硅橡膠是(shi)指主(zhu)鏈(lian)由硅和氧原子交替(ti)構成(cheng)(cheng)(cheng)，硅原子上通常連有(you)兩個有(you)機基(ji)(ji)團的(de)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)。普通的(de)硅橡(xiang)(xiang)膠(jiao)主(zhu)要由含(han)甲基(ji)(ji)和少量(liang)乙烯(xi)基(ji)(ji)的(de)硅氧鏈(lian)節組成(cheng)(cheng)(cheng)。苯基(ji)(ji)的(de)引入可(ke)提高(gao)(gao)(gao)(gao)硅橡(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)耐(nai)高(gao)(gao)(gao)(gao)、低溫(wen)性能(neng)，三氟丙(bing)基(ji)(ji)及(ji)氰基(ji)(ji)的(de)引入則可(ke)提高(gao)(gao)(gao)(gao)硅橡(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)耐(nai)溫(wen)及(ji)耐(nai)油性能(neng)。硅橡(xiang)(xiang)膠(jiao)耐(nai)低溫(wen)性能(neng)良好，一般(ban)在-55℃下(xia)仍(reng)能(neng)工(gong)(gong)作。引入苯基(ji)(ji)后，可(ke)達-73℃。硅橡(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)耐(nai)熱性能(neng)也很突(tu)出，在180℃下(xia)可(ke)長(chang)期工(gong)(gong)作，稍高(gao)(gao)(gao)(gao)于200℃也能(neng)承受數周或更(geng)長(chang)時(shi)間仍(reng)有(you)彈性，瞬時(shi)可(ke)耐(nai)300℃以上的(de)高(gao)(gao)(gao)(gao)溫(wen)。硅橡(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)透氣性好，氧氣透過率在合成(cheng)(cheng)(cheng)聚合物中是(shi)較高(gao)(gao)(gao)(gao)的(de)。此外，硅橡(xiang)(xiang)膠(jiao)還具(ju)有(you)生(sheng)理惰性、不(bu)會(hui)導致凝血的(de)突(tu)出特(te)性，因(yin)此在醫用領(ling)域應用廣泛。

主要品種

硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)分類的方法很多，通常(chang)按(an)(an)固(gu)化前的形態(tai)分為固(gu)體(ti)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)和(he)液體(ti)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)；按(an)(an)硫(liu)化溫度分為室(shi)溫硫(liu)化硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)，高溫硫(liu)化硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)；按(an)(an)所用單體(ti)的不(bu)同，可(ke)分為甲基(ji)乙烯基(ji)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)，甲基(ji)苯基(ji)乙烯基(ji)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)、氟硅(gui)，腈硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)等；按(an)(an)性(xing)能(neng)和(he)用途(tu)的不(bu)同又可(ke)分為通用型(xing)(xing)、超耐低溫型(xing)(xing)、超耐高溫型(xing)(xing)、高強(qiang)力(li)型(xing)(xing)、耐油型(xing)(xing)、醫(yi)用型(xing)(xing)等等。

發展史

硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)早期是由美(mei)國以三氯化(hua)(hua)鐵為催(cui)化(hua)(hua)劑合(he)成的(de)(de)。1945年，硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)產(chan)(chan)品問世。1948年，采用高(gao)比表(biao)面積的(de)(de)氣相(xiang)法白(bai)炭(tan)黑補強的(de)(de)硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)研(yan)制成功，使硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)性能躍升到實(shi)用階段，奠定(ding)了現代(dai)硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)生(sheng)產(chan)(chan)技術的(de)(de)基(ji)礎。從二甲基(ji)二氯硅(gui)(gui)(gui)(gui)烷合(he)成開始生(sheng)產(chan)(chan)硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)國家有(you)美(mei)國。俄羅斯、德國、日本、韓國和(he)(he)中國等。中國硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)工業化(hua)(hua)研(yan)究(jiu)始于1957年，多家研(yan)究(jiu)所和(he)(he)企業陸續開發(fa)出(chu)各種(zhong)硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)。到2003年底，中國硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)生(sheng)產(chan)(chan)能力為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(wen)硫(liu)(liu)化(hua)(hua)(hua)(hua)硅(gui)橡(xiang)膠是(shi)(shi)指聚硅(gui)氧烷變成(cheng)(cheng)彈性(xing)(xing)體的(de)過程是(shi)(shi)經過高溫(wen)（110-170℃）硫(liu)(liu)化(hua)(hua)(hua)(hua)成(cheng)(cheng)型的(de)。它主要以高分子量的(de)聚甲基乙烯基硅(gui)氧烷為(wei)生膠，混入補強填料、硫(liu)(liu)化(hua)(hua)(hua)(hua)劑(ji)等，在加熱(re)加壓下(xia)硫(liu)(liu)化(hua)(hua)(hua)(hua)成(cheng)(cheng)彈性(xing)(xing)體。硅(gui)橡(xiang)膠的(de)補強主要是(shi)(shi)各(ge)(ge)種(zhong)類型的(de)白炭黑，可使硫(liu)(liu)化(hua)(hua)(hua)(hua)膠的(de)強度增(zeng)加數十(shi)倍(bei)。有時(shi)為(wei)了(le)降低成(cheng)(cheng)本或改善膠料性(xing)(xing)能(neng)及(ji)賦予硫(liu)(liu)化(hua)(hua)(hua)(hua)膠各(ge)(ge)種(zhong)特殊的(de)性(xing)(xing)能(neng)，也(ye)加入相應的(de)各(ge)(ge)種(zhong)添加劑(ji)。硫(liu)(liu)化(hua)(hua)(hua)(hua)劑(ji)是(shi)(shi)各(ge)(ge)種(zhong)有機(ji)過氧化(hua)(hua)(hua)(hua)物(wu)或加成(cheng)(cheng)反應催(cui)化(hua)(hua)(hua)(hua)劑(ji)。

加工成型方法如圖(tu)所示。一次硫(liu)化(hua)(hua)的(de)目(mu)的(de)是進行(xing)高分子鏈的(de)交(jiao)聯反應；二次硫(liu)化(hua)(hua)的(de)目(mu)的(de)是進行(xing)補充(chong)交(jiao)聯、驅(qu)除硫(liu)化(hua)(hua)劑(ji)分解產物(wu)和其他揮發性化(hua)(hua)合(he)物(wu)以穩定硫(liu)化(hua)(hua)膠的(de)各項性能。常用的(de)設備有開放式(shi)煉(lian)膠機、捏合(he)機及真空(kong)密(mi)煉(lian)機。

主要性能

（1）高(gao)溫性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)顯著(zhu)的(de)(de)(de)特征是(shi)高(gao)溫穩(wen)定性(xing)(xing)(xing)(xing)，雖然常(chang)(chang)溫下硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)強(qiang)度僅(jin)是(shi)天然橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)或(huo)某些合成橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)一半，但在(zai)(zai)200℃以上(shang)的(de)(de)(de)高(gao)溫環境下，硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)仍能(neng)保持一定的(de)(de)(de)柔韌(ren)性(xing)(xing)(xing)(xing)、回彈性(xing)(xing)(xing)(xing)和(he)表面硬度，且力(li)學(xue)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)無(wu)明顯變化。（2）低(di)(di)溫性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)玻璃(li)化溫度一般為-70~-50℃，特殊配方可達(da)-100℃，表明其(qi)低(di)(di)溫性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)優異。這對(dui)航空、宇航工業的(de)(de)(de)意(yi)義重大。（3）耐候性(xing)(xing)(xing)(xing)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)中Si-O-Si鍵(jian)對(dui)氧(yang)(yang)、臭氧(yang)(yang)及(ji)紫(zi)外線等十分穩(wen)定，在(zai)(zai)不加任何添加劑的(de)(de)(de)情況(kuang)下，就具有優良的(de)(de)(de)耐候性(xing)(xing)(xing)(xing)。（4）電氣(qi)(qi)(qi)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)具有優異的(de)(de)(de)絕(jue)緣性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)，耐電暈性(xing)(xing)(xing)(xing)和(he)耐電弧性(xing)(xing)(xing)(xing)也非常(chang)(chang)好。（5）物理機(ji)械性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)常(chang)(chang)溫下的(de)(de)(de)物理機(ji)械性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)比通用橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)差，但在(zai)(zai)150℃的(de)(de)(de)高(gao)溫和(he)-50℃的(de)(de)(de)低(di)(di)溫下，其(qi)物理機(ji)械性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)優于通用橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)。（6）耐油及(ji)化學(xue)試劑性(xing)(xing)(xing)(xing)。普通硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)具有中等的(de)(de)(de)耐油、耐溶劑性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)。（7）氣(qi)(qi)(qi)體(ti)透過性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)。室(shi)溫下硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)對(dui)空氣(qi)(qi)(qi)、氮、氧(yang)(yang)、二(er)氧(yang)(yang)化碳等氣(qi)(qi)(qi)體(ti)的(de)(de)(de)透氣(qi)(qi)(qi)性(xing)(xing)(xing)(xing)比天然橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)高(gao)出(chu)30-50倍。（8）生理惰(duo)性(xing)(xing)(xing)(xing)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)無(wu)毒，無(wu)味(wei)，無(wu)嗅，與人體(ti)組(zu)織不粘連，具有抗凝血作(zuo)用，對(dui)肌(ji)體(ti)組(zu)織的(de)(de)(de)反應性(xing)(xing)(xing)(xing)非常(chang)(chang)少(shao)。特別適合作(zuo)為醫用材(cai)料(liao)。

硅橡膠的用量

據中(zhong)國(guo)汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)工(gong)業(ye)協會統計，2012年，汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)產(chan)(chan)銷分別達到1927.18萬(wan)輛和(he)(he)1930.64萬(wan)輛，同比分別增(zeng)長4.63%和(he)(he)4.33%，汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)工(gong)業(ye)硅橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)用量(liang)約達2.0萬(wan)t。根據觀研(yan)天(tian)下的(de)(de)(de)新研(yan)究，增(zeng)加(jia)有(you)機(ji)硅材料在(zai)汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)零(ling)部件方面的(de)(de)(de)用量(liang)，可以大(da)幅度(du)提(ti)高汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)的(de)(de)(de)安(an)全性能(neng)，因此，汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)產(chan)(chan)量(liang)和(he)(he)單車(che)(che)用量(liang)水(shui)平的(de)(de)(de)提(ti)高都(dou)將推動汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)工(gong)業(ye)對硅橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)需求的(de)(de)(de)增(zeng)加(jia)。國(guo)家鼓(gu)勵自主(zhu)(zhu)品(pin)(pin)牌(pai)(pai)的(de)(de)(de)汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)發(fa)展，關鍵汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)零(ling)部件實現自主(zhu)(zhu)化(hua)，《2012年度(du)黨政(zheng)機(ji)關公務用車(che)(che)選(xuan)用車(che)(che)型目(mu)錄（征求意見稿(gao)）》為(wei)自主(zhu)(zhu)品(pin)(pin)牌(pai)(pai)擴大(da)在(zai)政(zheng)府(fu)采購的(de)(de)(de)市場份額，為(wei)改變目(mu)前國(guo)內政(zheng)府(fu)采購以合資(zi)品(pin)(pin)牌(pai)(pai)產(chan)(chan)品(pin)(pin)為(wei)主(zhu)(zhu)的(de)(de)(de)局面提(ti)供(gong)了(le)保障(zhang)。促進自主(zhu)(zhu)品(pin)(pin)牌(pai)(pai)發(fa)展，國(guo)產(chan)(chan)汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)業(ye)的(de)(de)(de)繁榮將為(wei)汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)應(ying)用提(ti)供(gong)有(you)力保障(zhang)。預(yu)測未(wei)來3年，我國(guo)室(shi)溫硫化(hua)硅橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)在(zai)汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)行(xing)業(ye)將以年均(jun)20%增(zeng)長。

此外，硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)是重要的(de)(de)非石(shi)(shi)(shi)油(you)(you)基合(he)成(cheng)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)，約占非石(shi)(shi)(shi)油(you)(you)基合(he)成(cheng)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)消(xiao)費量(liang)的(de)(de)98%。但因為石(shi)(shi)(shi)油(you)(you)價(jia)格的(de)(de)大幅上漲，同(tong)時(shi)我國(guo)在(zai)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)關鍵原料(liao)有機(ji)硅(gui)單(dan)體的(de)(de)生(sheng)產(chan)技(ji)(ji)術方面取得(de)突(tu)破，有機(ji)硅(gui)單(dan)體的(de)(de)生(sheng)產(chan)技(ji)(ji)術在(zai)2005年(nian)前被(bei)幾(ji)家跨國(guo)公司壟斷，但目前我國(guo)已(yi)發展成(cheng)為全球(qiu)有機(ji)硅(gui)單(dan)體第(di)1大國(guo)，這2個方面原因使硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)價(jia)格從2011年(nian)起(qi)開始(shi)低于(yu)石(shi)(shi)(shi)油(you)(you)基合(he)成(cheng)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)，僅約為大宗石(shi)(shi)(shi)油(you)(you)基橡(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)80%～90%，成(cheng)為廉(lian)價(jia)的(de)(de)合(he)成(cheng)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)，并(bing)開始(shi)大規模(mo)替(ti)代石(shi)(shi)(shi)油(you)(you)基合(he)成(cheng)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)。這將極大拓展有機(ji)硅(gui)產(chan)業的(de)(de)市(shi)場空間，同(tong)時(shi)將帶(dai)動硅(gui)油(you)(you)、硅(gui)烷偶聯(lian)劑和(he)硅(gui)樹脂等其他(ta)有機(ji)硅(gui)產(chan)品的(de)(de)消(xiao)費。