硅橡膠是指主(zhu)鏈(lian)由硅(gui)和氧(yang)原子交替(ti)構(gou)成(cheng)，硅(gui)原子上(shang)通(tong)(tong)常連有(you)(you)兩個有(you)(you)機基(ji)(ji)團的(de)(de)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)。普通(tong)(tong)的(de)(de)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)主(zhu)要由含(han)甲基(ji)(ji)和少量乙烯基(ji)(ji)的(de)(de)硅(gui)氧(yang)鏈(lian)節組成(cheng)。苯基(ji)(ji)的(de)(de)引(yin)入(ru)(ru)可(ke)(ke)提高(gao)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)耐高(gao)、低溫(wen)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)，三氟丙(bing)基(ji)(ji)及氰(qing)基(ji)(ji)的(de)(de)引(yin)入(ru)(ru)則可(ke)(ke)提高(gao)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)耐溫(wen)及耐油性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)耐低溫(wen)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)良好(hao)，一般在(zai)-55℃下仍(reng)(reng)能(neng)(neng)(neng)工作。引(yin)入(ru)(ru)苯基(ji)(ji)后，可(ke)(ke)達(da)-73℃。硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)耐熱性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)也很突(tu)(tu)出(chu)，在(zai)180℃下可(ke)(ke)長期(qi)工作，稍高(gao)于200℃也能(neng)(neng)(neng)承受數周或(huo)更長時(shi)間仍(reng)(reng)有(you)(you)彈性(xing)(xing)(xing)，瞬時(shi)可(ke)(ke)耐300℃以上(shang)的(de)(de)高(gao)溫(wen)。硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)透氣性(xing)(xing)(xing)好(hao)，氧(yang)氣透過率在(zai)合成(cheng)聚(ju)合物中是較高(gao)的(de)(de)。此外，硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)還(huan)具有(you)(you)生理惰性(xing)(xing)(xing)、不會導致凝血的(de)(de)突(tu)(tu)出(chu)特性(xing)(xing)(xing)，因此在(zai)醫用(yong)領域應(ying)用(yong)廣泛。

主要品種

硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)分(fen)類(lei)的方法很多，通(tong)常按(an)固(gu)化前的形態分(fen)為固(gu)體(ti)(ti)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)和液體(ti)(ti)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)；按(an)硫化溫(wen)度分(fen)為室(shi)溫(wen)硫化硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)，高溫(wen)硫化硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)；按(an)所用單體(ti)(ti)的不(bu)同，可(ke)分(fen)為甲(jia)基乙烯基硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)，甲(jia)基苯基乙烯基硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)、氟硅(gui)(gui)，腈硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)等(deng)(deng)；按(an)性能和用途的不(bu)同又可(ke)分(fen)為通(tong)用型(xing)、超(chao)耐低溫(wen)型(xing)、超(chao)耐高溫(wen)型(xing)、高強(qiang)力(li)型(xing)、耐油型(xing)、醫用型(xing)等(deng)(deng)等(deng)(deng)。

發展史

硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)早期是(shi)由(you)美國(guo)以三(san)氯(lv)化鐵為催化劑(ji)合成(cheng)(cheng)的。1945年(nian)，硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)產品問世。1948年(nian)，采(cai)用高(gao)比表面積的氣相法白炭黑補強的硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)研(yan)(yan)制成(cheng)(cheng)功，使硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的性能(neng)躍升(sheng)到實用階段，奠定了(le)現代硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)生產技術的基礎。從二甲基二氯(lv)硅(gui)烷合成(cheng)(cheng)開始生產硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的國(guo)家有美國(guo)。俄羅斯、德(de)國(guo)、日本、韓(han)國(guo)和中國(guo)等。中國(guo)硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的工業化研(yan)(yan)究始于1957年(nian)，多家研(yan)(yan)究所(suo)和企業陸續開發出各種硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)。到2003年(nian)底，中國(guo)硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)生產能(neng)力為135千(qian)噸(dun)，其中高(gao)溫膠(jiao)(jiao)(jiao)100千(qian)噸(dun)。

高溫硫化硅橡膠

高溫硫(liu)化(hua)(hua)硅(gui)橡膠是(shi)指(zhi)聚硅(gui)氧(yang)烷(wan)變(bian)成(cheng)彈(dan)性體(ti)的過(guo)程是(shi)經過(guo)高溫（110-170℃）硫(liu)化(hua)(hua)成(cheng)型的。它主(zhu)(zhu)要以高分子量(liang)的聚甲基乙(yi)烯基硅(gui)氧(yang)烷(wan)為生膠，混入補強填(tian)料(liao)、硫(liu)化(hua)(hua)劑(ji)(ji)等，在加(jia)(jia)熱加(jia)(jia)壓下硫(liu)化(hua)(hua)成(cheng)彈(dan)性體(ti)。硅(gui)橡膠的補強主(zhu)(zhu)要是(shi)各(ge)種類型的白炭黑，可使(shi)硫(liu)化(hua)(hua)膠的強度增加(jia)(jia)數十倍。有時為了降低(di)成(cheng)本或改(gai)善膠料(liao)性能(neng)及賦予硫(liu)化(hua)(hua)膠各(ge)種特(te)殊的性能(neng)，也加(jia)(jia)入相應(ying)的各(ge)種添(tian)加(jia)(jia)劑(ji)(ji)。硫(liu)化(hua)(hua)劑(ji)(ji)是(shi)各(ge)種有機(ji)過(guo)氧(yang)化(hua)(hua)物或加(jia)(jia)成(cheng)反應(ying)催化(hua)(hua)劑(ji)(ji)。

加工成型方法如圖所示(shi)。一次硫化的(de)(de)目的(de)(de)是進(jin)行(xing)高分子鏈的(de)(de)交聯反(fan)應；二次硫化的(de)(de)目的(de)(de)是進(jin)行(xing)補充交聯、驅除硫化劑(ji)分解產物和其他(ta)揮發性化合物以穩定硫化膠的(de)(de)各項性能。常用(yong)的(de)(de)設備有(you)開(kai)放式煉膠機(ji)、捏合機(ji)及真(zhen)空密(mi)煉機(ji)。

主要性能

（1）高(gao)溫(wen)(wen)(wen)性(xing)(xing)能(neng)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)顯著(zhu)的(de)(de)特征是高(gao)溫(wen)(wen)(wen)穩定性(xing)(xing)，雖然(ran)(ran)常(chang)溫(wen)(wen)(wen)下(xia)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)強(qiang)度僅是天(tian)然(ran)(ran)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)或某些合成橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)一半(ban)，但(dan)在(zai)200℃以上(shang)的(de)(de)高(gao)溫(wen)(wen)(wen)環(huan)境(jing)下(xia)，硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)仍能(neng)保(bao)持一定的(de)(de)柔韌性(xing)(xing)、回彈性(xing)(xing)和表面硬度，且(qie)力學性(xing)(xing)能(neng)無明(ming)顯變化。（2）低(di)溫(wen)(wen)(wen)性(xing)(xing)能(neng)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)玻璃化溫(wen)(wen)(wen)度一般為-70~-50℃，特殊配方(fang)可達-100℃，表明(ming)其低(di)溫(wen)(wen)(wen)性(xing)(xing)能(neng)優異(yi)。這對(dui)航空、宇航工業的(de)(de)意義重大。（3）耐(nai)候(hou)性(xing)(xing)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)中(zhong)Si-O-Si鍵對(dui)氧、臭氧及紫外線等(deng)十(shi)分穩定，在(zai)不加(jia)任何添加(jia)劑(ji)的(de)(de)情況(kuang)下(xia)，就具(ju)有優良的(de)(de)耐(nai)候(hou)性(xing)(xing)。（4）電氣性(xing)(xing)能(neng)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)具(ju)有優異(yi)的(de)(de)絕緣(yuan)性(xing)(xing)能(neng)，耐(nai)電暈性(xing)(xing)和耐(nai)電弧性(xing)(xing)也(ye)非常(chang)好(hao)。（5）物理(li)(li)機械性(xing)(xing)能(neng)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)常(chang)溫(wen)(wen)(wen)下(xia)的(de)(de)物理(li)(li)機械性(xing)(xing)能(neng)比通(tong)用(yong)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)差，但(dan)在(zai)150℃的(de)(de)高(gao)溫(wen)(wen)(wen)和-50℃的(de)(de)低(di)溫(wen)(wen)(wen)下(xia)，其物理(li)(li)機械性(xing)(xing)能(neng)優于(yu)通(tong)用(yong)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)。（6）耐(nai)油及化學試劑(ji)性(xing)(xing)。普通(tong)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)具(ju)有中(zhong)等(deng)的(de)(de)耐(nai)油、耐(nai)溶劑(ji)性(xing)(xing)能(neng)。（7）氣體(ti)(ti)透(tou)過性(xing)(xing)能(neng)。室溫(wen)(wen)(wen)下(xia)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)對(dui)空氣、氮(dan)、氧、二氧化碳等(deng)氣體(ti)(ti)的(de)(de)透(tou)氣性(xing)(xing)比天(tian)然(ran)(ran)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)高(gao)出30-50倍。（8）生理(li)(li)惰性(xing)(xing)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)無毒(du)，無味，無嗅，與(yu)人體(ti)(ti)組織(zhi)不粘(zhan)連，具(ju)有抗凝血(xue)作用(yong)，對(dui)肌體(ti)(ti)組織(zhi)的(de)(de)反應性(xing)(xing)非常(chang)少(shao)。特別適合作為醫用(yong)材料。

硅橡膠的用量

據中國(guo)汽(qi)(qi)車(che)(che)工業(ye)協會統計，2012年(nian)(nian)(nian)，汽(qi)(qi)車(che)(che)產(chan)銷(xiao)分別達到(dao)1927.18萬(wan)輛和1930.64萬(wan)輛，同比(bi)分別增(zeng)長(chang)4.63%和4.33%，汽(qi)(qi)車(che)(che)工業(ye)硅橡膠的用量約達2.0萬(wan)t。根(gen)據觀研(yan)天下的新(xin)研(yan)究，增(zeng)加有機硅材(cai)料(liao)在汽(qi)(qi)車(che)(che)零部(bu)件(jian)(jian)方面的用量，可以(yi)(yi)(yi)大(da)幅度(du)提(ti)(ti)高汽(qi)(qi)車(che)(che)的安(an)全性能，因此(ci)，汽(qi)(qi)車(che)(che)產(chan)量和單車(che)(che)用量水平的提(ti)(ti)高都將推(tui)動(dong)汽(qi)(qi)車(che)(che)工業(ye)對(dui)硅橡膠需求(qiu)的增(zeng)加。國(guo)家鼓勵自主(zhu)(zhu)品牌的汽(qi)(qi)車(che)(che)發展，關鍵(jian)汽(qi)(qi)車(che)(che)零部(bu)件(jian)(jian)實現(xian)自主(zhu)(zhu)化，《2012年(nian)(nian)(nian)度(du)黨政(zheng)機關公(gong)務用車(che)(che)選用車(che)(che)型目錄（征求(qiu)意(yi)見稿）》為(wei)(wei)自主(zhu)(zhu)品牌擴(kuo)大(da)在政(zheng)府采(cai)購的市場份額，為(wei)(wei)改變(bian)目前國(guo)內政(zheng)府采(cai)購以(yi)(yi)(yi)合資(zi)品牌產(chan)品為(wei)(wei)主(zhu)(zhu)的局面提(ti)(ti)供(gong)(gong)了保(bao)障。促進自主(zhu)(zhu)品牌發展，國(guo)產(chan)汽(qi)(qi)車(che)(che)業(ye)的繁(fan)榮將為(wei)(wei)汽(qi)(qi)車(che)(che)膠的應用提(ti)(ti)供(gong)(gong)有力保(bao)障。預(yu)測未來3年(nian)(nian)(nian)，我(wo)國(guo)室溫(wen)硫化硅橡膠在汽(qi)(qi)車(che)(che)行業(ye)將以(yi)(yi)(yi)年(nian)(nian)(nian)均20%增(zeng)長(chang)。

此外，硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)是重要的(de)(de)非石油基(ji)(ji)合(he)(he)(he)(he)成(cheng)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)，約占非石油基(ji)(ji)合(he)(he)(he)(he)成(cheng)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)消費(fei)量的(de)(de)98%。但(dan)(dan)因(yin)為(wei)石油價(jia)(jia)格的(de)(de)大(da)幅上漲，同(tong)時(shi)我國在硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)關鍵原(yuan)料有機硅(gui)(gui)(gui)(gui)單體(ti)的(de)(de)生產技術(shu)方面(mian)取得突(tu)破，有機硅(gui)(gui)(gui)(gui)單體(ti)的(de)(de)生產技術(shu)在2005年(nian)前(qian)被幾家跨國公司壟斷(duan)，但(dan)(dan)目(mu)前(qian)我國已發展成(cheng)為(wei)全球有機硅(gui)(gui)(gui)(gui)單體(ti)第(di)1大(da)國，這2個方面(mian)原(yuan)因(yin)使硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)價(jia)(jia)格從(cong)2011年(nian)起開始低于石油基(ji)(ji)合(he)(he)(he)(he)成(cheng)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)，僅約為(wei)大(da)宗(zong)石油基(ji)(ji)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)80%～90%，成(cheng)為(wei)廉價(jia)(jia)的(de)(de)合(he)(he)(he)(he)成(cheng)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)，并開始大(da)規模替代石油基(ji)(ji)合(he)(he)(he)(he)成(cheng)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)。這將極大(da)拓展有機硅(gui)(gui)(gui)(gui)產業的(de)(de)市場空間，同(tong)時(shi)將帶動硅(gui)(gui)(gui)(gui)油、硅(gui)(gui)(gui)(gui)烷偶聯(lian)劑和(he)硅(gui)(gui)(gui)(gui)樹(shu)脂等(deng)其他有機硅(gui)(gui)(gui)(gui)產品的(de)(de)消費(fei)。