硅橡膠是指(zhi)主(zhu)鏈由(you)硅(gui)(gui)(gui)和氧原(yuan)子交替構(gou)成(cheng)，硅(gui)(gui)(gui)原(yuan)子上通常連有兩個有機基(ji)(ji)團的(de)(de)橡(xiang)膠。普通的(de)(de)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠主(zhu)要由(you)含甲(jia)基(ji)(ji)和少量乙烯基(ji)(ji)的(de)(de)硅(gui)(gui)(gui)氧鏈節組(zu)成(cheng)。苯基(ji)(ji)的(de)(de)引入可(ke)提高(gao)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠的(de)(de)耐高(gao)、低(di)溫(wen)性(xing)(xing)能(neng)，三氟丙基(ji)(ji)及氰基(ji)(ji)的(de)(de)引入則可(ke)提高(gao)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠的(de)(de)耐溫(wen)及耐油性(xing)(xing)能(neng)。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠耐低(di)溫(wen)性(xing)(xing)能(neng)良好，一般在(zai)-55℃下仍能(neng)工(gong)作。引入苯基(ji)(ji)后，可(ke)達-73℃。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠的(de)(de)耐熱性(xing)(xing)能(neng)也很(hen)突出(chu)，在(zai)180℃下可(ke)長期工(gong)作，稍高(gao)于200℃也能(neng)承受數周或更長時間仍有彈性(xing)(xing)，瞬時可(ke)耐300℃以上的(de)(de)高(gao)溫(wen)。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠的(de)(de)透氣性(xing)(xing)好，氧氣透過(guo)率(lv)在(zai)合(he)成(cheng)聚合(he)物(wu)中(zhong)是較(jiao)高(gao)的(de)(de)。此外，硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠還具有生理惰性(xing)(xing)、不會導致凝血的(de)(de)突出(chu)特性(xing)(xing)，因(yin)此在(zai)醫用(yong)領域應用(yong)廣泛(fan)。

主要品種

硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)分類的(de)方法很多，通常按固化前的(de)形態(tai)分為(wei)固體(ti)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)和液體(ti)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)；按硫化溫度分為(wei)室溫硫化硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)，高溫硫化硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)；按所用單體(ti)的(de)不同(tong)，可(ke)分為(wei)甲(jia)基乙(yi)烯基硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)，甲(jia)基苯(ben)基乙(yi)烯基硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)、氟硅(gui)，腈硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)等；按性(xing)能(neng)和用途的(de)不同(tong)又(you)可(ke)分為(wei)通用型(xing)(xing)(xing)、超(chao)耐低(di)溫型(xing)(xing)(xing)、超(chao)耐高溫型(xing)(xing)(xing)、高強力型(xing)(xing)(xing)、耐油(you)型(xing)(xing)(xing)、醫(yi)用型(xing)(xing)(xing)等等。

發展史

硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)早期是由(you)美(mei)國(guo)以三氯化(hua)鐵(tie)為催化(hua)劑合成的。1945年，硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)產(chan)品問世(shi)。1948年，采用(yong)高(gao)比(bi)表面積(ji)的氣相法白(bai)炭黑(hei)補(bu)強的硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)研(yan)制成功(gong)，使(shi)硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的性能(neng)躍升到實用(yong)階段(duan)，奠定了現代硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)生(sheng)產(chan)技(ji)術的基礎(chu)。從二(er)甲基二(er)氯硅(gui)烷合成開始(shi)(shi)生(sheng)產(chan)硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的國(guo)家(jia)(jia)有美(mei)國(guo)。俄(e)羅斯、德(de)國(guo)、日本(ben)、韓國(guo)和(he)中國(guo)等。中國(guo)硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的工業(ye)化(hua)研(yan)究始(shi)(shi)于1957年，多(duo)家(jia)(jia)研(yan)究所和(he)企業(ye)陸續開發出各種硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)。到2003年底，中國(guo)硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)生(sheng)產(chan)能(neng)力為135千(qian)噸，其中高(gao)溫膠(jiao)(jiao)100千(qian)噸。

高溫硫化硅橡膠

高溫硫(liu)(liu)(liu)化(hua)硅橡膠是(shi)指聚硅氧烷變(bian)成(cheng)(cheng)彈(dan)(dan)性(xing)(xing)(xing)體(ti)(ti)的(de)(de)過程(cheng)是(shi)經過高溫（110-170℃）硫(liu)(liu)(liu)化(hua)成(cheng)(cheng)型(xing)(xing)的(de)(de)。它主要(yao)(yao)以高分(fen)子(zi)量的(de)(de)聚甲基乙烯基硅氧烷為生膠，混入補(bu)強(qiang)(qiang)(qiang)填料、硫(liu)(liu)(liu)化(hua)劑(ji)等，在加(jia)(jia)(jia)熱加(jia)(jia)(jia)壓下硫(liu)(liu)(liu)化(hua)成(cheng)(cheng)彈(dan)(dan)性(xing)(xing)(xing)體(ti)(ti)。硅橡膠的(de)(de)補(bu)強(qiang)(qiang)(qiang)主要(yao)(yao)是(shi)各種類型(xing)(xing)的(de)(de)白(bai)炭(tan)黑，可使硫(liu)(liu)(liu)化(hua)膠的(de)(de)強(qiang)(qiang)(qiang)度增加(jia)(jia)(jia)數十倍。有時為了降(jiang)低(di)成(cheng)(cheng)本或(huo)改善膠料性(xing)(xing)(xing)能及賦予(yu)硫(liu)(liu)(liu)化(hua)膠各種特(te)殊的(de)(de)性(xing)(xing)(xing)能，也(ye)加(jia)(jia)(jia)入相應(ying)的(de)(de)各種添加(jia)(jia)(jia)劑(ji)。硫(liu)(liu)(liu)化(hua)劑(ji)是(shi)各種有機過氧化(hua)物或(huo)加(jia)(jia)(jia)成(cheng)(cheng)反應(ying)催化(hua)劑(ji)。

加工成型方法如圖所(suo)示。一次(ci)硫(liu)化(hua)的(de)目的(de)是進(jin)行高分子鏈的(de)交聯反應(ying)；二次(ci)硫(liu)化(hua)的(de)目的(de)是進(jin)行補充交聯、驅除硫(liu)化(hua)劑分解產物(wu)和其他(ta)揮(hui)發(fa)性化(hua)合物(wu)以(yi)穩定硫(liu)化(hua)膠(jiao)的(de)各項(xiang)性能。常用的(de)設(she)備有開(kai)放式煉膠(jiao)機、捏合機及真空密煉機。

主要性能

（1）高(gao)溫(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)顯著(zhu)的(de)(de)(de)(de)特征是高(gao)溫(wen)(wen)穩定性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)，雖然(ran)(ran)常(chang)溫(wen)(wen)下硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)強度僅是天(tian)然(ran)(ran)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)或某些合成橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)一(yi)半，但(dan)(dan)在(zai)200℃以上的(de)(de)(de)(de)高(gao)溫(wen)(wen)環(huan)境下，硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)仍能(neng)(neng)(neng)保(bao)持(chi)一(yi)定的(de)(de)(de)(de)柔韌性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)、回彈(dan)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)和表(biao)面硬(ying)度，且力學性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)無(wu)明顯變化(hua)。（2）低(di)溫(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)玻璃化(hua)溫(wen)(wen)度一(yi)般為-70~-50℃，特殊(shu)配(pei)方可達-100℃，表(biao)明其低(di)溫(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)優異。這(zhe)對(dui)航(hang)空、宇航(hang)工業的(de)(de)(de)(de)意義重大。（3）耐候性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)中Si-O-Si鍵對(dui)氧、臭氧及紫外線等(deng)十分穩定，在(zai)不加(jia)任何添(tian)加(jia)劑(ji)(ji)的(de)(de)(de)(de)情況下，就具有優良的(de)(de)(de)(de)耐候性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)。（4）電(dian)氣性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)具有優異的(de)(de)(de)(de)絕緣性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)，耐電(dian)暈性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)和耐電(dian)弧性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)也(ye)非常(chang)好。（5）物(wu)理(li)機(ji)械性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)常(chang)溫(wen)(wen)下的(de)(de)(de)(de)物(wu)理(li)機(ji)械性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)比(bi)通(tong)用橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)差，但(dan)(dan)在(zai)150℃的(de)(de)(de)(de)高(gao)溫(wen)(wen)和-50℃的(de)(de)(de)(de)低(di)溫(wen)(wen)下，其物(wu)理(li)機(ji)械性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)優于通(tong)用橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)。（6）耐油及化(hua)學試劑(ji)(ji)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)。普通(tong)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)具有中等(deng)的(de)(de)(de)(de)耐油、耐溶劑(ji)(ji)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。（7）氣體(ti)透過性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。室(shi)溫(wen)(wen)下硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)對(dui)空氣、氮、氧、二氧化(hua)碳等(deng)氣體(ti)的(de)(de)(de)(de)透氣性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)比(bi)天(tian)然(ran)(ran)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)高(gao)出(chu)30-50倍(bei)。（8）生理(li)惰(duo)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)無(wu)毒(du)，無(wu)味，無(wu)嗅，與人(ren)體(ti)組織(zhi)不粘連(lian)，具有抗凝血作用，對(dui)肌體(ti)組織(zhi)的(de)(de)(de)(de)反應(ying)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)非常(chang)少。特別適合作為醫(yi)用材料。

硅橡膠的用量

據中國(guo)(guo)(guo)汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)(che)(che)工業(ye)協(xie)會統計，2012年，汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)(che)(che)產(chan)銷(xiao)分別(bie)達到1927.18萬輛和(he)1930.64萬輛，同比分別(bie)增(zeng)(zeng)(zeng)長4.63%和(he)4.33%，汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)(che)(che)工業(ye)硅(gui)橡膠的用(yong)量(liang)約達2.0萬t。根據觀研天下的新研究，增(zeng)(zeng)(zeng)加(jia)有機硅(gui)材料(liao)在(zai)汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)(che)(che)零部件方面的用(yong)量(liang)，可以(yi)大(da)幅度提(ti)高汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)(che)(che)的安全性能，因此，汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)(che)(che)產(chan)量(liang)和(he)單車(che)(che)(che)(che)(che)(che)用(yong)量(liang)水平的提(ti)高都將(jiang)推(tui)動汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)(che)(che)工業(ye)對硅(gui)橡膠需求的增(zeng)(zeng)(zeng)加(jia)。國(guo)(guo)(guo)家鼓勵自主(zhu)品(pin)牌的汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)(che)(che)發(fa)展，關鍵(jian)汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)(che)(che)零部件實現(xian)自主(zhu)化(hua)，《2012年度黨(dang)政機關公務用(yong)車(che)(che)(che)(che)(che)(che)選用(yong)車(che)(che)(che)(che)(che)(che)型目(mu)錄（征求意見稿）》為(wei)自主(zhu)品(pin)牌擴大(da)在(zai)政府采(cai)購的市(shi)場份額，為(wei)改(gai)變(bian)目(mu)前國(guo)(guo)(guo)內政府采(cai)購以(yi)合資(zi)品(pin)牌產(chan)品(pin)為(wei)主(zhu)的局面提(ti)供了保(bao)障(zhang)。促進自主(zhu)品(pin)牌發(fa)展，國(guo)(guo)(guo)產(chan)汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)(che)(che)業(ye)的繁(fan)榮將(jiang)為(wei)汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)(che)(che)膠的應(ying)用(yong)提(ti)供有力(li)保(bao)障(zhang)。預測(ce)未來(lai)3年，我國(guo)(guo)(guo)室溫(wen)硫化(hua)硅(gui)橡膠在(zai)汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)(che)(che)行業(ye)將(jiang)以(yi)年均20%增(zeng)(zeng)(zeng)長。

此外，硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠是重要的非石(shi)油(you)基(ji)(ji)合(he)成橡(xiang)(xiang)(xiang)膠，約(yue)占非石(shi)油(you)基(ji)(ji)合(he)成橡(xiang)(xiang)(xiang)膠消費量的98%。但因為(wei)石(shi)油(you)價(jia)(jia)格的大幅(fu)上漲，同(tong)時我國(guo)在硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠的關鍵(jian)原料有(you)機(ji)(ji)硅(gui)(gui)單體(ti)(ti)的生(sheng)產(chan)技(ji)術(shu)方(fang)(fang)面取得突破，有(you)機(ji)(ji)硅(gui)(gui)單體(ti)(ti)的生(sheng)產(chan)技(ji)術(shu)在2005年(nian)前被幾家跨國(guo)公司(si)壟(long)斷(duan)，但目前我國(guo)已發(fa)展成為(wei)全球(qiu)有(you)機(ji)(ji)硅(gui)(gui)單體(ti)(ti)第(di)1大國(guo)，這(zhe)2個方(fang)(fang)面原因使硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠的價(jia)(jia)格從2011年(nian)起開始低(di)于石(shi)油(you)基(ji)(ji)合(he)成橡(xiang)(xiang)(xiang)膠，僅約(yue)為(wei)大宗石(shi)油(you)基(ji)(ji)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠的80%～90%，成為(wei)廉價(jia)(jia)的合(he)成橡(xiang)(xiang)(xiang)膠，并開始大規模替代石(shi)油(you)基(ji)(ji)合(he)成橡(xiang)(xiang)(xiang)膠。這(zhe)將(jiang)極大拓展有(you)機(ji)(ji)硅(gui)(gui)產(chan)業的市場空間，同(tong)時將(jiang)帶(dai)動硅(gui)(gui)油(you)、硅(gui)(gui)烷偶聯劑(ji)和硅(gui)(gui)樹(shu)脂(zhi)等其他有(you)機(ji)(ji)硅(gui)(gui)產(chan)品(pin)的消費。