硅橡膠是指主鏈由硅(gui)(gui)(gui)和氧原(yuan)子(zi)交替(ti)構(gou)成，硅(gui)(gui)(gui)原(yuan)子(zi)上(shang)通常連(lian)有兩個(ge)有機基(ji)團的(de)(de)(de)(de)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)。普通的(de)(de)(de)(de)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)主要由含甲(jia)基(ji)和少量乙烯基(ji)的(de)(de)(de)(de)硅(gui)(gui)(gui)氧鏈節組成。苯基(ji)的(de)(de)(de)(de)引入可(ke)提(ti)(ti)高硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)耐(nai)高、低溫性(xing)(xing)(xing)能(neng)，三氟(fu)丙(bing)基(ji)及(ji)氰(qing)基(ji)的(de)(de)(de)(de)引入則(ze)可(ke)提(ti)(ti)高硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)耐(nai)溫及(ji)耐(nai)油性(xing)(xing)(xing)能(neng)。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)耐(nai)低溫性(xing)(xing)(xing)能(neng)良好(hao)，一般(ban)在(zai)-55℃下仍能(neng)工作(zuo)。引入苯基(ji)后，可(ke)達-73℃。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)耐(nai)熱性(xing)(xing)(xing)能(neng)也很突出(chu)，在(zai)180℃下可(ke)長期工作(zuo)，稍高于200℃也能(neng)承受數周或(huo)更長時(shi)間仍有彈性(xing)(xing)(xing)，瞬時(shi)可(ke)耐(nai)300℃以上(shang)的(de)(de)(de)(de)高溫。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)透氣性(xing)(xing)(xing)好(hao)，氧氣透過率在(zai)合成聚合物(wu)中是較高的(de)(de)(de)(de)。此外，硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)還具有生理惰性(xing)(xing)(xing)、不會導致凝血的(de)(de)(de)(de)突出(chu)特性(xing)(xing)(xing)，因此在(zai)醫(yi)用領域應用廣泛(fan)。

主要品種

硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)分(fen)(fen)類的方法很多，通(tong)常按(an)固(gu)化(hua)(hua)前(qian)的形(xing)態分(fen)(fen)為(wei)固(gu)體硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)和(he)液(ye)體硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)；按(an)硫化(hua)(hua)溫度分(fen)(fen)為(wei)室(shi)溫硫化(hua)(hua)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)，高(gao)溫硫化(hua)(hua)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)；按(an)所用單體的不同，可分(fen)(fen)為(wei)甲基乙(yi)烯(xi)基硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)，甲基苯基乙(yi)烯(xi)基硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)、氟硅(gui)(gui)，腈硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)等；按(an)性能(neng)和(he)用途的不同又可分(fen)(fen)為(wei)通(tong)用型、超耐低溫型、超耐高(gao)溫型、高(gao)強力型、耐油型、醫用型等等。

發展史

硅橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)早期是(shi)由美(mei)國(guo)(guo)以三氯(lv)化(hua)鐵為催化(hua)劑(ji)合成的(de)(de)。1945年，硅橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)產(chan)(chan)品問世。1948年，采(cai)用(yong)高(gao)比表面(mian)積的(de)(de)氣相法白炭黑補(bu)強(qiang)的(de)(de)硅橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)研(yan)制成功，使(shi)硅橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)性能(neng)(neng)躍升到實用(yong)階段，奠定(ding)了現代硅橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)生產(chan)(chan)技(ji)術的(de)(de)基礎(chu)。從二(er)甲(jia)基二(er)氯(lv)硅烷(wan)合成開始(shi)生產(chan)(chan)硅橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)國(guo)(guo)家有(you)美(mei)國(guo)(guo)。俄羅斯、德國(guo)(guo)、日本(ben)、韓(han)國(guo)(guo)和中國(guo)(guo)等。中國(guo)(guo)硅橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)工業化(hua)研(yan)究始(shi)于(yu)1957年，多家研(yan)究所和企業陸續開發出(chu)各種硅橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)。到2003年底，中國(guo)(guo)硅橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)生產(chan)(chan)能(neng)(neng)力為135千噸(dun)，其中高(gao)溫膠(jiao)100千噸(dun)。

高溫硫化硅橡膠

高溫硫(liu)(liu)化(hua)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)是(shi)(shi)指聚(ju)硅(gui)氧(yang)烷(wan)變(bian)成(cheng)彈性體的(de)(de)過(guo)程是(shi)(shi)經過(guo)高溫（110-170℃）硫(liu)(liu)化(hua)成(cheng)型的(de)(de)。它主要(yao)以(yi)高分子量的(de)(de)聚(ju)甲基(ji)乙烯基(ji)硅(gui)氧(yang)烷(wan)為(wei)生膠(jiao)，混入(ru)補(bu)(bu)強填(tian)料、硫(liu)(liu)化(hua)劑(ji)(ji)等，在加熱加壓下硫(liu)(liu)化(hua)成(cheng)彈性體。硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)的(de)(de)補(bu)(bu)強主要(yao)是(shi)(shi)各(ge)種(zhong)類型的(de)(de)白炭黑(hei)，可使硫(liu)(liu)化(hua)膠(jiao)的(de)(de)強度增(zeng)加數(shu)十倍(bei)。有時為(wei)了(le)降低成(cheng)本或(huo)改善(shan)膠(jiao)料性能及賦(fu)予硫(liu)(liu)化(hua)膠(jiao)各(ge)種(zhong)特殊(shu)的(de)(de)性能，也加入(ru)相應(ying)的(de)(de)各(ge)種(zhong)添(tian)加劑(ji)(ji)。硫(liu)(liu)化(hua)劑(ji)(ji)是(shi)(shi)各(ge)種(zhong)有機過(guo)氧(yang)化(hua)物(wu)或(huo)加成(cheng)反應(ying)催化(hua)劑(ji)(ji)。

加工成型方法(fa)如圖所示。一(yi)次硫(liu)化的目的是進(jin)行(xing)高分子鏈(lian)的交(jiao)聯(lian)反應；二次硫(liu)化的目的是進(jin)行(xing)補充交(jiao)聯(lian)、驅(qu)除硫(liu)化劑(ji)分解產物(wu)和其他揮(hui)發性化合(he)物(wu)以穩定(ding)硫(liu)化膠的各項性能。常用的設備有開放式煉膠機、捏合(he)機及真空密煉機。

主要性能

（1）高(gao)溫(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)顯著的(de)(de)(de)(de)特(te)征(zheng)是高(gao)溫(wen)(wen)穩定(ding)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)，雖然(ran)常(chang)溫(wen)(wen)下(xia)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)(de)強度僅(jin)是天(tian)然(ran)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)或(huo)某些合成(cheng)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)(de)一(yi)(yi)半，但在200℃以上的(de)(de)(de)(de)高(gao)溫(wen)(wen)環境下(xia)，硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)仍(reng)能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)保持(chi)一(yi)(yi)定(ding)的(de)(de)(de)(de)柔韌性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)、回彈(dan)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)和表(biao)面硬(ying)度，且力(li)學性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)無明顯變化。（2）低(di)溫(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)(de)玻璃化溫(wen)(wen)度一(yi)(yi)般為-70~-50℃，特(te)殊配(pei)方可(ke)達-100℃，表(biao)明其低(di)溫(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)優異。這對航空、宇航工業的(de)(de)(de)(de)意義(yi)重大。（3）耐(nai)(nai)(nai)候性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)中Si-O-Si鍵(jian)對氧、臭氧及(ji)紫(zi)外線等十分(fen)穩定(ding)，在不(bu)加任何(he)添加劑的(de)(de)(de)(de)情況下(xia)，就具有(you)優良(liang)的(de)(de)(de)(de)耐(nai)(nai)(nai)候性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)。（4）電氣性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)具有(you)優異的(de)(de)(de)(de)絕緣性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)，耐(nai)(nai)(nai)電暈性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)和耐(nai)(nai)(nai)電弧性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)也非常(chang)好。（5）物理機(ji)械性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)常(chang)溫(wen)(wen)下(xia)的(de)(de)(de)(de)物理機(ji)械性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)比通用(yong)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)差，但在150℃的(de)(de)(de)(de)高(gao)溫(wen)(wen)和-50℃的(de)(de)(de)(de)低(di)溫(wen)(wen)下(xia)，其物理機(ji)械性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)優于通用(yong)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)。（6）耐(nai)(nai)(nai)油(you)及(ji)化學試(shi)劑性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)。普通硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)具有(you)中等的(de)(de)(de)(de)耐(nai)(nai)(nai)油(you)、耐(nai)(nai)(nai)溶劑性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)。（7）氣體透(tou)過性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)。室(shi)溫(wen)(wen)下(xia)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)對空氣、氮(dan)、氧、二(er)氧化碳等氣體的(de)(de)(de)(de)透(tou)氣性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)比天(tian)然(ran)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)高(gao)出(chu)30-50倍。（8）生理惰性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)無毒，無味(wei)，無嗅，與人體組織不(bu)粘連，具有(you)抗凝血作用(yong)，對肌體組織的(de)(de)(de)(de)反應性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)非常(chang)少。特(te)別(bie)適合作為醫用(yong)材(cai)料。

硅橡膠的用量

據中(zhong)國汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)工業(ye)協會統計，2012年(nian)(nian)，汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)產銷分別(bie)達到1927.18萬輛和(he)1930.64萬輛，同比分別(bie)增(zeng)長4.63%和(he)4.33%，汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)工業(ye)硅(gui)(gui)橡膠的(de)(de)用(yong)量(liang)(liang)(liang)(liang)約達2.0萬t。根據觀研(yan)天下的(de)(de)新研(yan)究，增(zeng)加有機硅(gui)(gui)材料(liao)在汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)零部(bu)件方面(mian)的(de)(de)用(yong)量(liang)(liang)(liang)(liang)，可以大(da)幅度提高汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)的(de)(de)安全性能，因此，汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)產量(liang)(liang)(liang)(liang)和(he)單車(che)(che)用(yong)量(liang)(liang)(liang)(liang)水平的(de)(de)提高都將推(tui)動(dong)汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)工業(ye)對硅(gui)(gui)橡膠需求(qiu)的(de)(de)增(zeng)加。國家鼓勵自(zi)主(zhu)(zhu)品(pin)(pin)牌(pai)(pai)的(de)(de)汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)發展，關(guan)鍵汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)零部(bu)件實(shi)現自(zi)主(zhu)(zhu)化，《2012年(nian)(nian)度黨政(zheng)機關(guan)公務(wu)用(yong)車(che)(che)選(xuan)用(yong)車(che)(che)型目(mu)錄（征(zheng)求(qiu)意(yi)見稿）》為自(zi)主(zhu)(zhu)品(pin)(pin)牌(pai)(pai)擴大(da)在政(zheng)府采購(gou)的(de)(de)市場(chang)份(fen)額，為改變目(mu)前國內政(zheng)府采購(gou)以合資品(pin)(pin)牌(pai)(pai)產品(pin)(pin)為主(zhu)(zhu)的(de)(de)局面(mian)提供了保(bao)障(zhang)。促(cu)進自(zi)主(zhu)(zhu)品(pin)(pin)牌(pai)(pai)發展，國產汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)業(ye)的(de)(de)繁榮將為汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)膠的(de)(de)應用(yong)提供有力保(bao)障(zhang)。預(yu)測(ce)未(wei)來3年(nian)(nian)，我國室溫硫化硅(gui)(gui)橡膠在汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)行(xing)業(ye)將以年(nian)(nian)均20%增(zeng)長。

此外，硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)是重要的(de)非石(shi)油基(ji)(ji)(ji)合成(cheng)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)，約(yue)占非石(shi)油基(ji)(ji)(ji)合成(cheng)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)消費(fei)量的(de)98%。但(dan)因為石(shi)油價格的(de)大(da)(da)(da)幅上(shang)漲，同時我國在硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)關鍵原料有機硅(gui)(gui)(gui)單(dan)(dan)體(ti)的(de)生產(chan)(chan)(chan)技術(shu)方(fang)面(mian)(mian)取得突破(po)，有機硅(gui)(gui)(gui)單(dan)(dan)體(ti)的(de)生產(chan)(chan)(chan)技術(shu)在2005年前(qian)被幾(ji)家跨(kua)國公(gong)司(si)壟斷，但(dan)目前(qian)我國已發展成(cheng)為全球有機硅(gui)(gui)(gui)單(dan)(dan)體(ti)第(di)1大(da)(da)(da)國，這2個方(fang)面(mian)(mian)原因使硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)價格從2011年起開(kai)始低于石(shi)油基(ji)(ji)(ji)合成(cheng)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)，僅約(yue)為大(da)(da)(da)宗石(shi)油基(ji)(ji)(ji)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)80%～90%，成(cheng)為廉價的(de)合成(cheng)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)，并(bing)開(kai)始大(da)(da)(da)規模(mo)替(ti)代(dai)石(shi)油基(ji)(ji)(ji)合成(cheng)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)。這將極大(da)(da)(da)拓展有機硅(gui)(gui)(gui)產(chan)(chan)(chan)業的(de)市場空(kong)間(jian)，同時將帶動(dong)硅(gui)(gui)(gui)油、硅(gui)(gui)(gui)烷偶聯(lian)劑和(he)硅(gui)(gui)(gui)樹(shu)脂等其(qi)他有機硅(gui)(gui)(gui)產(chan)(chan)(chan)品(pin)的(de)消費(fei)。