硅橡膠是指主鏈由硅(gui)(gui)和氧(yang)原子交(jiao)替(ti)構成，硅(gui)(gui)原子上(shang)通常連有(you)兩個有(you)機基(ji)(ji)團的(de)橡膠。普通的(de)硅(gui)(gui)橡膠主要由含甲基(ji)(ji)和少量(liang)乙(yi)烯基(ji)(ji)的(de)硅(gui)(gui)氧(yang)鏈節組成。苯基(ji)(ji)的(de)引入(ru)可(ke)提(ti)高(gao)(gao)(gao)硅(gui)(gui)橡膠的(de)耐(nai)高(gao)(gao)(gao)、低(di)溫(wen)性能(neng)(neng)(neng)，三(san)氟(fu)丙基(ji)(ji)及氰(qing)基(ji)(ji)的(de)引入(ru)則可(ke)提(ti)高(gao)(gao)(gao)硅(gui)(gui)橡膠的(de)耐(nai)溫(wen)及耐(nai)油(you)性能(neng)(neng)(neng)。硅(gui)(gui)橡膠耐(nai)低(di)溫(wen)性能(neng)(neng)(neng)良好(hao)，一(yi)般在(zai)-55℃下(xia)(xia)仍能(neng)(neng)(neng)工作(zuo)。引入(ru)苯基(ji)(ji)后(hou)，可(ke)達-73℃。硅(gui)(gui)橡膠的(de)耐(nai)熱性能(neng)(neng)(neng)也(ye)很突出，在(zai)180℃下(xia)(xia)可(ke)長(chang)期(qi)工作(zuo)，稍高(gao)(gao)(gao)于200℃也(ye)能(neng)(neng)(neng)承受數周或更長(chang)時間仍有(you)彈性，瞬時可(ke)耐(nai)300℃以(yi)上(shang)的(de)高(gao)(gao)(gao)溫(wen)。硅(gui)(gui)橡膠的(de)透氣性好(hao)，氧(yang)氣透過率(lv)在(zai)合成聚合物中是較高(gao)(gao)(gao)的(de)。此(ci)(ci)外，硅(gui)(gui)橡膠還(huan)具有(you)生(sheng)理惰性、不會導(dao)致凝血的(de)突出特性，因此(ci)(ci)在(zai)醫(yi)用領域應用廣泛。

主要品種

硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)分類的方法很(hen)多，通常按固化(hua)前的形(xing)態分為(wei)固體(ti)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)和液體(ti)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)；按硫(liu)化(hua)溫度分為(wei)室溫硫(liu)化(hua)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)，高溫硫(liu)化(hua)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)；按所用單體(ti)的不同(tong)，可分為(wei)甲基乙烯基硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)，甲基苯基乙烯基硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)、氟硅(gui)(gui)，腈(jing)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)等；按性能和用途的不同(tong)又可分為(wei)通用型(xing)(xing)、超(chao)耐(nai)低溫型(xing)(xing)、超(chao)耐(nai)高溫型(xing)(xing)、高強力型(xing)(xing)、耐(nai)油(you)型(xing)(xing)、醫(yi)用型(xing)(xing)等等。

發展史

硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)早期是由美國(guo)(guo)以三氯(lv)化鐵為催(cui)化劑合成的(de)。1945年(nian)，硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)產品問(wen)世。1948年(nian)，采用(yong)高比(bi)表(biao)面積的(de)氣相(xiang)法白炭黑(hei)補強的(de)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)研制成功，使硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)性能躍升到(dao)實用(yong)階段(duan)，奠定了現代硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)生產技術的(de)基礎。從二(er)甲基二(er)氯(lv)硅(gui)烷(wan)合成開始生產硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)國(guo)(guo)家(jia)有美國(guo)(guo)。俄羅斯、德國(guo)(guo)、日本、韓國(guo)(guo)和中國(guo)(guo)等。中國(guo)(guo)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)工業化研究始于(yu)1957年(nian)，多(duo)家(jia)研究所和企(qi)業陸續(xu)開發出各種硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)。到(dao)2003年(nian)底，中國(guo)(guo)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)生產能力為135千(qian)噸，其(qi)中高溫膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)100千(qian)噸。

高溫硫化硅橡膠

高(gao)溫(wen)硫(liu)(liu)化(hua)(hua)硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)是指聚硅(gui)氧(yang)烷(wan)變(bian)成彈(dan)性體(ti)(ti)的(de)過程是經(jing)過高(gao)溫(wen)（110-170℃）硫(liu)(liu)化(hua)(hua)成型的(de)。它主(zhu)要(yao)以高(gao)分子量(liang)的(de)聚甲基乙(yi)烯基硅(gui)氧(yang)烷(wan)為(wei)(wei)生膠(jiao)(jiao)，混入補強(qiang)填料、硫(liu)(liu)化(hua)(hua)劑等，在加熱加壓下硫(liu)(liu)化(hua)(hua)成彈(dan)性體(ti)(ti)。硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)的(de)補強(qiang)主(zhu)要(yao)是各(ge)種(zhong)類型的(de)白炭黑，可使硫(liu)(liu)化(hua)(hua)膠(jiao)(jiao)的(de)強(qiang)度增加數(shu)十倍。有(you)時為(wei)(wei)了(le)降低成本或改善膠(jiao)(jiao)料性能(neng)及賦予(yu)硫(liu)(liu)化(hua)(hua)膠(jiao)(jiao)各(ge)種(zhong)特殊的(de)性能(neng)，也加入相應的(de)各(ge)種(zhong)添加劑。硫(liu)(liu)化(hua)(hua)劑是各(ge)種(zhong)有(you)機(ji)過氧(yang)化(hua)(hua)物(wu)或加成反應催化(hua)(hua)劑。

加工(gong)成型方法如圖所示。一次硫(liu)化的(de)(de)目的(de)(de)是(shi)(shi)進行(xing)高分子鏈的(de)(de)交聯反(fan)應(ying)；二次硫(liu)化的(de)(de)目的(de)(de)是(shi)(shi)進行(xing)補充(chong)交聯、驅(qu)除硫(liu)化劑分解(jie)產物(wu)和其他揮發(fa)性化合(he)(he)物(wu)以穩(wen)定硫(liu)化膠(jiao)的(de)(de)各項(xiang)性能。常用的(de)(de)設備有開放式煉膠(jiao)機、捏(nie)合(he)(he)機及真空密煉機。

主要性能

（1）高(gao)溫性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)顯著的(de)(de)特(te)征是高(gao)溫穩定(ding)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)，雖然常溫下硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)強度僅是天(tian)然橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)或某(mou)些合成橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)一(yi)半，但在200℃以上(shang)的(de)(de)高(gao)溫環境下，硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)仍能(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(he)表面(mian)硬度，且力學性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)無(wu)明顯變化(hua)。（2）低溫性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)玻璃(li)化(hua)溫度一(yi)般為-70~-50℃，特(te)殊配方可達-100℃，表明其低溫性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)優(you)異。這對航(hang)空、宇航(hang)工業的(de)(de)意義重大。（3）耐(nai)(nai)候性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)中Si-O-Si鍵對氧(yang)、臭氧(yang)及紫外線(xian)等十(shi)分穩定(ding)，在不加(jia)任何添加(jia)劑的(de)(de)情況下，就具有(you)優(you)良的(de)(de)耐(nai)(nai)候性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)。（4）電氣(qi)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)具有(you)優(you)異的(de)(de)絕緣性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)，耐(nai)(nai)電暈性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)和(he)耐(nai)(nai)電弧性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)也非常好(hao)。（5）物理(li)(li)機(ji)(ji)械性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)常溫下的(de)(de)物理(li)(li)機(ji)(ji)械性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)比(bi)通(tong)用(yong)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)差，但在150℃的(de)(de)高(gao)溫和(he)-50℃的(de)(de)低溫下，其物理(li)(li)機(ji)(ji)械性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)優(you)于(yu)通(tong)用(yong)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)。（6）耐(nai)(nai)油及化(hua)學試劑性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)。普(pu)通(tong)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)具有(you)中等的(de)(de)耐(nai)(nai)油、耐(nai)(nai)溶(rong)劑性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。（7）氣(qi)體(ti)(ti)透過(guo)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。室溫下硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)對空氣(qi)、氮(dan)、氧(yang)、二氧(yang)化(hua)碳等氣(qi)體(ti)(ti)的(de)(de)透氣(qi)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)比(bi)天(tian)然橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)高(gao)出30-50倍。（8）生理(li)(li)惰(duo)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)無(wu)毒，無(wu)味，無(wu)嗅(xiu)，與人體(ti)(ti)組織不粘連，具有(you)抗凝(ning)血作(zuo)用(yong)，對肌體(ti)(ti)組織的(de)(de)反應性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)非常少(shao)。特(te)別適合作(zuo)為醫用(yong)材料(liao)。

硅橡膠的用量

據中國(guo)(guo)汽(qi)車(che)(che)工業協會統計，2012年，汽(qi)車(che)(che)產銷分(fen)別達(da)到1927.18萬(wan)(wan)輛(liang)和1930.64萬(wan)(wan)輛(liang)，同比(bi)分(fen)別增長4.63%和4.33%，汽(qi)車(che)(che)工業硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠的(de)(de)(de)(de)用量(liang)(liang)(liang)約(yue)達(da)2.0萬(wan)(wan)t。根(gen)據觀(guan)研天下(xia)的(de)(de)(de)(de)新(xin)研究，增加有(you)機硅(gui)(gui)(gui)材料在(zai)汽(qi)車(che)(che)零部件(jian)方面的(de)(de)(de)(de)用量(liang)(liang)(liang)，可以(yi)大(da)幅度(du)(du)提(ti)(ti)(ti)高(gao)汽(qi)車(che)(che)的(de)(de)(de)(de)安全性能，因此，汽(qi)車(che)(che)產量(liang)(liang)(liang)和單車(che)(che)用量(liang)(liang)(liang)水平的(de)(de)(de)(de)提(ti)(ti)(ti)高(gao)都將(jiang)(jiang)推動汽(qi)車(che)(che)工業對硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠需求的(de)(de)(de)(de)增加。國(guo)(guo)家鼓勵自(zi)(zi)主(zhu)(zhu)品(pin)(pin)(pin)牌的(de)(de)(de)(de)汽(qi)車(che)(che)發展(zhan)(zhan)，關鍵汽(qi)車(che)(che)零部件(jian)實現自(zi)(zi)主(zhu)(zhu)化(hua)，《2012年度(du)(du)黨政機關公(gong)務用車(che)(che)選用車(che)(che)型目(mu)錄（征求意見稿）》為(wei)自(zi)(zi)主(zhu)(zhu)品(pin)(pin)(pin)牌擴大(da)在(zai)政府(fu)采(cai)購的(de)(de)(de)(de)市場份額，為(wei)改變目(mu)前國(guo)(guo)內政府(fu)采(cai)購以(yi)合資品(pin)(pin)(pin)牌產品(pin)(pin)(pin)為(wei)主(zhu)(zhu)的(de)(de)(de)(de)局面提(ti)(ti)(ti)供(gong)(gong)了保障。促(cu)進自(zi)(zi)主(zhu)(zhu)品(pin)(pin)(pin)牌發展(zhan)(zhan)，國(guo)(guo)產汽(qi)車(che)(che)業的(de)(de)(de)(de)繁榮將(jiang)(jiang)為(wei)汽(qi)車(che)(che)膠的(de)(de)(de)(de)應用提(ti)(ti)(ti)供(gong)(gong)有(you)力保障。預測未來3年，我國(guo)(guo)室溫硫(liu)化(hua)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠在(zai)汽(qi)車(che)(che)行業將(jiang)(jiang)以(yi)年均20%增長。

此外，硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠是重要的(de)(de)(de)非石(shi)(shi)油(you)基(ji)合成(cheng)橡(xiang)(xiang)膠，約(yue)占非石(shi)(shi)油(you)基(ji)合成(cheng)橡(xiang)(xiang)膠消費(fei)量的(de)(de)(de)98%。但(dan)因為石(shi)(shi)油(you)價格(ge)的(de)(de)(de)大(da)幅上漲(zhang)，同(tong)(tong)時我國在(zai)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠的(de)(de)(de)關鍵原料有(you)(you)機硅(gui)(gui)單(dan)體的(de)(de)(de)生(sheng)產(chan)技(ji)術方面取得突破，有(you)(you)機硅(gui)(gui)單(dan)體的(de)(de)(de)生(sheng)產(chan)技(ji)術在(zai)2005年(nian)前被幾家跨國公(gong)司壟斷(duan)，但(dan)目(mu)前我國已發展成(cheng)為全球有(you)(you)機硅(gui)(gui)單(dan)體第(di)1大(da)國，這(zhe)2個(ge)方面原因使(shi)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠的(de)(de)(de)價格(ge)從2011年(nian)起開(kai)始低于石(shi)(shi)油(you)基(ji)合成(cheng)橡(xiang)(xiang)膠，僅(jin)約(yue)為大(da)宗(zong)石(shi)(shi)油(you)基(ji)橡(xiang)(xiang)膠的(de)(de)(de)80%～90%，成(cheng)為廉價的(de)(de)(de)合成(cheng)橡(xiang)(xiang)膠，并(bing)開(kai)始大(da)規模(mo)替代石(shi)(shi)油(you)基(ji)合成(cheng)橡(xiang)(xiang)膠。這(zhe)將(jiang)極(ji)大(da)拓展有(you)(you)機硅(gui)(gui)產(chan)業的(de)(de)(de)市場空間，同(tong)(tong)時將(jiang)帶(dai)動(dong)硅(gui)(gui)油(you)、硅(gui)(gui)烷(wan)偶聯劑和硅(gui)(gui)樹(shu)脂(zhi)等其(qi)他有(you)(you)機硅(gui)(gui)產(chan)品的(de)(de)(de)消費(fei)。