硅橡膠是指主鏈(lian)由硅和氧原子交替構成(cheng)(cheng)(cheng)，硅原子上通(tong)(tong)常連有兩個有機基(ji)(ji)(ji)(ji)團的(de)(de)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)。普通(tong)(tong)的(de)(de)硅橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)主要(yao)由含甲基(ji)(ji)(ji)(ji)和少量乙烯基(ji)(ji)(ji)(ji)的(de)(de)硅氧鏈(lian)節組成(cheng)(cheng)(cheng)。苯基(ji)(ji)(ji)(ji)的(de)(de)引入(ru)可提(ti)高(gao)(gao)(gao)硅橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)耐(nai)高(gao)(gao)(gao)、低(di)溫(wen)(wen)性(xing)(xing)能(neng)，三(san)氟丙基(ji)(ji)(ji)(ji)及氰基(ji)(ji)(ji)(ji)的(de)(de)引入(ru)則(ze)可提(ti)高(gao)(gao)(gao)硅橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)耐(nai)溫(wen)(wen)及耐(nai)油性(xing)(xing)能(neng)。硅橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)耐(nai)低(di)溫(wen)(wen)性(xing)(xing)能(neng)良好(hao)，一(yi)般在-55℃下(xia)仍能(neng)工作。引入(ru)苯基(ji)(ji)(ji)(ji)后，可達-73℃。硅橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)耐(nai)熱(re)性(xing)(xing)能(neng)也很突出，在180℃下(xia)可長期工作，稍高(gao)(gao)(gao)于200℃也能(neng)承受(shou)數周或(huo)更長時(shi)(shi)間仍有彈性(xing)(xing)，瞬時(shi)(shi)可耐(nai)300℃以上的(de)(de)高(gao)(gao)(gao)溫(wen)(wen)。硅橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)透(tou)氣(qi)性(xing)(xing)好(hao)，氧氣(qi)透(tou)過(guo)率在合成(cheng)(cheng)(cheng)聚(ju)合物中是較高(gao)(gao)(gao)的(de)(de)。此外，硅橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)還具有生理惰性(xing)(xing)、不會導致凝血的(de)(de)突出特性(xing)(xing)，因此在醫(yi)用領域應用廣泛。

主要品種

硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠分(fen)(fen)(fen)類的(de)方法(fa)很多，通常(chang)按固(gu)化前的(de)形態分(fen)(fen)(fen)為(wei)(wei)固(gu)體硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠和液體硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠；按硫(liu)化溫(wen)度分(fen)(fen)(fen)為(wei)(wei)室溫(wen)硫(liu)化硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠，高溫(wen)硫(liu)化硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠；按所用(yong)(yong)單體的(de)不(bu)同(tong)，可(ke)分(fen)(fen)(fen)為(wei)(wei)甲基乙烯基硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠，甲基苯基乙烯基硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠、氟硅(gui)(gui)，腈硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠等(deng)；按性能和用(yong)(yong)途的(de)不(bu)同(tong)又(you)可(ke)分(fen)(fen)(fen)為(wei)(wei)通用(yong)(yong)型(xing)、超(chao)耐低溫(wen)型(xing)、超(chao)耐高溫(wen)型(xing)、高強(qiang)力型(xing)、耐油型(xing)、醫用(yong)(yong)型(xing)等(deng)等(deng)。

發展史

硅橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠早期是(shi)由(you)美國(guo)(guo)以三氯化(hua)(hua)鐵為催化(hua)(hua)劑合成的(de)。1945年(nian)，硅橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠產品(pin)問(wen)世(shi)。1948年(nian)，采用(yong)高比表面積的(de)氣相法白炭黑補強(qiang)的(de)硅橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠研制成功(gong)，使硅橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠的(de)性能躍升到(dao)(dao)實用(yong)階(jie)段(duan)，奠定了(le)現代(dai)硅橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠生(sheng)(sheng)產技術(shu)的(de)基(ji)礎(chu)。從二甲基(ji)二氯硅烷合成開(kai)始(shi)生(sheng)(sheng)產硅橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠的(de)國(guo)(guo)家有美國(guo)(guo)。俄(e)羅斯、德國(guo)(guo)、日(ri)本(ben)、韓國(guo)(guo)和中(zhong)國(guo)(guo)等。中(zhong)國(guo)(guo)硅橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠的(de)工業化(hua)(hua)研究(jiu)始(shi)于(yu)1957年(nian)，多家研究(jiu)所和企業陸(lu)續開(kai)發出(chu)各種硅橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠。到(dao)(dao)2003年(nian)底，中(zhong)國(guo)(guo)硅橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠生(sheng)(sheng)產能力為135千噸(dun)(dun)，其中(zhong)高溫膠100千噸(dun)(dun)。

高溫硫化硅橡膠

高溫硫(liu)(liu)化(hua)(hua)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)是(shi)指聚(ju)硅(gui)(gui)氧(yang)烷(wan)變成(cheng)彈性體(ti)的(de)(de)過程是(shi)經過高溫（110-170℃）硫(liu)(liu)化(hua)(hua)成(cheng)型的(de)(de)。它主(zhu)要(yao)以高分子量的(de)(de)聚(ju)甲(jia)基(ji)乙烯基(ji)硅(gui)(gui)氧(yang)烷(wan)為生膠(jiao)(jiao)，混入補強填料(liao)、硫(liu)(liu)化(hua)(hua)劑等，在加(jia)(jia)(jia)熱(re)加(jia)(jia)(jia)壓下硫(liu)(liu)化(hua)(hua)成(cheng)彈性體(ti)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)補強主(zhu)要(yao)是(shi)各種(zhong)類型的(de)(de)白炭黑，可使硫(liu)(liu)化(hua)(hua)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)強度增加(jia)(jia)(jia)數(shu)十倍(bei)。有時為了降(jiang)低(di)成(cheng)本或改善膠(jiao)(jiao)料(liao)性能(neng)及賦予硫(liu)(liu)化(hua)(hua)膠(jiao)(jiao)各種(zhong)特殊的(de)(de)性能(neng)，也加(jia)(jia)(jia)入相應的(de)(de)各種(zhong)添加(jia)(jia)(jia)劑。硫(liu)(liu)化(hua)(hua)劑是(shi)各種(zhong)有機過氧(yang)化(hua)(hua)物或加(jia)(jia)(jia)成(cheng)反應催化(hua)(hua)劑。

加工成型方(fang)法如圖所示。一(yi)次(ci)硫化(hua)的(de)目的(de)是(shi)進(jin)行(xing)高分子鏈(lian)的(de)交(jiao)聯反(fan)應；二次(ci)硫化(hua)的(de)目的(de)是(shi)進(jin)行(xing)補充(chong)交(jiao)聯、驅除硫化(hua)劑(ji)分解產物和其他揮發(fa)性化(hua)合(he)物以穩(wen)定硫化(hua)膠的(de)各項性能(neng)。常(chang)用的(de)設備有開放式(shi)煉膠機、捏合(he)機及真空密煉機。

主要性能

（1）高(gao)(gao)溫性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)顯著的(de)特(te)(te)征是(shi)高(gao)(gao)溫穩定性(xing)(xing)(xing)，雖然常溫下(xia)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)強度(du)僅是(shi)天然橡(xiang)(xiang)膠(jiao)或某(mou)些(xie)合成橡(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)一半，但(dan)在200℃以上的(de)高(gao)(gao)溫環境下(xia)，硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)仍能(neng)(neng)(neng)(neng)保持(chi)一定的(de)柔韌性(xing)(xing)(xing)、回彈性(xing)(xing)(xing)和表(biao)面硬度(du)，且力學(xue)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)無(wu)明顯變化(hua)。（2）低(di)(di)溫性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)玻璃化(hua)溫度(du)一般為(wei)-70~-50℃，特(te)(te)殊配方可達-100℃，表(biao)明其(qi)低(di)(di)溫性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)優(you)異(yi)。這對(dui)(dui)航空、宇航工業(ye)的(de)意義重大。（3）耐(nai)候性(xing)(xing)(xing)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)中(zhong)Si-O-Si鍵對(dui)(dui)氧(yang)、臭氧(yang)及紫外線等十分穩定，在不(bu)加任(ren)何添加劑的(de)情況下(xia)，就具有(you)(you)優(you)良(liang)的(de)耐(nai)候性(xing)(xing)(xing)。（4）電(dian)氣(qi)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)具有(you)(you)優(you)異(yi)的(de)絕緣(yuan)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)，耐(nai)電(dian)暈性(xing)(xing)(xing)和耐(nai)電(dian)弧(hu)性(xing)(xing)(xing)也非(fei)常好。（5）物(wu)理機械性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)常溫下(xia)的(de)物(wu)理機械性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)比通用(yong)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)差，但(dan)在150℃的(de)高(gao)(gao)溫和-50℃的(de)低(di)(di)溫下(xia)，其(qi)物(wu)理機械性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)優(you)于(yu)通用(yong)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)。（6）耐(nai)油及化(hua)學(xue)試劑性(xing)(xing)(xing)。普通硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)具有(you)(you)中(zhong)等的(de)耐(nai)油、耐(nai)溶劑性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)。（7）氣(qi)體透(tou)過性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)。室(shi)溫下(xia)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)對(dui)(dui)空氣(qi)、氮、氧(yang)、二氧(yang)化(hua)碳等氣(qi)體的(de)透(tou)氣(qi)性(xing)(xing)(xing)比天然橡(xiang)(xiang)膠(jiao)高(gao)(gao)出30-50倍。（8）生理惰(duo)性(xing)(xing)(xing)。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)無(wu)毒，無(wu)味，無(wu)嗅，與(yu)人體組(zu)織不(bu)粘連(lian)，具有(you)(you)抗凝血作(zuo)用(yong)，對(dui)(dui)肌體組(zu)織的(de)反應性(xing)(xing)(xing)非(fei)常少。特(te)(te)別適合作(zuo)為(wei)醫用(yong)材料。

硅橡膠的用量

據中國汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)工業協會統計，2012年(nian)，汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)產(chan)(chan)(chan)銷分別達(da)(da)到1927.18萬(wan)輛和1930.64萬(wan)輛，同比(bi)分別增(zeng)長4.63%和4.33%，汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)工業硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)用(yong)量約達(da)(da)2.0萬(wan)t。根據觀研天下的(de)(de)新研究，增(zeng)加(jia)有機硅(gui)材料(liao)在汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)零(ling)部件(jian)方面(mian)的(de)(de)用(yong)量，可以(yi)(yi)大幅度提(ti)高汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)的(de)(de)安全性能，因此，汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)產(chan)(chan)(chan)量和單車(che)(che)用(yong)量水(shui)平的(de)(de)提(ti)高都(dou)將推動汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)工業對(dui)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)需求(qiu)的(de)(de)增(zeng)加(jia)。國家(jia)鼓勵自(zi)(zi)(zi)主品(pin)牌(pai)(pai)的(de)(de)汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)發(fa)展，關鍵汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)零(ling)部件(jian)實(shi)現(xian)自(zi)(zi)(zi)主化，《2012年(nian)度黨(dang)政機關公務(wu)用(yong)車(che)(che)選用(yong)車(che)(che)型目錄（征求(qiu)意見稿）》為(wei)自(zi)(zi)(zi)主品(pin)牌(pai)(pai)擴大在政府(fu)采(cai)購(gou)的(de)(de)市場份額，為(wei)改變(bian)目前國內政府(fu)采(cai)購(gou)以(yi)(yi)合資品(pin)牌(pai)(pai)產(chan)(chan)(chan)品(pin)為(wei)主的(de)(de)局面(mian)提(ti)供了(le)保障。促(cu)進自(zi)(zi)(zi)主品(pin)牌(pai)(pai)發(fa)展，國產(chan)(chan)(chan)汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)業的(de)(de)繁(fan)榮將為(wei)汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)應用(yong)提(ti)供有力保障。預測未來3年(nian)，我國室(shi)溫硫化硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)在汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)行業將以(yi)(yi)年(nian)均20%增(zeng)長。

此外，硅橡(xiang)膠(jiao)(jiao)是重要(yao)的(de)(de)非(fei)(fei)石(shi)(shi)油(you)(you)基合成(cheng)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)，約占(zhan)非(fei)(fei)石(shi)(shi)油(you)(you)基合成(cheng)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)消(xiao)費量的(de)(de)98%。但因為石(shi)(shi)油(you)(you)價格的(de)(de)大幅上漲，同時我國(guo)(guo)在硅橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)關鍵原料有(you)(you)(you)機(ji)硅單體的(de)(de)生產技術方面取(qu)得(de)突(tu)破(po)，有(you)(you)(you)機(ji)硅單體的(de)(de)生產技術在2005年(nian)前(qian)被幾家跨國(guo)(guo)公司壟(long)斷，但目前(qian)我國(guo)(guo)已發展成(cheng)為全(quan)球有(you)(you)(you)機(ji)硅單體第1大國(guo)(guo)，這2個方面原因使硅橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)價格從2011年(nian)起開始低(di)于石(shi)(shi)油(you)(you)基合成(cheng)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)，僅約為大宗石(shi)(shi)油(you)(you)基橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)80%～90%，成(cheng)為廉價的(de)(de)合成(cheng)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)，并(bing)開始大規模(mo)替(ti)代石(shi)(shi)油(you)(you)基合成(cheng)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)。這將(jiang)極大拓展有(you)(you)(you)機(ji)硅產業的(de)(de)市場(chang)空間(jian)，同時將(jiang)帶動硅油(you)(you)、硅烷偶聯劑和硅樹脂等(deng)其(qi)他有(you)(you)(you)機(ji)硅產品(pin)的(de)(de)消(xiao)費。