硅橡膠是指主鏈(lian)(lian)由硅(gui)和氧(yang)原子交替構(gou)成，硅(gui)原子上通(tong)(tong)常連有兩(liang)個(ge)有機基(ji)(ji)(ji)(ji)團的(de)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)。普通(tong)(tong)的(de)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)主要由含甲基(ji)(ji)(ji)(ji)和少量(liang)乙烯(xi)基(ji)(ji)(ji)(ji)的(de)硅(gui)氧(yang)鏈(lian)(lian)節組成。苯基(ji)(ji)(ji)(ji)的(de)引入可提(ti)高(gao)(gao)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)耐(nai)(nai)高(gao)(gao)、低溫(wen)性(xing)(xing)(xing)能，三氟丙基(ji)(ji)(ji)(ji)及氰基(ji)(ji)(ji)(ji)的(de)引入則可提(ti)高(gao)(gao)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)耐(nai)(nai)溫(wen)及耐(nai)(nai)油性(xing)(xing)(xing)能。硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)耐(nai)(nai)低溫(wen)性(xing)(xing)(xing)能良好(hao)，一般(ban)在(zai)-55℃下仍(reng)能工作(zuo)。引入苯基(ji)(ji)(ji)(ji)后，可達-73℃。硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)耐(nai)(nai)熱性(xing)(xing)(xing)能也很突出，在(zai)180℃下可長期工作(zuo)，稍(shao)高(gao)(gao)于200℃也能承(cheng)受(shou)數周或(huo)更長時間仍(reng)有彈性(xing)(xing)(xing)，瞬時可耐(nai)(nai)300℃以上的(de)高(gao)(gao)溫(wen)。硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)透氣(qi)性(xing)(xing)(xing)好(hao)，氧(yang)氣(qi)透過率在(zai)合成聚合物中(zhong)是較高(gao)(gao)的(de)。此外，硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)還(huan)具有生理惰性(xing)(xing)(xing)、不會導致凝血(xue)的(de)突出特性(xing)(xing)(xing)，因此在(zai)醫用領(ling)域應用廣泛。

主要品種

硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)分(fen)(fen)類的(de)方(fang)法(fa)很多，通常按(an)固化前的(de)形態分(fen)(fen)為固體硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)和液(ye)體硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)；按(an)硫(liu)化溫(wen)度(du)分(fen)(fen)為室溫(wen)硫(liu)化硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)，高(gao)溫(wen)硫(liu)化硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)；按(an)所(suo)用(yong)單體的(de)不同(tong)，可分(fen)(fen)為甲基乙烯基硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)，甲基苯基乙烯基硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)、氟硅(gui)，腈硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)等(deng)；按(an)性(xing)能和用(yong)途的(de)不同(tong)又(you)可分(fen)(fen)為通用(yong)型(xing)(xing)(xing)、超耐(nai)(nai)低溫(wen)型(xing)(xing)(xing)、超耐(nai)(nai)高(gao)溫(wen)型(xing)(xing)(xing)、高(gao)強力型(xing)(xing)(xing)、耐(nai)(nai)油型(xing)(xing)(xing)、醫(yi)用(yong)型(xing)(xing)(xing)等(deng)等(deng)。

發展史

硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)早期是(shi)由美(mei)國(guo)(guo)(guo)以(yi)三(san)氯化鐵(tie)為催化劑合(he)成的(de)。1945年(nian)(nian)，硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)產(chan)品問世。1948年(nian)(nian)，采用高(gao)比表面積的(de)氣(qi)相法白炭黑補強的(de)硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)研制成功，使硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)性能躍升到實用階段(duan)，奠定了現(xian)代硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)生(sheng)產(chan)技術的(de)基礎。從二(er)甲基二(er)氯硅(gui)烷合(he)成開(kai)始生(sheng)產(chan)硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)國(guo)(guo)(guo)家有美(mei)國(guo)(guo)(guo)。俄羅斯(si)、德國(guo)(guo)(guo)、日本、韓國(guo)(guo)(guo)和中國(guo)(guo)(guo)等。中國(guo)(guo)(guo)硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)工(gong)業化研究始于(yu)1957年(nian)(nian)，多家研究所和企(qi)業陸續開(kai)發出各種(zhong)硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)。到2003年(nian)(nian)底，中國(guo)(guo)(guo)硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)生(sheng)產(chan)能力為135千噸(dun)，其中高(gao)溫膠(jiao)100千噸(dun)。

高溫硫化硅橡膠

高(gao)溫(wen)硫(liu)化(hua)硅(gui)橡膠是(shi)指聚硅(gui)氧(yang)(yang)烷變成彈性(xing)體的(de)(de)(de)(de)過程(cheng)是(shi)經過高(gao)溫(wen)（110-170℃）硫(liu)化(hua)成型(xing)的(de)(de)(de)(de)。它主(zhu)要以高(gao)分子(zi)量的(de)(de)(de)(de)聚甲基乙烯基硅(gui)氧(yang)(yang)烷為(wei)生膠，混入補強填料、硫(liu)化(hua)劑(ji)等，在加(jia)(jia)熱(re)加(jia)(jia)壓下(xia)硫(liu)化(hua)成彈性(xing)體。硅(gui)橡膠的(de)(de)(de)(de)補強主(zhu)要是(shi)各種類型(xing)的(de)(de)(de)(de)白炭黑，可使硫(liu)化(hua)膠的(de)(de)(de)(de)強度增加(jia)(jia)數(shu)十倍。有時為(wei)了降低成本(ben)或(huo)改善膠料性(xing)能(neng)及賦予硫(liu)化(hua)膠各種特殊(shu)的(de)(de)(de)(de)性(xing)能(neng)，也加(jia)(jia)入相應的(de)(de)(de)(de)各種添加(jia)(jia)劑(ji)。硫(liu)化(hua)劑(ji)是(shi)各種有機(ji)過氧(yang)(yang)化(hua)物或(huo)加(jia)(jia)成反應催化(hua)劑(ji)。

加工成型方(fang)法如圖所示。一次硫化(hua)的(de)目(mu)的(de)是(shi)進行(xing)(xing)高分子(zi)鏈的(de)交聯反應；二次硫化(hua)的(de)目(mu)的(de)是(shi)進行(xing)(xing)補充交聯、驅除硫化(hua)劑分解產物和其他揮(hui)發性化(hua)合物以穩定硫化(hua)膠的(de)各(ge)項性能。常用(yong)的(de)設(she)備有開放(fang)式煉(lian)膠機(ji)、捏合機(ji)及真空密煉(lian)機(ji)。

主要性能

（1）高溫(wen)性(xing)(xing)能(neng)(neng)。硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)顯(xian)著的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)特(te)征是高溫(wen)穩定性(xing)(xing)，雖然(ran)常(chang)溫(wen)下硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)強(qiang)度(du)僅是天然(ran)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)或某些合成橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)一(yi)半，但在200℃以上的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)高溫(wen)環境下，硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)仍能(neng)(neng)保持一(yi)定的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)柔(rou)韌性(xing)(xing)、回彈性(xing)(xing)和表面硬度(du)，且力(li)學性(xing)(xing)能(neng)(neng)無(wu)(wu)明顯(xian)變化。（2）低溫(wen)性(xing)(xing)能(neng)(neng)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)玻璃化溫(wen)度(du)一(yi)般為-70~-50℃，特(te)殊配方(fang)可達-100℃，表明其低溫(wen)性(xing)(xing)能(neng)(neng)優異。這(zhe)對(dui)航(hang)空、宇(yu)航(hang)工業的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)意義重(zhong)大(da)。（3）耐(nai)候(hou)性(xing)(xing)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)中Si-O-Si鍵對(dui)氧(yang)、臭氧(yang)及紫外線等十分穩定，在不加任何(he)添加劑的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)情(qing)況(kuang)下，就具(ju)(ju)有優良的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)耐(nai)候(hou)性(xing)(xing)。（4）電(dian)(dian)氣(qi)(qi)性(xing)(xing)能(neng)(neng)。硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)具(ju)(ju)有優異的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)絕緣性(xing)(xing)能(neng)(neng)，耐(nai)電(dian)(dian)暈性(xing)(xing)和耐(nai)電(dian)(dian)弧性(xing)(xing)也(ye)非常(chang)好。（5）物理(li)(li)機械(xie)性(xing)(xing)能(neng)(neng)。硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)常(chang)溫(wen)下的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)物理(li)(li)機械(xie)性(xing)(xing)能(neng)(neng)比(bi)通用(yong)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)差，但在150℃的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)高溫(wen)和-50℃的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)低溫(wen)下，其物理(li)(li)機械(xie)性(xing)(xing)能(neng)(neng)優于通用(yong)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)。（6）耐(nai)油及化學試劑性(xing)(xing)。普通硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)具(ju)(ju)有中等的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)耐(nai)油、耐(nai)溶劑性(xing)(xing)能(neng)(neng)。（7）氣(qi)(qi)體(ti)(ti)透(tou)過性(xing)(xing)能(neng)(neng)。室(shi)溫(wen)下硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)對(dui)空氣(qi)(qi)、氮、氧(yang)、二(er)氧(yang)化碳(tan)等氣(qi)(qi)體(ti)(ti)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)透(tou)氣(qi)(qi)性(xing)(xing)比(bi)天然(ran)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)高出30-50倍。（8）生理(li)(li)惰性(xing)(xing)。硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)無(wu)(wu)毒，無(wu)(wu)味，無(wu)(wu)嗅(xiu)，與人體(ti)(ti)組織(zhi)不粘連，具(ju)(ju)有抗(kang)凝血作用(yong)，對(dui)肌體(ti)(ti)組織(zhi)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)反應性(xing)(xing)非常(chang)少。特(te)別適合作為醫用(yong)材料。

硅橡膠的用量

據中國汽(qi)車(che)(che)工(gong)(gong)業(ye)(ye)協會統計，2012年(nian)(nian)，汽(qi)車(che)(che)產銷(xiao)分(fen)別達到1927.18萬(wan)輛和1930.64萬(wan)輛，同(tong)比分(fen)別增(zeng)(zeng)(zeng)長4.63%和4.33%，汽(qi)車(che)(che)工(gong)(gong)業(ye)(ye)硅橡膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)(de)用(yong)(yong)(yong)(yong)量(liang)約(yue)達2.0萬(wan)t。根據觀(guan)研天下的(de)(de)(de)(de)(de)新研究，增(zeng)(zeng)(zeng)加(jia)有機(ji)硅材料在汽(qi)車(che)(che)零部件(jian)方面的(de)(de)(de)(de)(de)用(yong)(yong)(yong)(yong)量(liang)，可以大幅度提高汽(qi)車(che)(che)的(de)(de)(de)(de)(de)安全性能，因此，汽(qi)車(che)(che)產量(liang)和單車(che)(che)用(yong)(yong)(yong)(yong)量(liang)水平(ping)的(de)(de)(de)(de)(de)提高都將推動汽(qi)車(che)(che)工(gong)(gong)業(ye)(ye)對硅橡膠(jiao)(jiao)需求的(de)(de)(de)(de)(de)增(zeng)(zeng)(zeng)加(jia)。國家(jia)鼓勵自主(zhu)(zhu)品(pin)(pin)(pin)(pin)牌(pai)(pai)的(de)(de)(de)(de)(de)汽(qi)車(che)(che)發(fa)展(zhan)，關(guan)鍵(jian)汽(qi)車(che)(che)零部件(jian)實現自主(zhu)(zhu)化，《2012年(nian)(nian)度黨政機(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(zheng)求意見稿）》為自主(zhu)(zhu)品(pin)(pin)(pin)(pin)牌(pai)(pai)擴大在政府采購的(de)(de)(de)(de)(de)市場(chang)份(fen)額，為改(gai)變目前國內(nei)政府采購以合資品(pin)(pin)(pin)(pin)牌(pai)(pai)產品(pin)(pin)(pin)(pin)為主(zhu)(zhu)的(de)(de)(de)(de)(de)局面提供(gong)了保障(zhang)。促進自主(zhu)(zhu)品(pin)(pin)(pin)(pin)牌(pai)(pai)發(fa)展(zhan)，國產汽(qi)車(che)(che)業(ye)(ye)的(de)(de)(de)(de)(de)繁榮將為汽(qi)車(che)(che)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)(de)應用(yong)(yong)(yong)(yong)提供(gong)有力保障(zhang)。預測未來3年(nian)(nian)，我(wo)國室溫硫(liu)化硅橡膠(jiao)(jiao)在汽(qi)車(che)(che)行業(ye)(ye)將以年(nian)(nian)均20%增(zeng)(zeng)(zeng)長。

此(ci)外，硅(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)是重要的(de)(de)非石(shi)油(you)基(ji)(ji)(ji)合(he)成(cheng)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)，約(yue)占(zhan)非石(shi)油(you)基(ji)(ji)(ji)合(he)成(cheng)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)消(xiao)費量的(de)(de)98%。但(dan)因為(wei)石(shi)油(you)價格的(de)(de)大幅上漲，同(tong)時(shi)我國在硅(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)關鍵原(yuan)料有機(ji)硅(gui)(gui)(gui)單體(ti)的(de)(de)生產技(ji)術方面(mian)取得(de)突破，有機(ji)硅(gui)(gui)(gui)單體(ti)的(de)(de)生產技(ji)術在2005年前(qian)(qian)被幾家跨國公司壟斷，但(dan)目前(qian)(qian)我國已發展成(cheng)為(wei)全球有機(ji)硅(gui)(gui)(gui)單體(ti)第(di)1大國，這2個方面(mian)原(yuan)因使硅(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)價格從2011年起開(kai)始低(di)于石(shi)油(you)基(ji)(ji)(ji)合(he)成(cheng)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)，僅約(yue)為(wei)大宗石(shi)油(you)基(ji)(ji)(ji)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)80%～90%，成(cheng)為(wei)廉價的(de)(de)合(he)成(cheng)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)，并開(kai)始大規模(mo)替(ti)代石(shi)油(you)基(ji)(ji)(ji)合(he)成(cheng)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)。這將極(ji)大拓展有機(ji)硅(gui)(gui)(gui)產業的(de)(de)市場空間，同(tong)時(shi)將帶動硅(gui)(gui)(gui)油(you)、硅(gui)(gui)(gui)烷偶聯劑和硅(gui)(gui)(gui)樹(shu)脂(zhi)等(deng)其他有機(ji)硅(gui)(gui)(gui)產品(pin)的(de)(de)消(xiao)費。