硅橡膠是指(zhi)主鏈(lian)由硅(gui)和氧(yang)原子(zi)交替構成，硅(gui)原子(zi)上通(tong)常(chang)連有(you)兩個(ge)有(you)機(ji)基團的(de)橡膠(jiao)。普通(tong)的(de)硅(gui)橡膠(jiao)主要由含甲基和少(shao)量(liang)乙烯(xi)基的(de)硅(gui)氧(yang)鏈(lian)節組成。苯基的(de)引入(ru)可提高(gao)硅(gui)橡膠(jiao)的(de)耐高(gao)、低溫(wen)性能(neng)，三氟(fu)丙基及氰基的(de)引入(ru)則可提高(gao)硅(gui)橡膠(jiao)的(de)耐溫(wen)及耐油性能(neng)。硅(gui)橡膠(jiao)耐低溫(wen)性能(neng)良好，一般在(zai)-55℃下仍(reng)能(neng)工作。引入(ru)苯基后，可達(da)-73℃。硅(gui)橡膠(jiao)的(de)耐熱性能(neng)也很突出，在(zai)180℃下可長(chang)期工作，稍高(gao)于200℃也能(neng)承受數周(zhou)或更長(chang)時間仍(reng)有(you)彈性，瞬時可耐300℃以(yi)上的(de)高(gao)溫(wen)。硅(gui)橡膠(jiao)的(de)透(tou)氣性好，氧(yang)氣透(tou)過(guo)率(lv)在(zai)合成聚合物(wu)中是較高(gao)的(de)。此外，硅(gui)橡膠(jiao)還具有(you)生(sheng)理惰性、不會導致凝血(xue)的(de)突出特性，因(yin)此在(zai)醫用領(ling)域應用廣(guang)泛。

主要品種

硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)分類的方法很多，通常按固化前(qian)的形態分為(wei)固體(ti)硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)和(he)液體(ti)硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)；按硫(liu)化溫(wen)(wen)度分為(wei)室溫(wen)(wen)硫(liu)化硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)，高溫(wen)(wen)硫(liu)化硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)；按所用(yong)單體(ti)的不同，可(ke)(ke)分為(wei)甲基乙(yi)(yi)烯(xi)基硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)，甲基苯基乙(yi)(yi)烯(xi)基硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)、氟硅(gui)，腈硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)等；按性(xing)能和(he)用(yong)途(tu)的不同又可(ke)(ke)分為(wei)通用(yong)型(xing)(xing)、超(chao)耐(nai)低溫(wen)(wen)型(xing)(xing)、超(chao)耐(nai)高溫(wen)(wen)型(xing)(xing)、高強力型(xing)(xing)、耐(nai)油(you)型(xing)(xing)、醫用(yong)型(xing)(xing)等等。

發展史

硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)早期是(shi)由美國以三氯(lv)化鐵為(wei)(wei)催化劑合(he)成(cheng)的(de)(de)(de)。1945年(nian)，硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)產品問世。1948年(nian)，采(cai)用高(gao)比表面積的(de)(de)(de)氣相法(fa)白(bai)炭黑補(bu)強的(de)(de)(de)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)研(yan)(yan)制成(cheng)功，使硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)性(xing)能躍升到實用階段，奠定了現代硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)生(sheng)產技術的(de)(de)(de)基礎。從(cong)二甲(jia)基二氯(lv)硅(gui)烷合(he)成(cheng)開始生(sheng)產硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)國家有美國。俄羅斯、德(de)國、日(ri)本、韓國和中(zhong)國等。中(zhong)國硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)工業化研(yan)(yan)究(jiu)始于1957年(nian)，多(duo)家研(yan)(yan)究(jiu)所和企業陸續開發出各種(zhong)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)。到2003年(nian)底，中(zhong)國硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)生(sheng)產能力為(wei)(wei)135千噸(dun)，其中(zhong)高(gao)溫膠(jiao)100千噸(dun)。

高溫硫化硅橡膠

高溫硫(liu)(liu)(liu)化(hua)(hua)(hua)硅(gui)橡膠(jiao)是(shi)指聚硅(gui)氧烷變成(cheng)彈(dan)性體的過(guo)(guo)程是(shi)經過(guo)(guo)高溫（110-170℃）硫(liu)(liu)(liu)化(hua)(hua)(hua)成(cheng)型(xing)的。它主要以高分子量(liang)的聚甲基乙烯基硅(gui)氧烷為生膠(jiao)，混入補(bu)強填料、硫(liu)(liu)(liu)化(hua)(hua)(hua)劑等，在加(jia)熱加(jia)壓(ya)下硫(liu)(liu)(liu)化(hua)(hua)(hua)成(cheng)彈(dan)性體。硅(gui)橡膠(jiao)的補(bu)強主要是(shi)各(ge)種(zhong)類(lei)型(xing)的白(bai)炭黑，可使(shi)硫(liu)(liu)(liu)化(hua)(hua)(hua)膠(jiao)的強度增(zeng)加(jia)數(shu)十(shi)倍。有時(shi)為了降低(di)成(cheng)本或改善膠(jiao)料性能(neng)及賦予硫(liu)(liu)(liu)化(hua)(hua)(hua)膠(jiao)各(ge)種(zhong)特殊(shu)的性能(neng)，也加(jia)入相應的各(ge)種(zhong)添加(jia)劑。硫(liu)(liu)(liu)化(hua)(hua)(hua)劑是(shi)各(ge)種(zhong)有機過(guo)(guo)氧化(hua)(hua)(hua)物或加(jia)成(cheng)反應催(cui)化(hua)(hua)(hua)劑。

加工(gong)成型方(fang)法如圖所示。一(yi)次硫(liu)化的(de)目的(de)是(shi)進(jin)行(xing)高分子鏈的(de)交(jiao)聯反應(ying)；二次硫(liu)化的(de)目的(de)是(shi)進(jin)行(xing)補充交(jiao)聯、驅除硫(liu)化劑分解產物和(he)其他揮發(fa)性化合物以穩定(ding)硫(liu)化膠的(de)各項性能。常用(yong)的(de)設備有開放式煉膠機(ji)、捏(nie)合機(ji)及真(zhen)空密(mi)煉機(ji)。

主要性能

（1）高(gao)(gao)溫(wen)(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)顯(xian)著的(de)(de)(de)特征是高(gao)(gao)溫(wen)(wen)(wen)穩定性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)，雖(sui)然(ran)(ran)常(chang)溫(wen)(wen)(wen)下(xia)(xia)(xia)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)強度僅(jin)是天然(ran)(ran)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)或某些合成橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)一半，但(dan)(dan)在(zai)(zai)200℃以上(shang)的(de)(de)(de)高(gao)(gao)溫(wen)(wen)(wen)環境下(xia)(xia)(xia)，硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)仍能(neng)(neng)(neng)保持一定的(de)(de)(de)柔韌性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)、回彈性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)和表面硬度，且力學性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)無明(ming)顯(xian)變化(hua)(hua)。（2）低溫(wen)(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)玻璃化(hua)(hua)溫(wen)(wen)(wen)度一般(ban)為-70~-50℃，特殊配方可(ke)達-100℃，表明(ming)其低溫(wen)(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)優異。這對(dui)航空、宇航工(gong)業的(de)(de)(de)意義重(zhong)大。（3）耐(nai)候(hou)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)中Si-O-Si鍵對(dui)氧(yang)(yang)、臭氧(yang)(yang)及紫(zi)外線等(deng)十分穩定，在(zai)(zai)不加(jia)任何添加(jia)劑的(de)(de)(de)情況下(xia)(xia)(xia)，就(jiu)具(ju)有(you)(you)(you)優良(liang)的(de)(de)(de)耐(nai)候(hou)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)。（4）電氣(qi)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)具(ju)有(you)(you)(you)優異的(de)(de)(de)絕緣性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)，耐(nai)電暈性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)和耐(nai)電弧性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)也非常(chang)好。（5）物理(li)機(ji)械(xie)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)常(chang)溫(wen)(wen)(wen)下(xia)(xia)(xia)的(de)(de)(de)物理(li)機(ji)械(xie)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)比通(tong)用橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)差，但(dan)(dan)在(zai)(zai)150℃的(de)(de)(de)高(gao)(gao)溫(wen)(wen)(wen)和-50℃的(de)(de)(de)低溫(wen)(wen)(wen)下(xia)(xia)(xia)，其物理(li)機(ji)械(xie)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)優于通(tong)用橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)。（6）耐(nai)油及化(hua)(hua)學試劑性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)。普(pu)通(tong)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)具(ju)有(you)(you)(you)中等(deng)的(de)(de)(de)耐(nai)油、耐(nai)溶(rong)劑性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。（7）氣(qi)體(ti)透(tou)過性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。室(shi)溫(wen)(wen)(wen)下(xia)(xia)(xia)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)對(dui)空氣(qi)、氮、氧(yang)(yang)、二氧(yang)(yang)化(hua)(hua)碳等(deng)氣(qi)體(ti)的(de)(de)(de)透(tou)氣(qi)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)比天然(ran)(ran)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)高(gao)(gao)出(chu)30-50倍。（8）生理(li)惰性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)無毒，無味，無嗅(xiu)，與人體(ti)組織(zhi)不粘連，具(ju)有(you)(you)(you)抗凝血作(zuo)用，對(dui)肌體(ti)組織(zhi)的(de)(de)(de)反應性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)非常(chang)少。特別適合作(zuo)為醫用材料。

硅橡膠的用量

據中國汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)工(gong)(gong)業(ye)(ye)協會統(tong)計(ji)，2012年(nian)(nian)，汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)產銷分別達(da)到1927.18萬(wan)輛和(he)1930.64萬(wan)輛，同比(bi)分別增(zeng)長4.63%和(he)4.33%，汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)工(gong)(gong)業(ye)(ye)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠的(de)(de)用(yong)(yong)量約達(da)2.0萬(wan)t。根據觀(guan)研天下的(de)(de)新研究，增(zeng)加有機硅(gui)(gui)材料在(zai)汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)零(ling)部(bu)件方面的(de)(de)用(yong)(yong)量，可以大幅度提(ti)高(gao)汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)的(de)(de)安全性能，因此，汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)產量和(he)單車(che)(che)(che)(che)用(yong)(yong)量水(shui)平的(de)(de)提(ti)高(gao)都將(jiang)(jiang)推動汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)工(gong)(gong)業(ye)(ye)對硅(gui)(gui)橡(xiang)膠需(xu)求的(de)(de)增(zeng)加。國家鼓勵自(zi)(zi)(zi)主(zhu)品(pin)牌(pai)的(de)(de)汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)發(fa)展(zhan)(zhan)，關鍵(jian)汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)零(ling)部(bu)件實現(xian)自(zi)(zi)(zi)主(zhu)化，《2012年(nian)(nian)度黨政機關公務用(yong)(yong)車(che)(che)(che)(che)選(xuan)用(yong)(yong)車(che)(che)(che)(che)型目(mu)錄（征求意見(jian)稿）》為(wei)(wei)自(zi)(zi)(zi)主(zhu)品(pin)牌(pai)擴大在(zai)政府采購(gou)的(de)(de)市場(chang)份額，為(wei)(wei)改變目(mu)前國內(nei)政府采購(gou)以合資(zi)品(pin)牌(pai)產品(pin)為(wei)(wei)主(zhu)的(de)(de)局面提(ti)供了保(bao)障。促進自(zi)(zi)(zi)主(zhu)品(pin)牌(pai)發(fa)展(zhan)(zhan)，國產汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)業(ye)(ye)的(de)(de)繁(fan)榮將(jiang)(jiang)為(wei)(wei)汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)膠的(de)(de)應用(yong)(yong)提(ti)供有力保(bao)障。預測(ce)未來3年(nian)(nian)，我國室溫硫化硅(gui)(gui)橡(xiang)膠在(zai)汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)行業(ye)(ye)將(jiang)(jiang)以年(nian)(nian)均(jun)20%增(zeng)長。

此外，硅(gui)橡(xiang)膠是重要(yao)的非(fei)石(shi)油(you)基(ji)合成(cheng)(cheng)(cheng)橡(xiang)膠，約(yue)占非(fei)石(shi)油(you)基(ji)合成(cheng)(cheng)(cheng)橡(xiang)膠消(xiao)費量的98%。但因(yin)為(wei)石(shi)油(you)價格的大(da)幅上漲，同(tong)時(shi)我(wo)國在硅(gui)橡(xiang)膠的關鍵原料有(you)機(ji)硅(gui)單體的生(sheng)產(chan)技術方(fang)(fang)面(mian)取得突破，有(you)機(ji)硅(gui)單體的生(sheng)產(chan)技術在2005年前(qian)被幾家跨國公司壟斷(duan)，但目前(qian)我(wo)國已(yi)發展(zhan)(zhan)成(cheng)(cheng)(cheng)為(wei)全(quan)球(qiu)有(you)機(ji)硅(gui)單體第1大(da)國，這2個方(fang)(fang)面(mian)原因(yin)使硅(gui)橡(xiang)膠的價格從2011年起開(kai)始低于石(shi)油(you)基(ji)合成(cheng)(cheng)(cheng)橡(xiang)膠，僅(jin)約(yue)為(wei)大(da)宗石(shi)油(you)基(ji)橡(xiang)膠的80%～90%，成(cheng)(cheng)(cheng)為(wei)廉價的合成(cheng)(cheng)(cheng)橡(xiang)膠，并開(kai)始大(da)規模替代石(shi)油(you)基(ji)合成(cheng)(cheng)(cheng)橡(xiang)膠。這將極(ji)大(da)拓展(zhan)(zhan)有(you)機(ji)硅(gui)產(chan)業的市(shi)場(chang)空間(jian)，同(tong)時(shi)將帶動硅(gui)油(you)、硅(gui)烷偶聯劑和硅(gui)樹脂等其他有(you)機(ji)硅(gui)產(chan)品的消(xiao)費。