硅橡膠是指主鏈(lian)由硅(gui)和氧原子交替構成(cheng)，硅(gui)原子上通常連(lian)有兩個有機(ji)基(ji)(ji)團的橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)。普通的硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)主要由含甲基(ji)(ji)和少量乙烯基(ji)(ji)的硅(gui)氧鏈(lian)節組(zu)成(cheng)。苯基(ji)(ji)的引入可(ke)(ke)提高硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的耐(nai)高、低(di)(di)溫(wen)性(xing)(xing)能(neng)，三氟丙基(ji)(ji)及(ji)氰基(ji)(ji)的引入則可(ke)(ke)提高硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的耐(nai)溫(wen)及(ji)耐(nai)油(you)性(xing)(xing)能(neng)。硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)耐(nai)低(di)(di)溫(wen)性(xing)(xing)能(neng)良好，一般在-55℃下(xia)仍(reng)能(neng)工作。引入苯基(ji)(ji)后，可(ke)(ke)達(da)-73℃。硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的耐(nai)熱性(xing)(xing)能(neng)也很(hen)突(tu)出，在180℃下(xia)可(ke)(ke)長期(qi)工作，稍高于(yu)200℃也能(neng)承受數(shu)周或更長時間仍(reng)有彈(dan)性(xing)(xing)，瞬(shun)時可(ke)(ke)耐(nai)300℃以(yi)上的高溫(wen)。硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的透氣性(xing)(xing)好，氧氣透過(guo)率在合成(cheng)聚合物中是較高的。此(ci)外，硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)還具有生理(li)惰性(xing)(xing)、不會導致(zhi)凝血的突(tu)出特性(xing)(xing)，因(yin)此(ci)在醫用領域應用廣泛。

主要品種

硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)分類的(de)方法很多，通常按固化(hua)前的(de)形態分為固體(ti)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)和液體(ti)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)；按硫化(hua)溫度分為室溫硫化(hua)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)，高溫硫化(hua)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)；按所(suo)用(yong)(yong)單體(ti)的(de)不同，可分為甲(jia)基(ji)乙(yi)烯基(ji)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)，甲(jia)基(ji)苯基(ji)乙(yi)烯基(ji)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)、氟硅(gui)(gui)，腈硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)等(deng)；按性能和用(yong)(yong)途的(de)不同又可分為通用(yong)(yong)型(xing)、超耐(nai)低溫型(xing)、超耐(nai)高溫型(xing)、高強力(li)型(xing)、耐(nai)油型(xing)、醫用(yong)(yong)型(xing)等(deng)等(deng)。

發展史

硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠早期(qi)是(shi)由美國以三氯化(hua)(hua)鐵(tie)為催化(hua)(hua)劑合成的。1945年(nian)，硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠產(chan)品(pin)問世。1948年(nian)，采(cai)用(yong)高比(bi)表面(mian)積的氣相法白炭(tan)黑補強的硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠研(yan)制成功，使硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠的性能躍升到(dao)實用(yong)階段，奠定了(le)現(xian)代硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠生產(chan)技術的基礎。從(cong)二甲基二氯硅(gui)(gui)烷合成開始(shi)生產(chan)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠的國家有美國。俄(e)羅斯、德國、日本、韓國和中國等(deng)。中國硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠的工(gong)業化(hua)(hua)研(yan)究始(shi)于1957年(nian)，多家研(yan)究所和企業陸(lu)續開發出各種硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠。到(dao)2003年(nian)底(di)，中國硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠生產(chan)能力為135千(qian)噸，其(qi)中高溫膠100千(qian)噸。

高溫硫化硅橡膠

高(gao)溫硫(liu)(liu)化(hua)(hua)(hua)(hua)硅(gui)橡膠(jiao)是指聚硅(gui)氧(yang)烷變成彈性體的(de)過程是經過高(gao)溫（110-170℃）硫(liu)(liu)化(hua)(hua)(hua)(hua)成型的(de)。它主要(yao)(yao)以高(gao)分子量的(de)聚甲(jia)基乙(yi)烯(xi)基硅(gui)氧(yang)烷為(wei)生(sheng)膠(jiao)，混入(ru)補(bu)強(qiang)(qiang)填料(liao)、硫(liu)(liu)化(hua)(hua)(hua)(hua)劑(ji)(ji)等(deng)，在加(jia)熱加(jia)壓下硫(liu)(liu)化(hua)(hua)(hua)(hua)成彈性體。硅(gui)橡膠(jiao)的(de)補(bu)強(qiang)(qiang)主要(yao)(yao)是各種(zhong)類型的(de)白炭黑，可使硫(liu)(liu)化(hua)(hua)(hua)(hua)膠(jiao)的(de)強(qiang)(qiang)度增加(jia)數十(shi)倍(bei)。有(you)時為(wei)了降(jiang)低成本或(huo)改善膠(jiao)料(liao)性能及賦予硫(liu)(liu)化(hua)(hua)(hua)(hua)膠(jiao)各種(zhong)特(te)殊的(de)性能，也加(jia)入(ru)相應(ying)的(de)各種(zhong)添加(jia)劑(ji)(ji)。硫(liu)(liu)化(hua)(hua)(hua)(hua)劑(ji)(ji)是各種(zhong)有(you)機過氧(yang)化(hua)(hua)(hua)(hua)物或(huo)加(jia)成反(fan)應(ying)催化(hua)(hua)(hua)(hua)劑(ji)(ji)。

加工(gong)成(cheng)型方法如圖所示。一(yi)次硫化的(de)目(mu)的(de)是(shi)進(jin)行高分子鏈(lian)的(de)交聯反應；二次硫化的(de)目(mu)的(de)是(shi)進(jin)行補充交聯、驅(qu)除硫化劑分解產物(wu)(wu)和其他揮發性化合物(wu)(wu)以穩(wen)定硫化膠的(de)各項性能。常用(yong)的(de)設(she)備有開放(fang)式煉膠機、捏合機及真空(kong)密煉機。

主要性能

（1）高溫(wen)(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)顯著的(de)(de)(de)(de)特征是高溫(wen)(wen)(wen)穩定性(xing)(xing)(xing)(xing)，雖然(ran)(ran)常溫(wen)(wen)(wen)下(xia)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)強度(du)僅是天然(ran)(ran)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)或某些合(he)(he)成(cheng)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)一半，但在(zai)200℃以上的(de)(de)(de)(de)高溫(wen)(wen)(wen)環境下(xia)，硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)仍(reng)能(neng)保持(chi)一定的(de)(de)(de)(de)柔韌(ren)性(xing)(xing)(xing)(xing)、回彈性(xing)(xing)(xing)(xing)和(he)表(biao)面硬(ying)度(du)，且力學性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)無(wu)(wu)明顯變(bian)化(hua)(hua)。（2）低溫(wen)(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)玻璃(li)化(hua)(hua)溫(wen)(wen)(wen)度(du)一般為(wei)-70~-50℃，特殊配方可達-100℃，表(biao)明其(qi)低溫(wen)(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)優異。這對(dui)航空、宇(yu)航工(gong)業(ye)的(de)(de)(de)(de)意義重大。（3）耐(nai)候(hou)性(xing)(xing)(xing)(xing)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)中Si-O-Si鍵對(dui)氧(yang)、臭氧(yang)及紫外線等十分穩定，在(zai)不加任(ren)何添加劑的(de)(de)(de)(de)情(qing)況下(xia)，就(jiu)具(ju)(ju)有(you)優良的(de)(de)(de)(de)耐(nai)候(hou)性(xing)(xing)(xing)(xing)。（4）電氣性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)具(ju)(ju)有(you)優異的(de)(de)(de)(de)絕緣性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)，耐(nai)電暈(yun)性(xing)(xing)(xing)(xing)和(he)耐(nai)電弧性(xing)(xing)(xing)(xing)也非(fei)常好。（5）物(wu)理(li)機械性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)常溫(wen)(wen)(wen)下(xia)的(de)(de)(de)(de)物(wu)理(li)機械性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)比通用(yong)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)差，但在(zai)150℃的(de)(de)(de)(de)高溫(wen)(wen)(wen)和(he)-50℃的(de)(de)(de)(de)低溫(wen)(wen)(wen)下(xia)，其(qi)物(wu)理(li)機械性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)優于通用(yong)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)。（6）耐(nai)油及化(hua)(hua)學試劑性(xing)(xing)(xing)(xing)。普(pu)通硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)具(ju)(ju)有(you)中等的(de)(de)(de)(de)耐(nai)油、耐(nai)溶劑性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)。（7）氣體(ti)透過性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)。室溫(wen)(wen)(wen)下(xia)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)對(dui)空氣、氮(dan)、氧(yang)、二氧(yang)化(hua)(hua)碳等氣體(ti)的(de)(de)(de)(de)透氣性(xing)(xing)(xing)(xing)比天然(ran)(ran)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)高出30-50倍。（8）生理(li)惰性(xing)(xing)(xing)(xing)。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)無(wu)(wu)毒，無(wu)(wu)味，無(wu)(wu)嗅，與人體(ti)組織(zhi)不粘連(lian)，具(ju)(ju)有(you)抗(kang)凝血作用(yong)，對(dui)肌(ji)體(ti)組織(zhi)的(de)(de)(de)(de)反應性(xing)(xing)(xing)(xing)非(fei)常少。特別適合(he)(he)作為(wei)醫用(yong)材料。

硅橡膠的用量

據中(zhong)國汽(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)工(gong)業協會統計，2012年(nian)，汽(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)產(chan)銷分別達到1927.18萬輛和(he)(he)(he)1930.64萬輛，同比分別增長4.63%和(he)(he)(he)4.33%，汽(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)工(gong)業硅(gui)(gui)橡膠(jiao)的(de)(de)用(yong)量約達2.0萬t。根據觀研天下的(de)(de)新研究，增加(jia)有(you)機硅(gui)(gui)材(cai)料在(zai)汽(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)零(ling)部件方面的(de)(de)用(yong)量，可以大幅度提(ti)高汽(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)的(de)(de)安(an)全性能，因此，汽(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)產(chan)量和(he)(he)(he)單車(che)(che)(che)用(yong)量水平的(de)(de)提(ti)高都(dou)將推動汽(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)工(gong)業對硅(gui)(gui)橡膠(jiao)需求的(de)(de)增加(jia)。國家鼓勵(li)自(zi)主品牌的(de)(de)汽(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)發展(zhan)(zhan)，關鍵汽(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)零(ling)部件實現自(zi)主化，《2012年(nian)度黨政(zheng)機關公務(wu)用(yong)車(che)(che)(che)選用(yong)車(che)(che)(che)型目錄（征求意(yi)見稿）》為(wei)自(zi)主品牌擴大在(zai)政(zheng)府(fu)采(cai)(cai)購的(de)(de)市(shi)場份額(e)，為(wei)改變(bian)目前(qian)國內政(zheng)府(fu)采(cai)(cai)購以合資(zi)品牌產(chan)品為(wei)主的(de)(de)局面提(ti)供(gong)了保障。促進自(zi)主品牌發展(zhan)(zhan)，國產(chan)汽(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)業的(de)(de)繁榮將為(wei)汽(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)膠(jiao)的(de)(de)應用(yong)提(ti)供(gong)有(you)力保障。預測未來3年(nian)，我國室溫硫化硅(gui)(gui)橡膠(jiao)在(zai)汽(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)行業將以年(nian)均(jun)20%增長。

此(ci)外(wai)，硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠是重(zhong)要的(de)(de)(de)非石(shi)油基(ji)合(he)成(cheng)(cheng)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠，約占非石(shi)油基(ji)合(he)成(cheng)(cheng)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠消費(fei)量的(de)(de)(de)98%。但因為石(shi)油價格的(de)(de)(de)大幅上漲，同(tong)時我國(guo)(guo)在硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠的(de)(de)(de)關鍵原料有機(ji)(ji)(ji)硅(gui)單體(ti)的(de)(de)(de)生產(chan)技(ji)(ji)術方面(mian)取(qu)得突破(po)，有機(ji)(ji)(ji)硅(gui)單體(ti)的(de)(de)(de)生產(chan)技(ji)(ji)術在2005年前被(bei)幾(ji)家跨國(guo)(guo)公(gong)司壟斷(duan)，但目前我國(guo)(guo)已(yi)發(fa)展成(cheng)(cheng)為全球有機(ji)(ji)(ji)硅(gui)單體(ti)第1大國(guo)(guo)，這(zhe)2個方面(mian)原因使硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠的(de)(de)(de)價格從(cong)2011年起開(kai)始(shi)低于石(shi)油基(ji)合(he)成(cheng)(cheng)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠，僅約為大宗石(shi)油基(ji)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠的(de)(de)(de)80%～90%，成(cheng)(cheng)為廉價的(de)(de)(de)合(he)成(cheng)(cheng)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠，并(bing)開(kai)始(shi)大規模替代(dai)石(shi)油基(ji)合(he)成(cheng)(cheng)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠。這(zhe)將極大拓展有機(ji)(ji)(ji)硅(gui)產(chan)業的(de)(de)(de)市場空間，同(tong)時將帶動硅(gui)油、硅(gui)烷偶聯劑和硅(gui)樹脂等其他有機(ji)(ji)(ji)硅(gui)產(chan)品的(de)(de)(de)消費(fei)。