硅橡膠是指主鏈(lian)由硅(gui)(gui)和氧(yang)原子交替構(gou)成，硅(gui)(gui)原子上通常(chang)連(lian)有(you)兩(liang)個有(you)機(ji)基(ji)團的(de)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)。普(pu)通的(de)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)主要由含(han)甲基(ji)和少量乙烯基(ji)的(de)硅(gui)(gui)氧(yang)鏈(lian)節(jie)組成。苯基(ji)的(de)引(yin)入可提(ti)(ti)高(gao)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)耐高(gao)、低(di)溫性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)，三氟丙基(ji)及(ji)氰基(ji)的(de)引(yin)入則可提(ti)(ti)高(gao)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)耐溫及(ji)耐油性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)耐低(di)溫性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)良好，一(yi)般在(zai)(zai)(zai)-55℃下仍(reng)能(neng)(neng)工作(zuo)。引(yin)入苯基(ji)后，可達-73℃。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)耐熱性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)也(ye)很突出(chu)，在(zai)(zai)(zai)180℃下可長期工作(zuo)，稍高(gao)于200℃也(ye)能(neng)(neng)承受數周或更長時間仍(reng)有(you)彈性(xing)(xing)(xing)，瞬時可耐300℃以上的(de)高(gao)溫。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)透氣(qi)性(xing)(xing)(xing)好，氧(yang)氣(qi)透過(guo)率在(zai)(zai)(zai)合成聚合物(wu)中是較高(gao)的(de)。此外(wai)，硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)還具有(you)生理惰(duo)性(xing)(xing)(xing)、不會導致凝血的(de)突出(chu)特性(xing)(xing)(xing)，因此在(zai)(zai)(zai)醫用(yong)領域應用(yong)廣(guang)泛。

主要品種

硅橡(xiang)膠(jiao)分(fen)(fen)類(lei)的(de)(de)(de)方法很多，通常按(an)固(gu)(gu)化前的(de)(de)(de)形態分(fen)(fen)為(wei)(wei)固(gu)(gu)體(ti)(ti)(ti)硅橡(xiang)膠(jiao)和液體(ti)(ti)(ti)硅橡(xiang)膠(jiao)；按(an)硫(liu)(liu)化溫(wen)(wen)度分(fen)(fen)為(wei)(wei)室溫(wen)(wen)硫(liu)(liu)化硅橡(xiang)膠(jiao)，高(gao)溫(wen)(wen)硫(liu)(liu)化硅橡(xiang)膠(jiao)；按(an)所用(yong)單體(ti)(ti)(ti)的(de)(de)(de)不同(tong)(tong)，可分(fen)(fen)為(wei)(wei)甲基(ji)(ji)(ji)乙(yi)(yi)烯基(ji)(ji)(ji)硅橡(xiang)膠(jiao)，甲基(ji)(ji)(ji)苯基(ji)(ji)(ji)乙(yi)(yi)烯基(ji)(ji)(ji)硅橡(xiang)膠(jiao)、氟(fu)硅，腈硅橡(xiang)膠(jiao)等(deng)；按(an)性(xing)能和用(yong)途的(de)(de)(de)不同(tong)(tong)又可分(fen)(fen)為(wei)(wei)通用(yong)型(xing)、超耐(nai)低(di)溫(wen)(wen)型(xing)、超耐(nai)高(gao)溫(wen)(wen)型(xing)、高(gao)強力型(xing)、耐(nai)油型(xing)、醫用(yong)型(xing)等(deng)等(deng)。

發展史

硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)早期是由美國(guo)(guo)(guo)以三氯化(hua)鐵(tie)為催化(hua)劑合成(cheng)(cheng)的(de)。1945年，硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)產品(pin)問世(shi)。1948年，采(cai)用高比(bi)表(biao)面積的(de)氣相(xiang)法(fa)白(bai)炭黑補強(qiang)的(de)硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)研(yan)(yan)制成(cheng)(cheng)功，使(shi)硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)性能躍(yue)升到實(shi)用階段(duan)，奠(dian)定了現代硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)生(sheng)(sheng)(sheng)產技術的(de)基(ji)礎(chu)。從(cong)二(er)甲基(ji)二(er)氯硅(gui)烷合成(cheng)(cheng)開(kai)始(shi)(shi)生(sheng)(sheng)(sheng)產硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)國(guo)(guo)(guo)家(jia)有美國(guo)(guo)(guo)。俄羅斯(si)、德國(guo)(guo)(guo)、日本、韓國(guo)(guo)(guo)和(he)中(zhong)國(guo)(guo)(guo)等。中(zhong)國(guo)(guo)(guo)硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)工業化(hua)研(yan)(yan)究始(shi)(shi)于1957年，多家(jia)研(yan)(yan)究所和(he)企業陸續開(kai)發(fa)出(chu)各種硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)。到2003年底，中(zhong)國(guo)(guo)(guo)硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)生(sheng)(sheng)(sheng)產能力為135千(qian)噸，其(qi)中(zhong)高溫膠(jiao)(jiao)(jiao)100千(qian)噸。

高溫硫化硅橡膠

高溫硫(liu)化(hua)硅(gui)橡膠是指聚硅(gui)氧烷(wan)變(bian)成(cheng)彈(dan)性體的過程是經過高溫（110-170℃）硫(liu)化(hua)成(cheng)型(xing)的。它主(zhu)要以高分(fen)子量的聚甲基(ji)乙烯(xi)基(ji)硅(gui)氧烷(wan)為生膠，混入補(bu)強填料(liao)(liao)、硫(liu)化(hua)劑等，在加(jia)熱加(jia)壓下硫(liu)化(hua)成(cheng)彈(dan)性體。硅(gui)橡膠的補(bu)強主(zhu)要是各種類型(xing)的白炭黑(hei)，可(ke)使硫(liu)化(hua)膠的強度增加(jia)數(shu)十倍。有時為了降低成(cheng)本或(huo)改(gai)善(shan)膠料(liao)(liao)性能及(ji)賦(fu)予硫(liu)化(hua)膠各種特殊的性能，也加(jia)入相(xiang)應(ying)的各種添加(jia)劑。硫(liu)化(hua)劑是各種有機(ji)過氧化(hua)物(wu)或(huo)加(jia)成(cheng)反應(ying)催化(hua)劑。

加工(gong)成型方法如圖(tu)所示(shi)。一次硫(liu)化(hua)的目的是進行高分子鏈(lian)的交(jiao)聯(lian)反(fan)應；二(er)次硫(liu)化(hua)的目的是進行補充交(jiao)聯(lian)、驅(qu)除(chu)硫(liu)化(hua)劑分解產物和其他揮(hui)發性化(hua)合物以穩定硫(liu)化(hua)膠的各項性能。常(chang)用的設備有(you)開放(fang)式煉膠機(ji)(ji)、捏合機(ji)(ji)及真(zhen)空(kong)密(mi)煉機(ji)(ji)。

主要性能

（1）高溫(wen)(wen)(wen)(wen)性(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)顯著的(de)(de)(de)(de)特征是(shi)高溫(wen)(wen)(wen)(wen)穩定(ding)性(xing)(xing)，雖然(ran)常溫(wen)(wen)(wen)(wen)下(xia)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)強(qiang)度(du)僅是(shi)天然(ran)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)或某些合成橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)一(yi)(yi)半，但在(zai)(zai)200℃以上的(de)(de)(de)(de)高溫(wen)(wen)(wen)(wen)環境(jing)下(xia)，硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)仍能(neng)(neng)(neng)(neng)保持(chi)一(yi)(yi)定(ding)的(de)(de)(de)(de)柔(rou)韌(ren)性(xing)(xing)、回彈性(xing)(xing)和(he)(he)表(biao)面(mian)硬度(du)，且力學(xue)性(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)無(wu)明顯變化(hua)(hua)。（2）低(di)溫(wen)(wen)(wen)(wen)性(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)玻璃化(hua)(hua)溫(wen)(wen)(wen)(wen)度(du)一(yi)(yi)般為(wei)-70~-50℃，特殊配方可(ke)達-100℃，表(biao)明其(qi)低(di)溫(wen)(wen)(wen)(wen)性(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)優(you)異(yi)。這(zhe)對(dui)航空(kong)、宇航工業的(de)(de)(de)(de)意義重大。（3）耐(nai)候性(xing)(xing)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)中Si-O-Si鍵對(dui)氧(yang)(yang)、臭氧(yang)(yang)及(ji)(ji)紫外線等(deng)十分穩定(ding)，在(zai)(zai)不加(jia)(jia)任何添加(jia)(jia)劑(ji)的(de)(de)(de)(de)情況下(xia)，就具有優(you)良的(de)(de)(de)(de)耐(nai)候性(xing)(xing)。（4）電(dian)(dian)氣(qi)性(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)具有優(you)異(yi)的(de)(de)(de)(de)絕緣性(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)，耐(nai)電(dian)(dian)暈(yun)性(xing)(xing)和(he)(he)耐(nai)電(dian)(dian)弧性(xing)(xing)也(ye)非(fei)常好。（5）物理機械(xie)性(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)常溫(wen)(wen)(wen)(wen)下(xia)的(de)(de)(de)(de)物理機械(xie)性(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)比通(tong)(tong)(tong)用橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)差，但在(zai)(zai)150℃的(de)(de)(de)(de)高溫(wen)(wen)(wen)(wen)和(he)(he)-50℃的(de)(de)(de)(de)低(di)溫(wen)(wen)(wen)(wen)下(xia)，其(qi)物理機械(xie)性(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)優(you)于通(tong)(tong)(tong)用橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)。（6）耐(nai)油(you)及(ji)(ji)化(hua)(hua)學(xue)試(shi)劑(ji)性(xing)(xing)。普通(tong)(tong)(tong)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)具有中等(deng)的(de)(de)(de)(de)耐(nai)油(you)、耐(nai)溶(rong)劑(ji)性(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)。（7）氣(qi)體透過性(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)。室溫(wen)(wen)(wen)(wen)下(xia)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)對(dui)空(kong)氣(qi)、氮、氧(yang)(yang)、二氧(yang)(yang)化(hua)(hua)碳等(deng)氣(qi)體的(de)(de)(de)(de)透氣(qi)性(xing)(xing)比天然(ran)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)高出(chu)30-50倍。（8）生理惰性(xing)(xing)。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)無(wu)毒，無(wu)味，無(wu)嗅，與人體組(zu)織不粘連，具有抗(kang)凝血作用，對(dui)肌體組(zu)織的(de)(de)(de)(de)反(fan)應性(xing)(xing)非(fei)常少。特別適合作為(wei)醫用材料。

硅橡膠的用量

據中國(guo)汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)工業(ye)協會(hui)統計，2012年(nian)，汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)產(chan)(chan)銷(xiao)分別達到1927.18萬(wan)輛(liang)和(he)1930.64萬(wan)輛(liang)，同比分別增(zeng)長4.63%和(he)4.33%，汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)工業(ye)硅橡(xiang)膠的(de)(de)用量(liang)(liang)約達2.0萬(wan)t。根(gen)據觀研天(tian)下的(de)(de)新研究，增(zeng)加有機(ji)硅材料在汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)零(ling)(ling)部件方(fang)面(mian)的(de)(de)用量(liang)(liang)，可以(yi)大幅度(du)提高汽(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)量(liang)(liang)和(he)單車(che)(che)用量(liang)(liang)水平(ping)的(de)(de)提高都(dou)將推動汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)工業(ye)對硅橡(xiang)膠需求的(de)(de)增(zeng)加。國(guo)家鼓勵自(zi)(zi)(zi)主(zhu)(zhu)(zhu)品(pin)(pin)牌(pai)(pai)的(de)(de)汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)發(fa)展(zhan)，關(guan)鍵汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)零(ling)(ling)部件實現自(zi)(zi)(zi)主(zhu)(zhu)(zhu)化(hua)(hua)，《2012年(nian)度(du)黨政機(ji)關(guan)公(gong)務用車(che)(che)選用車(che)(che)型目錄（征求意見稿）》為(wei)自(zi)(zi)(zi)主(zhu)(zhu)(zhu)品(pin)(pin)牌(pai)(pai)擴大在政府采購的(de)(de)市場(chang)份額(e)，為(wei)改變目前國(guo)內政府采購以(yi)合資品(pin)(pin)牌(pai)(pai)產(chan)(chan)品(pin)(pin)為(wei)主(zhu)(zhu)(zhu)的(de)(de)局面(mian)提供了保障(zhang)。促(cu)進(jin)自(zi)(zi)(zi)主(zhu)(zhu)(zhu)品(pin)(pin)牌(pai)(pai)發(fa)展(zhan)，國(guo)產(chan)(chan)汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)業(ye)的(de)(de)繁榮將為(wei)汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)膠的(de)(de)應用提供有力保障(zhang)。預(yu)測未(wei)來3年(nian)，我國(guo)室溫硫化(hua)(hua)硅橡(xiang)膠在汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)行業(ye)將以(yi)年(nian)均(jun)20%增(zeng)長。

此外，硅(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)是(shi)重要的(de)(de)非石(shi)油(you)基(ji)合成橡膠(jiao)(jiao)，約占非石(shi)油(you)基(ji)合成橡膠(jiao)(jiao)消費量的(de)(de)98%。但(dan)因為石(shi)油(you)價(jia)格的(de)(de)大(da)幅上漲，同時(shi)我(wo)國在硅(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)的(de)(de)關鍵(jian)原(yuan)料有機硅(gui)(gui)單(dan)體的(de)(de)生產(chan)技(ji)術方(fang)面取得突(tu)破，有機硅(gui)(gui)單(dan)體的(de)(de)生產(chan)技(ji)術在2005年前(qian)被(bei)幾家跨國公司壟斷，但(dan)目前(qian)我(wo)國已(yi)發展成為全球有機硅(gui)(gui)單(dan)體第1大(da)國，這(zhe)2個方(fang)面原(yuan)因使硅(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)的(de)(de)價(jia)格從(cong)2011年起(qi)開(kai)始低于石(shi)油(you)基(ji)合成橡膠(jiao)(jiao)，僅約為大(da)宗石(shi)油(you)基(ji)橡膠(jiao)(jiao)的(de)(de)80%～90%，成為廉價(jia)的(de)(de)合成橡膠(jiao)(jiao)，并開(kai)始大(da)規模替代石(shi)油(you)基(ji)合成橡膠(jiao)(jiao)。這(zhe)將(jiang)極大(da)拓展有機硅(gui)(gui)產(chan)業的(de)(de)市場空間，同時(shi)將(jiang)帶動硅(gui)(gui)油(you)、硅(gui)(gui)烷(wan)偶聯劑和硅(gui)(gui)樹(shu)脂等其(qi)他有機硅(gui)(gui)產(chan)品的(de)(de)消費。