硅橡膠是指主鏈(lian)由硅(gui)(gui)(gui)(gui)和(he)氧(yang)原(yuan)子(zi)交替(ti)構成(cheng)，硅(gui)(gui)(gui)(gui)原(yuan)子(zi)上通常連有兩個(ge)有機基(ji)團的(de)(de)(de)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)。普通的(de)(de)(de)硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)主要(yao)由含(han)甲(jia)基(ji)和(he)少量乙烯基(ji)的(de)(de)(de)硅(gui)(gui)(gui)(gui)氧(yang)鏈(lian)節(jie)組成(cheng)。苯基(ji)的(de)(de)(de)引(yin)入可提(ti)高(gao)(gao)硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)耐(nai)(nai)(nai)高(gao)(gao)、低溫性(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)，三氟丙(bing)基(ji)及氰基(ji)的(de)(de)(de)引(yin)入則可提(ti)高(gao)(gao)硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)耐(nai)(nai)(nai)溫及耐(nai)(nai)(nai)油性(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)耐(nai)(nai)(nai)低溫性(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)良(liang)好，一(yi)般在-55℃下(xia)仍能(neng)(neng)(neng)工(gong)作。引(yin)入苯基(ji)后(hou)，可達-73℃。硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)耐(nai)(nai)(nai)熱性(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)也很(hen)突出，在180℃下(xia)可長(chang)期工(gong)作，稍高(gao)(gao)于200℃也能(neng)(neng)(neng)承受數周或更長(chang)時間仍有彈性(xing)(xing)，瞬時可耐(nai)(nai)(nai)300℃以(yi)上的(de)(de)(de)高(gao)(gao)溫。硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)透(tou)氣(qi)性(xing)(xing)好，氧(yang)氣(qi)透(tou)過率(lv)在合成(cheng)聚合物(wu)中是較(jiao)高(gao)(gao)的(de)(de)(de)。此(ci)(ci)外(wai)，硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)還具有生理(li)惰性(xing)(xing)、不(bu)會導致凝血的(de)(de)(de)突出特性(xing)(xing)，因此(ci)(ci)在醫(yi)用領域應用廣泛。

主要品種

硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)分(fen)(fen)類的方法很多，通(tong)常(chang)按(an)固化前的形態分(fen)(fen)為固體硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)和液(ye)體硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)；按(an)硫(liu)化溫度分(fen)(fen)為室溫硫(liu)化硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)，高溫硫(liu)化硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)；按(an)所(suo)用(yong)單體的不(bu)同(tong)(tong)，可(ke)(ke)分(fen)(fen)為甲基(ji)乙烯基(ji)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)，甲基(ji)苯基(ji)乙烯基(ji)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)、氟硅(gui)(gui)，腈(jing)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)等；按(an)性能和用(yong)途(tu)的不(bu)同(tong)(tong)又可(ke)(ke)分(fen)(fen)為通(tong)用(yong)型(xing)(xing)(xing)、超耐低溫型(xing)(xing)(xing)、超耐高溫型(xing)(xing)(xing)、高強(qiang)力型(xing)(xing)(xing)、耐油型(xing)(xing)(xing)、醫用(yong)型(xing)(xing)(xing)等等。

發展史

硅橡(xiang)膠早(zao)期是(shi)由美(mei)國(guo)(guo)以三氯(lv)化(hua)鐵(tie)為催化(hua)劑(ji)合成的(de)。1945年(nian)，硅橡(xiang)膠產(chan)品(pin)問(wen)世。1948年(nian)，采(cai)用高比表(biao)面積的(de)氣相法白炭黑補(bu)強的(de)硅橡(xiang)膠研(yan)制(zhi)成功，使硅橡(xiang)膠的(de)性能(neng)躍升到實用階段，奠定(ding)了現代(dai)硅橡(xiang)膠生(sheng)產(chan)技術的(de)基礎。從二甲(jia)基二氯(lv)硅烷合成開(kai)始生(sheng)產(chan)硅橡(xiang)膠的(de)國(guo)(guo)家有美(mei)國(guo)(guo)。俄(e)羅斯、德國(guo)(guo)、日本(ben)、韓國(guo)(guo)和(he)中國(guo)(guo)等(deng)。中國(guo)(guo)硅橡(xiang)膠的(de)工業化(hua)研(yan)究始于1957年(nian)，多家研(yan)究所和(he)企(qi)業陸續開(kai)發出各種(zhong)硅橡(xiang)膠。到2003年(nian)底，中國(guo)(guo)硅橡(xiang)膠生(sheng)產(chan)能(neng)力為135千(qian)噸，其(qi)中高溫膠100千(qian)噸。

高溫硫化硅橡膠

高溫(wen)硫化硅(gui)橡膠(jiao)是指聚(ju)硅(gui)氧烷變成(cheng)彈性體的(de)過(guo)程是經過(guo)高溫(wen)（110-170℃）硫化成(cheng)型(xing)的(de)。它主要(yao)以高分子量(liang)的(de)聚(ju)甲基(ji)乙(yi)烯基(ji)硅(gui)氧烷為生膠(jiao)，混入補強填料(liao)、硫化劑(ji)(ji)等，在加(jia)(jia)熱加(jia)(jia)壓下硫化成(cheng)彈性體。硅(gui)橡膠(jiao)的(de)補強主要(yao)是各種類(lei)型(xing)的(de)白炭黑，可使硫化膠(jiao)的(de)強度(du)增加(jia)(jia)數(shu)十倍。有(you)時為了降低(di)成(cheng)本或(huo)改善膠(jiao)料(liao)性能及(ji)賦予(yu)硫化膠(jiao)各種特殊的(de)性能，也加(jia)(jia)入相應的(de)各種添(tian)加(jia)(jia)劑(ji)(ji)。硫化劑(ji)(ji)是各種有(you)機過(guo)氧化物或(huo)加(jia)(jia)成(cheng)反應催化劑(ji)(ji)。

加工成型方(fang)法如圖所示(shi)。一次(ci)硫化的(de)(de)目(mu)的(de)(de)是進行(xing)高分子(zi)鏈的(de)(de)交聯反應；二次(ci)硫化的(de)(de)目(mu)的(de)(de)是進行(xing)補(bu)充交聯、驅除硫化劑分解產物和其他(ta)揮發性化合(he)物以穩定硫化膠的(de)(de)各(ge)項(xiang)性能。常用的(de)(de)設備有開放式(shi)煉膠機(ji)、捏合(he)機(ji)及真空密煉機(ji)。

主要性能

（1）高溫(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)顯著的(de)(de)特征(zheng)是高溫(wen)穩(wen)定(ding)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)，雖然常(chang)溫(wen)下(xia)(xia)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)強度僅是天然橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)或某些合成橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)一(yi)半，但在200℃以(yi)上(shang)的(de)(de)高溫(wen)環(huan)境下(xia)(xia)，硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)仍能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)保持一(yi)定(ding)的(de)(de)柔韌(ren)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)、回彈性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)和表面(mian)硬(ying)度，且力學性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)無(wu)明(ming)顯變化(hua)。（2）低溫(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)玻璃(li)化(hua)溫(wen)度一(yi)般為-70~-50℃，特殊配方可達-100℃，表明(ming)其低溫(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)優異。這對航空(kong)、宇航工業的(de)(de)意義重大。（3）耐(nai)候性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)中Si-O-Si鍵對氧、臭氧及紫(zi)外線(xian)等(deng)十(shi)分穩(wen)定(ding)，在不加(jia)(jia)任何添加(jia)(jia)劑的(de)(de)情況下(xia)(xia)，就(jiu)具(ju)有(you)優良(liang)的(de)(de)耐(nai)候性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)。（4）電(dian)氣(qi)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)具(ju)有(you)優異的(de)(de)絕(jue)緣性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)，耐(nai)電(dian)暈(yun)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)和耐(nai)電(dian)弧性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)也非常(chang)好。（5）物理機械(xie)(xie)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)常(chang)溫(wen)下(xia)(xia)的(de)(de)物理機械(xie)(xie)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)比(bi)通(tong)(tong)(tong)用(yong)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)差，但在150℃的(de)(de)高溫(wen)和-50℃的(de)(de)低溫(wen)下(xia)(xia)，其物理機械(xie)(xie)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)優于通(tong)(tong)(tong)用(yong)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)。（6）耐(nai)油及化(hua)學試劑性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)。普通(tong)(tong)(tong)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)具(ju)有(you)中等(deng)的(de)(de)耐(nai)油、耐(nai)溶(rong)劑性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)。（7）氣(qi)體透(tou)過(guo)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)。室溫(wen)下(xia)(xia)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)對空(kong)氣(qi)、氮(dan)、氧、二氧化(hua)碳等(deng)氣(qi)體的(de)(de)透(tou)氣(qi)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)比(bi)天然橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)高出(chu)30-50倍(bei)。（8）生理惰性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)無(wu)毒，無(wu)味，無(wu)嗅，與人(ren)體組織不粘連，具(ju)有(you)抗凝(ning)血作(zuo)用(yong)，對肌體組織的(de)(de)反應性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)非常(chang)少。特別適合作(zuo)為醫(yi)用(yong)材料。

硅橡膠的用量

據中國汽(qi)車(che)工(gong)業協(xie)會統(tong)計，2012年，汽(qi)車(che)產銷分別達到1927.18萬輛和1930.64萬輛，同比分別增長(chang)(chang)4.63%和4.33%，汽(qi)車(che)工(gong)業硅(gui)(gui)橡膠的(de)用(yong)(yong)(yong)(yong)量約達2.0萬t。根據觀研天下的(de)新研究(jiu)，增加有機硅(gui)(gui)材料在汽(qi)車(che)零部件(jian)方面(mian)(mian)的(de)用(yong)(yong)(yong)(yong)量，可以(yi)大幅度提高(gao)汽(qi)車(che)的(de)安全性(xing)能，因(yin)此，汽(qi)車(che)產量和單車(che)用(yong)(yong)(yong)(yong)量水平的(de)提高(gao)都(dou)將(jiang)(jiang)推動汽(qi)車(che)工(gong)業對硅(gui)(gui)橡膠需求的(de)增加。國家鼓勵(li)自(zi)主品(pin)(pin)牌(pai)的(de)汽(qi)車(che)發展，關(guan)鍵汽(qi)車(che)零部件(jian)實現(xian)自(zi)主化，《2012年度黨政(zheng)機關(guan)公務用(yong)(yong)(yong)(yong)車(che)選(xuan)用(yong)(yong)(yong)(yong)車(che)型目錄(lu)（征(zheng)求意見稿）》為自(zi)主品(pin)(pin)牌(pai)擴大在政(zheng)府采(cai)(cai)購的(de)市場份額，為改變目前(qian)國內(nei)政(zheng)府采(cai)(cai)購以(yi)合資品(pin)(pin)牌(pai)產品(pin)(pin)為主的(de)局面(mian)(mian)提供了保(bao)障(zhang)。促進(jin)自(zi)主品(pin)(pin)牌(pai)發展，國產汽(qi)車(che)業的(de)繁榮將(jiang)(jiang)為汽(qi)車(che)膠的(de)應用(yong)(yong)(yong)(yong)提供有力保(bao)障(zhang)。預(yu)測未來3年，我(wo)國室溫硫(liu)化硅(gui)(gui)橡膠在汽(qi)車(che)行業將(jiang)(jiang)以(yi)年均20%增長(chang)(chang)。

此外，硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)是(shi)重(zhong)要的非(fei)石油(you)基(ji)合(he)(he)成(cheng)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)，約占非(fei)石油(you)基(ji)合(he)(he)成(cheng)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)消費量的98%。但因為石油(you)價格的大(da)幅上漲，同(tong)時我國在硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)的關鍵原(yuan)料(liao)有(you)機(ji)硅(gui)(gui)單體(ti)的生(sheng)產(chan)技(ji)(ji)術(shu)方面(mian)取得(de)突(tu)破，有(you)機(ji)硅(gui)(gui)單體(ti)的生(sheng)產(chan)技(ji)(ji)術(shu)在2005年前被(bei)幾家跨國公司壟斷(duan)，但目前我國已發展成(cheng)為全球有(you)機(ji)硅(gui)(gui)單體(ti)第1大(da)國，這(zhe)2個方面(mian)原(yuan)因使硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)的價格從2011年起開始(shi)低(di)于石油(you)基(ji)合(he)(he)成(cheng)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)，僅(jin)約為大(da)宗石油(you)基(ji)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)的80%～90%，成(cheng)為廉(lian)價的合(he)(he)成(cheng)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)，并開始(shi)大(da)規模替代石油(you)基(ji)合(he)(he)成(cheng)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)。這(zhe)將(jiang)極大(da)拓展有(you)機(ji)硅(gui)(gui)產(chan)業的市(shi)場空(kong)間，同(tong)時將(jiang)帶(dai)動硅(gui)(gui)油(you)、硅(gui)(gui)烷偶聯劑和硅(gui)(gui)樹脂等(deng)其(qi)他有(you)機(ji)硅(gui)(gui)產(chan)品的消費。