硅橡膠是指主鏈(lian)由硅(gui)和氧(yang)原(yuan)子交替構成，硅(gui)原(yuan)子上通常(chang)連有(you)兩(liang)個有(you)機基團的(de)(de)橡(xiang)(xiang)膠。普(pu)通的(de)(de)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠主要由含(han)甲(jia)基和少量乙烯基的(de)(de)硅(gui)氧(yang)鏈(lian)節組成。苯基的(de)(de)引入(ru)可(ke)(ke)(ke)提高(gao)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠的(de)(de)耐(nai)高(gao)、低溫性(xing)能(neng)(neng)，三氟丙(bing)基及(ji)氰基的(de)(de)引入(ru)則可(ke)(ke)(ke)提高(gao)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠的(de)(de)耐(nai)溫及(ji)耐(nai)油性(xing)能(neng)(neng)。硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠耐(nai)低溫性(xing)能(neng)(neng)良(liang)好，一(yi)般在-55℃下仍(reng)能(neng)(neng)工作(zuo)。引入(ru)苯基后，可(ke)(ke)(ke)達-73℃。硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠的(de)(de)耐(nai)熱(re)性(xing)能(neng)(neng)也很突出，在180℃下可(ke)(ke)(ke)長期工作(zuo)，稍高(gao)于(yu)200℃也能(neng)(neng)承受數周或更長時間(jian)仍(reng)有(you)彈性(xing)，瞬時可(ke)(ke)(ke)耐(nai)300℃以(yi)上的(de)(de)高(gao)溫。硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠的(de)(de)透(tou)(tou)氣性(xing)好，氧(yang)氣透(tou)(tou)過(guo)率在合(he)成聚合(he)物中是較高(gao)的(de)(de)。此外，硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠還(huan)具有(you)生理惰(duo)性(xing)、不會(hui)導致凝血(xue)的(de)(de)突出特性(xing)，因此在醫(yi)用(yong)領域應(ying)用(yong)廣泛(fan)。

主要品種

硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)分(fen)類的方法很多，通常按(an)固化(hua)前的形態(tai)分(fen)為(wei)固體硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)和液體硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)；按(an)硫(liu)化(hua)溫(wen)(wen)度分(fen)為(wei)室溫(wen)(wen)硫(liu)化(hua)硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)，高(gao)(gao)溫(wen)(wen)硫(liu)化(hua)硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)；按(an)所(suo)用(yong)(yong)單體的不(bu)同(tong)，可(ke)分(fen)為(wei)甲(jia)基乙(yi)(yi)烯基硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)，甲(jia)基苯(ben)基乙(yi)(yi)烯基硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)、氟硅(gui)，腈硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)等(deng)；按(an)性(xing)能和用(yong)(yong)途的不(bu)同(tong)又可(ke)分(fen)為(wei)通用(yong)(yong)型(xing)(xing)(xing)、超(chao)耐(nai)(nai)低(di)溫(wen)(wen)型(xing)(xing)(xing)、超(chao)耐(nai)(nai)高(gao)(gao)溫(wen)(wen)型(xing)(xing)(xing)、高(gao)(gao)強力型(xing)(xing)(xing)、耐(nai)(nai)油型(xing)(xing)(xing)、醫用(yong)(yong)型(xing)(xing)(xing)等(deng)等(deng)。

發展史

硅橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)早期是由美國(guo)(guo)(guo)以三氯(lv)化(hua)鐵為催化(hua)劑合成的(de)(de)。1945年，硅橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)產(chan)品問世。1948年，采(cai)用高(gao)比表面積的(de)(de)氣(qi)相(xiang)法(fa)白炭黑補強的(de)(de)硅橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)研制成功，使硅橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)性(xing)能躍升到(dao)實(shi)用階段(duan)，奠(dian)定了現代(dai)硅橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)生產(chan)技術的(de)(de)基礎。從二甲基二氯(lv)硅烷(wan)合成開(kai)始生產(chan)硅橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)國(guo)(guo)(guo)家(jia)有美國(guo)(guo)(guo)。俄羅(luo)斯、德國(guo)(guo)(guo)、日本、韓國(guo)(guo)(guo)和中(zhong)國(guo)(guo)(guo)等(deng)。中(zhong)國(guo)(guo)(guo)硅橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)工業化(hua)研究始于1957年，多家(jia)研究所和企業陸(lu)續開(kai)發(fa)出各種(zhong)硅橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)。到(dao)2003年底，中(zhong)國(guo)(guo)(guo)硅橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)生產(chan)能力為135千噸(dun)，其中(zhong)高(gao)溫膠(jiao)(jiao)(jiao)100千噸(dun)。

高溫硫化硅橡膠

高(gao)溫(wen)(wen)硫(liu)(liu)(liu)化(hua)(hua)硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)是(shi)指聚硅(gui)氧(yang)(yang)烷(wan)變成彈(dan)性體的過程是(shi)經過高(gao)溫(wen)(wen)（110-170℃）硫(liu)(liu)(liu)化(hua)(hua)成型(xing)的。它主要以高(gao)分(fen)子量的聚甲基乙烯基硅(gui)氧(yang)(yang)烷(wan)為(wei)生膠(jiao)(jiao)，混入補(bu)強(qiang)填料、硫(liu)(liu)(liu)化(hua)(hua)劑(ji)(ji)等，在加熱加壓下硫(liu)(liu)(liu)化(hua)(hua)成彈(dan)性體。硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)的補(bu)強(qiang)主要是(shi)各(ge)種(zhong)(zhong)類型(xing)的白(bai)炭黑，可使硫(liu)(liu)(liu)化(hua)(hua)膠(jiao)(jiao)的強(qiang)度增(zeng)加數十(shi)倍。有(you)時為(wei)了(le)降低成本或(huo)改善膠(jiao)(jiao)料性能及(ji)賦予硫(liu)(liu)(liu)化(hua)(hua)膠(jiao)(jiao)各(ge)種(zhong)(zhong)特殊的性能，也加入相應的各(ge)種(zhong)(zhong)添(tian)加劑(ji)(ji)。硫(liu)(liu)(liu)化(hua)(hua)劑(ji)(ji)是(shi)各(ge)種(zhong)(zhong)有(you)機過氧(yang)(yang)化(hua)(hua)物或(huo)加成反應催化(hua)(hua)劑(ji)(ji)。

加工成型(xing)方法如圖所(suo)示(shi)。一(yi)次硫(liu)(liu)化(hua)的(de)目(mu)(mu)的(de)是進(jin)行高(gao)分子鏈(lian)的(de)交聯(lian)反應；二(er)次硫(liu)(liu)化(hua)的(de)目(mu)(mu)的(de)是進(jin)行補充交聯(lian)、驅除(chu)硫(liu)(liu)化(hua)劑(ji)分解產(chan)物和其他揮發(fa)性(xing)化(hua)合物以穩定硫(liu)(liu)化(hua)膠的(de)各項性(xing)能(neng)。常用(yong)的(de)設備有開放式煉膠機、捏合機及(ji)真空密煉機。

主要性能

（1）高(gao)溫性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)。硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)顯(xian)著的(de)(de)特(te)征是(shi)高(gao)溫穩定(ding)(ding)性(xing)(xing)(xing)，雖然常溫下硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)強(qiang)度(du)僅(jin)是(shi)天(tian)然橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)或某(mou)些合成橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)一半(ban)，但在200℃以上的(de)(de)高(gao)溫環境下，硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)仍能(neng)(neng)(neng)(neng)保持一定(ding)(ding)的(de)(de)柔韌性(xing)(xing)(xing)、回彈(dan)性(xing)(xing)(xing)和表面硬(ying)度(du)，且力(li)學性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)無明顯(xian)變化。（2）低(di)溫性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)玻(bo)璃化溫度(du)一般(ban)為-70~-50℃，特(te)殊(shu)配方可達(da)-100℃，表明其低(di)溫性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)優(you)異。這對航空(kong)、宇航工業(ye)的(de)(de)意義重大。（3）耐(nai)(nai)候性(xing)(xing)(xing)硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)中(zhong)Si-O-Si鍵(jian)對氧(yang)、臭氧(yang)及紫(zi)外線(xian)等(deng)十分穩定(ding)(ding)，在不加(jia)任何添(tian)加(jia)劑(ji)的(de)(de)情況下，就(jiu)具(ju)有優(you)良的(de)(de)耐(nai)(nai)候性(xing)(xing)(xing)。（4）電氣(qi)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)。硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)具(ju)有優(you)異的(de)(de)絕(jue)緣性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)，耐(nai)(nai)電暈(yun)性(xing)(xing)(xing)和耐(nai)(nai)電弧性(xing)(xing)(xing)也非(fei)常好。（5）物(wu)(wu)理(li)機(ji)械性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)。硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)常溫下的(de)(de)物(wu)(wu)理(li)機(ji)械性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)比通用(yong)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)差(cha)，但在150℃的(de)(de)高(gao)溫和-50℃的(de)(de)低(di)溫下，其物(wu)(wu)理(li)機(ji)械性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)優(you)于(yu)通用(yong)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)。（6）耐(nai)(nai)油(you)及化學試(shi)劑(ji)性(xing)(xing)(xing)。普(pu)通硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)具(ju)有中(zhong)等(deng)的(de)(de)耐(nai)(nai)油(you)、耐(nai)(nai)溶劑(ji)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)。（7）氣(qi)體(ti)透過(guo)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)。室溫下硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)對空(kong)氣(qi)、氮(dan)、氧(yang)、二氧(yang)化碳等(deng)氣(qi)體(ti)的(de)(de)透氣(qi)性(xing)(xing)(xing)比天(tian)然橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)高(gao)出30-50倍。（8）生理(li)惰性(xing)(xing)(xing)。硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)無毒，無味，無嗅，與人(ren)體(ti)組織不粘(zhan)連(lian)，具(ju)有抗凝血作(zuo)用(yong)，對肌(ji)體(ti)組織的(de)(de)反應性(xing)(xing)(xing)非(fei)常少。特(te)別適(shi)合作(zuo)為醫(yi)用(yong)材料。

硅橡膠的用量

據中國(guo)(guo)汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)工業(ye)(ye)協會統計，2012年(nian)，汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)產銷分別達到1927.18萬輛和1930.64萬輛，同比分別增長4.63%和4.33%，汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)工業(ye)(ye)硅橡膠的(de)(de)(de)用(yong)(yong)量(liang)約達2.0萬t。根據觀研天(tian)下(xia)的(de)(de)(de)新(xin)研究(jiu)，增加有機(ji)(ji)硅材料在(zai)汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)零部件方面(mian)的(de)(de)(de)用(yong)(yong)量(liang)，可(ke)以大(da)幅度(du)提(ti)高汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)的(de)(de)(de)安全性能，因此，汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)產量(liang)和單車(che)(che)(che)(che)用(yong)(yong)量(liang)水平的(de)(de)(de)提(ti)高都(dou)將推(tui)動汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)工業(ye)(ye)對硅橡膠需求的(de)(de)(de)增加。國(guo)(guo)家鼓勵自主(zhu)品(pin)(pin)牌(pai)(pai)的(de)(de)(de)汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)發展(zhan)(zhan)，關(guan)鍵汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)零部件實現自主(zhu)化，《2012年(nian)度(du)黨政機(ji)(ji)關(guan)公務用(yong)(yong)車(che)(che)(che)(che)選用(yong)(yong)車(che)(che)(che)(che)型(xing)目錄（征(zheng)求意見稿）》為(wei)自主(zhu)品(pin)(pin)牌(pai)(pai)擴(kuo)大(da)在(zai)政府采購的(de)(de)(de)市場份額，為(wei)改變目前(qian)國(guo)(guo)內政府采購以合資品(pin)(pin)牌(pai)(pai)產品(pin)(pin)為(wei)主(zhu)的(de)(de)(de)局(ju)面(mian)提(ti)供(gong)(gong)了保障。促進自主(zhu)品(pin)(pin)牌(pai)(pai)發展(zhan)(zhan)，國(guo)(guo)產汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)業(ye)(ye)的(de)(de)(de)繁榮將為(wei)汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)膠的(de)(de)(de)應用(yong)(yong)提(ti)供(gong)(gong)有力(li)保障。預測未(wei)來3年(nian)，我國(guo)(guo)室溫硫(liu)化硅橡膠在(zai)汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)行業(ye)(ye)將以年(nian)均20%增長。

此外，硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)是重要的(de)非石(shi)(shi)油(you)基(ji)合(he)(he)成(cheng)(cheng)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)，約(yue)占非石(shi)(shi)油(you)基(ji)合(he)(he)成(cheng)(cheng)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)消(xiao)費(fei)(fei)量的(de)98%。但(dan)因為(wei)石(shi)(shi)油(you)價格的(de)大幅(fu)上漲，同(tong)時(shi)我國(guo)在硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)關鍵原(yuan)料有機(ji)(ji)硅(gui)單體(ti)的(de)生(sheng)產技(ji)術方(fang)面(mian)取得突破，有機(ji)(ji)硅(gui)單體(ti)的(de)生(sheng)產技(ji)術在2005年前(qian)被(bei)幾家(jia)跨國(guo)公司壟斷，但(dan)目(mu)前(qian)我國(guo)已發展(zhan)成(cheng)(cheng)為(wei)全球有機(ji)(ji)硅(gui)單體(ti)第1大國(guo)，這2個方(fang)面(mian)原(yuan)因使硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)價格從2011年起開始低于石(shi)(shi)油(you)基(ji)合(he)(he)成(cheng)(cheng)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)，僅約(yue)為(wei)大宗石(shi)(shi)油(you)基(ji)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)80%～90%，成(cheng)(cheng)為(wei)廉(lian)價的(de)合(he)(he)成(cheng)(cheng)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)，并開始大規模替代石(shi)(shi)油(you)基(ji)合(he)(he)成(cheng)(cheng)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)。這將(jiang)極大拓展(zhan)有機(ji)(ji)硅(gui)產業的(de)市場空間，同(tong)時(shi)將(jiang)帶(dai)動硅(gui)油(you)、硅(gui)烷偶聯劑和(he)硅(gui)樹(shu)脂(zhi)等其他有機(ji)(ji)硅(gui)產品的(de)消(xiao)費(fei)(fei)。