硅橡膠是指主鏈由硅(gui)(gui)和(he)氧原子交(jiao)替構成，硅(gui)(gui)原子上(shang)通常連有兩個有機基(ji)(ji)(ji)(ji)團的(de)(de)(de)(de)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)。普通的(de)(de)(de)(de)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)主要由含甲基(ji)(ji)(ji)(ji)和(he)少量乙烯基(ji)(ji)(ji)(ji)的(de)(de)(de)(de)硅(gui)(gui)氧鏈節組成。苯基(ji)(ji)(ji)(ji)的(de)(de)(de)(de)引(yin)入(ru)可(ke)提高(gao)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)耐(nai)(nai)高(gao)、低溫性(xing)(xing)能(neng)，三(san)氟丙基(ji)(ji)(ji)(ji)及(ji)氰(qing)基(ji)(ji)(ji)(ji)的(de)(de)(de)(de)引(yin)入(ru)則(ze)可(ke)提高(gao)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)耐(nai)(nai)溫及(ji)耐(nai)(nai)油性(xing)(xing)能(neng)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)耐(nai)(nai)低溫性(xing)(xing)能(neng)良(liang)好，一(yi)般在(zai)(zai)-55℃下仍能(neng)工作(zuo)。引(yin)入(ru)苯基(ji)(ji)(ji)(ji)后(hou)，可(ke)達-73℃。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)耐(nai)(nai)熱性(xing)(xing)能(neng)也很突出(chu)，在(zai)(zai)180℃下可(ke)長期(qi)工作(zuo)，稍高(gao)于200℃也能(neng)承受數周或更長時間仍有彈性(xing)(xing)，瞬時可(ke)耐(nai)(nai)300℃以上(shang)的(de)(de)(de)(de)高(gao)溫。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)透氣性(xing)(xing)好，氧氣透過率在(zai)(zai)合(he)成聚合(he)物中是較高(gao)的(de)(de)(de)(de)。此(ci)外，硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)還具有生(sheng)理惰性(xing)(xing)、不(bu)會導致凝血的(de)(de)(de)(de)突出(chu)特(te)性(xing)(xing)，因(yin)此(ci)在(zai)(zai)醫用領域應用廣泛。

主要品種

硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)分(fen)類的方(fang)法很多，通常(chang)按固(gu)化(hua)(hua)前的形態分(fen)為固(gu)體(ti)(ti)硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)和(he)液體(ti)(ti)硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)；按硫化(hua)(hua)溫(wen)度分(fen)為室溫(wen)硫化(hua)(hua)硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)，高溫(wen)硫化(hua)(hua)硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)；按所用單體(ti)(ti)的不(bu)同(tong)，可(ke)分(fen)為甲基乙烯(xi)基硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)，甲基苯基乙烯(xi)基硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)、氟硅(gui)，腈硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)等(deng)；按性能和(he)用途的不(bu)同(tong)又可(ke)分(fen)為通用型(xing)(xing)(xing)、超耐(nai)低溫(wen)型(xing)(xing)(xing)、超耐(nai)高溫(wen)型(xing)(xing)(xing)、高強力型(xing)(xing)(xing)、耐(nai)油型(xing)(xing)(xing)、醫用型(xing)(xing)(xing)等(deng)等(deng)。

發展史

硅橡(xiang)(xiang)膠早期是由美國(guo)(guo)以三氯化鐵(tie)為催(cui)化劑合(he)成(cheng)的(de)(de)(de)。1945年，硅橡(xiang)(xiang)膠產品問世。1948年，采(cai)用高比(bi)表面積的(de)(de)(de)氣(qi)相法白炭黑補強的(de)(de)(de)硅橡(xiang)(xiang)膠研制成(cheng)功，使硅橡(xiang)(xiang)膠的(de)(de)(de)性能躍升到實用階段，奠定了現代硅橡(xiang)(xiang)膠生(sheng)產技術的(de)(de)(de)基(ji)礎(chu)。從二(er)甲基(ji)二(er)氯硅烷合(he)成(cheng)開始生(sheng)產硅橡(xiang)(xiang)膠的(de)(de)(de)國(guo)(guo)家(jia)(jia)有美國(guo)(guo)。俄羅斯、德國(guo)(guo)、日(ri)本、韓(han)國(guo)(guo)和中(zhong)國(guo)(guo)等。中(zhong)國(guo)(guo)硅橡(xiang)(xiang)膠的(de)(de)(de)工業(ye)化研究始于1957年，多家(jia)(jia)研究所和企業(ye)陸續開發(fa)出各(ge)種硅橡(xiang)(xiang)膠。到2003年底，中(zhong)國(guo)(guo)硅橡(xiang)(xiang)膠生(sheng)產能力為135千噸(dun)，其中(zhong)高溫膠100千噸(dun)。

高溫硫化硅橡膠

高溫(wen)硫(liu)(liu)化硅(gui)(gui)橡膠(jiao)是指聚(ju)硅(gui)(gui)氧烷(wan)變(bian)成(cheng)彈性(xing)(xing)體(ti)的(de)過程是經過高溫(wen)（110-170℃）硫(liu)(liu)化成(cheng)型的(de)。它主要(yao)以(yi)高分子量(liang)的(de)聚(ju)甲基(ji)乙(yi)烯基(ji)硅(gui)(gui)氧烷(wan)為生膠(jiao)，混入(ru)補(bu)強填料(liao)、硫(liu)(liu)化劑(ji)等，在加(jia)(jia)熱(re)加(jia)(jia)壓下硫(liu)(liu)化成(cheng)彈性(xing)(xing)體(ti)。硅(gui)(gui)橡膠(jiao)的(de)補(bu)強主要(yao)是各(ge)種(zhong)類型的(de)白炭黑(hei)，可使硫(liu)(liu)化膠(jiao)的(de)強度(du)增(zeng)加(jia)(jia)數(shu)十倍(bei)。有時為了降低成(cheng)本(ben)或(huo)改善膠(jiao)料(liao)性(xing)(xing)能及賦(fu)予硫(liu)(liu)化膠(jiao)各(ge)種(zhong)特殊的(de)性(xing)(xing)能，也加(jia)(jia)入(ru)相應(ying)的(de)各(ge)種(zhong)添加(jia)(jia)劑(ji)。硫(liu)(liu)化劑(ji)是各(ge)種(zhong)有機過氧化物或(huo)加(jia)(jia)成(cheng)反應(ying)催化劑(ji)。

加工成型方法如圖所示。一(yi)次(ci)硫(liu)(liu)化(hua)(hua)的(de)目的(de)是進(jin)行(xing)高分子鏈的(de)交(jiao)(jiao)聯反應；二次(ci)硫(liu)(liu)化(hua)(hua)的(de)目的(de)是進(jin)行(xing)補充交(jiao)(jiao)聯、驅除硫(liu)(liu)化(hua)(hua)劑分解產物(wu)和其他揮發性(xing)化(hua)(hua)合(he)物(wu)以(yi)穩定硫(liu)(liu)化(hua)(hua)膠的(de)各項(xiang)性(xing)能。常用的(de)設備有開放(fang)式煉(lian)(lian)膠機(ji)、捏合(he)機(ji)及真(zhen)空(kong)密(mi)煉(lian)(lian)機(ji)。

主要性能

（1）高溫(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)能(neng)。硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)顯(xian)著的(de)(de)(de)(de)(de)特征是高溫(wen)(wen)穩(wen)定(ding)性(xing)(xing)(xing)，雖(sui)然(ran)常(chang)(chang)溫(wen)(wen)下(xia)硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)(de)強度(du)(du)僅是天然(ran)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)或某些合成(cheng)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)(de)一(yi)半，但在(zai)200℃以上的(de)(de)(de)(de)(de)高溫(wen)(wen)環境(jing)下(xia)，硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)仍能(neng)保持一(yi)定(ding)的(de)(de)(de)(de)(de)柔韌性(xing)(xing)(xing)、回彈性(xing)(xing)(xing)和表面硬度(du)(du)，且力學(xue)性(xing)(xing)(xing)能(neng)無明(ming)顯(xian)變化(hua)。（2）低溫(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)能(neng)硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)(de)玻璃化(hua)溫(wen)(wen)度(du)(du)一(yi)般為-70~-50℃，特殊配方可達(da)-100℃，表明(ming)其低溫(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)能(neng)優(you)異(yi)(yi)。這對航空(kong)(kong)、宇航工業(ye)的(de)(de)(de)(de)(de)意義重大。（3）耐(nai)(nai)候性(xing)(xing)(xing)硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)中(zhong)Si-O-Si鍵對氧(yang)、臭(chou)氧(yang)及紫外(wai)線等十分穩(wen)定(ding)，在(zai)不加任何(he)添(tian)加劑(ji)的(de)(de)(de)(de)(de)情況下(xia)，就(jiu)具(ju)有(you)優(you)良(liang)的(de)(de)(de)(de)(de)耐(nai)(nai)候性(xing)(xing)(xing)。（4）電(dian)氣性(xing)(xing)(xing)能(neng)。硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)具(ju)有(you)優(you)異(yi)(yi)的(de)(de)(de)(de)(de)絕緣性(xing)(xing)(xing)能(neng)，耐(nai)(nai)電(dian)暈性(xing)(xing)(xing)和耐(nai)(nai)電(dian)弧性(xing)(xing)(xing)也(ye)非常(chang)(chang)好(hao)。（5）物理(li)機(ji)械性(xing)(xing)(xing)能(neng)。硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)常(chang)(chang)溫(wen)(wen)下(xia)的(de)(de)(de)(de)(de)物理(li)機(ji)械性(xing)(xing)(xing)能(neng)比通用(yong)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)差，但在(zai)150℃的(de)(de)(de)(de)(de)高溫(wen)(wen)和-50℃的(de)(de)(de)(de)(de)低溫(wen)(wen)下(xia)，其物理(li)機(ji)械性(xing)(xing)(xing)能(neng)優(you)于通用(yong)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)。（6）耐(nai)(nai)油及化(hua)學(xue)試劑(ji)性(xing)(xing)(xing)。普(pu)通硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)具(ju)有(you)中(zhong)等的(de)(de)(de)(de)(de)耐(nai)(nai)油、耐(nai)(nai)溶劑(ji)性(xing)(xing)(xing)能(neng)。（7）氣體(ti)透(tou)過性(xing)(xing)(xing)能(neng)。室溫(wen)(wen)下(xia)硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)對空(kong)(kong)氣、氮(dan)、氧(yang)、二氧(yang)化(hua)碳(tan)等氣體(ti)的(de)(de)(de)(de)(de)透(tou)氣性(xing)(xing)(xing)比天然(ran)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)高出30-50倍。（8）生理(li)惰(duo)性(xing)(xing)(xing)。硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)無毒，無味，無嗅，與人體(ti)組織不粘連(lian)，具(ju)有(you)抗凝血作用(yong)，對肌體(ti)組織的(de)(de)(de)(de)(de)反應性(xing)(xing)(xing)非常(chang)(chang)少。特別適合作為醫(yi)用(yong)材料。

硅橡膠的用量

據中(zhong)國(guo)汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)工(gong)業(ye)(ye)協會統(tong)計，2012年(nian)，汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)產(chan)銷分別達到1927.18萬輛和(he)1930.64萬輛，同比(bi)分別增(zeng)(zeng)長4.63%和(he)4.33%，汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)工(gong)業(ye)(ye)硅橡(xiang)膠(jiao)的(de)(de)用(yong)量約(yue)達2.0萬t。根(gen)據觀研(yan)天下的(de)(de)新研(yan)究，增(zeng)(zeng)加有機硅材料在(zai)汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)零部件(jian)(jian)方面的(de)(de)用(yong)量，可以(yi)大幅度(du)提(ti)高(gao)汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)的(de)(de)安全性能，因(yin)此，汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)產(chan)量和(he)單車(che)(che)用(yong)量水平的(de)(de)提(ti)高(gao)都將(jiang)推動(dong)汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)工(gong)業(ye)(ye)對硅橡(xiang)膠(jiao)需(xu)求的(de)(de)增(zeng)(zeng)加。國(guo)家鼓勵(li)自主(zhu)(zhu)品牌(pai)的(de)(de)汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)發展(zhan)，關(guan)鍵汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)零部件(jian)(jian)實現自主(zhu)(zhu)化(hua)，《2012年(nian)度(du)黨政機關(guan)公務用(yong)車(che)(che)選用(yong)車(che)(che)型目(mu)錄（征(zheng)求意見稿）》為(wei)自主(zhu)(zhu)品牌(pai)擴(kuo)大在(zai)政府(fu)采(cai)購的(de)(de)市(shi)場份額，為(wei)改變目(mu)前國(guo)內政府(fu)采(cai)購以(yi)合資品牌(pai)產(chan)品為(wei)主(zhu)(zhu)的(de)(de)局(ju)面提(ti)供了保(bao)障。促進自主(zhu)(zhu)品牌(pai)發展(zhan)，國(guo)產(chan)汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)業(ye)(ye)的(de)(de)繁榮將(jiang)為(wei)汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)膠(jiao)的(de)(de)應用(yong)提(ti)供有力(li)保(bao)障。預(yu)測未(wei)來3年(nian)，我國(guo)室溫硫(liu)化(hua)硅橡(xiang)膠(jiao)在(zai)汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)行業(ye)(ye)將(jiang)以(yi)年(nian)均(jun)20%增(zeng)(zeng)長。

此外，硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠是重要(yao)的(de)非石(shi)油(you)(you)基(ji)合(he)成(cheng)(cheng)橡(xiang)(xiang)膠，約占非石(shi)油(you)(you)基(ji)合(he)成(cheng)(cheng)橡(xiang)(xiang)膠消費(fei)量的(de)98%。但(dan)因(yin)(yin)為石(shi)油(you)(you)價(jia)格(ge)(ge)的(de)大幅上(shang)漲，同(tong)(tong)時(shi)我(wo)(wo)國(guo)在(zai)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠的(de)關鍵原料有(you)機(ji)硅(gui)(gui)(gui)單體的(de)生產技術(shu)方(fang)(fang)面(mian)取得突破，有(you)機(ji)硅(gui)(gui)(gui)單體的(de)生產技術(shu)在(zai)2005年前(qian)被(bei)幾家(jia)跨國(guo)公司壟斷，但(dan)目前(qian)我(wo)(wo)國(guo)已(yi)發展成(cheng)(cheng)為全球有(you)機(ji)硅(gui)(gui)(gui)單體第(di)1大國(guo)，這2個方(fang)(fang)面(mian)原因(yin)(yin)使(shi)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠的(de)價(jia)格(ge)(ge)從2011年起(qi)開(kai)始(shi)低于石(shi)油(you)(you)基(ji)合(he)成(cheng)(cheng)橡(xiang)(xiang)膠，僅(jin)約為大宗石(shi)油(you)(you)基(ji)橡(xiang)(xiang)膠的(de)80%～90%，成(cheng)(cheng)為廉價(jia)的(de)合(he)成(cheng)(cheng)橡(xiang)(xiang)膠，并開(kai)始(shi)大規模替(ti)代石(shi)油(you)(you)基(ji)合(he)成(cheng)(cheng)橡(xiang)(xiang)膠。這將(jiang)極大拓展有(you)機(ji)硅(gui)(gui)(gui)產業的(de)市場空(kong)間，同(tong)(tong)時(shi)將(jiang)帶動(dong)硅(gui)(gui)(gui)油(you)(you)、硅(gui)(gui)(gui)烷偶聯劑和硅(gui)(gui)(gui)樹(shu)脂(zhi)等(deng)其他有(you)機(ji)硅(gui)(gui)(gui)產品(pin)的(de)消費(fei)。