硅橡膠是指主鏈(lian)(lian)由(you)硅和氧(yang)原子(zi)交替(ti)構(gou)成，硅原子(zi)上通常(chang)連有(you)兩個有(you)機基團的(de)橡膠(jiao)。普通的(de)硅橡膠(jiao)主要(yao)由(you)含甲基和少量乙烯基的(de)硅氧(yang)鏈(lian)(lian)節組成。苯基的(de)引(yin)入可(ke)提高(gao)(gao)(gao)硅橡膠(jiao)的(de)耐高(gao)(gao)(gao)、低(di)溫(wen)(wen)性(xing)(xing)能，三氟丙(bing)基及(ji)氰基的(de)引(yin)入則可(ke)提高(gao)(gao)(gao)硅橡膠(jiao)的(de)耐溫(wen)(wen)及(ji)耐油(you)性(xing)(xing)能。硅橡膠(jiao)耐低(di)溫(wen)(wen)性(xing)(xing)能良好，一(yi)般在-55℃下仍能工(gong)(gong)作(zuo)。引(yin)入苯基后，可(ke)達-73℃。硅橡膠(jiao)的(de)耐熱(re)性(xing)(xing)能也很突出(chu)，在180℃下可(ke)長期(qi)工(gong)(gong)作(zuo)，稍高(gao)(gao)(gao)于200℃也能承受數周或更長時(shi)間仍有(you)彈(dan)性(xing)(xing)，瞬時(shi)可(ke)耐300℃以上的(de)高(gao)(gao)(gao)溫(wen)(wen)。硅橡膠(jiao)的(de)透(tou)氣性(xing)(xing)好，氧(yang)氣透(tou)過率在合成聚(ju)合物中是較(jiao)高(gao)(gao)(gao)的(de)。此外，硅橡膠(jiao)還具有(you)生理惰性(xing)(xing)、不會(hui)導致凝血的(de)突出(chu)特性(xing)(xing)，因此在醫用領域應用廣泛(fan)。

主要品種

硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠分(fen)類(lei)的(de)方法很(hen)多(duo)，通常按(an)固(gu)化(hua)(hua)(hua)前的(de)形態分(fen)為(wei)(wei)固(gu)體硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠和液體硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠；按(an)硫化(hua)(hua)(hua)溫度分(fen)為(wei)(wei)室溫硫化(hua)(hua)(hua)硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠，高(gao)溫硫化(hua)(hua)(hua)硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠；按(an)所用單(dan)體的(de)不同，可分(fen)為(wei)(wei)甲(jia)基(ji)(ji)(ji)乙烯基(ji)(ji)(ji)硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠，甲(jia)基(ji)(ji)(ji)苯(ben)基(ji)(ji)(ji)乙烯基(ji)(ji)(ji)硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠、氟硅(gui)(gui)(gui)(gui)，腈硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠等(deng)；按(an)性能(neng)和用途的(de)不同又可分(fen)為(wei)(wei)通用型、超耐低(di)溫型、超耐高(gao)溫型、高(gao)強(qiang)力型、耐油型、醫用型等(deng)等(deng)。

發展史

硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)早期(qi)是由美國以三氯化鐵為催(cui)化劑合(he)成的(de)。1945年，硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)產品問(wen)世。1948年，采(cai)用高比表面積(ji)的(de)氣相法(fa)白炭黑補(bu)強的(de)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)研(yan)(yan)制(zhi)成功，使(shi)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)性能躍升(sheng)到實用階段，奠定了現代(dai)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)生(sheng)產技(ji)術的(de)基礎。從(cong)二(er)甲基二(er)氯硅(gui)(gui)(gui)烷合(he)成開(kai)始生(sheng)產硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)國家有美國。俄羅斯(si)、德國、日本、韓國和中(zhong)國等(deng)。中(zhong)國硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)工(gong)業化研(yan)(yan)究(jiu)始于1957年，多(duo)家研(yan)(yan)究(jiu)所(suo)和企業陸續開(kai)發出各種硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)。到2003年底(di)，中(zhong)國硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)生(sheng)產能力為135千(qian)(qian)噸(dun)，其中(zhong)高溫膠(jiao)(jiao)(jiao)100千(qian)(qian)噸(dun)。

高溫硫化硅橡膠

高(gao)溫(wen)(wen)硫化(hua)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)是(shi)指(zhi)聚(ju)硅(gui)(gui)(gui)氧(yang)烷變成(cheng)彈(dan)性(xing)體(ti)的過(guo)程是(shi)經(jing)過(guo)高(gao)溫(wen)(wen)（110-170℃）硫化(hua)成(cheng)型的。它主要以高(gao)分子量的聚(ju)甲基乙(yi)烯(xi)基硅(gui)(gui)(gui)氧(yang)烷為生膠(jiao)，混(hun)入(ru)(ru)補(bu)強(qiang)填料、硫化(hua)劑等，在加(jia)熱(re)加(jia)壓下硫化(hua)成(cheng)彈(dan)性(xing)體(ti)。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)的補(bu)強(qiang)主要是(shi)各種(zhong)類(lei)型的白炭(tan)黑，可(ke)使硫化(hua)膠(jiao)的強(qiang)度增(zeng)加(jia)數(shu)十倍。有(you)時(shi)為了降低成(cheng)本或改善膠(jiao)料性(xing)能及賦予硫化(hua)膠(jiao)各種(zhong)特殊(shu)的性(xing)能，也加(jia)入(ru)(ru)相應(ying)的各種(zhong)添加(jia)劑。硫化(hua)劑是(shi)各種(zhong)有(you)機過(guo)氧(yang)化(hua)物或加(jia)成(cheng)反應(ying)催化(hua)劑。

加工成型方法(fa)如圖所示。一次(ci)硫化的(de)(de)目的(de)(de)是(shi)進行高分子(zi)鏈的(de)(de)交聯反應；二次(ci)硫化的(de)(de)目的(de)(de)是(shi)進行補(bu)充交聯、驅(qu)除硫化劑分解產物和其他揮發性化合物以穩(wen)定(ding)硫化膠的(de)(de)各項性能(neng)。常用的(de)(de)設備有開放式煉膠機、捏合機及真空(kong)密(mi)煉機。

主要性能

（1）高(gao)溫性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)顯著的(de)特(te)征是高(gao)溫穩定(ding)(ding)性(xing)(xing)(xing)，雖然常溫下(xia)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)強度(du)僅是天然橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)或某些合成橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)一(yi)半，但在(zai)200℃以上(shang)的(de)高(gao)溫環境(jing)下(xia)，硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)仍能(neng)(neng)(neng)(neng)保持一(yi)定(ding)(ding)的(de)柔韌性(xing)(xing)(xing)、回(hui)彈性(xing)(xing)(xing)和(he)表面硬(ying)度(du)，且力學性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)無(wu)明(ming)顯變化(hua)(hua)。（2）低溫性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)玻璃化(hua)(hua)溫度(du)一(yi)般為-70~-50℃，特(te)殊(shu)配方(fang)可達-100℃，表明(ming)其低溫性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)優(you)異。這對(dui)航(hang)空、宇航(hang)工業的(de)意義重大(da)。（3）耐(nai)(nai)候(hou)性(xing)(xing)(xing)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)中Si-O-Si鍵對(dui)氧(yang)、臭(chou)氧(yang)及紫外線等十分穩定(ding)(ding)，在(zai)不(bu)加(jia)任何添加(jia)劑的(de)情況(kuang)下(xia)，就具有(you)優(you)良的(de)耐(nai)(nai)候(hou)性(xing)(xing)(xing)。（4）電氣(qi)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)具有(you)優(you)異的(de)絕(jue)緣(yuan)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)，耐(nai)(nai)電暈性(xing)(xing)(xing)和(he)耐(nai)(nai)電弧性(xing)(xing)(xing)也非(fei)常好。（5）物理(li)機(ji)械(xie)(xie)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)常溫下(xia)的(de)物理(li)機(ji)械(xie)(xie)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)比通(tong)用(yong)(yong)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)差，但在(zai)150℃的(de)高(gao)溫和(he)-50℃的(de)低溫下(xia)，其物理(li)機(ji)械(xie)(xie)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)優(you)于通(tong)用(yong)(yong)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)。（6）耐(nai)(nai)油及化(hua)(hua)學試劑性(xing)(xing)(xing)。普通(tong)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)具有(you)中等的(de)耐(nai)(nai)油、耐(nai)(nai)溶劑性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)。（7）氣(qi)體(ti)透(tou)過性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)。室溫下(xia)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)對(dui)空氣(qi)、氮、氧(yang)、二(er)氧(yang)化(hua)(hua)碳等氣(qi)體(ti)的(de)透(tou)氣(qi)性(xing)(xing)(xing)比天然橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)高(gao)出(chu)30-50倍。（8）生理(li)惰(duo)性(xing)(xing)(xing)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)無(wu)毒，無(wu)味，無(wu)嗅，與(yu)人體(ti)組織不(bu)粘連(lian)，具有(you)抗凝血作用(yong)(yong)，對(dui)肌體(ti)組織的(de)反(fan)應性(xing)(xing)(xing)非(fei)常少。特(te)別(bie)適合作為醫用(yong)(yong)材料。

硅橡膠的用量

據中國(guo)(guo)汽(qi)車(che)工(gong)業協(xie)會統計(ji)，2012年(nian)(nian)，汽(qi)車(che)產(chan)(chan)銷(xiao)分(fen)別達(da)到1927.18萬輛和(he)1930.64萬輛，同比分(fen)別增(zeng)長4.63%和(he)4.33%，汽(qi)車(che)工(gong)業硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)用(yong)量(liang)約達(da)2.0萬t。根(gen)據觀研(yan)天下(xia)的(de)(de)新(xin)研(yan)究，增(zeng)加(jia)有機(ji)硅(gui)(gui)材料在(zai)汽(qi)車(che)零部件方面(mian)的(de)(de)用(yong)量(liang)，可(ke)以大(da)幅度(du)提高(gao)汽(qi)車(che)的(de)(de)安全性能(neng)，因此，汽(qi)車(che)產(chan)(chan)量(liang)和(he)單車(che)用(yong)量(liang)水平的(de)(de)提高(gao)都將(jiang)推動汽(qi)車(che)工(gong)業對(dui)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)需求的(de)(de)增(zeng)加(jia)。國(guo)(guo)家(jia)鼓勵自(zi)主(zhu)(zhu)(zhu)品(pin)牌的(de)(de)汽(qi)車(che)發展(zhan)，關鍵汽(qi)車(che)零部件實(shi)現自(zi)主(zhu)(zhu)(zhu)化，《2012年(nian)(nian)度(du)黨政(zheng)機(ji)關公務用(yong)車(che)選用(yong)車(che)型目(mu)錄（征求意見稿(gao)）》為(wei)自(zi)主(zhu)(zhu)(zhu)品(pin)牌擴大(da)在(zai)政(zheng)府采購的(de)(de)市場份額，為(wei)改變目(mu)前國(guo)(guo)內政(zheng)府采購以合資品(pin)牌產(chan)(chan)品(pin)為(wei)主(zhu)(zhu)(zhu)的(de)(de)局(ju)面(mian)提供了保(bao)(bao)障(zhang)。促進(jin)自(zi)主(zhu)(zhu)(zhu)品(pin)牌發展(zhan)，國(guo)(guo)產(chan)(chan)汽(qi)車(che)業的(de)(de)繁(fan)榮(rong)將(jiang)為(wei)汽(qi)車(che)膠(jiao)的(de)(de)應用(yong)提供有力(li)保(bao)(bao)障(zhang)。預測(ce)未來3年(nian)(nian)，我國(guo)(guo)室溫硫化硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)在(zai)汽(qi)車(che)行業將(jiang)以年(nian)(nian)均20%增(zeng)長。

此(ci)外，硅(gui)橡膠是重要的非石(shi)(shi)(shi)油(you)(you)(you)基(ji)合(he)成(cheng)橡膠，約(yue)占非石(shi)(shi)(shi)油(you)(you)(you)基(ji)合(he)成(cheng)橡膠消費量的98%。但(dan)因為石(shi)(shi)(shi)油(you)(you)(you)價(jia)格的大(da)幅上(shang)漲(zhang)，同(tong)時(shi)我國在硅(gui)橡膠的關鍵原(yuan)料有機硅(gui)單(dan)體(ti)的生產(chan)技(ji)術方(fang)面(mian)取得突破，有機硅(gui)單(dan)體(ti)的生產(chan)技(ji)術在2005年前被幾家(jia)跨國公司(si)壟(long)斷(duan)，但(dan)目前我國已發展成(cheng)為全球有機硅(gui)單(dan)體(ti)第1大(da)國，這2個方(fang)面(mian)原(yuan)因使硅(gui)橡膠的價(jia)格從2011年起開始低于石(shi)(shi)(shi)油(you)(you)(you)基(ji)合(he)成(cheng)橡膠，僅(jin)約(yue)為大(da)宗石(shi)(shi)(shi)油(you)(you)(you)基(ji)橡膠的80%～90%，成(cheng)為廉價(jia)的合(he)成(cheng)橡膠，并開始大(da)規模替(ti)代石(shi)(shi)(shi)油(you)(you)(you)基(ji)合(he)成(cheng)橡膠。這將(jiang)極大(da)拓展有機硅(gui)產(chan)業的市場空(kong)間，同(tong)時(shi)將(jiang)帶動硅(gui)油(you)(you)(you)、硅(gui)烷偶聯(lian)劑和硅(gui)樹脂(zhi)等其他有機硅(gui)產(chan)品的消費。