硅橡膠是(shi)指主鏈(lian)由硅(gui)(gui)和氧(yang)原子(zi)交替構成，硅(gui)(gui)原子(zi)上(shang)通常連有(you)兩個有(you)機基(ji)(ji)(ji)團(tuan)的(de)(de)(de)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)。普通的(de)(de)(de)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)主要(yao)由含甲基(ji)(ji)(ji)和少(shao)量乙(yi)烯基(ji)(ji)(ji)的(de)(de)(de)硅(gui)(gui)氧(yang)鏈(lian)節組成。苯基(ji)(ji)(ji)的(de)(de)(de)引入(ru)(ru)可(ke)(ke)提高(gao)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)耐(nai)高(gao)、低(di)(di)溫(wen)性能，三氟丙基(ji)(ji)(ji)及氰基(ji)(ji)(ji)的(de)(de)(de)引入(ru)(ru)則可(ke)(ke)提高(gao)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)耐(nai)溫(wen)及耐(nai)油性能。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)耐(nai)低(di)(di)溫(wen)性能良好，一般在(zai)(zai)-55℃下(xia)仍能工作。引入(ru)(ru)苯基(ji)(ji)(ji)后，可(ke)(ke)達-73℃。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)耐(nai)熱性能也很突出，在(zai)(zai)180℃下(xia)可(ke)(ke)長期工作，稍(shao)高(gao)于(yu)200℃也能承受數周或更長時間仍有(you)彈性，瞬時可(ke)(ke)耐(nai)300℃以上(shang)的(de)(de)(de)高(gao)溫(wen)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)透(tou)氣(qi)性好，氧(yang)氣(qi)透(tou)過率在(zai)(zai)合(he)成聚合(he)物中是(shi)較高(gao)的(de)(de)(de)。此外(wai)，硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)還(huan)具有(you)生理(li)惰性、不(bu)會導致凝血的(de)(de)(de)突出特性，因此在(zai)(zai)醫用領域應用廣泛。

主要品種

硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠分類的方(fang)法很(hen)多，通(tong)常按固化前(qian)的形態分為固體硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠和液體硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠；按硫(liu)化溫(wen)度分為室溫(wen)硫(liu)化硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠，高溫(wen)硫(liu)化硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠；按所用單體的不同，可分為甲基乙烯基硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠，甲基苯基乙烯基硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠、氟硅(gui)，腈硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠等；按性能和用途的不同又可分為通(tong)用型(xing)、超耐(nai)低溫(wen)型(xing)、超耐(nai)高溫(wen)型(xing)、高強力型(xing)、耐(nai)油型(xing)、醫(yi)用型(xing)等等。

發展史

硅(gui)(gui)橡(xiang)膠早期(qi)是由美國以三氯化鐵為(wei)催化劑合成(cheng)的。1945年(nian)(nian)，硅(gui)(gui)橡(xiang)膠產品問世。1948年(nian)(nian)，采(cai)用(yong)高比表面積的氣相法(fa)白炭黑(hei)補強的硅(gui)(gui)橡(xiang)膠研(yan)制(zhi)成(cheng)功，使硅(gui)(gui)橡(xiang)膠的性能躍(yue)升到實用(yong)階(jie)段，奠定了現代(dai)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠生產技術的基礎。從(cong)二(er)甲基二(er)氯硅(gui)(gui)烷合成(cheng)開(kai)始(shi)生產硅(gui)(gui)橡(xiang)膠的國家(jia)有美國。俄羅斯、德國、日本、韓國和中國等(deng)。中國硅(gui)(gui)橡(xiang)膠的工業化研(yan)究(jiu)始(shi)于1957年(nian)(nian)，多家(jia)研(yan)究(jiu)所和企業陸續開(kai)發(fa)出(chu)各(ge)種硅(gui)(gui)橡(xiang)膠。到2003年(nian)(nian)底，中國硅(gui)(gui)橡(xiang)膠生產能力為(wei)135千(qian)噸，其(qi)中高溫膠100千(qian)噸。

高溫硫化硅橡膠

高溫(wen)(wen)硫(liu)化(hua)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)是指聚(ju)硅(gui)氧烷變成(cheng)(cheng)(cheng)(cheng)彈性(xing)體的(de)過(guo)(guo)程是經過(guo)(guo)高溫(wen)(wen)（110-170℃）硫(liu)化(hua)成(cheng)(cheng)(cheng)(cheng)型的(de)。它主要以(yi)高分(fen)子量的(de)聚(ju)甲基乙(yi)烯基硅(gui)氧烷為生膠(jiao)(jiao)，混入補強填料、硫(liu)化(hua)劑等，在加熱(re)加壓下硫(liu)化(hua)成(cheng)(cheng)(cheng)(cheng)彈性(xing)體。硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)補強主要是各種(zhong)類型的(de)白炭黑(hei)，可使(shi)硫(liu)化(hua)膠(jiao)(jiao)的(de)強度增(zeng)加數十倍。有時為了降低成(cheng)(cheng)(cheng)(cheng)本或改善(shan)膠(jiao)(jiao)料性(xing)能及(ji)賦予硫(liu)化(hua)膠(jiao)(jiao)各種(zhong)特殊的(de)性(xing)能，也加入相應(ying)的(de)各種(zhong)添加劑。硫(liu)化(hua)劑是各種(zhong)有機過(guo)(guo)氧化(hua)物(wu)或加成(cheng)(cheng)(cheng)(cheng)反應(ying)催(cui)化(hua)劑。

加工成型方法如圖所示。一次(ci)硫(liu)(liu)化(hua)的目的是進(jin)行(xing)高分(fen)(fen)子鏈的交聯反(fan)應；二次(ci)硫(liu)(liu)化(hua)的目的是進(jin)行(xing)補充交聯、驅(qu)除硫(liu)(liu)化(hua)劑分(fen)(fen)解產(chan)物和其他揮發(fa)性化(hua)合(he)物以穩定硫(liu)(liu)化(hua)膠的各項性能(neng)。常用的設備有(you)開放式煉膠機(ji)、捏合(he)機(ji)及真空密煉機(ji)。

主要性能

（1）高(gao)溫性(xing)能(neng)。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)顯著的(de)(de)(de)(de)特征(zheng)是(shi)高(gao)溫穩定(ding)(ding)性(xing)，雖然常溫下(xia)(xia)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)強度(du)(du)僅(jin)是(shi)天然橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)或某些合成橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)一(yi)半(ban)，但在(zai)200℃以上的(de)(de)(de)(de)高(gao)溫環境下(xia)(xia)，硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)仍能(neng)保持一(yi)定(ding)(ding)的(de)(de)(de)(de)柔韌性(xing)、回(hui)彈性(xing)和表面硬度(du)(du)，且力學性(xing)能(neng)無(wu)明(ming)顯變化(hua)(hua)(hua)。（2）低(di)溫性(xing)能(neng)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)玻(bo)璃化(hua)(hua)(hua)溫度(du)(du)一(yi)般為(wei)-70~-50℃，特殊配方可達-100℃，表明(ming)其低(di)溫性(xing)能(neng)優異。這(zhe)對(dui)航(hang)空、宇航(hang)工業的(de)(de)(de)(de)意義重(zhong)大。（3）耐(nai)候性(xing)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)中Si-O-Si鍵(jian)對(dui)氧(yang)、臭(chou)氧(yang)及(ji)紫外線等(deng)十分穩定(ding)(ding)，在(zai)不加任何添(tian)加劑(ji)(ji)的(de)(de)(de)(de)情況下(xia)(xia)，就具有(you)優良的(de)(de)(de)(de)耐(nai)候性(xing)。（4）電氣(qi)(qi)性(xing)能(neng)。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)具有(you)優異的(de)(de)(de)(de)絕緣(yuan)性(xing)能(neng)，耐(nai)電暈性(xing)和耐(nai)電弧性(xing)也非常好。（5）物(wu)理(li)(li)機(ji)械性(xing)能(neng)。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)常溫下(xia)(xia)的(de)(de)(de)(de)物(wu)理(li)(li)機(ji)械性(xing)能(neng)比通用(yong)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)差，但在(zai)150℃的(de)(de)(de)(de)高(gao)溫和-50℃的(de)(de)(de)(de)低(di)溫下(xia)(xia)，其物(wu)理(li)(li)機(ji)械性(xing)能(neng)優于(yu)通用(yong)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)。（6）耐(nai)油及(ji)化(hua)(hua)(hua)學試劑(ji)(ji)性(xing)。普通硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)具有(you)中等(deng)的(de)(de)(de)(de)耐(nai)油、耐(nai)溶劑(ji)(ji)性(xing)能(neng)。（7）氣(qi)(qi)體透(tou)過性(xing)能(neng)。室溫下(xia)(xia)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)對(dui)空氣(qi)(qi)、氮、氧(yang)、二氧(yang)化(hua)(hua)(hua)碳等(deng)氣(qi)(qi)體的(de)(de)(de)(de)透(tou)氣(qi)(qi)性(xing)比天然橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)高(gao)出(chu)30-50倍。（8）生(sheng)理(li)(li)惰性(xing)。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)無(wu)毒，無(wu)味，無(wu)嗅，與人體組(zu)織(zhi)不粘連(lian)，具有(you)抗凝(ning)血作用(yong)，對(dui)肌(ji)體組(zu)織(zhi)的(de)(de)(de)(de)反應(ying)性(xing)非常少(shao)。特別適合作為(wei)醫用(yong)材料。

硅橡膠的用量

據中國(guo)汽(qi)車(che)工(gong)(gong)業協會(hui)統計(ji)，2012年，汽(qi)車(che)產(chan)銷(xiao)分(fen)別(bie)達到(dao)1927.18萬(wan)(wan)輛和(he)1930.64萬(wan)(wan)輛，同比(bi)分(fen)別(bie)增長4.63%和(he)4.33%，汽(qi)車(che)工(gong)(gong)業硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)用量(liang)約達2.0萬(wan)(wan)t。根據觀研天下的(de)新(xin)研究，增加(jia)有(you)機硅(gui)材料在(zai)汽(qi)車(che)零(ling)(ling)部件(jian)方面的(de)用量(liang)，可以大(da)幅度提高汽(qi)車(che)的(de)安(an)全性能，因此(ci)，汽(qi)車(che)產(chan)量(liang)和(he)單車(che)用量(liang)水平(ping)的(de)提高都將推動汽(qi)車(che)工(gong)(gong)業對(dui)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)需求(qiu)的(de)增加(jia)。國(guo)家鼓(gu)勵自主品牌的(de)汽(qi)車(che)發展，關鍵汽(qi)車(che)零(ling)(ling)部件(jian)實現自主化，《2012年度黨政機關公務用車(che)選用車(che)型目錄（征求(qiu)意見稿(gao)）》為(wei)自主品牌擴大(da)在(zai)政府采購的(de)市場(chang)份額，為(wei)改變目前國(guo)內政府采購以合(he)資(zi)品牌產(chan)品為(wei)主的(de)局面提供了保(bao)障。促進自主品牌發展，國(guo)產(chan)汽(qi)車(che)業的(de)繁榮將為(wei)汽(qi)車(che)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)應用提供有(you)力保(bao)障。預(yu)測未來3年，我國(guo)室溫硫化硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)在(zai)汽(qi)車(che)行業將以年均20%增長。

此(ci)外(wai)，硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)是重要(yao)的非石(shi)(shi)油(you)(you)基合(he)(he)(he)(he)成(cheng)(cheng)橡(xiang)膠(jiao)，約占非石(shi)(shi)油(you)(you)基合(he)(he)(he)(he)成(cheng)(cheng)橡(xiang)膠(jiao)消(xiao)費(fei)(fei)量的98%。但(dan)(dan)因為(wei)(wei)石(shi)(shi)油(you)(you)價(jia)(jia)格(ge)的大(da)(da)幅上(shang)漲，同時(shi)(shi)我(wo)(wo)國(guo)(guo)在硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)的關鍵(jian)原料有(you)(you)(you)(you)機硅(gui)(gui)(gui)單體(ti)(ti)的生產技術(shu)方面取得突(tu)破，有(you)(you)(you)(you)機硅(gui)(gui)(gui)單體(ti)(ti)的生產技術(shu)在2005年(nian)(nian)前(qian)(qian)被幾家跨(kua)國(guo)(guo)公司壟斷，但(dan)(dan)目(mu)前(qian)(qian)我(wo)(wo)國(guo)(guo)已發展成(cheng)(cheng)為(wei)(wei)全(quan)球有(you)(you)(you)(you)機硅(gui)(gui)(gui)單體(ti)(ti)第1大(da)(da)國(guo)(guo)，這(zhe)2個方面原因使硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)的價(jia)(jia)格(ge)從2011年(nian)(nian)起(qi)開(kai)始低于石(shi)(shi)油(you)(you)基合(he)(he)(he)(he)成(cheng)(cheng)橡(xiang)膠(jiao)，僅約為(wei)(wei)大(da)(da)宗(zong)石(shi)(shi)油(you)(you)基橡(xiang)膠(jiao)的80%～90%，成(cheng)(cheng)為(wei)(wei)廉價(jia)(jia)的合(he)(he)(he)(he)成(cheng)(cheng)橡(xiang)膠(jiao)，并開(kai)始大(da)(da)規模替代(dai)石(shi)(shi)油(you)(you)基合(he)(he)(he)(he)成(cheng)(cheng)橡(xiang)膠(jiao)。這(zhe)將極大(da)(da)拓展有(you)(you)(you)(you)機硅(gui)(gui)(gui)產業的市場空(kong)間(jian)，同時(shi)(shi)將帶動(dong)硅(gui)(gui)(gui)油(you)(you)、硅(gui)(gui)(gui)烷偶聯劑和硅(gui)(gui)(gui)樹脂等(deng)其他有(you)(you)(you)(you)機硅(gui)(gui)(gui)產品的消(xiao)費(fei)(fei)。