硅橡膠是指主鏈(lian)由(you)硅(gui)和氧原子交(jiao)替構成，硅(gui)原子上通常連有兩個有機基團的橡(xiang)膠。普(pu)通的硅(gui)橡(xiang)膠主要由(you)含甲(jia)基和少量乙烯基的硅(gui)氧鏈(lian)節組(zu)成。苯(ben)基的引(yin)入可(ke)(ke)提高硅(gui)橡(xiang)膠的耐(nai)高、低溫性能(neng)，三氟丙基及(ji)氰(qing)基的引(yin)入則可(ke)(ke)提高硅(gui)橡(xiang)膠的耐(nai)溫及(ji)耐(nai)油(you)性能(neng)。硅(gui)橡(xiang)膠耐(nai)低溫性能(neng)良(liang)好，一般在(zai)-55℃下仍(reng)(reng)能(neng)工作(zuo)。引(yin)入苯(ben)基后，可(ke)(ke)達-73℃。硅(gui)橡(xiang)膠的耐(nai)熱性能(neng)也很突(tu)出(chu)，在(zai)180℃下可(ke)(ke)長期工作(zuo)，稍高于200℃也能(neng)承受數(shu)周或更長時間(jian)仍(reng)(reng)有彈性，瞬(shun)時可(ke)(ke)耐(nai)300℃以上的高溫。硅(gui)橡(xiang)膠的透氣性好，氧氣透過(guo)率(lv)在(zai)合成聚合物中是較高的。此外，硅(gui)橡(xiang)膠還具有生理(li)惰性、不(bu)會(hui)導致凝血的突(tu)出(chu)特性，因此在(zai)醫用領域(yu)應用廣泛。

主要品種

硅(gui)橡膠(jiao)分類的方法很多，通常(chang)按(an)固(gu)化前的形態分為固(gu)體(ti)硅(gui)橡膠(jiao)和液體(ti)硅(gui)橡膠(jiao)；按(an)硫(liu)化溫(wen)度分為室溫(wen)硫(liu)化硅(gui)橡膠(jiao)，高溫(wen)硫(liu)化硅(gui)橡膠(jiao)；按(an)所用單體(ti)的不(bu)同，可(ke)分為甲基(ji)乙烯基(ji)硅(gui)橡膠(jiao)，甲基(ji)苯基(ji)乙烯基(ji)硅(gui)橡膠(jiao)、氟(fu)硅(gui)，腈(jing)硅(gui)橡膠(jiao)等；按(an)性(xing)能和用途(tu)的不(bu)同又可(ke)分為通用型、超耐(nai)(nai)低(di)溫(wen)型、超耐(nai)(nai)高溫(wen)型、高強力(li)型、耐(nai)(nai)油型、醫用型等等。

發展史

硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)早期是由美國(guo)以三氯(lv)化(hua)鐵為(wei)催化(hua)劑合成的。1945年，硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)產品(pin)問(wen)世。1948年，采用高比表面積(ji)的氣相法白炭黑(hei)補強的硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)研制成功(gong)，使硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)的性(xing)能躍(yue)升(sheng)到實用階(jie)段，奠定了現代(dai)硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)生產技(ji)術的基礎。從(cong)二(er)甲基二(er)氯(lv)硅(gui)(gui)(gui)(gui)烷合成開始生產硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)的國(guo)家有(you)美國(guo)。俄羅斯(si)、德(de)國(guo)、日本、韓國(guo)和(he)中(zhong)(zhong)國(guo)等。中(zhong)(zhong)國(guo)硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)的工業化(hua)研究始于(yu)1957年，多(duo)家研究所和(he)企業陸(lu)續開發(fa)出各種硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)。到2003年底，中(zhong)(zhong)國(guo)硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)生產能力為(wei)135千噸，其中(zhong)(zhong)高溫膠(jiao)100千噸。

高溫硫化硅橡膠

高溫硫(liu)化(hua)(hua)(hua)硅(gui)橡膠(jiao)是(shi)指聚(ju)硅(gui)氧烷變成(cheng)彈性體的(de)過(guo)程(cheng)是(shi)經過(guo)高溫（110-170℃）硫(liu)化(hua)(hua)(hua)成(cheng)型的(de)。它主要以高分子量(liang)的(de)聚(ju)甲(jia)基乙烯(xi)基硅(gui)氧烷為(wei)生膠(jiao)，混入(ru)補強(qiang)填(tian)料(liao)、硫(liu)化(hua)(hua)(hua)劑等，在加熱(re)加壓下硫(liu)化(hua)(hua)(hua)成(cheng)彈性體。硅(gui)橡膠(jiao)的(de)補強(qiang)主要是(shi)各(ge)種(zhong)類型的(de)白炭黑，可(ke)使硫(liu)化(hua)(hua)(hua)膠(jiao)的(de)強(qiang)度(du)增加數十倍。有時(shi)為(wei)了降低成(cheng)本或(huo)改善膠(jiao)料(liao)性能及賦予硫(liu)化(hua)(hua)(hua)膠(jiao)各(ge)種(zhong)特(te)殊的(de)性能，也加入(ru)相應(ying)的(de)各(ge)種(zhong)添加劑。硫(liu)化(hua)(hua)(hua)劑是(shi)各(ge)種(zhong)有機(ji)過(guo)氧化(hua)(hua)(hua)物或(huo)加成(cheng)反應(ying)催化(hua)(hua)(hua)劑。

加工成型方法(fa)如圖所示。一次(ci)硫(liu)化(hua)的(de)(de)目的(de)(de)是進(jin)行(xing)高(gao)分子鏈的(de)(de)交聯反(fan)應；二次(ci)硫(liu)化(hua)的(de)(de)目的(de)(de)是進(jin)行(xing)補充交聯、驅除硫(liu)化(hua)劑分解(jie)產物(wu)和其他揮發性化(hua)合物(wu)以穩定硫(liu)化(hua)膠(jiao)的(de)(de)各項性能(neng)。常(chang)用的(de)(de)設(she)備有(you)開(kai)放式煉膠(jiao)機、捏合機及真空密煉機。

主要性能

（1）高(gao)溫(wen)性(xing)能(neng)。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)顯著的(de)(de)(de)(de)特征是高(gao)溫(wen)穩定(ding)性(xing)，雖然常(chang)溫(wen)下硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)強度(du)(du)僅是天然橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)或(huo)某些合成橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)一(yi)半，但在200℃以上的(de)(de)(de)(de)高(gao)溫(wen)環境下，硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)仍能(neng)保持一(yi)定(ding)的(de)(de)(de)(de)柔韌性(xing)、回彈性(xing)和(he)表面硬度(du)(du)，且(qie)力學(xue)性(xing)能(neng)無(wu)明(ming)顯變化。（2）低(di)溫(wen)性(xing)能(neng)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)玻璃化溫(wen)度(du)(du)一(yi)般為-70~-50℃，特殊配方可達(da)-100℃，表明(ming)其低(di)溫(wen)性(xing)能(neng)優(you)異。這對(dui)航(hang)空、宇航(hang)工業的(de)(de)(de)(de)意(yi)義重(zhong)大。（3）耐(nai)(nai)候(hou)性(xing)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)中(zhong)Si-O-Si鍵(jian)對(dui)氧(yang)(yang)、臭氧(yang)(yang)及紫外線等十分穩定(ding)，在不(bu)加任何添加劑(ji)(ji)的(de)(de)(de)(de)情(qing)況下，就具有(you)(you)優(you)良的(de)(de)(de)(de)耐(nai)(nai)候(hou)性(xing)。（4）電氣(qi)性(xing)能(neng)。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)具有(you)(you)優(you)異的(de)(de)(de)(de)絕緣性(xing)能(neng)，耐(nai)(nai)電暈性(xing)和(he)耐(nai)(nai)電弧性(xing)也非常(chang)好。（5）物理機械(xie)性(xing)能(neng)。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)常(chang)溫(wen)下的(de)(de)(de)(de)物理機械(xie)性(xing)能(neng)比通(tong)用橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)差，但在150℃的(de)(de)(de)(de)高(gao)溫(wen)和(he)-50℃的(de)(de)(de)(de)低(di)溫(wen)下，其物理機械(xie)性(xing)能(neng)優(you)于通(tong)用橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)。（6）耐(nai)(nai)油(you)及化學(xue)試劑(ji)(ji)性(xing)。普通(tong)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)具有(you)(you)中(zhong)等的(de)(de)(de)(de)耐(nai)(nai)油(you)、耐(nai)(nai)溶劑(ji)(ji)性(xing)能(neng)。（7）氣(qi)體(ti)透過(guo)性(xing)能(neng)。室溫(wen)下硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)對(dui)空氣(qi)、氮、氧(yang)(yang)、二氧(yang)(yang)化碳等氣(qi)體(ti)的(de)(de)(de)(de)透氣(qi)性(xing)比天然橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)高(gao)出30-50倍。（8）生(sheng)理惰(duo)性(xing)。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)無(wu)毒，無(wu)味，無(wu)嗅，與人體(ti)組織不(bu)粘連，具有(you)(you)抗凝血作用，對(dui)肌(ji)體(ti)組織的(de)(de)(de)(de)反應性(xing)非常(chang)少(shao)。特別適(shi)合作為醫用材(cai)料。

硅橡膠的用量

據(ju)中國(guo)(guo)汽(qi)車(che)(che)(che)工業(ye)(ye)協會統計(ji)，2012年(nian)(nian)，汽(qi)車(che)(che)(che)產(chan)(chan)銷分別(bie)達到1927.18萬(wan)輛和(he)1930.64萬(wan)輛，同(tong)比分別(bie)增(zeng)長(chang)(chang)4.63%和(he)4.33%，汽(qi)車(che)(che)(che)工業(ye)(ye)硅橡(xiang)膠的(de)(de)(de)用(yong)量(liang)約達2.0萬(wan)t。根據(ju)觀研天(tian)下的(de)(de)(de)新(xin)研究，增(zeng)加有(you)機硅材料在汽(qi)車(che)(che)(che)零部(bu)件方面(mian)的(de)(de)(de)用(yong)量(liang)，可以(yi)(yi)大幅度提(ti)高汽(qi)車(che)(che)(che)的(de)(de)(de)安全(quan)性能，因此，汽(qi)車(che)(che)(che)產(chan)(chan)量(liang)和(he)單車(che)(che)(che)用(yong)量(liang)水(shui)平的(de)(de)(de)提(ti)高都將(jiang)推動(dong)汽(qi)車(che)(che)(che)工業(ye)(ye)對硅橡(xiang)膠需求的(de)(de)(de)增(zeng)加。國(guo)(guo)家鼓勵自(zi)主品(pin)(pin)牌(pai)的(de)(de)(de)汽(qi)車(che)(che)(che)發(fa)展(zhan)，關鍵汽(qi)車(che)(che)(che)零部(bu)件實現自(zi)主化，《2012年(nian)(nian)度黨政(zheng)機關公(gong)務用(yong)車(che)(che)(che)選用(yong)車(che)(che)(che)型(xing)目錄(lu)（征求意見稿(gao)）》為自(zi)主品(pin)(pin)牌(pai)擴大在政(zheng)府(fu)采(cai)購的(de)(de)(de)市(shi)場份(fen)額(e)，為改變目前(qian)國(guo)(guo)內政(zheng)府(fu)采(cai)購以(yi)(yi)合資品(pin)(pin)牌(pai)產(chan)(chan)品(pin)(pin)為主的(de)(de)(de)局面(mian)提(ti)供了保(bao)障。促進自(zi)主品(pin)(pin)牌(pai)發(fa)展(zhan)，國(guo)(guo)產(chan)(chan)汽(qi)車(che)(che)(che)業(ye)(ye)的(de)(de)(de)繁榮(rong)將(jiang)為汽(qi)車(che)(che)(che)膠的(de)(de)(de)應(ying)用(yong)提(ti)供有(you)力保(bao)障。預測(ce)未來3年(nian)(nian)，我國(guo)(guo)室溫硫化硅橡(xiang)膠在汽(qi)車(che)(che)(che)行業(ye)(ye)將(jiang)以(yi)(yi)年(nian)(nian)均(jun)20%增(zeng)長(chang)(chang)。

此外，硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)是重要的(de)(de)非石(shi)油(you)(you)基(ji)(ji)(ji)合(he)成(cheng)(cheng)橡(xiang)膠(jiao)，約占非石(shi)油(you)(you)基(ji)(ji)(ji)合(he)成(cheng)(cheng)橡(xiang)膠(jiao)消費量的(de)(de)98%。但因為石(shi)油(you)(you)價(jia)格的(de)(de)大幅上漲，同(tong)時我(wo)(wo)國(guo)在(zai)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)的(de)(de)關鍵原(yuan)料有(you)機硅(gui)單體的(de)(de)生產(chan)技(ji)術方面(mian)取得突破，有(you)機硅(gui)單體的(de)(de)生產(chan)技(ji)術在(zai)2005年前(qian)被幾家跨(kua)國(guo)公(gong)司壟(long)斷，但目前(qian)我(wo)(wo)國(guo)已發(fa)展(zhan)成(cheng)(cheng)為全球有(you)機硅(gui)單體第1大國(guo)，這(zhe)2個方面(mian)原(yuan)因使硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)的(de)(de)價(jia)格從2011年起開始(shi)低于石(shi)油(you)(you)基(ji)(ji)(ji)合(he)成(cheng)(cheng)橡(xiang)膠(jiao)，僅約為大宗石(shi)油(you)(you)基(ji)(ji)(ji)橡(xiang)膠(jiao)的(de)(de)80%～90%，成(cheng)(cheng)為廉(lian)價(jia)的(de)(de)合(he)成(cheng)(cheng)橡(xiang)膠(jiao)，并開始(shi)大規模替代石(shi)油(you)(you)基(ji)(ji)(ji)合(he)成(cheng)(cheng)橡(xiang)膠(jiao)。這(zhe)將極大拓展(zhan)有(you)機硅(gui)產(chan)業的(de)(de)市場(chang)空(kong)間(jian)，同(tong)時將帶動硅(gui)油(you)(you)、硅(gui)烷(wan)偶聯劑和硅(gui)樹脂等其他(ta)有(you)機硅(gui)產(chan)品(pin)的(de)(de)消費。