硅橡膠是(shi)指主鏈由硅(gui)(gui)(gui)(gui)和(he)(he)氧(yang)原子交替構成(cheng)，硅(gui)(gui)(gui)(gui)原子上通常連有兩個有機基團的(de)(de)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)。普通的(de)(de)硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)主要(yao)由含甲基和(he)(he)少量乙烯基的(de)(de)硅(gui)(gui)(gui)(gui)氧(yang)鏈節組成(cheng)。苯基的(de)(de)引入可(ke)提高(gao)硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)耐(nai)高(gao)、低溫(wen)性能(neng)，三(san)氟丙(bing)基及氰基的(de)(de)引入則可(ke)提高(gao)硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)耐(nai)溫(wen)及耐(nai)油性能(neng)。硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)耐(nai)低溫(wen)性能(neng)良好，一般在(zai)-55℃下(xia)仍能(neng)工(gong)作。引入苯基后，可(ke)達(da)-73℃。硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)耐(nai)熱性能(neng)也很突(tu)出，在(zai)180℃下(xia)可(ke)長(chang)(chang)期工(gong)作，稍(shao)高(gao)于200℃也能(neng)承受數周或更長(chang)(chang)時(shi)間仍有彈(dan)性，瞬時(shi)可(ke)耐(nai)300℃以(yi)上的(de)(de)高(gao)溫(wen)。硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)透氣(qi)性好，氧(yang)氣(qi)透過率在(zai)合成(cheng)聚合物中(zhong)是(shi)較高(gao)的(de)(de)。此外，硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)還具(ju)有生理惰性、不會(hui)導(dao)致(zhi)凝(ning)血的(de)(de)突(tu)出特性，因(yin)此在(zai)醫(yi)用領域應用廣泛。

主要品種

硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)分類的(de)(de)(de)方法很多(duo)，通常按固化前的(de)(de)(de)形態分為(wei)固體(ti)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)和液(ye)體(ti)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)；按硫化溫(wen)度分為(wei)室溫(wen)硫化硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)，高溫(wen)硫化硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)；按所(suo)用單體(ti)的(de)(de)(de)不同，可分為(wei)甲(jia)基(ji)(ji)乙烯基(ji)(ji)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)，甲(jia)基(ji)(ji)苯基(ji)(ji)乙烯基(ji)(ji)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)、氟硅(gui)，腈硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)等；按性能和用途的(de)(de)(de)不同又可分為(wei)通用型、超(chao)耐(nai)低(di)溫(wen)型、超(chao)耐(nai)高溫(wen)型、高強(qiang)力型、耐(nai)油(you)型、醫用型等等。

發展史

硅(gui)橡(xiang)膠早(zao)期是(shi)由美(mei)國(guo)(guo)(guo)以三氯化(hua)(hua)鐵為(wei)催化(hua)(hua)劑合成(cheng)的。1945年，硅(gui)橡(xiang)膠產(chan)品問世(shi)。1948年，采用(yong)高比表面積(ji)的氣相(xiang)法白炭黑補強的硅(gui)橡(xiang)膠研(yan)制成(cheng)功，使(shi)硅(gui)橡(xiang)膠的性能躍(yue)升(sheng)到(dao)實用(yong)階段，奠定了現代硅(gui)橡(xiang)膠生產(chan)技術(shu)的基礎(chu)。從二(er)甲基二(er)氯硅(gui)烷(wan)合成(cheng)開始生產(chan)硅(gui)橡(xiang)膠的國(guo)(guo)(guo)家(jia)有(you)美(mei)國(guo)(guo)(guo)。俄(e)羅斯、德國(guo)(guo)(guo)、日本、韓(han)國(guo)(guo)(guo)和中(zhong)國(guo)(guo)(guo)等。中(zhong)國(guo)(guo)(guo)硅(gui)橡(xiang)膠的工業(ye)化(hua)(hua)研(yan)究始于1957年，多家(jia)研(yan)究所和企業(ye)陸續開發出各種硅(gui)橡(xiang)膠。到(dao)2003年底，中(zhong)國(guo)(guo)(guo)硅(gui)橡(xiang)膠生產(chan)能力為(wei)135千(qian)噸，其(qi)中(zhong)高溫膠100千(qian)噸。

高溫硫化硅橡膠

高(gao)溫(wen)硫(liu)(liu)化(hua)(hua)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)是(shi)指聚硅(gui)(gui)氧(yang)烷變成(cheng)(cheng)彈性體(ti)的(de)過(guo)程(cheng)是(shi)經過(guo)高(gao)溫(wen)（110-170℃）硫(liu)(liu)化(hua)(hua)成(cheng)(cheng)型的(de)。它主(zhu)(zhu)要(yao)以高(gao)分子量(liang)的(de)聚甲基乙烯(xi)基硅(gui)(gui)氧(yang)烷為生膠(jiao)(jiao)，混入補(bu)(bu)強(qiang)填料、硫(liu)(liu)化(hua)(hua)劑等(deng)，在加熱加壓下硫(liu)(liu)化(hua)(hua)成(cheng)(cheng)彈性體(ti)。硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)補(bu)(bu)強(qiang)主(zhu)(zhu)要(yao)是(shi)各種類型的(de)白炭黑，可使硫(liu)(liu)化(hua)(hua)膠(jiao)(jiao)的(de)強(qiang)度增加數十倍。有時為了降(jiang)低成(cheng)(cheng)本或改善膠(jiao)(jiao)料性能及賦予硫(liu)(liu)化(hua)(hua)膠(jiao)(jiao)各種特殊的(de)性能，也(ye)加入相應的(de)各種添加劑。硫(liu)(liu)化(hua)(hua)劑是(shi)各種有機過(guo)氧(yang)化(hua)(hua)物(wu)或加成(cheng)(cheng)反應催(cui)化(hua)(hua)劑。

加(jia)工(gong)成(cheng)型方法如圖所(suo)示。一次硫化(hua)(hua)(hua)的目的是進行(xing)(xing)高分子鏈的交(jiao)聯反應(ying)；二次硫化(hua)(hua)(hua)的目的是進行(xing)(xing)補充交(jiao)聯、驅除硫化(hua)(hua)(hua)劑分解(jie)產物和其他揮發性化(hua)(hua)(hua)合物以穩(wen)定硫化(hua)(hua)(hua)膠的各項性能。常用的設備有開放式煉(lian)膠機、捏合機及真空密煉(lian)機。

主要性能

（1）高溫性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)顯著的(de)(de)(de)特征是(shi)高溫穩定(ding)(ding)性(xing)(xing)(xing)(xing)，雖然(ran)常溫下硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)強度僅是(shi)天然(ran)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)或某些合(he)(he)成橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)一(yi)半，但在200℃以上的(de)(de)(de)高溫環境(jing)下，硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)仍能(neng)(neng)(neng)保持一(yi)定(ding)(ding)的(de)(de)(de)柔韌(ren)性(xing)(xing)(xing)(xing)、回彈(dan)性(xing)(xing)(xing)(xing)和(he)(he)表(biao)面(mian)硬度，且力學性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)無明顯變化。（2）低溫性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)玻璃化溫度一(yi)般為-70~-50℃，特殊(shu)配方可(ke)達-100℃，表(biao)明其低溫性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)優(you)異(yi)。這對航(hang)空、宇(yu)航(hang)工業的(de)(de)(de)意義重(zhong)大。（3）耐候性(xing)(xing)(xing)(xing)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)中Si-O-Si鍵對氧(yang)(yang)、臭氧(yang)(yang)及(ji)紫外(wai)線等十分穩定(ding)(ding)，在不加任何添加劑的(de)(de)(de)情況下，就具(ju)有(you)優(you)良的(de)(de)(de)耐候性(xing)(xing)(xing)(xing)。（4）電氣性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)具(ju)有(you)優(you)異(yi)的(de)(de)(de)絕(jue)緣性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)，耐電暈性(xing)(xing)(xing)(xing)和(he)(he)耐電弧性(xing)(xing)(xing)(xing)也非(fei)常好。（5）物理機械性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)常溫下的(de)(de)(de)物理機械性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)比通(tong)用(yong)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)差，但在150℃的(de)(de)(de)高溫和(he)(he)-50℃的(de)(de)(de)低溫下，其物理機械性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)優(you)于通(tong)用(yong)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)。（6）耐油及(ji)化學試(shi)劑性(xing)(xing)(xing)(xing)。普通(tong)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)具(ju)有(you)中等的(de)(de)(de)耐油、耐溶劑性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。（7）氣體(ti)透(tou)過性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。室溫下硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)對空氣、氮、氧(yang)(yang)、二氧(yang)(yang)化碳等氣體(ti)的(de)(de)(de)透(tou)氣性(xing)(xing)(xing)(xing)比天然(ran)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)高出(chu)30-50倍。（8）生理惰性(xing)(xing)(xing)(xing)。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)無毒，無味，無嗅，與(yu)人(ren)體(ti)組織(zhi)不粘連，具(ju)有(you)抗凝血作用(yong)，對肌體(ti)組織(zhi)的(de)(de)(de)反應性(xing)(xing)(xing)(xing)非(fei)常少。特別(bie)適合(he)(he)作為醫用(yong)材料。

硅橡膠的用量

據(ju)(ju)中國汽(qi)車(che)(che)工(gong)業(ye)協會統(tong)計(ji)，2012年，汽(qi)車(che)(che)產銷分別達到1927.18萬輛(liang)和(he)1930.64萬輛(liang)，同比(bi)分別增(zeng)長4.63%和(he)4.33%，汽(qi)車(che)(che)工(gong)業(ye)硅(gui)橡膠的(de)用(yong)(yong)量(liang)(liang)約達2.0萬t。根據(ju)(ju)觀(guan)研(yan)天(tian)下的(de)新研(yan)究，增(zeng)加有機硅(gui)材料在(zai)汽(qi)車(che)(che)零部(bu)件方面的(de)用(yong)(yong)量(liang)(liang)，可以大幅(fu)度提高(gao)汽(qi)車(che)(che)的(de)安全性能(neng)，因(yin)此，汽(qi)車(che)(che)產量(liang)(liang)和(he)單車(che)(che)用(yong)(yong)量(liang)(liang)水平的(de)提高(gao)都將推動汽(qi)車(che)(che)工(gong)業(ye)對(dui)硅(gui)橡膠需求的(de)增(zeng)加。國家鼓(gu)勵自(zi)(zi)主(zhu)品(pin)(pin)牌(pai)的(de)汽(qi)車(che)(che)發(fa)展(zhan)，關鍵汽(qi)車(che)(che)零部(bu)件實現自(zi)(zi)主(zhu)化，《2012年度黨政(zheng)機關公(gong)務(wu)用(yong)(yong)車(che)(che)選用(yong)(yong)車(che)(che)型(xing)目(mu)錄(lu)（征求意見稿）》為自(zi)(zi)主(zhu)品(pin)(pin)牌(pai)擴大在(zai)政(zheng)府(fu)采(cai)購的(de)市(shi)場(chang)份額，為改變目(mu)前國內政(zheng)府(fu)采(cai)購以合資品(pin)(pin)牌(pai)產品(pin)(pin)為主(zhu)的(de)局(ju)面提供(gong)了保障。促進(jin)自(zi)(zi)主(zhu)品(pin)(pin)牌(pai)發(fa)展(zhan)，國產汽(qi)車(che)(che)業(ye)的(de)繁榮將為汽(qi)車(che)(che)膠的(de)應用(yong)(yong)提供(gong)有力保障。預測未(wei)來(lai)3年，我國室溫硫化硅(gui)橡膠在(zai)汽(qi)車(che)(che)行業(ye)將以年均20%增(zeng)長。

此(ci)外，硅橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)是(shi)重要的非石(shi)油(you)基(ji)(ji)(ji)合成(cheng)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)，約(yue)占(zhan)非石(shi)油(you)基(ji)(ji)(ji)合成(cheng)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)消費量(liang)的98%。但因為(wei)石(shi)油(you)價(jia)格的大(da)幅(fu)上漲，同時(shi)我國在硅橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的關鍵原料有(you)(you)機(ji)(ji)(ji)硅單(dan)(dan)體(ti)的生產(chan)技術方面(mian)取(qu)得突破，有(you)(you)機(ji)(ji)(ji)硅單(dan)(dan)體(ti)的生產(chan)技術在2005年(nian)前(qian)被幾家跨(kua)國公(gong)司(si)壟斷，但目(mu)前(qian)我國已發展成(cheng)為(wei)全球有(you)(you)機(ji)(ji)(ji)硅單(dan)(dan)體(ti)第1大(da)國，這2個(ge)方面(mian)原因使硅橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的價(jia)格從2011年(nian)起(qi)開始低于石(shi)油(you)基(ji)(ji)(ji)合成(cheng)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)，僅(jin)約(yue)為(wei)大(da)宗石(shi)油(you)基(ji)(ji)(ji)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的80%～90%，成(cheng)為(wei)廉價(jia)的合成(cheng)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)，并(bing)開始大(da)規(gui)模替代石(shi)油(you)基(ji)(ji)(ji)合成(cheng)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)。這將極大(da)拓展有(you)(you)機(ji)(ji)(ji)硅產(chan)業的市場空間，同時(shi)將帶(dai)動硅油(you)、硅烷(wan)偶聯劑(ji)和硅樹脂等其他有(you)(you)機(ji)(ji)(ji)硅產(chan)品(pin)的消費。