硅橡膠是指主鏈由硅(gui)(gui)和(he)氧原(yuan)子(zi)交替構成，硅(gui)(gui)原(yuan)子(zi)上(shang)通(tong)常連有兩個有機基(ji)團的(de)(de)(de)橡膠(jiao)(jiao)。普通(tong)的(de)(de)(de)硅(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)主要由含甲基(ji)和(he)少量乙烯基(ji)的(de)(de)(de)硅(gui)(gui)氧鏈節組成。苯(ben)(ben)基(ji)的(de)(de)(de)引入可提高(gao)硅(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)耐(nai)(nai)高(gao)、低溫性(xing)(xing)能(neng)，三氟丙基(ji)及(ji)氰基(ji)的(de)(de)(de)引入則(ze)可提高(gao)硅(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)耐(nai)(nai)溫及(ji)耐(nai)(nai)油性(xing)(xing)能(neng)。硅(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)耐(nai)(nai)低溫性(xing)(xing)能(neng)良好(hao)，一般在-55℃下(xia)仍能(neng)工(gong)作(zuo)。引入苯(ben)(ben)基(ji)后，可達-73℃。硅(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)耐(nai)(nai)熱性(xing)(xing)能(neng)也很突出(chu)，在180℃下(xia)可長期工(gong)作(zuo)，稍高(gao)于200℃也能(neng)承受數(shu)周或更長時間仍有彈性(xing)(xing)，瞬時可耐(nai)(nai)300℃以上(shang)的(de)(de)(de)高(gao)溫。硅(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)透氣(qi)性(xing)(xing)好(hao)，氧氣(qi)透過率在合(he)成聚合(he)物中是較高(gao)的(de)(de)(de)。此(ci)外，硅(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)還(huan)具有生理惰性(xing)(xing)、不會導致凝血的(de)(de)(de)突出(chu)特性(xing)(xing)，因(yin)此(ci)在醫(yi)用(yong)領域(yu)應用(yong)廣泛。

主要品種

硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)分類的(de)(de)方法很多，通常按(an)固化前的(de)(de)形(xing)態分為固體(ti)硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)和液體(ti)硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)；按(an)硫化溫(wen)度分為室溫(wen)硫化硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)，高(gao)溫(wen)硫化硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)；按(an)所用單體(ti)的(de)(de)不同(tong)，可分為甲(jia)基(ji)乙烯基(ji)硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)，甲(jia)基(ji)苯基(ji)乙烯基(ji)硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)、氟(fu)硅(gui)(gui)(gui)(gui)，腈硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)等(deng)；按(an)性能和用途的(de)(de)不同(tong)又(you)可分為通用型、超耐(nai)低溫(wen)型、超耐(nai)高(gao)溫(wen)型、高(gao)強力(li)型、耐(nai)油型、醫用型等(deng)等(deng)。

發展史

硅橡(xiang)膠(jiao)早(zao)期是由(you)美國(guo)(guo)以(yi)三氯化(hua)鐵(tie)為催化(hua)劑合成的(de)。1945年，硅橡(xiang)膠(jiao)產品(pin)問世。1948年，采用高比表面積(ji)的(de)氣相法白炭黑補(bu)強(qiang)的(de)硅橡(xiang)膠(jiao)研制成功，使(shi)硅橡(xiang)膠(jiao)的(de)性能躍升到(dao)實用階段，奠定了現代硅橡(xiang)膠(jiao)生產技(ji)術的(de)基(ji)礎。從二(er)甲基(ji)二(er)氯硅烷(wan)合成開(kai)始生產硅橡(xiang)膠(jiao)的(de)國(guo)(guo)家(jia)有美國(guo)(guo)。俄(e)羅(luo)斯、德國(guo)(guo)、日本、韓(han)國(guo)(guo)和中(zhong)國(guo)(guo)等(deng)。中(zhong)國(guo)(guo)硅橡(xiang)膠(jiao)的(de)工業化(hua)研究始于1957年，多(duo)家(jia)研究所和企業陸續開(kai)發出各種硅橡(xiang)膠(jiao)。到(dao)2003年底，中(zhong)國(guo)(guo)硅橡(xiang)膠(jiao)生產能力為135千噸，其中(zhong)高溫膠(jiao)100千噸。

高溫硫化硅橡膠

高溫硫(liu)化(hua)(hua)硅橡(xiang)膠是(shi)(shi)指聚硅氧烷變成(cheng)彈性(xing)體的(de)(de)過(guo)程是(shi)(shi)經過(guo)高溫（110-170℃）硫(liu)化(hua)(hua)成(cheng)型(xing)的(de)(de)。它主要(yao)以高分(fen)子量(liang)的(de)(de)聚甲基乙烯基硅氧烷為生膠，混入補強填(tian)料、硫(liu)化(hua)(hua)劑(ji)等，在加熱加壓下硫(liu)化(hua)(hua)成(cheng)彈性(xing)體。硅橡(xiang)膠的(de)(de)補強主要(yao)是(shi)(shi)各(ge)(ge)種(zhong)(zhong)(zhong)類(lei)型(xing)的(de)(de)白炭黑(hei)，可使硫(liu)化(hua)(hua)膠的(de)(de)強度增加數十倍。有時(shi)為了降低成(cheng)本(ben)或改善膠料性(xing)能及賦予硫(liu)化(hua)(hua)膠各(ge)(ge)種(zhong)(zhong)(zhong)特殊的(de)(de)性(xing)能，也加入相應的(de)(de)各(ge)(ge)種(zhong)(zhong)(zhong)添加劑(ji)。硫(liu)化(hua)(hua)劑(ji)是(shi)(shi)各(ge)(ge)種(zhong)(zhong)(zhong)有機過(guo)氧化(hua)(hua)物或加成(cheng)反應催化(hua)(hua)劑(ji)。

加(jia)工成型方法如圖所(suo)示。一(yi)次(ci)硫(liu)化(hua)的(de)目的(de)是進行高分(fen)子鏈的(de)交(jiao)聯(lian)反應；二次(ci)硫(liu)化(hua)的(de)目的(de)是進行補充交(jiao)聯(lian)、驅(qu)除硫(liu)化(hua)劑分(fen)解產物和其他揮發性(xing)化(hua)合物以穩(wen)定(ding)硫(liu)化(hua)膠(jiao)的(de)各(ge)項性(xing)能。常用的(de)設備(bei)有開放式煉膠(jiao)機(ji)、捏合機(ji)及真空密煉機(ji)。

主要性能

（1）高(gao)(gao)溫(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)顯(xian)著的(de)(de)(de)特征是高(gao)(gao)溫(wen)(wen)穩(wen)定性(xing)(xing)(xing)(xing)，雖然常溫(wen)(wen)下(xia)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)強度(du)僅是天然橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)或某些合成橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)一(yi)(yi)半，但(dan)在200℃以(yi)上的(de)(de)(de)高(gao)(gao)溫(wen)(wen)環境下(xia)，硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)仍能(neng)保(bao)持(chi)一(yi)(yi)定的(de)(de)(de)柔韌性(xing)(xing)(xing)(xing)、回彈性(xing)(xing)(xing)(xing)和表(biao)面硬(ying)度(du)，且力學性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)無(wu)明(ming)(ming)顯(xian)變化(hua)。（2）低溫(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)玻璃(li)化(hua)溫(wen)(wen)度(du)一(yi)(yi)般為-70~-50℃，特殊配方可(ke)達(da)-100℃，表(biao)明(ming)(ming)其(qi)低溫(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)優(you)(you)異。這對航空、宇(yu)航工業的(de)(de)(de)意義重大。（3）耐(nai)(nai)(nai)(nai)(nai)候(hou)性(xing)(xing)(xing)(xing)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)中(zhong)Si-O-Si鍵對氧(yang)、臭(chou)氧(yang)及(ji)紫外線等(deng)十分穩(wen)定，在不加任(ren)何添(tian)加劑的(de)(de)(de)情況下(xia)，就具有(you)(you)優(you)(you)良的(de)(de)(de)耐(nai)(nai)(nai)(nai)(nai)候(hou)性(xing)(xing)(xing)(xing)。（4）電(dian)氣(qi)(qi)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)具有(you)(you)優(you)(you)異的(de)(de)(de)絕緣性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)，耐(nai)(nai)(nai)(nai)(nai)電(dian)暈性(xing)(xing)(xing)(xing)和耐(nai)(nai)(nai)(nai)(nai)電(dian)弧性(xing)(xing)(xing)(xing)也非(fei)常好(hao)。（5）物(wu)理機械(xie)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)常溫(wen)(wen)下(xia)的(de)(de)(de)物(wu)理機械(xie)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)比(bi)通用橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)差，但(dan)在150℃的(de)(de)(de)高(gao)(gao)溫(wen)(wen)和-50℃的(de)(de)(de)低溫(wen)(wen)下(xia)，其(qi)物(wu)理機械(xie)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)優(you)(you)于通用橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)。（6）耐(nai)(nai)(nai)(nai)(nai)油(you)及(ji)化(hua)學試劑性(xing)(xing)(xing)(xing)。普通硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)具有(you)(you)中(zhong)等(deng)的(de)(de)(de)耐(nai)(nai)(nai)(nai)(nai)油(you)、耐(nai)(nai)(nai)(nai)(nai)溶劑性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)。（7）氣(qi)(qi)體透(tou)過性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)。室溫(wen)(wen)下(xia)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)對空氣(qi)(qi)、氮、氧(yang)、二氧(yang)化(hua)碳等(deng)氣(qi)(qi)體的(de)(de)(de)透(tou)氣(qi)(qi)性(xing)(xing)(xing)(xing)比(bi)天然橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)高(gao)(gao)出30-50倍。（8）生(sheng)理惰(duo)性(xing)(xing)(xing)(xing)。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)無(wu)毒，無(wu)味，無(wu)嗅，與人體組織(zhi)不粘連，具有(you)(you)抗(kang)凝血作用，對肌體組織(zhi)的(de)(de)(de)反應性(xing)(xing)(xing)(xing)非(fei)常少。特別適合作為醫用材料。

硅橡膠的用量

據(ju)中國汽(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)工(gong)業(ye)協會統計，2012年，汽(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)產(chan)(chan)銷分(fen)別達到1927.18萬(wan)(wan)(wan)輛(liang)和1930.64萬(wan)(wan)(wan)輛(liang)，同比分(fen)別增長4.63%和4.33%，汽(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)工(gong)業(ye)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)用(yong)(yong)(yong)量(liang)約達2.0萬(wan)(wan)(wan)t。根據(ju)觀(guan)研天下的(de)(de)(de)新研究，增加有(you)機(ji)硅(gui)材料(liao)在(zai)汽(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)零部(bu)(bu)件方(fang)面的(de)(de)(de)用(yong)(yong)(yong)量(liang)，可以大幅(fu)度(du)提(ti)(ti)高(gao)汽(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)的(de)(de)(de)安(an)全(quan)性能，因(yin)此，汽(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)產(chan)(chan)量(liang)和單車(che)用(yong)(yong)(yong)量(liang)水平的(de)(de)(de)提(ti)(ti)高(gao)都將(jiang)(jiang)(jiang)推動汽(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)工(gong)業(ye)對硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)需求的(de)(de)(de)增加。國家鼓(gu)勵自主品(pin)(pin)牌的(de)(de)(de)汽(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)發展(zhan)，關鍵汽(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)零部(bu)(bu)件實(shi)現自主化(hua)，《2012年度(du)黨政機(ji)關公務用(yong)(yong)(yong)車(che)選用(yong)(yong)(yong)車(che)型目錄(lu)（征求意(yi)見稿）》為(wei)自主品(pin)(pin)牌擴(kuo)大在(zai)政府采購(gou)的(de)(de)(de)市場份額，為(wei)改變目前國內政府采購(gou)以合資品(pin)(pin)牌產(chan)(chan)品(pin)(pin)為(wei)主的(de)(de)(de)局面提(ti)(ti)供(gong)了保障。促(cu)進自主品(pin)(pin)牌發展(zhan)，國產(chan)(chan)汽(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)業(ye)的(de)(de)(de)繁榮將(jiang)(jiang)(jiang)為(wei)汽(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)應用(yong)(yong)(yong)提(ti)(ti)供(gong)有(you)力保障。預測未來3年，我國室溫硫化(hua)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)在(zai)汽(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)行(xing)業(ye)將(jiang)(jiang)(jiang)以年均20%增長。

此外，硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)是重要(yao)的(de)(de)(de)非石油基(ji)(ji)合成(cheng)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)，約占(zhan)非石油基(ji)(ji)合成(cheng)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)消費量的(de)(de)(de)98%。但因(yin)為(wei)(wei)石油價格的(de)(de)(de)大(da)幅上(shang)漲(zhang)，同(tong)時我國(guo)在硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)關鍵原(yuan)(yuan)料有(you)機硅(gui)(gui)(gui)單體的(de)(de)(de)生產(chan)(chan)技術方面取(qu)得突破(po)，有(you)機硅(gui)(gui)(gui)單體的(de)(de)(de)生產(chan)(chan)技術在2005年前被幾家跨國(guo)公司壟斷，但目(mu)前我國(guo)已發(fa)展(zhan)成(cheng)為(wei)(wei)全球有(you)機硅(gui)(gui)(gui)單體第1大(da)國(guo)，這(zhe)2個方面原(yuan)(yuan)因(yin)使(shi)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)價格從2011年起開始低于石油基(ji)(ji)合成(cheng)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)，僅約為(wei)(wei)大(da)宗石油基(ji)(ji)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)80%～90%，成(cheng)為(wei)(wei)廉價的(de)(de)(de)合成(cheng)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)，并開始大(da)規模替(ti)代石油基(ji)(ji)合成(cheng)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)。這(zhe)將極大(da)拓展(zhan)有(you)機硅(gui)(gui)(gui)產(chan)(chan)業的(de)(de)(de)市場(chang)空(kong)間(jian)，同(tong)時將帶動硅(gui)(gui)(gui)油、硅(gui)(gui)(gui)烷偶聯劑(ji)和硅(gui)(gui)(gui)樹脂等(deng)其他(ta)有(you)機硅(gui)(gui)(gui)產(chan)(chan)品的(de)(de)(de)消費。