硅橡膠是指主鏈由(you)硅和(he)(he)氧原子(zi)交(jiao)替構成，硅原子(zi)上通(tong)(tong)常連有兩個有機基(ji)團的(de)(de)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)。普(pu)通(tong)(tong)的(de)(de)硅橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)主要(yao)由(you)含甲(jia)基(ji)和(he)(he)少量乙(yi)烯基(ji)的(de)(de)硅氧鏈節(jie)組成。苯基(ji)的(de)(de)引入可(ke)提(ti)高(gao)硅橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)耐(nai)(nai)高(gao)、低溫性(xing)(xing)(xing)能(neng)，三氟丙基(ji)及氰(qing)基(ji)的(de)(de)引入則可(ke)提(ti)高(gao)硅橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)耐(nai)(nai)溫及耐(nai)(nai)油性(xing)(xing)(xing)能(neng)。硅橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)耐(nai)(nai)低溫性(xing)(xing)(xing)能(neng)良好，一般在(zai)-55℃下仍能(neng)工作(zuo)。引入苯基(ji)后，可(ke)達-73℃。硅橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)耐(nai)(nai)熱(re)性(xing)(xing)(xing)能(neng)也(ye)很突出，在(zai)180℃下可(ke)長(chang)(chang)期工作(zuo)，稍高(gao)于200℃也(ye)能(neng)承受數周或更長(chang)(chang)時間仍有彈性(xing)(xing)(xing)，瞬(shun)時可(ke)耐(nai)(nai)300℃以上的(de)(de)高(gao)溫。硅橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)透氣性(xing)(xing)(xing)好，氧氣透過率在(zai)合成聚合物中是較高(gao)的(de)(de)。此外(wai)，硅橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)還(huan)具(ju)有生理惰性(xing)(xing)(xing)、不會導致凝血的(de)(de)突出特性(xing)(xing)(xing)，因(yin)此在(zai)醫(yi)用領域應用廣(guang)泛。

主要品種

硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)分類的(de)(de)(de)方法很多，通常按固化(hua)(hua)前的(de)(de)(de)形(xing)態分為(wei)固體(ti)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)和液體(ti)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)；按硫化(hua)(hua)溫度分為(wei)室溫硫化(hua)(hua)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)，高溫硫化(hua)(hua)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)；按所用(yong)單體(ti)的(de)(de)(de)不同，可分為(wei)甲基(ji)乙烯基(ji)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)，甲基(ji)苯基(ji)乙烯基(ji)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)、氟(fu)硅(gui)(gui)，腈硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)等(deng)；按性能和用(yong)途(tu)的(de)(de)(de)不同又可分為(wei)通用(yong)型(xing)(xing)(xing)、超耐低溫型(xing)(xing)(xing)、超耐高溫型(xing)(xing)(xing)、高強力型(xing)(xing)(xing)、耐油型(xing)(xing)(xing)、醫用(yong)型(xing)(xing)(xing)等(deng)等(deng)。

發展史

硅橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)早期是由美國以三(san)氯化(hua)鐵為(wei)催化(hua)劑合(he)成的(de)。1945年，硅橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)產(chan)(chan)品(pin)問世。1948年，采用(yong)高比表面積的(de)氣(qi)相(xiang)法白炭(tan)黑補強的(de)硅橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)研(yan)制(zhi)成功(gong)，使硅橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)性能躍升(sheng)到實用(yong)階段，奠定(ding)了現代硅橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)生產(chan)(chan)技術的(de)基(ji)礎。從二(er)甲(jia)基(ji)二(er)氯硅烷(wan)合(he)成開始生產(chan)(chan)硅橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)國家(jia)有美國。俄(e)羅斯、德國、日本、韓國和(he)中(zhong)(zhong)國等。中(zhong)(zhong)國硅橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)工業化(hua)研(yan)究始于1957年，多家(jia)研(yan)究所(suo)和(he)企(qi)業陸續開發出(chu)各(ge)種(zhong)硅橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)。到2003年底，中(zhong)(zhong)國硅橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)生產(chan)(chan)能力為(wei)135千噸，其中(zhong)(zhong)高溫(wen)膠(jiao)(jiao)100千噸。

高溫硫化硅橡膠

高溫硫(liu)化(hua)(hua)(hua)硅(gui)橡(xiang)膠是(shi)指聚(ju)硅(gui)氧(yang)烷變成(cheng)(cheng)(cheng)(cheng)彈(dan)性體(ti)(ti)的(de)過程是(shi)經過高溫（110-170℃）硫(liu)化(hua)(hua)(hua)成(cheng)(cheng)(cheng)(cheng)型的(de)。它主(zhu)要以高分子量的(de)聚(ju)甲基乙烯基硅(gui)氧(yang)烷為生(sheng)膠，混入(ru)補強(qiang)填料、硫(liu)化(hua)(hua)(hua)劑等(deng)，在(zai)加熱加壓(ya)下(xia)硫(liu)化(hua)(hua)(hua)成(cheng)(cheng)(cheng)(cheng)彈(dan)性體(ti)(ti)。硅(gui)橡(xiang)膠的(de)補強(qiang)主(zhu)要是(shi)各(ge)(ge)種類型的(de)白(bai)炭黑，可(ke)使(shi)硫(liu)化(hua)(hua)(hua)膠的(de)強(qiang)度增加數十倍。有時為了降低成(cheng)(cheng)(cheng)(cheng)本或改(gai)善膠料性能(neng)及賦予硫(liu)化(hua)(hua)(hua)膠各(ge)(ge)種特殊(shu)的(de)性能(neng)，也加入(ru)相應的(de)各(ge)(ge)種添(tian)加劑。硫(liu)化(hua)(hua)(hua)劑是(shi)各(ge)(ge)種有機過氧(yang)化(hua)(hua)(hua)物或加成(cheng)(cheng)(cheng)(cheng)反應催化(hua)(hua)(hua)劑。

加工成型方法如圖所示。一(yi)次(ci)(ci)硫(liu)化的目(mu)的是(shi)進行高分子鏈的交聯反應；二次(ci)(ci)硫(liu)化的目(mu)的是(shi)進行補充交聯、驅除硫(liu)化劑分解產物和(he)其他揮發性化合(he)物以穩定硫(liu)化膠(jiao)的各項性能(neng)。常用(yong)的設備有開放式煉膠(jiao)機、捏合(he)機及真空(kong)密煉機。

主要性能

（1）高(gao)溫(wen)(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)顯著的(de)(de)(de)(de)特征(zheng)是(shi)高(gao)溫(wen)(wen)(wen)穩(wen)定(ding)性(xing)(xing)(xing)，雖(sui)然常溫(wen)(wen)(wen)下(xia)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)強度(du)僅是(shi)天(tian)然橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)或某些(xie)合成橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)一半(ban)，但在(zai)200℃以上(shang)的(de)(de)(de)(de)高(gao)溫(wen)(wen)(wen)環境下(xia)，硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)仍能(neng)(neng)(neng)(neng)保(bao)持一定(ding)的(de)(de)(de)(de)柔韌性(xing)(xing)(xing)、回彈性(xing)(xing)(xing)和表(biao)面硬(ying)度(du)，且(qie)力學(xue)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)無(wu)明顯變化(hua)。（2）低溫(wen)(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)玻璃化(hua)溫(wen)(wen)(wen)度(du)一般(ban)為-70~-50℃，特殊配(pei)方可達-100℃，表(biao)明其低溫(wen)(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)優異。這對(dui)(dui)航空、宇航工業(ye)的(de)(de)(de)(de)意義重大。（3）耐(nai)候性(xing)(xing)(xing)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)中Si-O-Si鍵對(dui)(dui)氧、臭氧及紫外線等(deng)十分穩(wen)定(ding)，在(zai)不加任何添加劑的(de)(de)(de)(de)情況下(xia)，就具有(you)優良的(de)(de)(de)(de)耐(nai)候性(xing)(xing)(xing)。（4）電氣(qi)(qi)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)具有(you)優異的(de)(de)(de)(de)絕緣性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)，耐(nai)電暈性(xing)(xing)(xing)和耐(nai)電弧性(xing)(xing)(xing)也非常好(hao)。（5）物理(li)機械(xie)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)常溫(wen)(wen)(wen)下(xia)的(de)(de)(de)(de)物理(li)機械(xie)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)比通(tong)(tong)用(yong)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)差(cha)，但在(zai)150℃的(de)(de)(de)(de)高(gao)溫(wen)(wen)(wen)和-50℃的(de)(de)(de)(de)低溫(wen)(wen)(wen)下(xia)，其物理(li)機械(xie)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)優于通(tong)(tong)用(yong)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)。（6）耐(nai)油(you)及化(hua)學(xue)試劑性(xing)(xing)(xing)。普通(tong)(tong)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)具有(you)中等(deng)的(de)(de)(de)(de)耐(nai)油(you)、耐(nai)溶劑性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)。（7）氣(qi)(qi)體(ti)透過(guo)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)。室溫(wen)(wen)(wen)下(xia)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)對(dui)(dui)空氣(qi)(qi)、氮、氧、二氧化(hua)碳等(deng)氣(qi)(qi)體(ti)的(de)(de)(de)(de)透氣(qi)(qi)性(xing)(xing)(xing)比天(tian)然橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)高(gao)出30-50倍。（8）生(sheng)理(li)惰性(xing)(xing)(xing)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)無(wu)毒，無(wu)味，無(wu)嗅，與人(ren)體(ti)組織(zhi)不粘(zhan)連，具有(you)抗凝血作用(yong)，對(dui)(dui)肌體(ti)組織(zhi)的(de)(de)(de)(de)反應性(xing)(xing)(xing)非常少。特別適(shi)合作為醫用(yong)材料(liao)。

硅橡膠的用量

據中國汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)工(gong)業(ye)協會統(tong)計，2012年(nian)，汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)產(chan)銷分(fen)別達(da)(da)到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)(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)工(gong)業(ye)硅橡(xiang)膠(jiao)的(de)(de)用量約達(da)(da)2.0萬(wan)t。根(gen)據觀研天下的(de)(de)新研究(jiu)，增加有機(ji)硅材(cai)料在(zai)(zai)汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)零部件(jian)方面的(de)(de)用量，可以(yi)大幅(fu)度(du)提高汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)的(de)(de)安全性能(neng)，因此，汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)產(chan)量和單車(che)(che)(che)(che)用量水平(ping)的(de)(de)提高都將(jiang)推(tui)動汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)工(gong)業(ye)對硅橡(xiang)膠(jiao)需(xu)求的(de)(de)增加。國家鼓勵自主(zhu)品(pin)牌(pai)(pai)的(de)(de)汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)發(fa)展(zhan)，關(guan)鍵汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)零部件(jian)實現自主(zhu)化(hua)，《2012年(nian)度(du)黨政機(ji)關(guan)公務用車(che)(che)(che)(che)選用車(che)(che)(che)(che)型目錄（征(zheng)求意見稿(gao)）》為(wei)(wei)自主(zhu)品(pin)牌(pai)(pai)擴大在(zai)(zai)政府采購(gou)的(de)(de)市場份(fen)額，為(wei)(wei)改變(bian)目前國內政府采購(gou)以(yi)合資品(pin)牌(pai)(pai)產(chan)品(pin)為(wei)(wei)主(zhu)的(de)(de)局面提供了(le)保(bao)障。促進自主(zhu)品(pin)牌(pai)(pai)發(fa)展(zhan)，國產(chan)汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)業(ye)的(de)(de)繁(fan)榮將(jiang)為(wei)(wei)汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)膠(jiao)的(de)(de)應用提供有力保(bao)障。預測未(wei)來3年(nian)，我(wo)國室溫硫化(hua)硅橡(xiang)膠(jiao)在(zai)(zai)汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)行(xing)業(ye)將(jiang)以(yi)年(nian)均20%增長。

此(ci)外，硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)是重要的非(fei)石(shi)油基(ji)(ji)合成橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)，約占非(fei)石(shi)油基(ji)(ji)合成橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)消費(fei)量(liang)的98%。但(dan)因(yin)為(wei)石(shi)油價(jia)格的大(da)(da)幅(fu)上漲，同時(shi)我(wo)國(guo)在(zai)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的關(guan)鍵(jian)原(yuan)料有(you)機(ji)硅(gui)(gui)單(dan)體的生產(chan)(chan)(chan)技術(shu)方面取得突破，有(you)機(ji)硅(gui)(gui)單(dan)體的生產(chan)(chan)(chan)技術(shu)在(zai)2005年前被幾家(jia)跨(kua)國(guo)公司壟斷，但(dan)目前我(wo)國(guo)已發展成為(wei)全球有(you)機(ji)硅(gui)(gui)單(dan)體第1大(da)(da)國(guo)，這(zhe)2個方面原(yuan)因(yin)使硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的價(jia)格從2011年起開(kai)始(shi)低于(yu)石(shi)油基(ji)(ji)合成橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)，僅(jin)約為(wei)大(da)(da)宗石(shi)油基(ji)(ji)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的80%～90%，成為(wei)廉價(jia)的合成橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)，并(bing)開(kai)始(shi)大(da)(da)規(gui)模替代石(shi)油基(ji)(ji)合成橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)。這(zhe)將(jiang)極(ji)大(da)(da)拓展有(you)機(ji)硅(gui)(gui)產(chan)(chan)(chan)業的市場(chang)空(kong)間，同時(shi)將(jiang)帶動硅(gui)(gui)油、硅(gui)(gui)烷偶聯劑和(he)硅(gui)(gui)樹(shu)脂等其他有(you)機(ji)硅(gui)(gui)產(chan)(chan)(chan)品的消費(fei)。