硅橡膠是指主鏈(lian)由硅(gui)(gui)和氧(yang)原子交替構成(cheng)，硅(gui)(gui)原子上通(tong)常連有兩個有機基(ji)(ji)團的(de)(de)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)。普(pu)通(tong)的(de)(de)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)主要由含甲基(ji)(ji)和少量乙(yi)烯基(ji)(ji)的(de)(de)硅(gui)(gui)氧(yang)鏈(lian)節組成(cheng)。苯基(ji)(ji)的(de)(de)引(yin)入可提(ti)高硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)耐高、低溫(wen)性(xing)(xing)能(neng)(neng)，三氟(fu)丙基(ji)(ji)及氰(qing)基(ji)(ji)的(de)(de)引(yin)入則可提(ti)高硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)耐溫(wen)及耐油性(xing)(xing)能(neng)(neng)。硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)耐低溫(wen)性(xing)(xing)能(neng)(neng)良好，一般在-55℃下仍能(neng)(neng)工作。引(yin)入苯基(ji)(ji)后，可達-73℃。硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)耐熱(re)性(xing)(xing)能(neng)(neng)也(ye)很突出，在180℃下可長期工作，稍高于200℃也(ye)能(neng)(neng)承受(shou)數周(zhou)或更長時間仍有彈性(xing)(xing)，瞬時可耐300℃以(yi)上的(de)(de)高溫(wen)。硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)透氣(qi)性(xing)(xing)好，氧(yang)氣(qi)透過(guo)率在合(he)成(cheng)聚合(he)物(wu)中是較高的(de)(de)。此(ci)外，硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)還具有生理惰性(xing)(xing)、不會導致凝血(xue)的(de)(de)突出特性(xing)(xing)，因(yin)此(ci)在醫用領域應用廣泛。

主要品種

硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)分(fen)(fen)類的(de)(de)方法很多，通(tong)常按固化前的(de)(de)形態分(fen)(fen)為(wei)固體硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)和液體硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)；按硫(liu)化溫(wen)度分(fen)(fen)為(wei)室溫(wen)硫(liu)化硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)，高溫(wen)硫(liu)化硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)；按所用(yong)單體的(de)(de)不(bu)(bu)同(tong)，可(ke)分(fen)(fen)為(wei)甲基乙烯(xi)基硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)，甲基苯(ben)基乙烯(xi)基硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)、氟硅(gui)，腈(jing)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)等(deng)；按性能和用(yong)途的(de)(de)不(bu)(bu)同(tong)又可(ke)分(fen)(fen)為(wei)通(tong)用(yong)型(xing)、超(chao)耐(nai)低(di)溫(wen)型(xing)、超(chao)耐(nai)高溫(wen)型(xing)、高強(qiang)力(li)型(xing)、耐(nai)油型(xing)、醫用(yong)型(xing)等(deng)等(deng)。

發展史

硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠早期是(shi)由(you)美國(guo)(guo)(guo)(guo)以三氯(lv)(lv)化鐵為(wei)(wei)催(cui)化劑合(he)成(cheng)的(de)。1945年，硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠產(chan)(chan)品問世。1948年，采用(yong)高比表面積(ji)的(de)氣(qi)相法白炭黑補強的(de)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠研制成(cheng)功，使硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠的(de)性能(neng)躍升到(dao)實用(yong)階段(duan)，奠定了現代(dai)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠生產(chan)(chan)技術(shu)的(de)基(ji)(ji)礎(chu)。從(cong)二(er)甲基(ji)(ji)二(er)氯(lv)(lv)硅(gui)(gui)烷合(he)成(cheng)開(kai)始生產(chan)(chan)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠的(de)國(guo)(guo)(guo)(guo)家有美國(guo)(guo)(guo)(guo)。俄羅斯(si)、德國(guo)(guo)(guo)(guo)、日本、韓(han)國(guo)(guo)(guo)(guo)和(he)中(zhong)(zhong)國(guo)(guo)(guo)(guo)等(deng)。中(zhong)(zhong)國(guo)(guo)(guo)(guo)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠的(de)工(gong)業(ye)(ye)化研究始于1957年，多(duo)家研究所(suo)和(he)企業(ye)(ye)陸(lu)續開(kai)發(fa)出各(ge)種(zhong)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠。到(dao)2003年底，中(zhong)(zhong)國(guo)(guo)(guo)(guo)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠生產(chan)(chan)能(neng)力為(wei)(wei)135千噸，其(qi)中(zhong)(zhong)高溫膠100千噸。

高溫硫化硅橡膠

高溫(wen)硫(liu)化(hua)(hua)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)是指(zhi)聚硅(gui)(gui)(gui)氧烷變成彈性(xing)(xing)體的(de)(de)過(guo)程是經過(guo)高溫(wen)（110-170℃）硫(liu)化(hua)(hua)成型的(de)(de)。它主要以高分子量的(de)(de)聚甲(jia)基乙(yi)烯基硅(gui)(gui)(gui)氧烷為生膠(jiao)(jiao)(jiao)，混入補(bu)強填料、硫(liu)化(hua)(hua)劑等，在加(jia)(jia)熱加(jia)(jia)壓下硫(liu)化(hua)(hua)成彈性(xing)(xing)體。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)補(bu)強主要是各(ge)種(zhong)類型的(de)(de)白炭(tan)黑，可(ke)使硫(liu)化(hua)(hua)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)強度增加(jia)(jia)數十倍。有時為了降低成本(ben)或改(gai)善(shan)膠(jiao)(jiao)(jiao)料性(xing)(xing)能及賦(fu)予硫(liu)化(hua)(hua)膠(jiao)(jiao)(jiao)各(ge)種(zhong)特(te)殊的(de)(de)性(xing)(xing)能，也加(jia)(jia)入相應(ying)的(de)(de)各(ge)種(zhong)添加(jia)(jia)劑。硫(liu)化(hua)(hua)劑是各(ge)種(zhong)有機過(guo)氧化(hua)(hua)物或加(jia)(jia)成反應(ying)催化(hua)(hua)劑。

加工成型(xing)方法(fa)如圖所(suo)示。一次硫化(hua)的(de)目(mu)的(de)是(shi)進行(xing)高(gao)分(fen)(fen)子鏈的(de)交聯反應；二次硫化(hua)的(de)目(mu)的(de)是(shi)進行(xing)補充交聯、驅除硫化(hua)劑分(fen)(fen)解產物(wu)和其他(ta)揮發性化(hua)合(he)物(wu)以穩定硫化(hua)膠(jiao)的(de)各項性能。常用的(de)設備有(you)開放式煉(lian)膠(jiao)機、捏合(he)機及真空密煉(lian)機。

主要性能

（1）高(gao)(gao)溫性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。硅橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)顯著的(de)(de)(de)(de)(de)特征是高(gao)(gao)溫穩定(ding)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)，雖然(ran)常溫下(xia)(xia)硅橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)(de)強度(du)僅是天然(ran)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)或某(mou)些(xie)合(he)成(cheng)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)(de)一半，但在200℃以上的(de)(de)(de)(de)(de)高(gao)(gao)溫環(huan)境下(xia)(xia)，硅橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)仍能(neng)(neng)保持一定(ding)的(de)(de)(de)(de)(de)柔(rou)韌性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)、回彈性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)和(he)表面硬度(du)，且力(li)學性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)無(wu)明顯變(bian)化。（2）低溫性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)硅橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)(de)玻(bo)璃(li)化溫度(du)一般為-70~-50℃，特殊(shu)配(pei)方(fang)可達(da)-100℃，表明其(qi)(qi)低溫性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)優(you)異。這對(dui)航(hang)空、宇航(hang)工業的(de)(de)(de)(de)(de)意義(yi)重大。（3）耐(nai)候性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)硅橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)中Si-O-Si鍵對(dui)氧、臭氧及(ji)(ji)紫外線等十分穩定(ding)，在不(bu)加(jia)任何添加(jia)劑(ji)的(de)(de)(de)(de)(de)情(qing)況下(xia)(xia)，就具有優(you)良的(de)(de)(de)(de)(de)耐(nai)候性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)。（4）電(dian)氣性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。硅橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)具有優(you)異的(de)(de)(de)(de)(de)絕(jue)緣性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)，耐(nai)電(dian)暈性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)和(he)耐(nai)電(dian)弧性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)也非常好(hao)。（5）物理(li)機(ji)械性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。硅橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)常溫下(xia)(xia)的(de)(de)(de)(de)(de)物理(li)機(ji)械性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)比通用橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)差，但在150℃的(de)(de)(de)(de)(de)高(gao)(gao)溫和(he)-50℃的(de)(de)(de)(de)(de)低溫下(xia)(xia)，其(qi)(qi)物理(li)機(ji)械性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)優(you)于(yu)通用橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)。（6）耐(nai)油(you)及(ji)(ji)化學試(shi)劑(ji)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)。普通硅橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)具有中等的(de)(de)(de)(de)(de)耐(nai)油(you)、耐(nai)溶劑(ji)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。（7）氣體透過性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。室溫下(xia)(xia)硅橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)對(dui)空氣、氮、氧、二氧化碳(tan)等氣體的(de)(de)(de)(de)(de)透氣性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)比天然(ran)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)高(gao)(gao)出30-50倍。（8）生理(li)惰(duo)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)。硅橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)無(wu)毒，無(wu)味，無(wu)嗅，與人體組織(zhi)不(bu)粘連，具有抗凝(ning)血(xue)作用，對(dui)肌體組織(zhi)的(de)(de)(de)(de)(de)反(fan)應性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)非常少(shao)。特別適合(he)作為醫用材料。

硅橡膠的用量

據中國(guo)(guo)汽車(che)(che)工業(ye)協會統計，2012年(nian)，汽車(che)(che)產銷分別(bie)達到(dao)1927.18萬(wan)(wan)輛和(he)1930.64萬(wan)(wan)輛，同比分別(bie)增(zeng)(zeng)長4.63%和(he)4.33%，汽車(che)(che)工業(ye)硅(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)用量約達2.0萬(wan)(wan)t。根據觀研天下的(de)(de)(de)新研究，增(zeng)(zeng)加有機硅(gui)(gui)材料在(zai)汽車(che)(che)零部件方面(mian)(mian)的(de)(de)(de)用量，可以(yi)(yi)大幅度提(ti)高汽車(che)(che)的(de)(de)(de)安全性能，因此，汽車(che)(che)產量和(he)單車(che)(che)用量水平的(de)(de)(de)提(ti)高都(dou)將推動汽車(che)(che)工業(ye)對硅(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)需求的(de)(de)(de)增(zeng)(zeng)加。國(guo)(guo)家鼓勵自主(zhu)品(pin)牌的(de)(de)(de)汽車(che)(che)發展，關鍵汽車(che)(che)零部件實現自主(zhu)化(hua)，《2012年(nian)度黨(dang)政(zheng)機關公務用車(che)(che)選用車(che)(che)型目錄（征求意見稿）》為(wei)(wei)(wei)自主(zhu)品(pin)牌擴大在(zai)政(zheng)府采購(gou)的(de)(de)(de)市場份額，為(wei)(wei)(wei)改變目前國(guo)(guo)內(nei)政(zheng)府采購(gou)以(yi)(yi)合(he)資品(pin)牌產品(pin)為(wei)(wei)(wei)主(zhu)的(de)(de)(de)局面(mian)(mian)提(ti)供了保(bao)障。促進(jin)自主(zhu)品(pin)牌發展，國(guo)(guo)產汽車(che)(che)業(ye)的(de)(de)(de)繁榮將為(wei)(wei)(wei)汽車(che)(che)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)應用提(ti)供有力保(bao)障。預測未來(lai)3年(nian)，我國(guo)(guo)室(shi)溫硫化(hua)硅(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)在(zai)汽車(che)(che)行業(ye)將以(yi)(yi)年(nian)均20%增(zeng)(zeng)長。

此外，硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)是重要(yao)的(de)非(fei)石(shi)(shi)油基(ji)合(he)成(cheng)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)，約占非(fei)石(shi)(shi)油基(ji)合(he)成(cheng)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)消費量的(de)98%。但因為石(shi)(shi)油價格的(de)大(da)幅上漲，同時(shi)我國在(zai)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)關鍵原(yuan)料有(you)機(ji)硅(gui)單(dan)體的(de)生產技術方面取得突破，有(you)機(ji)硅(gui)單(dan)體的(de)生產技術在(zai)2005年(nian)前被幾家跨國公司壟斷，但目前我國已發展成(cheng)為全球有(you)機(ji)硅(gui)單(dan)體第(di)1大(da)國，這(zhe)2個方面原(yuan)因使硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)價格從2011年(nian)起開(kai)始低于石(shi)(shi)油基(ji)合(he)成(cheng)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)，僅約為大(da)宗石(shi)(shi)油基(ji)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)80%～90%，成(cheng)為廉價的(de)合(he)成(cheng)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)，并開(kai)始大(da)規模替(ti)代石(shi)(shi)油基(ji)合(he)成(cheng)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)。這(zhe)將極大(da)拓(tuo)展有(you)機(ji)硅(gui)產業的(de)市(shi)場空間，同時(shi)將帶動硅(gui)油、硅(gui)烷偶(ou)聯劑和硅(gui)樹脂(zhi)等其他有(you)機(ji)硅(gui)產品的(de)消費。