硅橡膠是指主鏈由硅(gui)(gui)和氧(yang)原子(zi)交替構(gou)成(cheng)，硅(gui)(gui)原子(zi)上(shang)通常連有(you)兩個(ge)有(you)機(ji)基(ji)團的(de)(de)(de)(de)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)。普通的(de)(de)(de)(de)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)主要由含甲基(ji)和少量乙(yi)烯(xi)基(ji)的(de)(de)(de)(de)硅(gui)(gui)氧(yang)鏈節組成(cheng)。苯(ben)基(ji)的(de)(de)(de)(de)引入可(ke)(ke)提高(gao)(gao)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)(de)耐(nai)(nai)高(gao)(gao)、低溫(wen)性(xing)能(neng)，三氟丙基(ji)及氰基(ji)的(de)(de)(de)(de)引入則可(ke)(ke)提高(gao)(gao)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)(de)耐(nai)(nai)溫(wen)及耐(nai)(nai)油性(xing)能(neng)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)耐(nai)(nai)低溫(wen)性(xing)能(neng)良好，一般(ban)在-55℃下(xia)仍(reng)能(neng)工(gong)作。引入苯(ben)基(ji)后，可(ke)(ke)達-73℃。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)(de)耐(nai)(nai)熱性(xing)能(neng)也很突出(chu)，在180℃下(xia)可(ke)(ke)長期工(gong)作，稍高(gao)(gao)于200℃也能(neng)承受數周或更長時(shi)間仍(reng)有(you)彈性(xing)，瞬(shun)時(shi)可(ke)(ke)耐(nai)(nai)300℃以上(shang)的(de)(de)(de)(de)高(gao)(gao)溫(wen)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)(de)透(tou)氣(qi)性(xing)好，氧(yang)氣(qi)透(tou)過率在合成(cheng)聚合物中是較(jiao)高(gao)(gao)的(de)(de)(de)(de)。此外，硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)還(huan)具有(you)生理惰性(xing)、不會導致凝血的(de)(de)(de)(de)突出(chu)特性(xing)，因此在醫用(yong)領域應用(yong)廣泛。

主要品種

硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)分類的(de)方法很多(duo)，通(tong)常按固化(hua)(hua)前的(de)形態(tai)分為(wei)固體硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)和液體硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)；按硫化(hua)(hua)溫(wen)度分為(wei)室溫(wen)硫化(hua)(hua)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)，高溫(wen)硫化(hua)(hua)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)；按所用單體的(de)不同，可分為(wei)甲基(ji)乙烯基(ji)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)，甲基(ji)苯基(ji)乙烯基(ji)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)、氟硅(gui)(gui)，腈硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)等(deng)；按性能和用途的(de)不同又可分為(wei)通(tong)用型(xing)、超耐低溫(wen)型(xing)、超耐高溫(wen)型(xing)、高強力型(xing)、耐油型(xing)、醫用型(xing)等(deng)等(deng)。

發展史

硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)早期是由美(mei)(mei)國(guo)(guo)以三氯化鐵為催(cui)化劑合(he)成(cheng)的(de)。1945年(nian)(nian)(nian)，硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)產品問世。1948年(nian)(nian)(nian)，采用高(gao)比表面(mian)積的(de)氣相法白炭(tan)黑(hei)補強(qiang)的(de)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)研(yan)(yan)制成(cheng)功，使硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)性(xing)能(neng)躍升(sheng)到實用階段，奠定(ding)了現代(dai)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)生產技(ji)術的(de)基礎。從二甲基二氯硅(gui)(gui)烷合(he)成(cheng)開始生產硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)國(guo)(guo)家有美(mei)(mei)國(guo)(guo)。俄羅斯、德國(guo)(guo)、日本、韓(han)國(guo)(guo)和中國(guo)(guo)等。中國(guo)(guo)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)工(gong)業化研(yan)(yan)究始于1957年(nian)(nian)(nian)，多(duo)家研(yan)(yan)究所和企(qi)業陸續開發(fa)出各種硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)。到2003年(nian)(nian)(nian)底，中國(guo)(guo)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)生產能(neng)力為135千噸，其中高(gao)溫膠(jiao)100千噸。

高溫硫化硅橡膠

高(gao)溫(wen)硫化(hua)(hua)硅橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)是指聚硅氧(yang)烷變成彈性(xing)體的(de)過(guo)程是經(jing)過(guo)高(gao)溫(wen)（110-170℃）硫化(hua)(hua)成型的(de)。它主要(yao)以高(gao)分(fen)子量的(de)聚甲(jia)基乙烯基硅氧(yang)烷為生膠(jiao)(jiao)(jiao)，混入補強填(tian)料、硫化(hua)(hua)劑(ji)等(deng)，在加(jia)(jia)(jia)(jia)熱(re)加(jia)(jia)(jia)(jia)壓(ya)下硫化(hua)(hua)成彈性(xing)體。硅橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)補強主要(yao)是各種類型的(de)白炭(tan)黑，可使硫化(hua)(hua)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)強度增加(jia)(jia)(jia)(jia)數十倍(bei)。有時(shi)為了降低成本或改善(shan)膠(jiao)(jiao)(jiao)料性(xing)能(neng)及賦(fu)予硫化(hua)(hua)膠(jiao)(jiao)(jiao)各種特殊(shu)的(de)性(xing)能(neng)，也加(jia)(jia)(jia)(jia)入相(xiang)應(ying)(ying)的(de)各種添加(jia)(jia)(jia)(jia)劑(ji)。硫化(hua)(hua)劑(ji)是各種有機過(guo)氧(yang)化(hua)(hua)物或加(jia)(jia)(jia)(jia)成反應(ying)(ying)催化(hua)(hua)劑(ji)。

加工成型方法如圖(tu)所(suo)示。一(yi)次硫(liu)化(hua)的(de)(de)目的(de)(de)是進(jin)行高分(fen)子鏈的(de)(de)交聯(lian)反(fan)應(ying)；二次硫(liu)化(hua)的(de)(de)目的(de)(de)是進(jin)行補充(chong)交聯(lian)、驅除硫(liu)化(hua)劑分(fen)解產物和其他揮發性(xing)化(hua)合物以穩定硫(liu)化(hua)膠的(de)(de)各項性(xing)能。常用的(de)(de)設備有開放式煉膠機、捏合機及真空密煉機。

主要性能

（1）高(gao)(gao)(gao)溫(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)。硅橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)顯著的(de)(de)(de)(de)(de)(de)特(te)(te)征是高(gao)(gao)(gao)溫(wen)(wen)穩(wen)定(ding)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)，雖然常溫(wen)(wen)下(xia)硅橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)強度僅是天然橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)或某些合(he)成(cheng)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)一(yi)(yi)半，但在200℃以上(shang)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)高(gao)(gao)(gao)溫(wen)(wen)環(huan)境下(xia)，硅橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)仍能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)保持一(yi)(yi)定(ding)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)柔韌性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)、回彈性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)和表(biao)面硬度，且力學(xue)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)無明顯變(bian)化(hua)(hua)(hua)(hua)。（2）低溫(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)硅橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)玻(bo)璃化(hua)(hua)(hua)(hua)溫(wen)(wen)度一(yi)(yi)般(ban)為(wei)-70~-50℃，特(te)(te)殊配方可達-100℃，表(biao)明其低溫(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)優異。這(zhe)對(dui)航(hang)空、宇航(hang)工(gong)業的(de)(de)(de)(de)(de)(de)意義重(zhong)大。（3）耐(nai)(nai)候性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)硅橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)中(zhong)Si-O-Si鍵對(dui)氧(yang)、臭氧(yang)及紫(zi)外線等(deng)十分穩(wen)定(ding)，在不加任何添加劑(ji)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)情況下(xia)，就具(ju)有(you)(you)優良的(de)(de)(de)(de)(de)(de)耐(nai)(nai)候性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)。（4）電氣性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)。硅橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)具(ju)有(you)(you)優異的(de)(de)(de)(de)(de)(de)絕緣性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)，耐(nai)(nai)電暈性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)和耐(nai)(nai)電弧性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)也(ye)非常好。（5）物理機(ji)(ji)械(xie)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)。硅橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)常溫(wen)(wen)下(xia)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)物理機(ji)(ji)械(xie)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)比通用橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)差，但在150℃的(de)(de)(de)(de)(de)(de)高(gao)(gao)(gao)溫(wen)(wen)和-50℃的(de)(de)(de)(de)(de)(de)低溫(wen)(wen)下(xia)，其物理機(ji)(ji)械(xie)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)優于通用橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)。（6）耐(nai)(nai)油及化(hua)(hua)(hua)(hua)學(xue)試(shi)劑(ji)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)。普通硅橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)具(ju)有(you)(you)中(zhong)等(deng)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)耐(nai)(nai)油、耐(nai)(nai)溶劑(ji)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)。（7）氣體透(tou)(tou)過性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)。室溫(wen)(wen)下(xia)硅橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)對(dui)空氣、氮(dan)、氧(yang)、二氧(yang)化(hua)(hua)(hua)(hua)碳等(deng)氣體的(de)(de)(de)(de)(de)(de)透(tou)(tou)氣性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)比天然橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)高(gao)(gao)(gao)出(chu)30-50倍。（8）生理惰性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)。硅橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)無毒，無味，無嗅，與人體組(zu)織不粘連(lian)，具(ju)有(you)(you)抗(kang)凝血作用，對(dui)肌體組(zu)織的(de)(de)(de)(de)(de)(de)反應性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)非常少。特(te)(te)別適合(he)作為(wei)醫(yi)用材料(liao)。

硅橡膠的用量

據中國(guo)汽(qi)車(che)(che)工業(ye)協會統計(ji)，2012年，汽(qi)車(che)(che)產銷分(fen)別達(da)到1927.18萬(wan)(wan)輛和1930.64萬(wan)(wan)輛，同比分(fen)別增(zeng)長4.63%和4.33%，汽(qi)車(che)(che)工業(ye)硅(gui)(gui)橡膠的(de)(de)用(yong)(yong)量(liang)約(yue)達(da)2.0萬(wan)(wan)t。根據觀研天下的(de)(de)新研究，增(zeng)加有(you)機硅(gui)(gui)材(cai)料在(zai)汽(qi)車(che)(che)零(ling)部件(jian)(jian)方面的(de)(de)用(yong)(yong)量(liang)，可以(yi)(yi)大幅度(du)提(ti)高汽(qi)車(che)(che)的(de)(de)安全性能，因此(ci)，汽(qi)車(che)(che)產量(liang)和單車(che)(che)用(yong)(yong)量(liang)水平的(de)(de)提(ti)高都將推動汽(qi)車(che)(che)工業(ye)對硅(gui)(gui)橡膠需(xu)求的(de)(de)增(zeng)加。國(guo)家鼓勵自主(zhu)(zhu)品(pin)牌(pai)的(de)(de)汽(qi)車(che)(che)發(fa)展(zhan)(zhan)，關(guan)鍵汽(qi)車(che)(che)零(ling)部件(jian)(jian)實現自主(zhu)(zhu)化，《2012年度(du)黨政(zheng)機關(guan)公務用(yong)(yong)車(che)(che)選用(yong)(yong)車(che)(che)型(xing)目(mu)錄（征求意見(jian)稿(gao)）》為(wei)(wei)自主(zhu)(zhu)品(pin)牌(pai)擴大在(zai)政(zheng)府采購的(de)(de)市場份額，為(wei)(wei)改(gai)變目(mu)前國(guo)內(nei)政(zheng)府采購以(yi)(yi)合資品(pin)牌(pai)產品(pin)為(wei)(wei)主(zhu)(zhu)的(de)(de)局面提(ti)供(gong)了(le)保障。促進自主(zhu)(zhu)品(pin)牌(pai)發(fa)展(zhan)(zhan)，國(guo)產汽(qi)車(che)(che)業(ye)的(de)(de)繁榮將為(wei)(wei)汽(qi)車(che)(che)膠的(de)(de)應(ying)用(yong)(yong)提(ti)供(gong)有(you)力保障。預測未來3年，我國(guo)室溫硫化硅(gui)(gui)橡膠在(zai)汽(qi)車(che)(che)行業(ye)將以(yi)(yi)年均20%增(zeng)長。

此外，硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠是重(zhong)要的(de)非石(shi)(shi)(shi)油基合(he)成(cheng)橡(xiang)(xiang)膠，約(yue)占非石(shi)(shi)(shi)油基合(he)成(cheng)橡(xiang)(xiang)膠消(xiao)費(fei)量的(de)98%。但(dan)(dan)因(yin)為(wei)石(shi)(shi)(shi)油價(jia)格(ge)(ge)的(de)大(da)幅上漲，同(tong)時我國(guo)(guo)在硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠的(de)關鍵原(yuan)料有(you)機(ji)硅(gui)(gui)單體的(de)生產技術方面(mian)取得突(tu)破(po)，有(you)機(ji)硅(gui)(gui)單體的(de)生產技術在2005年(nian)前被幾家跨(kua)國(guo)(guo)公司壟斷，但(dan)(dan)目(mu)前我國(guo)(guo)已發展成(cheng)為(wei)全球(qiu)有(you)機(ji)硅(gui)(gui)單體第(di)1大(da)國(guo)(guo)，這2個方面(mian)原(yuan)因(yin)使硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠的(de)價(jia)格(ge)(ge)從2011年(nian)起開始(shi)(shi)低于石(shi)(shi)(shi)油基合(he)成(cheng)橡(xiang)(xiang)膠，僅(jin)約(yue)為(wei)大(da)宗石(shi)(shi)(shi)油基橡(xiang)(xiang)膠的(de)80%～90%，成(cheng)為(wei)廉價(jia)的(de)合(he)成(cheng)橡(xiang)(xiang)膠，并開始(shi)(shi)大(da)規模(mo)替代石(shi)(shi)(shi)油基合(he)成(cheng)橡(xiang)(xiang)膠。這將極大(da)拓(tuo)展有(you)機(ji)硅(gui)(gui)產業(ye)的(de)市(shi)場空間(jian)，同(tong)時將帶動硅(gui)(gui)油、硅(gui)(gui)烷偶聯劑和硅(gui)(gui)樹脂等其他有(you)機(ji)硅(gui)(gui)產品的(de)消(xiao)費(fei)。