硅橡膠是指主鏈由硅(gui)(gui)(gui)和氧(yang)原子(zi)交替(ti)構成，硅(gui)(gui)(gui)原子(zi)上通常連有兩個(ge)有機基團的(de)(de)(de)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)。普通的(de)(de)(de)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)主要由含甲(jia)基和少量乙烯基的(de)(de)(de)硅(gui)(gui)(gui)氧(yang)鏈節組成。苯基的(de)(de)(de)引入(ru)(ru)可(ke)提高(gao)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)耐(nai)高(gao)、低(di)溫性(xing)能(neng)，三氟丙基及氰基的(de)(de)(de)引入(ru)(ru)則可(ke)提高(gao)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)耐(nai)溫及耐(nai)油性(xing)能(neng)。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)耐(nai)低(di)溫性(xing)能(neng)良好，一般在-55℃下仍能(neng)工作(zuo)。引入(ru)(ru)苯基后，可(ke)達(da)-73℃。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)耐(nai)熱性(xing)能(neng)也很(hen)突出，在180℃下可(ke)長期工作(zuo)，稍高(gao)于200℃也能(neng)承受數周或更(geng)長時(shi)間仍有彈性(xing)，瞬時(shi)可(ke)耐(nai)300℃以上的(de)(de)(de)高(gao)溫。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)透氣性(xing)好，氧(yang)氣透過率在合(he)成聚合(he)物(wu)中(zhong)是較高(gao)的(de)(de)(de)。此(ci)(ci)外(wai)，硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)還具有生理惰性(xing)、不會(hui)導致凝(ning)血的(de)(de)(de)突出特性(xing)，因此(ci)(ci)在醫用(yong)領域應(ying)用(yong)廣泛。

主要品種

硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)分類的方(fang)法很(hen)多，通(tong)常按固(gu)化(hua)前的形(xing)態(tai)分為(wei)固(gu)體硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)和(he)液體硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)；按硫(liu)化(hua)溫(wen)度分為(wei)室(shi)溫(wen)硫(liu)化(hua)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)，高溫(wen)硫(liu)化(hua)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)；按所用單體的不同，可分為(wei)甲(jia)基(ji)(ji)乙烯(xi)基(ji)(ji)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)，甲(jia)基(ji)(ji)苯(ben)基(ji)(ji)乙烯(xi)基(ji)(ji)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)、氟硅(gui)(gui)，腈硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)等；按性能和(he)用途的不同又可分為(wei)通(tong)用型(xing)、超耐(nai)低溫(wen)型(xing)、超耐(nai)高溫(wen)型(xing)、高強力型(xing)、耐(nai)油型(xing)、醫用型(xing)等等。

發展史

硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)早期是由美國(guo)(guo)以(yi)三氯(lv)(lv)化(hua)鐵為(wei)催化(hua)劑(ji)合成(cheng)的。1945年(nian)，硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)產(chan)品問世(shi)。1948年(nian)，采用(yong)高比表(biao)面積的氣相法白炭黑補強(qiang)的硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)研制成(cheng)功，使硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)的性能躍升到(dao)實用(yong)階段(duan)，奠定了現代硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)生(sheng)產(chan)技(ji)術(shu)的基(ji)(ji)礎。從二甲基(ji)(ji)二氯(lv)(lv)硅(gui)烷(wan)合成(cheng)開(kai)始(shi)生(sheng)產(chan)硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)的國(guo)(guo)家有(you)美國(guo)(guo)。俄羅斯(si)、德國(guo)(guo)、日本、韓國(guo)(guo)和(he)中(zhong)(zhong)國(guo)(guo)等(deng)。中(zhong)(zhong)國(guo)(guo)硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)的工業(ye)化(hua)研究始(shi)于1957年(nian)，多家研究所和(he)企業(ye)陸(lu)續開(kai)發(fa)出(chu)各(ge)種硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)。到(dao)2003年(nian)底(di)，中(zhong)(zhong)國(guo)(guo)硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)生(sheng)產(chan)能力為(wei)135千噸(dun)，其中(zhong)(zhong)高溫膠(jiao)100千噸(dun)。

高溫硫化硅橡膠

高(gao)(gao)溫硫(liu)(liu)(liu)化(hua)硅(gui)橡膠(jiao)是指聚硅(gui)氧(yang)烷(wan)變(bian)成(cheng)彈性體的(de)(de)過程是經過高(gao)(gao)溫（110-170℃）硫(liu)(liu)(liu)化(hua)成(cheng)型(xing)的(de)(de)。它主要(yao)以高(gao)(gao)分(fen)子(zi)量的(de)(de)聚甲基乙烯基硅(gui)氧(yang)烷(wan)為(wei)生膠(jiao)，混入(ru)補強填料、硫(liu)(liu)(liu)化(hua)劑等，在加熱加壓下硫(liu)(liu)(liu)化(hua)成(cheng)彈性體。硅(gui)橡膠(jiao)的(de)(de)補強主要(yao)是各種類型(xing)的(de)(de)白炭黑，可使硫(liu)(liu)(liu)化(hua)膠(jiao)的(de)(de)強度增加數十倍。有時為(wei)了降低成(cheng)本或(huo)改(gai)善膠(jiao)料性能(neng)及賦(fu)予(yu)硫(liu)(liu)(liu)化(hua)膠(jiao)各種特(te)殊的(de)(de)性能(neng)，也加入(ru)相(xiang)應的(de)(de)各種添加劑。硫(liu)(liu)(liu)化(hua)劑是各種有機過氧(yang)化(hua)物(wu)或(huo)加成(cheng)反應催化(hua)劑。

加(jia)工成型方法如圖所示。一次硫(liu)化(hua)的(de)目(mu)的(de)是進(jin)行高分子鏈(lian)的(de)交(jiao)聯(lian)反應；二次硫(liu)化(hua)的(de)目(mu)的(de)是進(jin)行補充交(jiao)聯(lian)、驅除(chu)硫(liu)化(hua)劑分解產(chan)物和其他揮發性化(hua)合物以(yi)穩定硫(liu)化(hua)膠的(de)各項(xiang)性能。常用(yong)的(de)設備有開放式煉膠機(ji)(ji)(ji)、捏(nie)合機(ji)(ji)(ji)及真空密煉機(ji)(ji)(ji)。

主要性能

（1）高(gao)(gao)溫(wen)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。硅橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)顯(xian)著(zhu)的(de)(de)(de)(de)特征是高(gao)(gao)溫(wen)穩定(ding)(ding)性(xing)(xing)(xing)，雖然(ran)(ran)(ran)常(chang)溫(wen)下(xia)(xia)硅橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)強度(du)僅是天(tian)然(ran)(ran)(ran)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)或(huo)某些合(he)成橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)一(yi)半，但在(zai)200℃以上的(de)(de)(de)(de)高(gao)(gao)溫(wen)環(huan)境下(xia)(xia)，硅橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)仍能(neng)(neng)保持(chi)一(yi)定(ding)(ding)的(de)(de)(de)(de)柔韌性(xing)(xing)(xing)、回彈性(xing)(xing)(xing)和表面硬度(du)，且(qie)力學性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)無(wu)明顯(xian)變化。（2）低溫(wen)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)硅橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)玻璃(li)化溫(wen)度(du)一(yi)般為(wei)-70~-50℃，特殊配方可達-100℃，表明其低溫(wen)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)優異。這對航(hang)空、宇航(hang)工(gong)業的(de)(de)(de)(de)意義(yi)重大。（3）耐(nai)候性(xing)(xing)(xing)硅橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)中Si-O-Si鍵對氧(yang)(yang)、臭(chou)氧(yang)(yang)及紫外線等十分穩定(ding)(ding)，在(zai)不加(jia)任(ren)何添加(jia)劑(ji)(ji)的(de)(de)(de)(de)情況(kuang)下(xia)(xia)，就(jiu)具有(you)(you)(you)優良的(de)(de)(de)(de)耐(nai)候性(xing)(xing)(xing)。（4）電氣(qi)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。硅橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)具有(you)(you)(you)優異的(de)(de)(de)(de)絕緣性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)，耐(nai)電暈性(xing)(xing)(xing)和耐(nai)電弧(hu)性(xing)(xing)(xing)也非常(chang)好。（5）物理(li)機械(xie)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。硅橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)常(chang)溫(wen)下(xia)(xia)的(de)(de)(de)(de)物理(li)機械(xie)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)比通用(yong)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)差(cha)，但在(zai)150℃的(de)(de)(de)(de)高(gao)(gao)溫(wen)和-50℃的(de)(de)(de)(de)低溫(wen)下(xia)(xia)，其物理(li)機械(xie)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)優于通用(yong)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)。（6）耐(nai)油及化學試劑(ji)(ji)性(xing)(xing)(xing)。普通硅橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)具有(you)(you)(you)中等的(de)(de)(de)(de)耐(nai)油、耐(nai)溶劑(ji)(ji)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。（7）氣(qi)體(ti)(ti)透(tou)過性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。室溫(wen)下(xia)(xia)硅橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)對空氣(qi)、氮、氧(yang)(yang)、二氧(yang)(yang)化碳等氣(qi)體(ti)(ti)的(de)(de)(de)(de)透(tou)氣(qi)性(xing)(xing)(xing)比天(tian)然(ran)(ran)(ran)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)高(gao)(gao)出30-50倍。（8）生理(li)惰性(xing)(xing)(xing)。硅橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)無(wu)毒，無(wu)味，無(wu)嗅，與人體(ti)(ti)組織不粘連，具有(you)(you)(you)抗(kang)凝血作(zuo)(zuo)用(yong)，對肌體(ti)(ti)組織的(de)(de)(de)(de)反應性(xing)(xing)(xing)非常(chang)少(shao)。特別適合(he)作(zuo)(zuo)為(wei)醫用(yong)材料。

硅橡膠的用量

據(ju)中(zhong)國(guo)汽(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)車工業協(xie)會統(tong)計，2012年，汽(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)車產銷分別達到(dao)1927.18萬輛和(he)1930.64萬輛，同比分別增長4.63%和(he)4.33%，汽(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)車工業硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)用(yong)(yong)量(liang)(liang)約達2.0萬t。根據(ju)觀研天下的(de)(de)(de)新研究，增加(jia)有(you)機硅(gui)材料在(zai)汽(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)車零(ling)部件(jian)方面(mian)的(de)(de)(de)用(yong)(yong)量(liang)(liang)，可(ke)以大(da)幅度(du)提高汽(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)車的(de)(de)(de)安全性能，因此，汽(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)車產量(liang)(liang)和(he)單車用(yong)(yong)量(liang)(liang)水平的(de)(de)(de)提高都將(jiang)推動汽(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)車工業對硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)需求(qiu)(qiu)的(de)(de)(de)增加(jia)。國(guo)家鼓勵自主(zhu)品(pin)(pin)牌(pai)的(de)(de)(de)汽(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)車發展，關鍵汽(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)車零(ling)部件(jian)實現(xian)自主(zhu)化，《2012年度(du)黨政機關公(gong)務用(yong)(yong)車選用(yong)(yong)車型(xing)目錄（征求(qiu)(qiu)意(yi)見稿）》為自主(zhu)品(pin)(pin)牌(pai)擴大(da)在(zai)政府采購(gou)(gou)的(de)(de)(de)市場(chang)份額，為改變目前國(guo)內政府采購(gou)(gou)以合資品(pin)(pin)牌(pai)產品(pin)(pin)為主(zhu)的(de)(de)(de)局面(mian)提供了(le)保(bao)(bao)障。促進自主(zhu)品(pin)(pin)牌(pai)發展，國(guo)產汽(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)車業的(de)(de)(de)繁榮將(jiang)為汽(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)車膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)應用(yong)(yong)提供有(you)力保(bao)(bao)障。預測未來3年，我國(guo)室溫硫化硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)在(zai)汽(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)車行業將(jiang)以年均20%增長。

此外(wai)，硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)是(shi)重要(yao)的非石(shi)油(you)(you)(you)基(ji)(ji)合(he)成橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)，約占非石(shi)油(you)(you)(you)基(ji)(ji)合(he)成橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)消(xiao)費量的98%。但因為石(shi)油(you)(you)(you)價格的大(da)(da)幅上漲(zhang)，同時我國(guo)在硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的關(guan)鍵原料有機(ji)硅(gui)單(dan)體的生產(chan)技術方面取得突破，有機(ji)硅(gui)單(dan)體的生產(chan)技術在2005年(nian)前(qian)被(bei)幾家(jia)跨國(guo)公(gong)司壟斷(duan)，但目前(qian)我國(guo)已發展(zhan)成為全球(qiu)有機(ji)硅(gui)單(dan)體第1大(da)(da)國(guo)，這2個方面原因使硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的價格從2011年(nian)起開始(shi)低于石(shi)油(you)(you)(you)基(ji)(ji)合(he)成橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)，僅約為大(da)(da)宗(zong)石(shi)油(you)(you)(you)基(ji)(ji)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的80%～90%，成為廉價的合(he)成橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)，并開始(shi)大(da)(da)規模替代石(shi)油(you)(you)(you)基(ji)(ji)合(he)成橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)。這將極大(da)(da)拓展(zhan)有機(ji)硅(gui)產(chan)業的市場空間，同時將帶動硅(gui)油(you)(you)(you)、硅(gui)烷偶(ou)聯劑和硅(gui)樹脂等其(qi)他有機(ji)硅(gui)產(chan)品(pin)的消(xiao)費。