硅橡膠是指(zhi)主鏈由硅(gui)和氧(yang)原(yuan)子(zi)交(jiao)替構成，硅(gui)原(yuan)子(zi)上通常連有(you)兩個有(you)機基團的(de)(de)(de)(de)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)。普(pu)通的(de)(de)(de)(de)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)主要(yao)由含甲基和少量乙(yi)烯(xi)基的(de)(de)(de)(de)硅(gui)氧(yang)鏈節組(zu)成。苯基的(de)(de)(de)(de)引入(ru)可(ke)提(ti)高(gao)(gao)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)耐(nai)高(gao)(gao)、低溫(wen)性(xing)(xing)能(neng)(neng)，三氟丙(bing)基及氰基的(de)(de)(de)(de)引入(ru)則可(ke)提(ti)高(gao)(gao)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)耐(nai)溫(wen)及耐(nai)油性(xing)(xing)能(neng)(neng)。硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)耐(nai)低溫(wen)性(xing)(xing)能(neng)(neng)良好(hao)，一般在-55℃下仍能(neng)(neng)工作。引入(ru)苯基后，可(ke)達-73℃。硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)耐(nai)熱(re)性(xing)(xing)能(neng)(neng)也很突(tu)(tu)出，在180℃下可(ke)長(chang)期工作，稍高(gao)(gao)于200℃也能(neng)(neng)承受數周或更長(chang)時間仍有(you)彈性(xing)(xing)，瞬(shun)時可(ke)耐(nai)300℃以上的(de)(de)(de)(de)高(gao)(gao)溫(wen)。硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)透氣性(xing)(xing)好(hao)，氧(yang)氣透過率在合成聚合物中是較高(gao)(gao)的(de)(de)(de)(de)。此外，硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)還具有(you)生(sheng)理(li)惰性(xing)(xing)、不(bu)會(hui)導致凝血的(de)(de)(de)(de)突(tu)(tu)出特性(xing)(xing)，因此在醫用(yong)領域應用(yong)廣泛。

主要品種

硅(gui)橡膠分(fen)類的方(fang)法很多，通常按(an)固化前的形態(tai)分(fen)為固體硅(gui)橡膠和液(ye)體硅(gui)橡膠；按(an)硫化溫度(du)分(fen)為室(shi)溫硫化硅(gui)橡膠，高(gao)(gao)溫硫化硅(gui)橡膠；按(an)所用(yong)(yong)單體的不同，可分(fen)為甲基(ji)(ji)乙(yi)烯(xi)基(ji)(ji)硅(gui)橡膠，甲基(ji)(ji)苯基(ji)(ji)乙(yi)烯(xi)基(ji)(ji)硅(gui)橡膠、氟硅(gui)，腈硅(gui)橡膠等(deng)(deng)；按(an)性(xing)能(neng)和用(yong)(yong)途的不同又可分(fen)為通用(yong)(yong)型(xing)、超(chao)耐低溫型(xing)、超(chao)耐高(gao)(gao)溫型(xing)、高(gao)(gao)強(qiang)力(li)型(xing)、耐油(you)型(xing)、醫用(yong)(yong)型(xing)等(deng)(deng)等(deng)(deng)。

發展史

硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)早(zao)期是由美國(guo)(guo)以三(san)氯化鐵(tie)為(wei)催(cui)化劑合(he)成(cheng)的。1945年，硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)產品問(wen)世。1948年，采用高比表面(mian)積(ji)的氣相法白(bai)炭黑補強的硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)研(yan)制成(cheng)功，使硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的性能躍升到(dao)實用階段，奠定了現代硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)生產技術的基(ji)礎。從二(er)甲基(ji)二(er)氯硅(gui)烷合(he)成(cheng)開(kai)(kai)始生產硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的國(guo)(guo)家有美國(guo)(guo)。俄羅斯、德(de)國(guo)(guo)、日本(ben)、韓(han)國(guo)(guo)和中國(guo)(guo)等。中國(guo)(guo)硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的工(gong)業(ye)化研(yan)究始于1957年，多家研(yan)究所和企業(ye)陸續開(kai)(kai)發(fa)出各種硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)。到(dao)2003年底，中國(guo)(guo)硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)生產能力為(wei)135千噸，其中高溫膠(jiao)(jiao)100千噸。

高溫硫化硅橡膠

高溫(wen)硫化(hua)(hua)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)是(shi)指聚硅(gui)氧烷(wan)變(bian)成彈(dan)(dan)性(xing)體(ti)(ti)的(de)(de)過(guo)程是(shi)經過(guo)高溫(wen)（110-170℃）硫化(hua)(hua)成型的(de)(de)。它主要以高分子量的(de)(de)聚甲基(ji)乙烯基(ji)硅(gui)氧烷(wan)為生膠(jiao)(jiao)(jiao)，混入補強填料(liao)、硫化(hua)(hua)劑(ji)(ji)等，在加(jia)熱(re)加(jia)壓下硫化(hua)(hua)成彈(dan)(dan)性(xing)體(ti)(ti)。硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)補強主要是(shi)各(ge)(ge)種類型的(de)(de)白炭黑，可使硫化(hua)(hua)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)強度增加(jia)數(shu)十(shi)倍。有(you)時(shi)為了降(jiang)低成本或改善膠(jiao)(jiao)(jiao)料(liao)性(xing)能及賦予(yu)硫化(hua)(hua)膠(jiao)(jiao)(jiao)各(ge)(ge)種特殊的(de)(de)性(xing)能，也加(jia)入相應(ying)的(de)(de)各(ge)(ge)種添加(jia)劑(ji)(ji)。硫化(hua)(hua)劑(ji)(ji)是(shi)各(ge)(ge)種有(you)機過(guo)氧化(hua)(hua)物或加(jia)成反應(ying)催(cui)化(hua)(hua)劑(ji)(ji)。

加工成型方(fang)法如圖所(suo)示。一(yi)次硫(liu)化(hua)的(de)(de)(de)目的(de)(de)(de)是(shi)進(jin)行高分子鏈的(de)(de)(de)交聯(lian)反應；二(er)次硫(liu)化(hua)的(de)(de)(de)目的(de)(de)(de)是(shi)進(jin)行補(bu)充交聯(lian)、驅除硫(liu)化(hua)劑分解產物和(he)其他揮發性化(hua)合(he)物以穩定硫(liu)化(hua)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)各項性能。常用的(de)(de)(de)設(she)備有(you)開放式(shi)煉膠(jiao)(jiao)機、捏合(he)機及真空(kong)密(mi)煉機。

主要性能

（1）高(gao)(gao)(gao)溫(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)顯著的(de)特(te)征是(shi)高(gao)(gao)(gao)溫(wen)(wen)穩定性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)，雖然(ran)常(chang)溫(wen)(wen)下(xia)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)強度(du)僅(jin)是(shi)天然(ran)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)或某些合成橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)一半(ban)，但在200℃以(yi)上的(de)高(gao)(gao)(gao)溫(wen)(wen)環境下(xia)，硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)仍(reng)能(neng)(neng)(neng)保(bao)持一定的(de)柔韌性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)、回彈性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)和表面硬(ying)度(du)，且(qie)力學(xue)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)無(wu)明(ming)顯變化(hua)。（2）低溫(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)玻璃(li)化(hua)溫(wen)(wen)度(du)一般(ban)為-70~-50℃，特(te)殊配方可達-100℃，表明(ming)其(qi)低溫(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)優(you)(you)(you)(you)異。這對航空、宇航工(gong)業的(de)意義重大。（3）耐候(hou)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)中(zhong)Si-O-Si鍵對氧(yang)、臭(chou)氧(yang)及(ji)紫外線等(deng)十(shi)分(fen)穩定，在不加(jia)任何添加(jia)劑(ji)的(de)情況下(xia)，就具(ju)有優(you)(you)(you)(you)良的(de)耐候(hou)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)。（4）電氣(qi)(qi)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)具(ju)有優(you)(you)(you)(you)異的(de)絕(jue)緣性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)，耐電暈性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)和耐電弧(hu)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)也非常(chang)好。（5）物理(li)機械(xie)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)常(chang)溫(wen)(wen)下(xia)的(de)物理(li)機械(xie)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)比(bi)通(tong)用橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)差(cha)，但在150℃的(de)高(gao)(gao)(gao)溫(wen)(wen)和-50℃的(de)低溫(wen)(wen)下(xia)，其(qi)物理(li)機械(xie)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)優(you)(you)(you)(you)于通(tong)用橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)。（6）耐油及(ji)化(hua)學(xue)試劑(ji)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)。普通(tong)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)具(ju)有中(zhong)等(deng)的(de)耐油、耐溶劑(ji)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。（7）氣(qi)(qi)體透(tou)(tou)過性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。室(shi)溫(wen)(wen)下(xia)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)對空氣(qi)(qi)、氮、氧(yang)、二(er)氧(yang)化(hua)碳(tan)等(deng)氣(qi)(qi)體的(de)透(tou)(tou)氣(qi)(qi)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)比(bi)天然(ran)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)高(gao)(gao)(gao)出30-50倍(bei)。（8）生理(li)惰性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)無(wu)毒，無(wu)味，無(wu)嗅，與人體組(zu)織不粘連，具(ju)有抗凝血作用，對肌體組(zu)織的(de)反應性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)非常(chang)少。特(te)別適合作為醫用材料。

硅橡膠的用量

據中(zhong)國(guo)汽(qi)車(che)(che)工業(ye)協(xie)會統(tong)計，2012年(nian)(nian)，汽(qi)車(che)(che)產(chan)(chan)銷分(fen)別達到(dao)1927.18萬(wan)輛和1930.64萬(wan)輛，同比分(fen)別增長4.63%和4.33%，汽(qi)車(che)(che)工業(ye)硅橡(xiang)膠的(de)(de)(de)(de)用(yong)(yong)量約達2.0萬(wan)t。根據觀研天下(xia)的(de)(de)(de)(de)新研究，增加有機硅材料(liao)在汽(qi)車(che)(che)零部件方(fang)面的(de)(de)(de)(de)用(yong)(yong)量，可以大(da)幅度提(ti)高汽(qi)車(che)(che)的(de)(de)(de)(de)安全性(xing)能(neng)，因此，汽(qi)車(che)(che)產(chan)(chan)量和單車(che)(che)用(yong)(yong)量水平的(de)(de)(de)(de)提(ti)高都將(jiang)推動(dong)汽(qi)車(che)(che)工業(ye)對(dui)硅橡(xiang)膠需求的(de)(de)(de)(de)增加。國(guo)家鼓勵(li)自(zi)(zi)主(zhu)(zhu)(zhu)品牌(pai)的(de)(de)(de)(de)汽(qi)車(che)(che)發展(zhan)，關(guan)(guan)鍵汽(qi)車(che)(che)零部件實(shi)現自(zi)(zi)主(zhu)(zhu)(zhu)化，《2012年(nian)(nian)度黨政機關(guan)(guan)公務用(yong)(yong)車(che)(che)選用(yong)(yong)車(che)(che)型目(mu)錄（征求意見稿）》為(wei)自(zi)(zi)主(zhu)(zhu)(zhu)品牌(pai)擴大(da)在政府采購(gou)的(de)(de)(de)(de)市(shi)場份額(e)，為(wei)改變(bian)目(mu)前國(guo)內政府采購(gou)以合資品牌(pai)產(chan)(chan)品為(wei)主(zhu)(zhu)(zhu)的(de)(de)(de)(de)局(ju)面提(ti)供了保障(zhang)(zhang)。促進自(zi)(zi)主(zhu)(zhu)(zhu)品牌(pai)發展(zhan)，國(guo)產(chan)(chan)汽(qi)車(che)(che)業(ye)的(de)(de)(de)(de)繁(fan)榮(rong)將(jiang)為(wei)汽(qi)車(che)(che)膠的(de)(de)(de)(de)應用(yong)(yong)提(ti)供有力保障(zhang)(zhang)。預測未來(lai)3年(nian)(nian)，我(wo)國(guo)室溫(wen)硫化硅橡(xiang)膠在汽(qi)車(che)(che)行(xing)業(ye)將(jiang)以年(nian)(nian)均20%增長。

此外，硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)是重要(yao)的(de)(de)非石(shi)油(you)(you)(you)基(ji)合成橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)，約占非石(shi)油(you)(you)(you)基(ji)合成橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)消(xiao)(xiao)費量的(de)(de)98%。但(dan)因(yin)(yin)為石(shi)油(you)(you)(you)價(jia)格的(de)(de)大幅上漲，同時我(wo)(wo)國在(zai)硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)關(guan)鍵原料有(you)機硅(gui)單體(ti)的(de)(de)生(sheng)產(chan)技(ji)術(shu)方面取得(de)突破，有(you)機硅(gui)單體(ti)的(de)(de)生(sheng)產(chan)技(ji)術(shu)在(zai)2005年前(qian)被幾家(jia)跨國公司壟斷(duan)，但(dan)目前(qian)我(wo)(wo)國已(yi)發展(zhan)成為全球有(you)機硅(gui)單體(ti)第(di)1大國，這2個方面原因(yin)(yin)使硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)價(jia)格從2011年起開始低于石(shi)油(you)(you)(you)基(ji)合成橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)，僅約為大宗(zong)石(shi)油(you)(you)(you)基(ji)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)80%～90%，成為廉價(jia)的(de)(de)合成橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)，并(bing)開始大規模替代石(shi)油(you)(you)(you)基(ji)合成橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)。這將極大拓展(zhan)有(you)機硅(gui)產(chan)業的(de)(de)市場空間，同時將帶動硅(gui)油(you)(you)(you)、硅(gui)烷偶(ou)聯劑和硅(gui)樹(shu)脂等其他有(you)機硅(gui)產(chan)品(pin)的(de)(de)消(xiao)(xiao)費。