硅橡膠是指主鏈(lian)由(you)硅(gui)(gui)(gui)和(he)氧原子交替構成(cheng)，硅(gui)(gui)(gui)原子上通(tong)常(chang)連(lian)有(you)(you)兩個有(you)(you)機基(ji)(ji)團的(de)(de)(de)橡(xiang)膠(jiao)。普通(tong)的(de)(de)(de)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)主要由(you)含甲(jia)基(ji)(ji)和(he)少量乙(yi)烯基(ji)(ji)的(de)(de)(de)硅(gui)(gui)(gui)氧鏈(lian)節組成(cheng)。苯基(ji)(ji)的(de)(de)(de)引(yin)入可(ke)提高(gao)(gao)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)耐(nai)(nai)高(gao)(gao)、低(di)溫性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)，三氟丙基(ji)(ji)及氰基(ji)(ji)的(de)(de)(de)引(yin)入則可(ke)提高(gao)(gao)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)耐(nai)(nai)溫及耐(nai)(nai)油(you)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)耐(nai)(nai)低(di)溫性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)良好，一般在(zai)-55℃下仍(reng)能(neng)(neng)工(gong)作。引(yin)入苯基(ji)(ji)后，可(ke)達-73℃。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)耐(nai)(nai)熱性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)也很突(tu)出(chu)，在(zai)180℃下可(ke)長期(qi)工(gong)作，稍高(gao)(gao)于200℃也能(neng)(neng)承受數周或更長時間仍(reng)有(you)(you)彈性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)，瞬(shun)時可(ke)耐(nai)(nai)300℃以上的(de)(de)(de)高(gao)(gao)溫。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)透(tou)氣性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)好，氧氣透(tou)過率在(zai)合成(cheng)聚合物(wu)中是較(jiao)高(gao)(gao)的(de)(de)(de)。此外(wai)，硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)還具(ju)有(you)(you)生(sheng)理惰性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)、不會導致凝血(xue)的(de)(de)(de)突(tu)出(chu)特性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)，因此在(zai)醫(yi)用(yong)(yong)領域應用(yong)(yong)廣泛。

主要品種

硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)分類(lei)的(de)方法很(hen)多，通常按(an)(an)固化前的(de)形態(tai)分為固體硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)和液體硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)；按(an)(an)硫(liu)(liu)化溫(wen)(wen)(wen)度分為室溫(wen)(wen)(wen)硫(liu)(liu)化硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)，高溫(wen)(wen)(wen)硫(liu)(liu)化硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)；按(an)(an)所用單體的(de)不(bu)(bu)同，可分為甲基(ji)(ji)乙烯基(ji)(ji)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)，甲基(ji)(ji)苯基(ji)(ji)乙烯基(ji)(ji)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)、氟硅(gui)(gui)(gui)，腈硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)等；按(an)(an)性能和用途(tu)的(de)不(bu)(bu)同又可分為通用型(xing)(xing)、超(chao)耐低溫(wen)(wen)(wen)型(xing)(xing)、超(chao)耐高溫(wen)(wen)(wen)型(xing)(xing)、高強力型(xing)(xing)、耐油型(xing)(xing)、醫用型(xing)(xing)等等。

發展史

硅(gui)橡膠早期是由美國(guo)(guo)以三氯化鐵為催化劑(ji)合成(cheng)的(de)(de)。1945年，硅(gui)橡膠產(chan)(chan)品問世。1948年，采用(yong)高比表面積的(de)(de)氣(qi)相法白炭黑補(bu)強的(de)(de)硅(gui)橡膠研(yan)制成(cheng)功，使硅(gui)橡膠的(de)(de)性能(neng)躍升到(dao)實用(yong)階(jie)段(duan)，奠定了現(xian)代硅(gui)橡膠生產(chan)(chan)技術(shu)的(de)(de)基礎。從二甲基二氯硅(gui)烷合成(cheng)開始生產(chan)(chan)硅(gui)橡膠的(de)(de)國(guo)(guo)家(jia)有美國(guo)(guo)。俄(e)羅(luo)斯、德國(guo)(guo)、日本、韓國(guo)(guo)和(he)中國(guo)(guo)等。中國(guo)(guo)硅(gui)橡膠的(de)(de)工業化研(yan)究(jiu)始于(yu)1957年，多(duo)家(jia)研(yan)究(jiu)所和(he)企業陸(lu)續開發出各種硅(gui)橡膠。到(dao)2003年底，中國(guo)(guo)硅(gui)橡膠生產(chan)(chan)能(neng)力為135千(qian)噸(dun)，其中高溫膠100千(qian)噸(dun)。

高溫硫化硅橡膠

高(gao)溫硫(liu)化(hua)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)是(shi)指(zhi)聚硅(gui)(gui)氧(yang)烷變成彈性體(ti)的過(guo)程是(shi)經(jing)過(guo)高(gao)溫（110-170℃）硫(liu)化(hua)成型的。它(ta)主要(yao)(yao)以高(gao)分子量的聚甲基乙烯基硅(gui)(gui)氧(yang)烷為(wei)(wei)生膠(jiao)(jiao)，混入(ru)補(bu)強(qiang)填料、硫(liu)化(hua)劑(ji)等，在加(jia)熱加(jia)壓下硫(liu)化(hua)成彈性體(ti)。硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的補(bu)強(qiang)主要(yao)(yao)是(shi)各(ge)(ge)種類型的白炭黑，可使硫(liu)化(hua)膠(jiao)(jiao)的強(qiang)度增加(jia)數十倍。有時為(wei)(wei)了降(jiang)低成本或改善膠(jiao)(jiao)料性能及賦予硫(liu)化(hua)膠(jiao)(jiao)各(ge)(ge)種特殊的性能，也加(jia)入(ru)相應(ying)的各(ge)(ge)種添加(jia)劑(ji)。硫(liu)化(hua)劑(ji)是(shi)各(ge)(ge)種有機過(guo)氧(yang)化(hua)物或加(jia)成反應(ying)催化(hua)劑(ji)。

加工成型方法如圖(tu)所示(shi)。一次硫化的目(mu)的是(shi)進(jin)行(xing)高分子鏈的交(jiao)(jiao)聯(lian)反應(ying)；二次硫化的目(mu)的是(shi)進(jin)行(xing)補(bu)充交(jiao)(jiao)聯(lian)、驅除硫化劑分解產物(wu)和(he)其他揮發性(xing)化合物(wu)以穩定硫化膠(jiao)的各項性(xing)能。常(chang)用的設備(bei)有開放式煉(lian)膠(jiao)機(ji)、捏(nie)合機(ji)及真(zhen)空(kong)密煉(lian)機(ji)。

主要性能

（1）高(gao)溫(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)顯著(zhu)的(de)(de)(de)(de)(de)特(te)征(zheng)是(shi)高(gao)溫(wen)(wen)穩定(ding)性(xing)(xing)(xing)，雖(sui)然(ran)常(chang)(chang)溫(wen)(wen)下硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)(de)強度(du)(du)僅是(shi)天然(ran)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)或某些合成橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)(de)一半，但(dan)在(zai)200℃以(yi)上的(de)(de)(de)(de)(de)高(gao)溫(wen)(wen)環境下，硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)仍(reng)能(neng)(neng)保(bao)持一定(ding)的(de)(de)(de)(de)(de)柔(rou)韌(ren)性(xing)(xing)(xing)、回彈(dan)性(xing)(xing)(xing)和表(biao)面硬度(du)(du)，且力學性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)無(wu)明顯變化(hua)。（2）低溫(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)(de)玻璃化(hua)溫(wen)(wen)度(du)(du)一般為-70~-50℃，特(te)殊配(pei)方可達(da)-100℃，表(biao)明其(qi)(qi)低溫(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)優(you)異。這對(dui)(dui)航空、宇航工業的(de)(de)(de)(de)(de)意義重大(da)。（3）耐(nai)(nai)候性(xing)(xing)(xing)硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)中(zhong)Si-O-Si鍵(jian)對(dui)(dui)氧(yang)、臭氧(yang)及紫外線等(deng)十分穩定(ding)，在(zai)不加任何添加劑(ji)的(de)(de)(de)(de)(de)情況(kuang)下，就具有(you)優(you)良的(de)(de)(de)(de)(de)耐(nai)(nai)候性(xing)(xing)(xing)。（4）電氣性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)具有(you)優(you)異的(de)(de)(de)(de)(de)絕(jue)緣性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)，耐(nai)(nai)電暈性(xing)(xing)(xing)和耐(nai)(nai)電弧性(xing)(xing)(xing)也非(fei)常(chang)(chang)好。（5）物(wu)(wu)理機(ji)械性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)常(chang)(chang)溫(wen)(wen)下的(de)(de)(de)(de)(de)物(wu)(wu)理機(ji)械性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)比通用(yong)(yong)(yong)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)差，但(dan)在(zai)150℃的(de)(de)(de)(de)(de)高(gao)溫(wen)(wen)和-50℃的(de)(de)(de)(de)(de)低溫(wen)(wen)下，其(qi)(qi)物(wu)(wu)理機(ji)械性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)優(you)于通用(yong)(yong)(yong)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)。（6）耐(nai)(nai)油及化(hua)學試劑(ji)性(xing)(xing)(xing)。普通硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)具有(you)中(zhong)等(deng)的(de)(de)(de)(de)(de)耐(nai)(nai)油、耐(nai)(nai)溶劑(ji)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。（7）氣體透(tou)過(guo)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。室溫(wen)(wen)下硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)對(dui)(dui)空氣、氮、氧(yang)、二氧(yang)化(hua)碳(tan)等(deng)氣體的(de)(de)(de)(de)(de)透(tou)氣性(xing)(xing)(xing)比天然(ran)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)高(gao)出30-50倍。（8）生理惰(duo)性(xing)(xing)(xing)。硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)無(wu)毒，無(wu)味，無(wu)嗅，與人體組織不粘連，具有(you)抗凝血(xue)作(zuo)用(yong)(yong)(yong)，對(dui)(dui)肌體組織的(de)(de)(de)(de)(de)反應性(xing)(xing)(xing)非(fei)常(chang)(chang)少。特(te)別(bie)適合作(zuo)為醫用(yong)(yong)(yong)材料。

硅橡膠的用量

據(ju)中(zhong)國(guo)(guo)(guo)汽(qi)車(che)工業(ye)協會統計，2012年(nian)(nian)(nian)，汽(qi)車(che)產(chan)(chan)銷分別(bie)達到1927.18萬輛和1930.64萬輛，同比分別(bie)增(zeng)長(chang)4.63%和4.33%，汽(qi)車(che)工業(ye)硅橡膠的(de)用(yong)(yong)(yong)量(liang)(liang)約(yue)達2.0萬t。根據(ju)觀研天下的(de)新研究，增(zeng)加有(you)機硅材料在(zai)汽(qi)車(che)零部件方(fang)面的(de)用(yong)(yong)(yong)量(liang)(liang)，可以(yi)(yi)大幅(fu)度(du)提高汽(qi)車(che)的(de)安全性能，因此，汽(qi)車(che)產(chan)(chan)量(liang)(liang)和單車(che)用(yong)(yong)(yong)量(liang)(liang)水平(ping)的(de)提高都將推動汽(qi)車(che)工業(ye)對硅橡膠需求(qiu)的(de)增(zeng)加。國(guo)(guo)(guo)家(jia)鼓勵自主(zhu)品(pin)(pin)(pin)牌的(de)汽(qi)車(che)發(fa)展，關鍵汽(qi)車(che)零部件實現(xian)自主(zhu)化，《2012年(nian)(nian)(nian)度(du)黨政機關公務用(yong)(yong)(yong)車(che)選用(yong)(yong)(yong)車(che)型目錄（征求(qiu)意見(jian)稿）》為自主(zhu)品(pin)(pin)(pin)牌擴大在(zai)政府采(cai)購(gou)的(de)市場份(fen)額，為改(gai)變目前國(guo)(guo)(guo)內政府采(cai)購(gou)以(yi)(yi)合(he)資(zi)品(pin)(pin)(pin)牌產(chan)(chan)品(pin)(pin)(pin)為主(zhu)的(de)局面提供(gong)了保障。促進自主(zhu)品(pin)(pin)(pin)牌發(fa)展，國(guo)(guo)(guo)產(chan)(chan)汽(qi)車(che)業(ye)的(de)繁榮將為汽(qi)車(che)膠的(de)應用(yong)(yong)(yong)提供(gong)有(you)力(li)保障。預測未來3年(nian)(nian)(nian)，我國(guo)(guo)(guo)室溫硫化硅橡膠在(zai)汽(qi)車(che)行業(ye)將以(yi)(yi)年(nian)(nian)(nian)均20%增(zeng)長(chang)。

此外(wai)，硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)是重(zhong)要(yao)的(de)(de)(de)(de)(de)非石(shi)(shi)油(you)基(ji)(ji)合成(cheng)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)，約(yue)占非石(shi)(shi)油(you)基(ji)(ji)合成(cheng)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)消費量的(de)(de)(de)(de)(de)98%。但因為石(shi)(shi)油(you)價(jia)格(ge)的(de)(de)(de)(de)(de)大(da)幅上(shang)漲，同(tong)(tong)時(shi)我(wo)國在硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)(de)關鍵原(yuan)料有(you)機(ji)硅(gui)單(dan)體的(de)(de)(de)(de)(de)生產技術方面取得突破，有(you)機(ji)硅(gui)單(dan)體的(de)(de)(de)(de)(de)生產技術在2005年前(qian)被幾家(jia)跨國公司壟斷，但目前(qian)我(wo)國已發展成(cheng)為全球有(you)機(ji)硅(gui)單(dan)體第1大(da)國，這2個方面原(yuan)因使(shi)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)(de)價(jia)格(ge)從2011年起開始低于(yu)石(shi)(shi)油(you)基(ji)(ji)合成(cheng)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)，僅約(yue)為大(da)宗石(shi)(shi)油(you)基(ji)(ji)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)(de)80%～90%，成(cheng)為廉價(jia)的(de)(de)(de)(de)(de)合成(cheng)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)，并開始大(da)規模替代(dai)石(shi)(shi)油(you)基(ji)(ji)合成(cheng)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)。這將極大(da)拓展有(you)機(ji)硅(gui)產業的(de)(de)(de)(de)(de)市場空間，同(tong)(tong)時(shi)將帶(dai)動硅(gui)油(you)、硅(gui)烷偶聯劑(ji)和硅(gui)樹脂(zhi)等其他有(you)機(ji)硅(gui)產品的(de)(de)(de)(de)(de)消費。