硅橡膠是指主(zhu)鏈由硅和氧(yang)原子交替(ti)構(gou)成，硅原子上通(tong)常連有(you)兩個有(you)機基(ji)(ji)團的(de)(de)橡膠。普通(tong)的(de)(de)硅橡膠主(zhu)要由含甲基(ji)(ji)和少量乙(yi)烯基(ji)(ji)的(de)(de)硅氧(yang)鏈節組成。苯(ben)基(ji)(ji)的(de)(de)引入可(ke)(ke)提高(gao)(gao)(gao)硅橡膠的(de)(de)耐高(gao)(gao)(gao)、低溫(wen)(wen)性(xing)(xing)能(neng)，三氟丙基(ji)(ji)及氰基(ji)(ji)的(de)(de)引入則可(ke)(ke)提高(gao)(gao)(gao)硅橡膠的(de)(de)耐溫(wen)(wen)及耐油性(xing)(xing)能(neng)。硅橡膠耐低溫(wen)(wen)性(xing)(xing)能(neng)良(liang)好，一般在(zai)-55℃下仍(reng)(reng)能(neng)工作(zuo)。引入苯(ben)基(ji)(ji)后，可(ke)(ke)達-73℃。硅橡膠的(de)(de)耐熱性(xing)(xing)能(neng)也很突出(chu)，在(zai)180℃下可(ke)(ke)長期工作(zuo)，稍高(gao)(gao)(gao)于200℃也能(neng)承受(shou)數周(zhou)或更長時間仍(reng)(reng)有(you)彈性(xing)(xing)，瞬(shun)時可(ke)(ke)耐300℃以上的(de)(de)高(gao)(gao)(gao)溫(wen)(wen)。硅橡膠的(de)(de)透氣性(xing)(xing)好，氧(yang)氣透過率(lv)在(zai)合成聚合物中(zhong)是較高(gao)(gao)(gao)的(de)(de)。此外(wai)，硅橡膠還具有(you)生(sheng)理惰性(xing)(xing)、不會導致凝血的(de)(de)突出(chu)特性(xing)(xing)，因此在(zai)醫(yi)用(yong)領域應用(yong)廣泛。

主要品種

硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)分(fen)類的方法很多，通常按固(gu)化(hua)(hua)前的形態分(fen)為(wei)固(gu)體(ti)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)和液體(ti)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)；按硫化(hua)(hua)溫(wen)(wen)度分(fen)為(wei)室(shi)溫(wen)(wen)硫化(hua)(hua)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)，高(gao)溫(wen)(wen)硫化(hua)(hua)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)；按所用(yong)單體(ti)的不同，可(ke)分(fen)為(wei)甲(jia)基(ji)乙烯基(ji)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)，甲(jia)基(ji)苯(ben)基(ji)乙烯基(ji)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)、氟硅(gui)，腈硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)等；按性(xing)能和用(yong)途的不同又可(ke)分(fen)為(wei)通用(yong)型(xing)(xing)、超耐低溫(wen)(wen)型(xing)(xing)、超耐高(gao)溫(wen)(wen)型(xing)(xing)、高(gao)強力型(xing)(xing)、耐油型(xing)(xing)、醫用(yong)型(xing)(xing)等等。

發展史

硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)早(zao)期(qi)是由美國以(yi)三氯化(hua)鐵為(wei)催化(hua)劑合成(cheng)的(de)。1945年，硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)產品問世。1948年，采用高比表面(mian)積的(de)氣相法(fa)白(bai)炭黑補強的(de)硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)研(yan)制成(cheng)功，使硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)的(de)性能躍升到實用階段，奠定(ding)了現代硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)生產技術的(de)基礎。從二甲(jia)基二氯硅(gui)(gui)(gui)(gui)烷合成(cheng)開始生產硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)的(de)國家有美國。俄羅斯、德國、日(ri)本、韓國和(he)中(zhong)(zhong)國等。中(zhong)(zhong)國硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)的(de)工業(ye)化(hua)研(yan)究始于1957年，多家研(yan)究所和(he)企(qi)業(ye)陸續開發出各(ge)種硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)。到2003年底(di)，中(zhong)(zhong)國硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)生產能力為(wei)135千(qian)噸(dun)，其中(zhong)(zhong)高溫膠(jiao)100千(qian)噸(dun)。

高溫硫化硅橡膠

高(gao)(gao)溫硫(liu)化(hua)硅橡(xiang)膠(jiao)是指聚(ju)硅氧(yang)(yang)烷變成彈性體的(de)(de)(de)過程是經過高(gao)(gao)溫（110-170℃）硫(liu)化(hua)成型(xing)(xing)的(de)(de)(de)。它(ta)主(zhu)要(yao)以高(gao)(gao)分子量的(de)(de)(de)聚(ju)甲基(ji)乙烯(xi)基(ji)硅氧(yang)(yang)烷為(wei)生膠(jiao)，混入補強(qiang)(qiang)填料(liao)、硫(liu)化(hua)劑等(deng)，在加(jia)熱(re)加(jia)壓下硫(liu)化(hua)成彈性體。硅橡(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)補強(qiang)(qiang)主(zhu)要(yao)是各(ge)種(zhong)類型(xing)(xing)的(de)(de)(de)白(bai)炭黑(hei)，可使硫(liu)化(hua)膠(jiao)的(de)(de)(de)強(qiang)(qiang)度增加(jia)數十倍。有時為(wei)了降低成本或(huo)改善膠(jiao)料(liao)性能及(ji)賦予(yu)硫(liu)化(hua)膠(jiao)各(ge)種(zhong)特(te)殊的(de)(de)(de)性能，也加(jia)入相應的(de)(de)(de)各(ge)種(zhong)添(tian)加(jia)劑。硫(liu)化(hua)劑是各(ge)種(zhong)有機(ji)過氧(yang)(yang)化(hua)物或(huo)加(jia)成反應催化(hua)劑。

加工成型方法如圖所示。一次(ci)硫(liu)化(hua)的(de)目(mu)的(de)是(shi)進(jin)(jin)行(xing)高分(fen)子鏈的(de)交聯反應；二次(ci)硫(liu)化(hua)的(de)目(mu)的(de)是(shi)進(jin)(jin)行(xing)補充(chong)交聯、驅除硫(liu)化(hua)劑分(fen)解產物和(he)其他揮發性化(hua)合物以穩定硫(liu)化(hua)膠的(de)各項性能。常用(yong)的(de)設備(bei)有開放(fang)式煉膠機(ji)(ji)、捏合機(ji)(ji)及真空密煉機(ji)(ji)。

主要性能

（1）高(gao)溫(wen)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)顯著的(de)(de)(de)(de)特(te)征是(shi)高(gao)溫(wen)穩定(ding)性(xing)(xing)(xing)，雖然(ran)(ran)常溫(wen)下硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)強度(du)僅是(shi)天然(ran)(ran)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)或某些合成橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)一(yi)(yi)半，但在(zai)200℃以(yi)上的(de)(de)(de)(de)高(gao)溫(wen)環(huan)境下，硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)仍能(neng)(neng)保持(chi)一(yi)(yi)定(ding)的(de)(de)(de)(de)柔韌性(xing)(xing)(xing)、回彈(dan)性(xing)(xing)(xing)和表(biao)面硬度(du)，且(qie)力學性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)無(wu)明顯變化。（2）低(di)溫(wen)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)玻璃化溫(wen)度(du)一(yi)(yi)般為(wei)(wei)-70~-50℃，特(te)殊配方可達-100℃，表(biao)明其低(di)溫(wen)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)優異。這對(dui)(dui)航空(kong)、宇航工業的(de)(de)(de)(de)意義(yi)重大。（3）耐(nai)候性(xing)(xing)(xing)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)中Si-O-Si鍵對(dui)(dui)氧(yang)、臭(chou)氧(yang)及(ji)紫外(wai)線等十分穩定(ding)，在(zai)不(bu)加任何添加劑(ji)(ji)的(de)(de)(de)(de)情況下，就具有(you)優良的(de)(de)(de)(de)耐(nai)候性(xing)(xing)(xing)。（4）電(dian)氣(qi)(qi)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)具有(you)優異的(de)(de)(de)(de)絕(jue)緣性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)，耐(nai)電(dian)暈性(xing)(xing)(xing)和耐(nai)電(dian)弧性(xing)(xing)(xing)也(ye)非(fei)常好。（5）物(wu)理機(ji)(ji)械性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)常溫(wen)下的(de)(de)(de)(de)物(wu)理機(ji)(ji)械性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)比通用橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)差，但在(zai)150℃的(de)(de)(de)(de)高(gao)溫(wen)和-50℃的(de)(de)(de)(de)低(di)溫(wen)下，其物(wu)理機(ji)(ji)械性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)優于通用橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)。（6）耐(nai)油及(ji)化學試劑(ji)(ji)性(xing)(xing)(xing)。普通硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)具有(you)中等的(de)(de)(de)(de)耐(nai)油、耐(nai)溶劑(ji)(ji)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。（7）氣(qi)(qi)體透過性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。室(shi)溫(wen)下硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)對(dui)(dui)空(kong)氣(qi)(qi)、氮、氧(yang)、二氧(yang)化碳等氣(qi)(qi)體的(de)(de)(de)(de)透氣(qi)(qi)性(xing)(xing)(xing)比天然(ran)(ran)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)高(gao)出30-50倍。（8）生理惰性(xing)(xing)(xing)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)無(wu)毒，無(wu)味，無(wu)嗅，與人體組(zu)織(zhi)不(bu)粘連，具有(you)抗凝血作用，對(dui)(dui)肌(ji)體組(zu)織(zhi)的(de)(de)(de)(de)反應性(xing)(xing)(xing)非(fei)常少。特(te)別(bie)適合作為(wei)(wei)醫用材料。

硅橡膠的用量

據中國(guo)汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)工(gong)業(ye)協會統計，2012年(nian)，汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)產(chan)銷分別(bie)達(da)(da)到1927.18萬(wan)輛和(he)(he)1930.64萬(wan)輛，同比分別(bie)增(zeng)長4.63%和(he)(he)4.33%，汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)工(gong)業(ye)硅橡膠(jiao)的(de)(de)用(yong)量(liang)約達(da)(da)2.0萬(wan)t。根據觀研天下的(de)(de)新研究，增(zeng)加(jia)有(you)(you)機硅材料(liao)在(zai)汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)零(ling)部(bu)件方面的(de)(de)用(yong)量(liang)，可以大幅度(du)提(ti)高汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)的(de)(de)安全性(xing)能，因此(ci)，汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)產(chan)量(liang)和(he)(he)單(dan)車(che)(che)用(yong)量(liang)水(shui)平的(de)(de)提(ti)高都將(jiang)推動汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)工(gong)業(ye)對硅橡膠(jiao)需求的(de)(de)增(zeng)加(jia)。國(guo)家鼓勵(li)自(zi)主(zhu)品牌(pai)(pai)(pai)(pai)的(de)(de)汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)發(fa)展，關(guan)鍵汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)零(ling)部(bu)件實現(xian)自(zi)主(zhu)化，《2012年(nian)度(du)黨政(zheng)機關(guan)公務用(yong)車(che)(che)選用(yong)車(che)(che)型目錄（征(zheng)求意見稿(gao)）》為自(zi)主(zhu)品牌(pai)(pai)(pai)(pai)擴大在(zai)政(zheng)府采(cai)購(gou)的(de)(de)市場份額，為改(gai)變目前國(guo)內政(zheng)府采(cai)購(gou)以合資品牌(pai)(pai)(pai)(pai)產(chan)品為主(zhu)的(de)(de)局面提(ti)供(gong)了保障。促進自(zi)主(zhu)品牌(pai)(pai)(pai)(pai)發(fa)展，國(guo)產(chan)汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)業(ye)的(de)(de)繁榮將(jiang)為汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)膠(jiao)的(de)(de)應用(yong)提(ti)供(gong)有(you)(you)力保障。預(yu)測未來(lai)3年(nian)，我國(guo)室溫硫(liu)化硅橡膠(jiao)在(zai)汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)行業(ye)將(jiang)以年(nian)均(jun)20%增(zeng)長。

此外，硅橡膠(jiao)(jiao)是(shi)重要的(de)(de)非(fei)石(shi)油基(ji)合成(cheng)橡膠(jiao)(jiao)，約占非(fei)石(shi)油基(ji)合成(cheng)橡膠(jiao)(jiao)消費(fei)量的(de)(de)98%。但因(yin)為(wei)(wei)(wei)石(shi)油價(jia)格的(de)(de)大(da)幅上漲，同(tong)時(shi)我國(guo)在硅橡膠(jiao)(jiao)的(de)(de)關鍵原(yuan)料有(you)機(ji)硅單(dan)(dan)體的(de)(de)生產(chan)技術(shu)方(fang)面(mian)取得突破，有(you)機(ji)硅單(dan)(dan)體的(de)(de)生產(chan)技術(shu)在2005年(nian)前(qian)被幾家(jia)跨(kua)國(guo)公司壟斷(duan)，但目前(qian)我國(guo)已發(fa)展成(cheng)為(wei)(wei)(wei)全球有(you)機(ji)硅單(dan)(dan)體第(di)1大(da)國(guo)，這(zhe)2個方(fang)面(mian)原(yuan)因(yin)使(shi)硅橡膠(jiao)(jiao)的(de)(de)價(jia)格從2011年(nian)起開始(shi)低(di)于石(shi)油基(ji)合成(cheng)橡膠(jiao)(jiao)，僅(jin)約為(wei)(wei)(wei)大(da)宗石(shi)油基(ji)橡膠(jiao)(jiao)的(de)(de)80%～90%，成(cheng)為(wei)(wei)(wei)廉價(jia)的(de)(de)合成(cheng)橡膠(jiao)(jiao)，并開始(shi)大(da)規模替代(dai)石(shi)油基(ji)合成(cheng)橡膠(jiao)(jiao)。這(zhe)將極大(da)拓展有(you)機(ji)硅產(chan)業的(de)(de)市(shi)場(chang)空間，同(tong)時(shi)將帶動硅油、硅烷偶聯劑和硅樹(shu)脂等其他(ta)有(you)機(ji)硅產(chan)品的(de)(de)消費(fei)。