硅橡膠是指主(zhu)鏈由硅(gui)(gui)和(he)氧(yang)(yang)(yang)原子交替構成(cheng)(cheng)，硅(gui)(gui)原子上通常(chang)連有兩(liang)個有機基(ji)團(tuan)的橡(xiang)(xiang)膠。普通的硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠主(zhu)要由含甲(jia)基(ji)和(he)少量乙烯基(ji)的硅(gui)(gui)氧(yang)(yang)(yang)鏈節(jie)組成(cheng)(cheng)。苯基(ji)的引入可提高(gao)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠的耐高(gao)、低溫(wen)(wen)性(xing)(xing)能，三氟丙基(ji)及氰(qing)基(ji)的引入則可提高(gao)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠的耐溫(wen)(wen)及耐油性(xing)(xing)能。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠耐低溫(wen)(wen)性(xing)(xing)能良好，一般在(zai)(zai)-55℃下仍(reng)能工作。引入苯基(ji)后(hou)，可達-73℃。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠的耐熱性(xing)(xing)能也很(hen)突出，在(zai)(zai)180℃下可長期工作，稍高(gao)于200℃也能承受數(shu)周或(huo)更長時間仍(reng)有彈性(xing)(xing)，瞬時可耐300℃以(yi)上的高(gao)溫(wen)(wen)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠的透氣性(xing)(xing)好，氧(yang)(yang)(yang)氣透過率在(zai)(zai)合成(cheng)(cheng)聚合物中是較高(gao)的。此(ci)外，硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠還(huan)具有生理惰性(xing)(xing)、不會導致凝(ning)血的突出特(te)性(xing)(xing)，因(yin)此(ci)在(zai)(zai)醫用領(ling)域應用廣泛。

主要品種

硅(gui)(gui)橡(xiang)膠分(fen)類的(de)(de)方法很多，通常按固化前的(de)(de)形態分(fen)為固體(ti)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠和液體(ti)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠；按硫(liu)化溫(wen)(wen)度分(fen)為室溫(wen)(wen)硫(liu)化硅(gui)(gui)橡(xiang)膠，高(gao)(gao)溫(wen)(wen)硫(liu)化硅(gui)(gui)橡(xiang)膠；按所用單體(ti)的(de)(de)不同，可分(fen)為甲基(ji)乙烯(xi)基(ji)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠，甲基(ji)苯基(ji)乙烯(xi)基(ji)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠、氟硅(gui)(gui)，腈硅(gui)(gui)橡(xiang)膠等；按性能(neng)和用途的(de)(de)不同又可分(fen)為通用型(xing)(xing)(xing)(xing)、超耐低溫(wen)(wen)型(xing)(xing)(xing)(xing)、超耐高(gao)(gao)溫(wen)(wen)型(xing)(xing)(xing)(xing)、高(gao)(gao)強力型(xing)(xing)(xing)(xing)、耐油型(xing)(xing)(xing)(xing)、醫用型(xing)(xing)(xing)(xing)等等。

發展史

硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)早期是由(you)美(mei)國(guo)(guo)(guo)以(yi)三氯(lv)化鐵為催(cui)化劑合成的。1945年，硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)產(chan)品問世。1948年，采用高(gao)比(bi)表面積的氣相法(fa)白炭(tan)黑補強的硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)研(yan)制成功(gong)，使(shi)硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)的性能(neng)躍升到實用階段，奠定了現(xian)代硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)生(sheng)產(chan)技術(shu)的基礎。從二甲基二氯(lv)硅(gui)烷合成開(kai)始生(sheng)產(chan)硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)的國(guo)(guo)(guo)家有美(mei)國(guo)(guo)(guo)。俄羅斯、德國(guo)(guo)(guo)、日本、韓(han)國(guo)(guo)(guo)和中國(guo)(guo)(guo)等(deng)。中國(guo)(guo)(guo)硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)的工(gong)業化研(yan)究(jiu)始于1957年，多家研(yan)究(jiu)所和企業陸(lu)續開(kai)發出各種硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)。到2003年底，中國(guo)(guo)(guo)硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)生(sheng)產(chan)能(neng)力為135千噸，其中高(gao)溫膠(jiao)100千噸。

高溫硫化硅橡膠

高溫硫(liu)化(hua)(hua)(hua)硅(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)是指聚(ju)(ju)硅(gui)(gui)氧(yang)烷變成(cheng)(cheng)(cheng)彈性(xing)(xing)體的過程是經過高溫（110-170℃）硫(liu)化(hua)(hua)(hua)成(cheng)(cheng)(cheng)型(xing)的。它主(zhu)要(yao)以(yi)高分子量的聚(ju)(ju)甲基(ji)乙烯基(ji)硅(gui)(gui)氧(yang)烷為生膠(jiao)(jiao)，混入補(bu)強(qiang)填料、硫(liu)化(hua)(hua)(hua)劑等(deng)，在(zai)加熱加壓下硫(liu)化(hua)(hua)(hua)成(cheng)(cheng)(cheng)彈性(xing)(xing)體。硅(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)的補(bu)強(qiang)主(zhu)要(yao)是各(ge)種類型(xing)的白(bai)炭(tan)黑，可使硫(liu)化(hua)(hua)(hua)膠(jiao)(jiao)的強(qiang)度增加數十倍。有(you)時為了降(jiang)低(di)成(cheng)(cheng)(cheng)本(ben)或(huo)改善(shan)膠(jiao)(jiao)料性(xing)(xing)能(neng)及賦(fu)予硫(liu)化(hua)(hua)(hua)膠(jiao)(jiao)各(ge)種特殊(shu)的性(xing)(xing)能(neng)，也(ye)加入相應(ying)(ying)的各(ge)種添加劑。硫(liu)化(hua)(hua)(hua)劑是各(ge)種有(you)機(ji)過氧(yang)化(hua)(hua)(hua)物或(huo)加成(cheng)(cheng)(cheng)反應(ying)(ying)催化(hua)(hua)(hua)劑。

加(jia)工成型方法如圖所示(shi)。一次硫(liu)化(hua)的(de)目(mu)的(de)是進行高分子(zi)鏈的(de)交聯反應；二次硫(liu)化(hua)的(de)目(mu)的(de)是進行補充交聯、驅除硫(liu)化(hua)劑分解(jie)產物和其他揮發(fa)性化(hua)合(he)物以(yi)穩(wen)定硫(liu)化(hua)膠的(de)各項(xiang)性能。常用的(de)設備有(you)開放式(shi)煉(lian)膠機(ji)(ji)、捏合(he)機(ji)(ji)及真空密煉(lian)機(ji)(ji)。

主要性能

（1）高溫(wen)(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)顯著的(de)(de)特(te)征是高溫(wen)(wen)(wen)穩(wen)定性(xing)(xing)(xing)(xing)，雖然(ran)(ran)常(chang)溫(wen)(wen)(wen)下(xia)(xia)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)強度(du)僅是天然(ran)(ran)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)或某些合(he)(he)成橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)一半，但在(zai)200℃以(yi)上(shang)的(de)(de)高溫(wen)(wen)(wen)環境(jing)下(xia)(xia)，硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)仍能(neng)(neng)(neng)(neng)保(bao)持一定的(de)(de)柔韌性(xing)(xing)(xing)(xing)、回彈(dan)性(xing)(xing)(xing)(xing)和(he)表(biao)面硬度(du)，且力學(xue)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)無(wu)明(ming)顯變化。（2）低溫(wen)(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)玻(bo)璃化溫(wen)(wen)(wen)度(du)一般(ban)為(wei)-70~-50℃，特(te)殊(shu)配方可達-100℃，表(biao)明(ming)其低溫(wen)(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)優(you)(you)異(yi)。這對航空、宇(yu)航工業的(de)(de)意義重大(da)。（3）耐候性(xing)(xing)(xing)(xing)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)中Si-O-Si鍵對氧、臭氧及紫外(wai)線等(deng)(deng)十(shi)分穩(wen)定，在(zai)不加任何添(tian)加劑的(de)(de)情況(kuang)下(xia)(xia)，就具有優(you)(you)良的(de)(de)耐候性(xing)(xing)(xing)(xing)。（4）電氣(qi)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)具有優(you)(you)異(yi)的(de)(de)絕緣性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)，耐電暈性(xing)(xing)(xing)(xing)和(he)耐電弧性(xing)(xing)(xing)(xing)也非(fei)(fei)常(chang)好(hao)。（5）物(wu)理機械性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)常(chang)溫(wen)(wen)(wen)下(xia)(xia)的(de)(de)物(wu)理機械性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)比通用橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)差，但在(zai)150℃的(de)(de)高溫(wen)(wen)(wen)和(he)-50℃的(de)(de)低溫(wen)(wen)(wen)下(xia)(xia)，其物(wu)理機械性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)優(you)(you)于通用橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)。（6）耐油及化學(xue)試劑性(xing)(xing)(xing)(xing)。普通硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)具有中等(deng)(deng)的(de)(de)耐油、耐溶劑性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)。（7）氣(qi)體(ti)透過性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)。室溫(wen)(wen)(wen)下(xia)(xia)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)對空氣(qi)、氮(dan)、氧、二氧化碳等(deng)(deng)氣(qi)體(ti)的(de)(de)透氣(qi)性(xing)(xing)(xing)(xing)比天然(ran)(ran)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)高出30-50倍。（8）生理惰性(xing)(xing)(xing)(xing)。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)無(wu)毒，無(wu)味，無(wu)嗅，與(yu)人體(ti)組織不粘連，具有抗凝血作用，對肌(ji)體(ti)組織的(de)(de)反(fan)應性(xing)(xing)(xing)(xing)非(fei)(fei)常(chang)少。特(te)別適合(he)(he)作為(wei)醫(yi)用材料(liao)。

硅橡膠的用量

據中國(guo)汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)工業協(xie)會統計(ji)，2012年(nian)，汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)產銷分別(bie)達到(dao)1927.18萬(wan)(wan)輛和(he)(he)1930.64萬(wan)(wan)輛，同(tong)比分別(bie)增長4.63%和(he)(he)4.33%，汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)工業硅(gui)橡膠的(de)(de)(de)用(yong)量(liang)(liang)約達2.0萬(wan)(wan)t。根據觀研天下的(de)(de)(de)新(xin)研究，增加(jia)有機(ji)硅(gui)材料在汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)零(ling)(ling)部件(jian)方面(mian)的(de)(de)(de)用(yong)量(liang)(liang)，可以(yi)大幅(fu)度(du)(du)提(ti)(ti)高汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)的(de)(de)(de)安全性(xing)能，因此(ci)，汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)產量(liang)(liang)和(he)(he)單車(che)(che)用(yong)量(liang)(liang)水平的(de)(de)(de)提(ti)(ti)高都將推動汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)工業對硅(gui)橡膠需求的(de)(de)(de)增加(jia)。國(guo)家鼓勵自主品(pin)(pin)牌(pai)的(de)(de)(de)汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)發展(zhan)，關鍵汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)零(ling)(ling)部件(jian)實現自主化(hua)，《2012年(nian)度(du)(du)黨政(zheng)機(ji)關公務(wu)用(yong)車(che)(che)選用(yong)車(che)(che)型目錄（征求意(yi)見稿）》為(wei)(wei)(wei)自主品(pin)(pin)牌(pai)擴(kuo)大在政(zheng)府采購的(de)(de)(de)市場份額，為(wei)(wei)(wei)改變目前國(guo)內(nei)政(zheng)府采購以(yi)合資品(pin)(pin)牌(pai)產品(pin)(pin)為(wei)(wei)(wei)主的(de)(de)(de)局面(mian)提(ti)(ti)供了(le)保障(zhang)。促進自主品(pin)(pin)牌(pai)發展(zhan)，國(guo)產汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)業的(de)(de)(de)繁榮將為(wei)(wei)(wei)汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)膠的(de)(de)(de)應用(yong)提(ti)(ti)供有力保障(zhang)。預測(ce)未來3年(nian)，我國(guo)室(shi)溫(wen)硫化(hua)硅(gui)橡膠在汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)行(xing)業將以(yi)年(nian)均(jun)20%增長。

此外，硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)是(shi)重要的(de)(de)非石(shi)(shi)油(you)(you)(you)基(ji)(ji)合成(cheng)(cheng)橡(xiang)膠(jiao)，約(yue)占(zhan)非石(shi)(shi)油(you)(you)(you)基(ji)(ji)合成(cheng)(cheng)橡(xiang)膠(jiao)消費量的(de)(de)98%。但因為(wei)石(shi)(shi)油(you)(you)(you)價(jia)格的(de)(de)大(da)幅上漲(zhang)，同(tong)時我(wo)國(guo)在(zai)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)的(de)(de)關鍵原料(liao)有(you)(you)機(ji)硅(gui)(gui)(gui)單(dan)體(ti)的(de)(de)生產(chan)(chan)技(ji)術(shu)方(fang)面(mian)取得突破，有(you)(you)機(ji)硅(gui)(gui)(gui)單(dan)體(ti)的(de)(de)生產(chan)(chan)技(ji)術(shu)在(zai)2005年前被幾家跨國(guo)公(gong)司壟斷，但目前我(wo)國(guo)已發展(zhan)成(cheng)(cheng)為(wei)全球有(you)(you)機(ji)硅(gui)(gui)(gui)單(dan)體(ti)第1大(da)國(guo)，這(zhe)2個(ge)方(fang)面(mian)原因使硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)的(de)(de)價(jia)格從2011年起開(kai)(kai)始低于石(shi)(shi)油(you)(you)(you)基(ji)(ji)合成(cheng)(cheng)橡(xiang)膠(jiao)，僅約(yue)為(wei)大(da)宗(zong)石(shi)(shi)油(you)(you)(you)基(ji)(ji)橡(xiang)膠(jiao)的(de)(de)80%～90%，成(cheng)(cheng)為(wei)廉價(jia)的(de)(de)合成(cheng)(cheng)橡(xiang)膠(jiao)，并開(kai)(kai)始大(da)規模(mo)替代(dai)石(shi)(shi)油(you)(you)(you)基(ji)(ji)合成(cheng)(cheng)橡(xiang)膠(jiao)。這(zhe)將極大(da)拓展(zhan)有(you)(you)機(ji)硅(gui)(gui)(gui)產(chan)(chan)業的(de)(de)市場空間，同(tong)時將帶動(dong)硅(gui)(gui)(gui)油(you)(you)(you)、硅(gui)(gui)(gui)烷(wan)偶聯劑和硅(gui)(gui)(gui)樹脂等其他(ta)有(you)(you)機(ji)硅(gui)(gui)(gui)產(chan)(chan)品的(de)(de)消費。