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)膠(jiao)(jiao)的應(ying)用提(ti)(ti)(ti)供有(you)力保障(zhang)。預(yu)測未來3年(nian)，我國室溫硫化(hua)硅橡膠(jiao)(jiao)在(zai)汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)行業(ye)將以(yi)年(nian)均20%增長。

此外(wai)，硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)是重(zhong)要的(de)(de)(de)非石(shi)油(you)(you)基(ji)(ji)合成(cheng)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)，約(yue)占(zhan)非石(shi)油(you)(you)基(ji)(ji)合成(cheng)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)消(xiao)費(fei)量的(de)(de)(de)98%。但因(yin)為(wei)(wei)石(shi)油(you)(you)價(jia)格的(de)(de)(de)大(da)幅上漲，同時我(wo)(wo)國在硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)關(guan)鍵原料(liao)有(you)機(ji)硅(gui)單(dan)體的(de)(de)(de)生產(chan)技術方面取得突(tu)破(po)，有(you)機(ji)硅(gui)單(dan)體的(de)(de)(de)生產(chan)技術在2005年前被幾(ji)家(jia)跨(kua)國公司(si)壟(long)斷(duan)，但目前我(wo)(wo)國已發(fa)展成(cheng)為(wei)(wei)全球有(you)機(ji)硅(gui)單(dan)體第1大(da)國，這2個(ge)方面原因(yin)使硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)價(jia)格從2011年起開始低于石(shi)油(you)(you)基(ji)(ji)合成(cheng)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)，僅約(yue)為(wei)(wei)大(da)宗石(shi)油(you)(you)基(ji)(ji)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)80%～90%，成(cheng)為(wei)(wei)廉價(jia)的(de)(de)(de)合成(cheng)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)，并開始大(da)規(gui)模替代石(shi)油(you)(you)基(ji)(ji)合成(cheng)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)。這將極(ji)大(da)拓展有(you)機(ji)硅(gui)產(chan)業的(de)(de)(de)市場(chang)空間(jian)，同時將帶動硅(gui)油(you)(you)、硅(gui)烷偶聯劑(ji)和硅(gui)樹(shu)脂等(deng)其他有(you)機(ji)硅(gui)產(chan)品的(de)(de)(de)消(xiao)費(fei)。