硅橡膠是指(zhi)主鏈由硅(gui)和(he)氧(yang)原(yuan)子交替構成，硅(gui)原(yuan)子上通常連(lian)有(you)兩(liang)個有(you)機基(ji)(ji)(ji)團的(de)(de)(de)(de)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)。普通的(de)(de)(de)(de)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)主要(yao)由含甲基(ji)(ji)(ji)和(he)少量乙烯基(ji)(ji)(ji)的(de)(de)(de)(de)硅(gui)氧(yang)鏈節(jie)組成。苯(ben)基(ji)(ji)(ji)的(de)(de)(de)(de)引(yin)(yin)入(ru)可提高(gao)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)耐高(gao)、低溫性(xing)(xing)能(neng)，三氟丙基(ji)(ji)(ji)及(ji)氰(qing)基(ji)(ji)(ji)的(de)(de)(de)(de)引(yin)(yin)入(ru)則(ze)可提高(gao)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)耐溫及(ji)耐油性(xing)(xing)能(neng)。硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)耐低溫性(xing)(xing)能(neng)良好，一般在-55℃下(xia)仍(reng)能(neng)工(gong)作。引(yin)(yin)入(ru)苯(ben)基(ji)(ji)(ji)后，可達-73℃。硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)耐熱性(xing)(xing)能(neng)也很突出(chu)(chu)，在180℃下(xia)可長(chang)期工(gong)作，稍(shao)高(gao)于200℃也能(neng)承(cheng)受數周或更長(chang)時間仍(reng)有(you)彈性(xing)(xing)，瞬(shun)時可耐300℃以上的(de)(de)(de)(de)高(gao)溫。硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)透(tou)氣性(xing)(xing)好，氧(yang)氣透(tou)過率在合成聚(ju)合物中是較高(gao)的(de)(de)(de)(de)。此外，硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)還(huan)具(ju)有(you)生理惰性(xing)(xing)、不會導致凝血的(de)(de)(de)(de)突出(chu)(chu)特性(xing)(xing)，因此在醫用(yong)領域應用(yong)廣泛。

主要品種

硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)分(fen)類的方法很多，通常(chang)按(an)固(gu)化前的形態分(fen)為固(gu)體(ti)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)和(he)液體(ti)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)；按(an)硫化溫度(du)分(fen)為室溫硫化硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)，高溫硫化硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)；按(an)所(suo)用(yong)(yong)(yong)單(dan)體(ti)的不同，可分(fen)為甲(jia)基乙烯基硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)，甲(jia)基苯(ben)基乙烯基硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)、氟硅(gui)(gui)，腈硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)等；按(an)性能和(he)用(yong)(yong)(yong)途的不同又(you)可分(fen)為通用(yong)(yong)(yong)型、超耐低溫型、超耐高溫型、高強力型、耐油型、醫用(yong)(yong)(yong)型等等。

發展史

硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠早期(qi)是由美國(guo)(guo)以三(san)氯化鐵為催化劑合成(cheng)的(de)。1945年，硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠產品問世(shi)。1948年，采用高比表(biao)面積的(de)氣相法(fa)白炭(tan)黑補強的(de)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠研制成(cheng)功，使硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠的(de)性能躍(yue)升到實用階段，奠(dian)定了(le)現代硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠生產技術(shu)的(de)基(ji)礎(chu)。從二甲(jia)基(ji)二氯硅(gui)烷合成(cheng)開始(shi)生產硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠的(de)國(guo)(guo)家有美國(guo)(guo)。俄(e)羅斯、德國(guo)(guo)、日本、韓(han)國(guo)(guo)和(he)中(zhong)國(guo)(guo)等。中(zhong)國(guo)(guo)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠的(de)工業化研究始(shi)于1957年，多(duo)家研究所(suo)和(he)企業陸續開發(fa)出各(ge)種硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠。到2003年底(di)，中(zhong)國(guo)(guo)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠生產能力(li)為135千(qian)(qian)噸(dun)，其中(zhong)高溫膠100千(qian)(qian)噸(dun)。

高溫硫化硅橡膠

高溫硫化(hua)(hua)硅(gui)橡(xiang)膠是(shi)指(zhi)聚硅(gui)氧烷變(bian)成(cheng)彈(dan)性(xing)體(ti)的(de)過程是(shi)經過高溫（110-170℃）硫化(hua)(hua)成(cheng)型的(de)。它主要以高分子量的(de)聚甲基(ji)乙烯基(ji)硅(gui)氧烷為(wei)生膠，混入補強填料(liao)(liao)、硫化(hua)(hua)劑等，在加熱(re)加壓下(xia)硫化(hua)(hua)成(cheng)彈(dan)性(xing)體(ti)。硅(gui)橡(xiang)膠的(de)補強主要是(shi)各(ge)種類(lei)型的(de)白(bai)炭黑，可使硫化(hua)(hua)膠的(de)強度增加數十倍。有時為(wei)了降低(di)成(cheng)本或(huo)(huo)改(gai)善膠料(liao)(liao)性(xing)能(neng)及賦予硫化(hua)(hua)膠各(ge)種特殊(shu)的(de)性(xing)能(neng)，也(ye)加入相應的(de)各(ge)種添加劑。硫化(hua)(hua)劑是(shi)各(ge)種有機過氧化(hua)(hua)物或(huo)(huo)加成(cheng)反(fan)應催化(hua)(hua)劑。

加工(gong)成型方法如圖(tu)所示。一(yi)次(ci)硫(liu)化(hua)的(de)目(mu)的(de)是(shi)進行高分子鏈的(de)交聯(lian)反應；二次(ci)硫(liu)化(hua)的(de)目(mu)的(de)是(shi)進行補充(chong)交聯(lian)、驅除(chu)硫(liu)化(hua)劑分解產(chan)物(wu)和其他揮發性(xing)(xing)化(hua)合(he)(he)物(wu)以穩定硫(liu)化(hua)膠(jiao)的(de)各項性(xing)(xing)能。常用的(de)設(she)備有開放式煉(lian)膠(jiao)機(ji)、捏(nie)合(he)(he)機(ji)及真空密煉(lian)機(ji)。

主要性能

（1）高(gao)溫(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)。硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)顯著的(de)(de)特(te)征是高(gao)溫(wen)(wen)穩(wen)定性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)，雖然(ran)常溫(wen)(wen)下(xia)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)強度僅是天然(ran)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)或某些合成橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)一半，但在(zai)200℃以上的(de)(de)高(gao)溫(wen)(wen)環(huan)境下(xia)，硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)仍(reng)能(neng)(neng)(neng)(neng)保持一定的(de)(de)柔韌性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)、回彈性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)和(he)表面硬(ying)度，且力學(xue)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)無(wu)(wu)明(ming)顯變化。（2）低(di)溫(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)玻璃化溫(wen)(wen)度一般為-70~-50℃，特(te)殊配方(fang)可達-100℃，表明(ming)其(qi)低(di)溫(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)優異。這對(dui)(dui)(dui)航(hang)空(kong)、宇航(hang)工業的(de)(de)意義重大(da)。（3）耐(nai)候性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)中(zhong)Si-O-Si鍵(jian)對(dui)(dui)(dui)氧、臭(chou)氧及紫外線等(deng)十分(fen)穩(wen)定，在(zai)不加任何添(tian)加劑的(de)(de)情況(kuang)下(xia)，就具有優良(liang)的(de)(de)耐(nai)候性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)。（4）電(dian)(dian)氣性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)。硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)具有優異的(de)(de)絕緣性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)，耐(nai)電(dian)(dian)暈性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)和(he)耐(nai)電(dian)(dian)弧性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)也非常好。（5）物理(li)機械(xie)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)。硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)常溫(wen)(wen)下(xia)的(de)(de)物理(li)機械(xie)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)比通(tong)(tong)用橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)差(cha)，但在(zai)150℃的(de)(de)高(gao)溫(wen)(wen)和(he)-50℃的(de)(de)低(di)溫(wen)(wen)下(xia)，其(qi)物理(li)機械(xie)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)優于(yu)通(tong)(tong)用橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)。（6）耐(nai)油(you)(you)及化學(xue)試劑性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)。普(pu)通(tong)(tong)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)具有中(zhong)等(deng)的(de)(de)耐(nai)油(you)(you)、耐(nai)溶劑性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)。（7）氣體(ti)透(tou)過性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)。室溫(wen)(wen)下(xia)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)對(dui)(dui)(dui)空(kong)氣、氮、氧、二(er)氧化碳(tan)等(deng)氣體(ti)的(de)(de)透(tou)氣性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)比天然(ran)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)高(gao)出30-50倍(bei)。（8）生理(li)惰性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)。硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)無(wu)(wu)毒(du)，無(wu)(wu)味，無(wu)(wu)嗅，與人體(ti)組(zu)織不粘(zhan)連(lian)，具有抗凝血作用，對(dui)(dui)(dui)肌體(ti)組(zu)織的(de)(de)反應性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)非常少。特(te)別(bie)適(shi)合作為醫用材料。

硅橡膠的用量

據中國(guo)汽車(che)工業協會統計，2012年(nian)，汽車(che)產(chan)銷分(fen)別(bie)(bie)達到1927.18萬(wan)輛(liang)和1930.64萬(wan)輛(liang)，同(tong)比分(fen)別(bie)(bie)增(zeng)長4.63%和4.33%，汽車(che)工業硅橡膠的(de)用(yong)量(liang)(liang)(liang)約達2.0萬(wan)t。根據觀(guan)研天(tian)下(xia)的(de)新研究，增(zeng)加有機硅材料在汽車(che)零部件方面(mian)的(de)用(yong)量(liang)(liang)(liang)，可以大幅度提高汽車(che)的(de)安全性(xing)能(neng)，因(yin)此，汽車(che)產(chan)量(liang)(liang)(liang)和單車(che)用(yong)量(liang)(liang)(liang)水平的(de)提高都將(jiang)推動(dong)汽車(che)工業對硅橡膠需求的(de)增(zeng)加。國(guo)家鼓(gu)勵自(zi)(zi)主品牌(pai)的(de)汽車(che)發展，關(guan)鍵汽車(che)零部件實現自(zi)(zi)主化，《2012年(nian)度黨政機關(guan)公(gong)務用(yong)車(che)選用(yong)車(che)型目(mu)錄（征求意見稿）》為(wei)自(zi)(zi)主品牌(pai)擴大在政府采(cai)購的(de)市(shi)場份額(e)，為(wei)改變目(mu)前國(guo)內政府采(cai)購以合資(zi)品牌(pai)產(chan)品為(wei)主的(de)局面(mian)提供了保(bao)(bao)障(zhang)。促進自(zi)(zi)主品牌(pai)發展，國(guo)產(chan)汽車(che)業的(de)繁榮(rong)將(jiang)為(wei)汽車(che)膠的(de)應用(yong)提供有力保(bao)(bao)障(zhang)。預測未來3年(nian)，我(wo)國(guo)室溫硫化硅橡膠在汽車(che)行(xing)業將(jiang)以年(nian)均20%增(zeng)長。

此外，硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)是(shi)重要的(de)(de)非(fei)石(shi)(shi)油(you)(you)(you)基(ji)合(he)成(cheng)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)，約占(zhan)非(fei)石(shi)(shi)油(you)(you)(you)基(ji)合(he)成(cheng)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)消(xiao)(xiao)費量的(de)(de)98%。但因為(wei)(wei)石(shi)(shi)油(you)(you)(you)價格的(de)(de)大(da)(da)幅上(shang)漲，同時我(wo)(wo)國(guo)在(zai)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)關鍵原(yuan)(yuan)料有(you)(you)(you)(you)機硅(gui)(gui)單(dan)體的(de)(de)生產技(ji)術方(fang)面取(qu)得突破(po)，有(you)(you)(you)(you)機硅(gui)(gui)單(dan)體的(de)(de)生產技(ji)術在(zai)2005年(nian)前被幾家跨國(guo)公司壟(long)斷(duan)，但目(mu)前我(wo)(wo)國(guo)已發展成(cheng)為(wei)(wei)全球有(you)(you)(you)(you)機硅(gui)(gui)單(dan)體第1大(da)(da)國(guo)，這2個方(fang)面原(yuan)(yuan)因使硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)價格從(cong)2011年(nian)起(qi)開(kai)始(shi)低于(yu)石(shi)(shi)油(you)(you)(you)基(ji)合(he)成(cheng)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)，僅約為(wei)(wei)大(da)(da)宗石(shi)(shi)油(you)(you)(you)基(ji)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)80%～90%，成(cheng)為(wei)(wei)廉價的(de)(de)合(he)成(cheng)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)，并(bing)開(kai)始(shi)大(da)(da)規(gui)模替(ti)代石(shi)(shi)油(you)(you)(you)基(ji)合(he)成(cheng)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)。這將極大(da)(da)拓展有(you)(you)(you)(you)機硅(gui)(gui)產業的(de)(de)市場(chang)空間，同時將帶動(dong)硅(gui)(gui)油(you)(you)(you)、硅(gui)(gui)烷偶聯劑和硅(gui)(gui)樹(shu)脂等其他有(you)(you)(you)(you)機硅(gui)(gui)產品的(de)(de)消(xiao)(xiao)費。