硅橡膠是指主(zhu)鏈由(you)硅和氧原子交替(ti)構成，硅原子上(shang)通常連有(you)兩個有(you)機基(ji)(ji)團的橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)。普通的硅橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)主(zhu)要由(you)含甲基(ji)(ji)和少量乙(yi)烯基(ji)(ji)的硅氧鏈節組成。苯基(ji)(ji)的引(yin)入可提高(gao)(gao)硅橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的耐(nai)(nai)(nai)高(gao)(gao)、低(di)溫(wen)性(xing)(xing)能，三(san)氟丙基(ji)(ji)及氰基(ji)(ji)的引(yin)入則(ze)可提高(gao)(gao)硅橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的耐(nai)(nai)(nai)溫(wen)及耐(nai)(nai)(nai)油性(xing)(xing)能。硅橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)耐(nai)(nai)(nai)低(di)溫(wen)性(xing)(xing)能良(liang)好，一般(ban)在-55℃下(xia)仍能工作。引(yin)入苯基(ji)(ji)后，可達(da)-73℃。硅橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的耐(nai)(nai)(nai)熱性(xing)(xing)能也(ye)很突(tu)出，在180℃下(xia)可長期工作，稍(shao)高(gao)(gao)于200℃也(ye)能承受(shou)數周或更長時間仍有(you)彈性(xing)(xing)，瞬(shun)時可耐(nai)(nai)(nai)300℃以(yi)上(shang)的高(gao)(gao)溫(wen)。硅橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的透氣性(xing)(xing)好，氧氣透過率在合成聚(ju)合物中(zhong)是較(jiao)高(gao)(gao)的。此外(wai)，硅橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)還具有(you)生(sheng)理惰性(xing)(xing)、不(bu)會(hui)導致凝(ning)血的突(tu)出特性(xing)(xing)，因此在醫用(yong)領域應用(yong)廣(guang)泛。

主要品種

硅(gui)(gui)橡膠(jiao)分(fen)類的(de)(de)(de)方法很多，通(tong)(tong)常(chang)按固化前的(de)(de)(de)形態分(fen)為(wei)固體硅(gui)(gui)橡膠(jiao)和液體硅(gui)(gui)橡膠(jiao)；按硫化溫度分(fen)為(wei)室溫硫化硅(gui)(gui)橡膠(jiao)，高溫硫化硅(gui)(gui)橡膠(jiao)；按所用單體的(de)(de)(de)不同，可(ke)分(fen)為(wei)甲基(ji)(ji)乙(yi)烯(xi)基(ji)(ji)硅(gui)(gui)橡膠(jiao)，甲基(ji)(ji)苯基(ji)(ji)乙(yi)烯(xi)基(ji)(ji)硅(gui)(gui)橡膠(jiao)、氟硅(gui)(gui)，腈(jing)硅(gui)(gui)橡膠(jiao)等(deng)；按性(xing)能和用途的(de)(de)(de)不同又可(ke)分(fen)為(wei)通(tong)(tong)用型(xing)、超(chao)耐低溫型(xing)、超(chao)耐高溫型(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(zao)期是由美(mei)國(guo)以三氯化鐵為催(cui)化劑合成的。1945年，硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)產品問世(shi)。1948年，采用(yong)高(gao)比表面積的氣相法(fa)白炭黑(hei)補強的硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)研(yan)制成功，使硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)的性能躍升到(dao)實用(yong)階(jie)段(duan)，奠定了現代硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)生(sheng)產技術的基礎。從二甲基二氯硅(gui)(gui)烷合成開(kai)始(shi)生(sheng)產硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)的國(guo)家(jia)有美(mei)國(guo)。俄羅斯、德國(guo)、日本、韓國(guo)和(he)(he)中國(guo)等。中國(guo)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)的工(gong)業化研(yan)究始(shi)于(yu)1957年，多家(jia)研(yan)究所(suo)和(he)(he)企業陸續(xu)開(kai)發出各種硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)。到(dao)2003年底，中國(guo)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)生(sheng)產能力為135千(qian)噸，其(qi)中高(gao)溫(wen)膠(jiao)100千(qian)噸。

高溫硫化硅橡膠

高溫硫(liu)化(hua)(hua)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)是指聚(ju)硅(gui)氧烷變成彈性體的(de)(de)(de)(de)過程(cheng)是經過高溫（110-170℃）硫(liu)化(hua)(hua)成型的(de)(de)(de)(de)。它主要以高分子(zi)量的(de)(de)(de)(de)聚(ju)甲基(ji)乙(yi)烯基(ji)硅(gui)氧烷為(wei)生(sheng)膠(jiao)(jiao)(jiao)，混(hun)入補強填料(liao)、硫(liu)化(hua)(hua)劑(ji)等，在(zai)加(jia)(jia)熱加(jia)(jia)壓下硫(liu)化(hua)(hua)成彈性體。硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)補強主要是各(ge)(ge)種類型的(de)(de)(de)(de)白炭(tan)黑，可使(shi)硫(liu)化(hua)(hua)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)強度增加(jia)(jia)數十倍。有時(shi)為(wei)了降低成本或(huo)改善膠(jiao)(jiao)(jiao)料(liao)性能(neng)(neng)及(ji)賦予(yu)硫(liu)化(hua)(hua)膠(jiao)(jiao)(jiao)各(ge)(ge)種特(te)殊的(de)(de)(de)(de)性能(neng)(neng)，也加(jia)(jia)入相應(ying)的(de)(de)(de)(de)各(ge)(ge)種添(tian)加(jia)(jia)劑(ji)。硫(liu)化(hua)(hua)劑(ji)是各(ge)(ge)種有機過氧化(hua)(hua)物(wu)或(huo)加(jia)(jia)成反應(ying)催化(hua)(hua)劑(ji)。

加工成型方法如圖所(suo)示(shi)。一次(ci)硫(liu)化(hua)的(de)(de)(de)(de)目(mu)的(de)(de)(de)(de)是進(jin)行高分子鏈(lian)的(de)(de)(de)(de)交聯反(fan)應；二次(ci)硫(liu)化(hua)的(de)(de)(de)(de)目(mu)的(de)(de)(de)(de)是進(jin)行補充交聯、驅除硫(liu)化(hua)劑分解產物(wu)和其他揮發性(xing)化(hua)合(he)物(wu)以穩定硫(liu)化(hua)膠的(de)(de)(de)(de)各(ge)項性(xing)能。常(chang)用的(de)(de)(de)(de)設備有開放式煉膠機、捏合(he)機及真空密(mi)煉機。

主要性能

（1）高溫(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)能(neng)。硅橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)顯著的特(te)征是高溫(wen)(wen)穩定性(xing)(xing)(xing)，雖然常(chang)溫(wen)(wen)下(xia)硅橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的強度(du)僅是天然橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)或某(mou)些合成橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的一(yi)半，但在200℃以(yi)上的高溫(wen)(wen)環境下(xia)，硅橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)仍能(neng)保持一(yi)定的柔韌性(xing)(xing)(xing)、回彈性(xing)(xing)(xing)和表面硬度(du)，且力學性(xing)(xing)(xing)能(neng)無明(ming)顯變化。（2）低溫(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)能(neng)硅橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的玻璃化溫(wen)(wen)度(du)一(yi)般為-70~-50℃，特(te)殊配(pei)方可達-100℃，表明(ming)其低溫(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)能(neng)優異。這對航空、宇航工(gong)業(ye)的意義重大(da)。（3）耐(nai)候性(xing)(xing)(xing)硅橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)中Si-O-Si鍵對氧(yang)(yang)(yang)、臭氧(yang)(yang)(yang)及(ji)紫外線等(deng)十分穩定，在不(bu)加任何(he)添加劑的情況下(xia)，就具(ju)有(you)優良的耐(nai)候性(xing)(xing)(xing)。（4）電氣性(xing)(xing)(xing)能(neng)。硅橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)具(ju)有(you)優異的絕緣性(xing)(xing)(xing)能(neng)，耐(nai)電暈性(xing)(xing)(xing)和耐(nai)電弧性(xing)(xing)(xing)也(ye)非(fei)常(chang)好。（5）物(wu)理(li)機械(xie)性(xing)(xing)(xing)能(neng)。硅橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)常(chang)溫(wen)(wen)下(xia)的物(wu)理(li)機械(xie)性(xing)(xing)(xing)能(neng)比通(tong)用橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)差，但在150℃的高溫(wen)(wen)和-50℃的低溫(wen)(wen)下(xia)，其物(wu)理(li)機械(xie)性(xing)(xing)(xing)能(neng)優于通(tong)用橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)。（6）耐(nai)油(you)及(ji)化學試劑性(xing)(xing)(xing)。普通(tong)硅橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)具(ju)有(you)中等(deng)的耐(nai)油(you)、耐(nai)溶劑性(xing)(xing)(xing)能(neng)。（7）氣體透(tou)過性(xing)(xing)(xing)能(neng)。室(shi)溫(wen)(wen)下(xia)硅橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)對空氣、氮、氧(yang)(yang)(yang)、二氧(yang)(yang)(yang)化碳等(deng)氣體的透(tou)氣性(xing)(xing)(xing)比天然橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)高出30-50倍。（8）生理(li)惰性(xing)(xing)(xing)。硅橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)無毒，無味，無嗅，與人體組(zu)織不(bu)粘連，具(ju)有(you)抗凝(ning)血作用，對肌體組(zu)織的反應性(xing)(xing)(xing)非(fei)常(chang)少。特(te)別(bie)適合作為醫用材(cai)料。

硅橡膠的用量

據(ju)中國汽車(che)(che)工業(ye)協會統計，2012年，汽車(che)(che)產(chan)銷(xiao)分別(bie)(bie)達(da)到1927.18萬(wan)輛和(he)1930.64萬(wan)輛，同(tong)比分別(bie)(bie)增長(chang)4.63%和(he)4.33%，汽車(che)(che)工業(ye)硅(gui)橡膠的(de)(de)(de)(de)用(yong)(yong)量(liang)約達(da)2.0萬(wan)t。根據(ju)觀研(yan)天下(xia)的(de)(de)(de)(de)新研(yan)究，增加(jia)有(you)機(ji)硅(gui)材料在汽車(che)(che)零部件(jian)方面的(de)(de)(de)(de)用(yong)(yong)量(liang)，可以大幅度提(ti)高汽車(che)(che)的(de)(de)(de)(de)安(an)全性能，因此，汽車(che)(che)產(chan)量(liang)和(he)單(dan)車(che)(che)用(yong)(yong)量(liang)水平的(de)(de)(de)(de)提(ti)高都將(jiang)推(tui)動汽車(che)(che)工業(ye)對硅(gui)橡膠需求的(de)(de)(de)(de)增加(jia)。國家鼓勵自(zi)主品(pin)牌(pai)的(de)(de)(de)(de)汽車(che)(che)發展，關鍵汽車(che)(che)零部件(jian)實(shi)現自(zi)主化(hua)，《2012年度黨政機(ji)關公務用(yong)(yong)車(che)(che)選用(yong)(yong)車(che)(che)型目錄（征求意見(jian)稿）》為自(zi)主品(pin)牌(pai)擴大在政府(fu)采購(gou)的(de)(de)(de)(de)市場份額，為改變目前國內政府(fu)采購(gou)以合資(zi)品(pin)牌(pai)產(chan)品(pin)為主的(de)(de)(de)(de)局面提(ti)供了保障。促進自(zi)主品(pin)牌(pai)發展，國產(chan)汽車(che)(che)業(ye)的(de)(de)(de)(de)繁榮將(jiang)為汽車(che)(che)膠的(de)(de)(de)(de)應用(yong)(yong)提(ti)供有(you)力保障。預測未來(lai)3年，我國室(shi)溫硫化(hua)硅(gui)橡膠在汽車(che)(che)行業(ye)將(jiang)以年均20%增長(chang)。

此外，硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)是重要(yao)的(de)(de)非(fei)石(shi)油基合成橡(xiang)(xiang)膠(jiao)，約占非(fei)石(shi)油基合成橡(xiang)(xiang)膠(jiao)消費量的(de)(de)98%。但(dan)因(yin)為石(shi)油價(jia)(jia)格的(de)(de)大(da)幅(fu)上漲，同(tong)(tong)時我(wo)國(guo)在硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)關(guan)鍵原料有(you)機硅(gui)(gui)(gui)單體的(de)(de)生產(chan)(chan)技(ji)(ji)術方面取得(de)突破，有(you)機硅(gui)(gui)(gui)單體的(de)(de)生產(chan)(chan)技(ji)(ji)術在2005年(nian)(nian)前被幾家跨國(guo)公司(si)壟斷，但(dan)目前我(wo)國(guo)已發展成為全球有(you)機硅(gui)(gui)(gui)單體第(di)1大(da)國(guo)，這2個方面原因(yin)使硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)價(jia)(jia)格從(cong)2011年(nian)(nian)起開(kai)始低于(yu)石(shi)油基合成橡(xiang)(xiang)膠(jiao)，僅約為大(da)宗石(shi)油基橡(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)80%～90%，成為廉價(jia)(jia)的(de)(de)合成橡(xiang)(xiang)膠(jiao)，并(bing)開(kai)始大(da)規(gui)模替(ti)代石(shi)油基合成橡(xiang)(xiang)膠(jiao)。這將極大(da)拓展有(you)機硅(gui)(gui)(gui)產(chan)(chan)業的(de)(de)市場空間，同(tong)(tong)時將帶(dai)動硅(gui)(gui)(gui)油、硅(gui)(gui)(gui)烷偶(ou)聯劑和硅(gui)(gui)(gui)樹脂等(deng)其他有(you)機硅(gui)(gui)(gui)產(chan)(chan)品(pin)的(de)(de)消費。