硅橡膠是指主鏈由硅(gui)和氧原(yuan)子交(jiao)替構成，硅(gui)原(yuan)子上通常連有(you)兩個(ge)有(you)機基(ji)(ji)團的橡(xiang)膠。普通的硅(gui)橡(xiang)膠主要由含(han)甲(jia)基(ji)(ji)和少量乙烯基(ji)(ji)的硅(gui)氧鏈節組成。苯(ben)基(ji)(ji)的引入可(ke)提(ti)高(gao)硅(gui)橡(xiang)膠的耐(nai)(nai)高(gao)、低溫性(xing)(xing)能(neng)，三氟(fu)丙(bing)基(ji)(ji)及氰基(ji)(ji)的引入則(ze)可(ke)提(ti)高(gao)硅(gui)橡(xiang)膠的耐(nai)(nai)溫及耐(nai)(nai)油性(xing)(xing)能(neng)。硅(gui)橡(xiang)膠耐(nai)(nai)低溫性(xing)(xing)能(neng)良好(hao)，一般在(zai)-55℃下仍能(neng)工(gong)作。引入苯(ben)基(ji)(ji)后(hou)，可(ke)達-73℃。硅(gui)橡(xiang)膠的耐(nai)(nai)熱性(xing)(xing)能(neng)也很(hen)突(tu)出(chu)，在(zai)180℃下可(ke)長(chang)(chang)期(qi)工(gong)作，稍(shao)高(gao)于200℃也能(neng)承受數(shu)周或(huo)更長(chang)(chang)時間仍有(you)彈性(xing)(xing)，瞬時可(ke)耐(nai)(nai)300℃以上的高(gao)溫。硅(gui)橡(xiang)膠的透氣性(xing)(xing)好(hao)，氧氣透過率在(zai)合成聚(ju)合物中是較高(gao)的。此外，硅(gui)橡(xiang)膠還具有(you)生理惰性(xing)(xing)、不會導致凝血的突(tu)出(chu)特性(xing)(xing)，因此在(zai)醫(yi)用(yong)領域(yu)應(ying)用(yong)廣泛。

主要品種

硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠分(fen)類的(de)方法很多，通(tong)常按(an)固化(hua)前的(de)形態分(fen)為固體(ti)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠和液體(ti)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠；按(an)硫化(hua)溫度分(fen)為室(shi)溫硫化(hua)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠，高(gao)溫硫化(hua)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠；按(an)所用單(dan)體(ti)的(de)不(bu)(bu)同，可(ke)分(fen)為甲基(ji)(ji)乙烯基(ji)(ji)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠，甲基(ji)(ji)苯基(ji)(ji)乙烯基(ji)(ji)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠、氟硅(gui)(gui)，腈硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠等(deng)；按(an)性(xing)能(neng)和用途的(de)不(bu)(bu)同又(you)可(ke)分(fen)為通(tong)用型(xing)(xing)(xing)、超耐低(di)溫型(xing)(xing)(xing)、超耐高(gao)溫型(xing)(xing)(xing)、高(gao)強力型(xing)(xing)(xing)、耐油(you)型(xing)(xing)(xing)、醫用型(xing)(xing)(xing)等(deng)等(deng)。

發展史

硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)早期是由美國(guo)以(yi)三氯化(hua)鐵為催化(hua)劑合(he)成(cheng)的(de)(de)。1945年，硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)產(chan)(chan)品問世。1948年，采用高比表(biao)面積的(de)(de)氣相(xiang)法白炭黑(hei)補強的(de)(de)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)研制成(cheng)功，使硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)性能躍升到實用階段，奠定了(le)現(xian)代硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)生產(chan)(chan)技(ji)術(shu)的(de)(de)基礎。從二(er)甲(jia)基二(er)氯硅(gui)(gui)烷合(he)成(cheng)開始(shi)生產(chan)(chan)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)國(guo)家有美國(guo)。俄羅(luo)斯、德(de)國(guo)、日(ri)本、韓(han)國(guo)和中國(guo)等。中國(guo)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)工業化(hua)研究始(shi)于1957年，多家研究所(suo)和企業陸(lu)續(xu)開發(fa)出各種硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)。到2003年底(di)，中國(guo)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)生產(chan)(chan)能力(li)為135千噸，其中高溫膠(jiao)(jiao)100千噸。

高溫硫化硅橡膠

高(gao)溫(wen)硫(liu)(liu)化(hua)(hua)(hua)硅(gui)橡膠是(shi)指(zhi)聚(ju)硅(gui)氧烷變(bian)成(cheng)彈性(xing)體的過程是(shi)經過高(gao)溫(wen)（110-170℃）硫(liu)(liu)化(hua)(hua)(hua)成(cheng)型(xing)的。它主(zhu)(zhu)要以(yi)高(gao)分子(zi)量的聚(ju)甲基乙烯基硅(gui)氧烷為生膠，混入(ru)補強(qiang)填料(liao)、硫(liu)(liu)化(hua)(hua)(hua)劑(ji)(ji)等，在(zai)加(jia)熱(re)加(jia)壓下硫(liu)(liu)化(hua)(hua)(hua)成(cheng)彈性(xing)體。硅(gui)橡膠的補強(qiang)主(zhu)(zhu)要是(shi)各種類型(xing)的白炭黑，可使硫(liu)(liu)化(hua)(hua)(hua)膠的強(qiang)度(du)增(zeng)加(jia)數十倍。有時為了降低成(cheng)本(ben)或改善膠料(liao)性(xing)能及賦予硫(liu)(liu)化(hua)(hua)(hua)膠各種特殊的性(xing)能，也加(jia)入(ru)相(xiang)應的各種添加(jia)劑(ji)(ji)。硫(liu)(liu)化(hua)(hua)(hua)劑(ji)(ji)是(shi)各種有機過氧化(hua)(hua)(hua)物或加(jia)成(cheng)反(fan)應催化(hua)(hua)(hua)劑(ji)(ji)。

加(jia)工成(cheng)型方法如圖所示。一次硫(liu)化的(de)目的(de)是進(jin)行高分子鏈的(de)交聯(lian)反應(ying)；二次硫(liu)化的(de)目的(de)是進(jin)行補充交聯(lian)、驅(qu)除硫(liu)化劑分解產物和其他(ta)揮發(fa)性(xing)化合物以穩定硫(liu)化膠的(de)各(ge)項性(xing)能。常用的(de)設備有開放(fang)式(shi)煉膠機(ji)、捏合機(ji)及真空密(mi)煉機(ji)。

主要性能

（1）高(gao)溫(wen)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)顯著的(de)特(te)征是高(gao)溫(wen)穩(wen)定(ding)性(xing)(xing)(xing)，雖然(ran)常(chang)溫(wen)下(xia)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)強度(du)(du)僅(jin)是天(tian)然(ran)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)或某些合(he)成橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)一半，但在200℃以(yi)上的(de)高(gao)溫(wen)環境下(xia)，硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)仍能(neng)(neng)保持一定(ding)的(de)柔韌(ren)性(xing)(xing)(xing)、回(hui)彈性(xing)(xing)(xing)和(he)表面硬(ying)度(du)(du)，且力學(xue)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)無(wu)(wu)明顯變化(hua)。（2）低溫(wen)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)玻璃化(hua)溫(wen)度(du)(du)一般(ban)為(wei)-70~-50℃，特(te)殊配方可達-100℃，表明其(qi)低溫(wen)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)優異。這對航空、宇航工業的(de)意(yi)義(yi)重大。（3）耐(nai)(nai)候(hou)性(xing)(xing)(xing)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)中(zhong)Si-O-Si鍵對氧(yang)(yang)、臭氧(yang)(yang)及紫(zi)外線等十分(fen)穩(wen)定(ding)，在不加(jia)任何(he)添(tian)加(jia)劑(ji)的(de)情況下(xia)，就具有(you)優良(liang)的(de)耐(nai)(nai)候(hou)性(xing)(xing)(xing)。（4）電氣性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)具有(you)優異的(de)絕(jue)緣性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)，耐(nai)(nai)電暈性(xing)(xing)(xing)和(he)耐(nai)(nai)電弧性(xing)(xing)(xing)也(ye)非常(chang)好。（5）物(wu)(wu)理機械(xie)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)常(chang)溫(wen)下(xia)的(de)物(wu)(wu)理機械(xie)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)比(bi)通用橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)差，但在150℃的(de)高(gao)溫(wen)和(he)-50℃的(de)低溫(wen)下(xia)，其(qi)物(wu)(wu)理機械(xie)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)優于通用橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)。（6）耐(nai)(nai)油(you)及化(hua)學(xue)試劑(ji)性(xing)(xing)(xing)。普通硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)具有(you)中(zhong)等的(de)耐(nai)(nai)油(you)、耐(nai)(nai)溶劑(ji)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。（7）氣體(ti)透過性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。室溫(wen)下(xia)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)對空氣、氮、氧(yang)(yang)、二氧(yang)(yang)化(hua)碳等氣體(ti)的(de)透氣性(xing)(xing)(xing)比(bi)天(tian)然(ran)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)高(gao)出(chu)30-50倍。（8）生理惰性(xing)(xing)(xing)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)無(wu)(wu)毒(du)，無(wu)(wu)味，無(wu)(wu)嗅，與人體(ti)組織不粘(zhan)連，具有(you)抗凝血作用，對肌體(ti)組織的(de)反應(ying)性(xing)(xing)(xing)非常(chang)少。特(te)別適(shi)合(he)作為(wei)醫用材料。

硅橡膠的用量

據(ju)中國汽(qi)(qi)車(che)(che)工業協會統計(ji)，2012年，汽(qi)(qi)車(che)(che)產(chan)銷分(fen)別達到(dao)1927.18萬輛和(he)1930.64萬輛，同比分(fen)別增長(chang)4.63%和(he)4.33%，汽(qi)(qi)車(che)(che)工業硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)的(de)用量約達2.0萬t。根據(ju)觀研(yan)天下的(de)新研(yan)究(jiu)，增加有(you)機硅(gui)材料在汽(qi)(qi)車(che)(che)零(ling)部件(jian)方面的(de)用量，可以(yi)大(da)幅度提高汽(qi)(qi)車(che)(che)的(de)安(an)全性能，因此(ci)，汽(qi)(qi)車(che)(che)產(chan)量和(he)單車(che)(che)用量水平的(de)提高都(dou)將(jiang)推動汽(qi)(qi)車(che)(che)工業對硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)需(xu)求(qiu)的(de)增加。國家(jia)鼓勵自主(zhu)品(pin)牌(pai)的(de)汽(qi)(qi)車(che)(che)發(fa)展，關(guan)鍵汽(qi)(qi)車(che)(che)零(ling)部件(jian)實現自主(zhu)化(hua)，《2012年度黨(dang)政機關(guan)公務(wu)用車(che)(che)選用車(che)(che)型目錄(lu)（征求(qiu)意(yi)見稿）》為(wei)(wei)自主(zhu)品(pin)牌(pai)擴大(da)在政府采(cai)(cai)購(gou)的(de)市場份額，為(wei)(wei)改變目前國內政府采(cai)(cai)購(gou)以(yi)合資品(pin)牌(pai)產(chan)品(pin)為(wei)(wei)主(zhu)的(de)局面提供了(le)保障(zhang)。促進(jin)自主(zhu)品(pin)牌(pai)發(fa)展，國產(chan)汽(qi)(qi)車(che)(che)業的(de)繁榮將(jiang)為(wei)(wei)汽(qi)(qi)車(che)(che)膠(jiao)的(de)應(ying)用提供有(you)力(li)保障(zhang)。預測未來3年，我(wo)國室溫(wen)硫化(hua)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)在汽(qi)(qi)車(che)(che)行業將(jiang)以(yi)年均(jun)20%增長(chang)。

此外，硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)是重(zhong)要的(de)(de)(de)非石(shi)(shi)油基(ji)合(he)成(cheng)(cheng)橡(xiang)膠(jiao)，約占非石(shi)(shi)油基(ji)合(he)成(cheng)(cheng)橡(xiang)膠(jiao)消(xiao)費量的(de)(de)(de)98%。但(dan)因(yin)為石(shi)(shi)油價(jia)格(ge)的(de)(de)(de)大(da)幅上(shang)漲，同時(shi)我國在硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)關鍵原料有(you)機(ji)硅(gui)(gui)單(dan)體的(de)(de)(de)生產技術(shu)方面(mian)取得突破，有(you)機(ji)硅(gui)(gui)單(dan)體的(de)(de)(de)生產技術(shu)在2005年前(qian)(qian)被(bei)幾家跨國公司壟斷，但(dan)目(mu)前(qian)(qian)我國已發展(zhan)(zhan)成(cheng)(cheng)為全球有(you)機(ji)硅(gui)(gui)單(dan)體第1大(da)國，這2個方面(mian)原因(yin)使硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)價(jia)格(ge)從2011年起開始低于(yu)石(shi)(shi)油基(ji)合(he)成(cheng)(cheng)橡(xiang)膠(jiao)，僅約為大(da)宗石(shi)(shi)油基(ji)橡(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)80%～90%，成(cheng)(cheng)為廉價(jia)的(de)(de)(de)合(he)成(cheng)(cheng)橡(xiang)膠(jiao)，并開始大(da)規模替代石(shi)(shi)油基(ji)合(he)成(cheng)(cheng)橡(xiang)膠(jiao)。這將極大(da)拓展(zhan)(zhan)有(you)機(ji)硅(gui)(gui)產業的(de)(de)(de)市場空間(jian)，同時(shi)將帶動硅(gui)(gui)油、硅(gui)(gui)烷偶聯劑和(he)硅(gui)(gui)樹脂等其他有(you)機(ji)硅(gui)(gui)產品的(de)(de)(de)消(xiao)費。