硅橡膠是指主鏈由(you)硅(gui)和氧原子(zi)(zi)交替構成，硅(gui)原子(zi)(zi)上通(tong)常(chang)連(lian)有(you)兩個有(you)機基(ji)(ji)團的橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)。普(pu)通(tong)的硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)主要由(you)含甲基(ji)(ji)和少量乙烯(xi)基(ji)(ji)的硅(gui)氧鏈節組成。苯基(ji)(ji)的引入(ru)(ru)可(ke)提(ti)高(gao)硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的耐(nai)(nai)(nai)高(gao)、低(di)溫(wen)性(xing)(xing)(xing)能(neng)，三氟丙基(ji)(ji)及(ji)氰基(ji)(ji)的引入(ru)(ru)則可(ke)提(ti)高(gao)硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的耐(nai)(nai)(nai)溫(wen)及(ji)耐(nai)(nai)(nai)油(you)性(xing)(xing)(xing)能(neng)。硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)耐(nai)(nai)(nai)低(di)溫(wen)性(xing)(xing)(xing)能(neng)良好(hao)，一般在-55℃下仍(reng)能(neng)工(gong)作。引入(ru)(ru)苯基(ji)(ji)后，可(ke)達(da)-73℃。硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的耐(nai)(nai)(nai)熱性(xing)(xing)(xing)能(neng)也很突出，在180℃下可(ke)長期工(gong)作，稍高(gao)于(yu)200℃也能(neng)承(cheng)受數(shu)周或(huo)更長時間仍(reng)有(you)彈性(xing)(xing)(xing)，瞬時可(ke)耐(nai)(nai)(nai)300℃以(yi)上的高(gao)溫(wen)。硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的透氣(qi)性(xing)(xing)(xing)好(hao)，氧氣(qi)透過(guo)率在合成聚合物(wu)中是較高(gao)的。此外，硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)還具有(you)生(sheng)理惰性(xing)(xing)(xing)、不會導(dao)致凝血的突出特性(xing)(xing)(xing)，因此在醫用領(ling)域應用廣泛(fan)。

主要品種

硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠分類(lei)的方法(fa)很多，通(tong)常按固化(hua)(hua)前的形(xing)態分為(wei)固體(ti)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠和液體(ti)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠；按硫化(hua)(hua)溫度分為(wei)室溫硫化(hua)(hua)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠，高溫硫化(hua)(hua)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠；按所(suo)用單體(ti)的不同，可分為(wei)甲(jia)基乙烯基硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠，甲(jia)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(neng)和用途(tu)的不同又(you)可分為(wei)通(tong)用型、超(chao)耐(nai)低(di)溫型、超(chao)耐(nai)高溫型、高強力型、耐(nai)油型、醫用型等(deng)等(deng)。

發展史

硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)早期是由(you)美(mei)(mei)國(guo)(guo)以三氯化(hua)鐵(tie)為(wei)催化(hua)劑合成的(de)(de)(de)。1945年，硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)產(chan)品問世(shi)。1948年，采用高比表面積的(de)(de)(de)氣相(xiang)法白炭(tan)黑(hei)補強(qiang)的(de)(de)(de)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)研制成功，使硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)性能(neng)躍(yue)升到實用階段，奠定(ding)了現代硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)生(sheng)產(chan)技術(shu)的(de)(de)(de)基(ji)礎(chu)。從二甲基(ji)二氯硅(gui)烷合成開始生(sheng)產(chan)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)國(guo)(guo)家有美(mei)(mei)國(guo)(guo)。俄羅斯、德國(guo)(guo)、日本、韓國(guo)(guo)和中(zhong)國(guo)(guo)等。中(zhong)國(guo)(guo)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)工業化(hua)研究始于1957年，多家研究所和企業陸(lu)續開發出各種硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)。到2003年底，中(zhong)國(guo)(guo)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)生(sheng)產(chan)能(neng)力為(wei)135千噸，其(qi)中(zhong)高溫(wen)膠(jiao)(jiao)(jiao)100千噸。

高溫硫化硅橡膠

高溫硫(liu)化(hua)(hua)硅橡膠(jiao)是指聚(ju)硅氧(yang)烷(wan)(wan)變(bian)成(cheng)彈(dan)性(xing)體的(de)(de)過(guo)程是經過(guo)高溫（110-170℃）硫(liu)化(hua)(hua)成(cheng)型的(de)(de)。它主要以高分子量的(de)(de)聚(ju)甲(jia)基(ji)乙烯基(ji)硅氧(yang)烷(wan)(wan)為(wei)生膠(jiao)，混入補強填(tian)料、硫(liu)化(hua)(hua)劑等，在加(jia)熱加(jia)壓下硫(liu)化(hua)(hua)成(cheng)彈(dan)性(xing)體。硅橡膠(jiao)的(de)(de)補強主要是各種類型的(de)(de)白(bai)炭黑，可使硫(liu)化(hua)(hua)膠(jiao)的(de)(de)強度(du)增加(jia)數(shu)十倍。有時為(wei)了降低成(cheng)本(ben)或(huo)改善(shan)膠(jiao)料性(xing)能及(ji)賦(fu)予硫(liu)化(hua)(hua)膠(jiao)各種特殊的(de)(de)性(xing)能，也加(jia)入相應(ying)(ying)的(de)(de)各種添加(jia)劑。硫(liu)化(hua)(hua)劑是各種有機過(guo)氧(yang)化(hua)(hua)物或(huo)加(jia)成(cheng)反應(ying)(ying)催化(hua)(hua)劑。

加(jia)工(gong)成型方法如圖所示。一次硫化(hua)的(de)(de)目的(de)(de)是(shi)進行(xing)高分(fen)子鏈的(de)(de)交聯反應(ying)；二次硫化(hua)的(de)(de)目的(de)(de)是(shi)進行(xing)補充交聯、驅除硫化(hua)劑(ji)分(fen)解產物(wu)和(he)其他揮發(fa)性(xing)化(hua)合(he)物(wu)以穩定硫化(hua)膠的(de)(de)各項性(xing)能。常用的(de)(de)設備有開放(fang)式煉(lian)(lian)膠機(ji)、捏合(he)機(ji)及真空(kong)密煉(lian)(lian)機(ji)。

主要性能

（1）高溫(wen)性(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)顯著的(de)(de)特(te)征是高溫(wen)穩定(ding)性(xing)(xing)，雖然(ran)(ran)常(chang)溫(wen)下(xia)(xia)(xia)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)強度僅是天然(ran)(ran)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)或(huo)某些合(he)成橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)一半，但(dan)在(zai)(zai)200℃以(yi)上的(de)(de)高溫(wen)環境下(xia)(xia)(xia)，硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)仍能(neng)(neng)(neng)保持一定(ding)的(de)(de)柔韌性(xing)(xing)、回彈性(xing)(xing)和(he)表面硬度，且(qie)力學性(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)無明顯變化(hua)。（2）低溫(wen)性(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)玻璃化(hua)溫(wen)度一般為-70~-50℃，特(te)殊配方可達-100℃，表明其低溫(wen)性(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)優(you)(you)異。這對(dui)航(hang)空、宇航(hang)工(gong)業的(de)(de)意義重大。（3）耐(nai)(nai)候性(xing)(xing)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)中Si-O-Si鍵對(dui)氧(yang)(yang)、臭(chou)氧(yang)(yang)及紫(zi)外線等(deng)(deng)十(shi)分穩定(ding)，在(zai)(zai)不加(jia)任何(he)添(tian)加(jia)劑(ji)的(de)(de)情(qing)況下(xia)(xia)(xia)，就(jiu)具有(you)優(you)(you)良的(de)(de)耐(nai)(nai)候性(xing)(xing)。（4）電氣(qi)性(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)具有(you)優(you)(you)異的(de)(de)絕緣性(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)，耐(nai)(nai)電暈性(xing)(xing)和(he)耐(nai)(nai)電弧性(xing)(xing)也非常(chang)好。（5）物理(li)機(ji)械(xie)(xie)性(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)常(chang)溫(wen)下(xia)(xia)(xia)的(de)(de)物理(li)機(ji)械(xie)(xie)性(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)比通用(yong)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)差，但(dan)在(zai)(zai)150℃的(de)(de)高溫(wen)和(he)-50℃的(de)(de)低溫(wen)下(xia)(xia)(xia)，其物理(li)機(ji)械(xie)(xie)性(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)優(you)(you)于通用(yong)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)。（6）耐(nai)(nai)油(you)及化(hua)學試劑(ji)性(xing)(xing)。普(pu)通硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)具有(you)中等(deng)(deng)的(de)(de)耐(nai)(nai)油(you)、耐(nai)(nai)溶劑(ji)性(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。（7）氣(qi)體(ti)(ti)透過性(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。室溫(wen)下(xia)(xia)(xia)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)對(dui)空氣(qi)、氮、氧(yang)(yang)、二氧(yang)(yang)化(hua)碳等(deng)(deng)氣(qi)體(ti)(ti)的(de)(de)透氣(qi)性(xing)(xing)比天然(ran)(ran)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)高出30-50倍。（8）生理(li)惰性(xing)(xing)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)無毒，無味，無嗅，與人體(ti)(ti)組織(zhi)不粘連，具有(you)抗凝血(xue)作用(yong)，對(dui)肌體(ti)(ti)組織(zhi)的(de)(de)反應性(xing)(xing)非常(chang)少。特(te)別(bie)適合(he)作為醫(yi)用(yong)材料(liao)。

硅橡膠的用量

據中國汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)工業(ye)協會(hui)統計，2012年(nian)(nian)，汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)產(chan)銷分(fen)別達(da)到1927.18萬輛和1930.64萬輛，同比分(fen)別增長(chang)4.63%和4.33%，汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)工業(ye)硅(gui)橡膠(jiao)的(de)用量約達(da)2.0萬t。根(gen)據觀研天下的(de)新研究，增加有(you)(you)機(ji)硅(gui)材料在汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)零部件方(fang)面的(de)用量，可以(yi)大幅(fu)度(du)提高(gao)汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)的(de)安全性(xing)能，因此，汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)產(chan)量和單車(che)(che)(che)用量水平的(de)提高(gao)都將(jiang)推動汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)工業(ye)對硅(gui)橡膠(jiao)需求(qiu)(qiu)的(de)增加。國家鼓勵自(zi)(zi)主(zhu)(zhu)品牌(pai)的(de)汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)發展，關(guan)鍵汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)零部件實現自(zi)(zi)主(zhu)(zhu)化，《2012年(nian)(nian)度(du)黨(dang)政(zheng)機(ji)關(guan)公務用車(che)(che)(che)選用車(che)(che)(che)型目(mu)錄（征求(qiu)(qiu)意見稿）》為自(zi)(zi)主(zhu)(zhu)品牌(pai)擴大在政(zheng)府采購的(de)市場份額，為改變(bian)目(mu)前(qian)國內政(zheng)府采購以(yi)合資品牌(pai)產(chan)品為主(zhu)(zhu)的(de)局面提供了保障。促進自(zi)(zi)主(zhu)(zhu)品牌(pai)發展，國產(chan)汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)業(ye)的(de)繁榮(rong)將(jiang)為汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)膠(jiao)的(de)應用提供有(you)(you)力保障。預測未來3年(nian)(nian)，我國室溫硫化硅(gui)橡膠(jiao)在汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)行業(ye)將(jiang)以(yi)年(nian)(nian)均20%增長(chang)。

此外，硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠是重要的(de)(de)非石(shi)油(you)(you)基(ji)合(he)(he)成(cheng)橡(xiang)(xiang)膠，約占非石(shi)油(you)(you)基(ji)合(he)(he)成(cheng)橡(xiang)(xiang)膠消(xiao)費(fei)量(liang)的(de)(de)98%。但(dan)因為(wei)石(shi)油(you)(you)價格(ge)的(de)(de)大幅上(shang)漲，同(tong)時我國(guo)在(zai)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠的(de)(de)關鍵原料有機硅(gui)單體(ti)的(de)(de)生產(chan)(chan)技(ji)術方面取得突破，有機硅(gui)單體(ti)的(de)(de)生產(chan)(chan)技(ji)術在(zai)2005年(nian)前(qian)被幾家跨國(guo)公司壟(long)斷，但(dan)目前(qian)我國(guo)已發展成(cheng)為(wei)全球有機硅(gui)單體(ti)第1大國(guo)，這2個方面原因使(shi)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠的(de)(de)價格(ge)從(cong)2011年(nian)起開(kai)(kai)始低于(yu)石(shi)油(you)(you)基(ji)合(he)(he)成(cheng)橡(xiang)(xiang)膠，僅(jin)約為(wei)大宗石(shi)油(you)(you)基(ji)橡(xiang)(xiang)膠的(de)(de)80%～90%，成(cheng)為(wei)廉價的(de)(de)合(he)(he)成(cheng)橡(xiang)(xiang)膠，并開(kai)(kai)始大規模替代石(shi)油(you)(you)基(ji)合(he)(he)成(cheng)橡(xiang)(xiang)膠。這將極大拓展有機硅(gui)產(chan)(chan)業的(de)(de)市場空間，同(tong)時將帶動硅(gui)油(you)(you)、硅(gui)烷偶(ou)聯劑和硅(gui)樹(shu)脂等其他(ta)有機硅(gui)產(chan)(chan)品的(de)(de)消(xiao)費(fei)。