硅橡膠是指主(zhu)鏈(lian)由硅(gui)(gui)和氧原子交替構成，硅(gui)(gui)原子上通常連有兩個有機基(ji)團的(de)橡(xiang)膠(jiao)。普通的(de)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)主(zhu)要由含(han)甲基(ji)和少(shao)量乙(yi)烯基(ji)的(de)硅(gui)(gui)氧鏈(lian)節(jie)組成。苯基(ji)的(de)引入(ru)可提(ti)高(gao)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)的(de)耐高(gao)、低溫(wen)(wen)性(xing)能(neng)，三氟(fu)丙基(ji)及氰(qing)基(ji)的(de)引入(ru)則可提(ti)高(gao)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)的(de)耐溫(wen)(wen)及耐油性(xing)能(neng)。硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)耐低溫(wen)(wen)性(xing)能(neng)良好(hao)，一般在(zai)-55℃下(xia)仍能(neng)工作(zuo)。引入(ru)苯基(ji)后，可達(da)-73℃。硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)的(de)耐熱(re)性(xing)能(neng)也很突(tu)出，在(zai)180℃下(xia)可長期工作(zuo)，稍高(gao)于200℃也能(neng)承受數周或(huo)更長時(shi)間仍有彈(dan)性(xing)，瞬時(shi)可耐300℃以上的(de)高(gao)溫(wen)(wen)。硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)的(de)透(tou)氣性(xing)好(hao)，氧氣透(tou)過率在(zai)合成聚合物(wu)中是較高(gao)的(de)。此(ci)外，硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)還具有生理惰(duo)性(xing)、不會導致(zhi)凝血的(de)突(tu)出特性(xing)，因此(ci)在(zai)醫(yi)用領域應用廣(guang)泛。

主要品種

硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)分(fen)(fen)類的(de)方法很多，通常按固化(hua)(hua)前的(de)形態分(fen)(fen)為(wei)固體(ti)硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)和液體(ti)硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)；按硫(liu)化(hua)(hua)溫度分(fen)(fen)為(wei)室溫硫(liu)化(hua)(hua)硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)，高溫硫(liu)化(hua)(hua)硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)；按所用單體(ti)的(de)不(bu)同，可分(fen)(fen)為(wei)甲(jia)基(ji)乙(yi)烯基(ji)硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)，甲(jia)基(ji)苯(ben)基(ji)乙(yi)烯基(ji)硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)、氟硅(gui)，腈硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)等(deng)；按性能和用途的(de)不(bu)同又可分(fen)(fen)為(wei)通用型、超耐(nai)低溫型、超耐(nai)高溫型、高強力型、耐(nai)油型、醫用型等(deng)等(deng)。

發展史

硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)早期是(shi)由(you)美國(guo)(guo)以(yi)三(san)氯(lv)(lv)化(hua)鐵為(wei)催化(hua)劑合成(cheng)的(de)(de)。1945年，硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)產品問世。1948年，采用(yong)高(gao)比表面積的(de)(de)氣(qi)相法白(bai)炭(tan)黑補強的(de)(de)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)研(yan)制成(cheng)功，使硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)的(de)(de)性(xing)能躍升到實(shi)用(yong)階段(duan)，奠定了現代硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)生(sheng)(sheng)產技術的(de)(de)基礎。從二(er)甲基二(er)氯(lv)(lv)硅(gui)(gui)(gui)烷合成(cheng)開始生(sheng)(sheng)產硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)的(de)(de)國(guo)(guo)家有美國(guo)(guo)。俄羅斯、德國(guo)(guo)、日本、韓國(guo)(guo)和中國(guo)(guo)等。中國(guo)(guo)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)的(de)(de)工業化(hua)研(yan)究(jiu)始于1957年，多(duo)家研(yan)究(jiu)所和企業陸(lu)續開發出各種硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)。到2003年底，中國(guo)(guo)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)生(sheng)(sheng)產能力為(wei)135千(qian)噸，其(qi)中高(gao)溫膠(jiao)100千(qian)噸。

高溫硫化硅橡膠

高(gao)(gao)溫(wen)硫化硅(gui)橡膠(jiao)是指聚硅(gui)氧(yang)烷(wan)變(bian)成(cheng)(cheng)彈性(xing)體的(de)(de)(de)(de)過程(cheng)是經過高(gao)(gao)溫(wen)（110-170℃）硫化成(cheng)(cheng)型的(de)(de)(de)(de)。它(ta)主要以高(gao)(gao)分子量的(de)(de)(de)(de)聚甲基(ji)乙烯基(ji)硅(gui)氧(yang)烷(wan)為生膠(jiao)，混(hun)入補強填料(liao)(liao)、硫化劑(ji)等，在加(jia)熱加(jia)壓下(xia)硫化成(cheng)(cheng)彈性(xing)體。硅(gui)橡膠(jiao)的(de)(de)(de)(de)補強主要是各種類(lei)型的(de)(de)(de)(de)白炭黑，可使硫化膠(jiao)的(de)(de)(de)(de)強度增加(jia)數十倍。有(you)時為了降低成(cheng)(cheng)本或(huo)改善膠(jiao)料(liao)(liao)性(xing)能(neng)及賦予硫化膠(jiao)各種特殊的(de)(de)(de)(de)性(xing)能(neng)，也加(jia)入相(xiang)應的(de)(de)(de)(de)各種添(tian)加(jia)劑(ji)。硫化劑(ji)是各種有(you)機過氧(yang)化物或(huo)加(jia)成(cheng)(cheng)反應催化劑(ji)。

加工成型方法(fa)如圖所(suo)示(shi)。一次硫(liu)化的目的是(shi)進行高分子鏈的交聯反應；二(er)次硫(liu)化的目的是(shi)進行補充交聯、驅(qu)除(chu)硫(liu)化劑(ji)分解產物(wu)(wu)和其他(ta)揮發(fa)性化合物(wu)(wu)以穩定硫(liu)化膠(jiao)的各項性能(neng)。常用的設備(bei)有開放式煉膠(jiao)機、捏合機及真(zhen)空密煉機。

主要性能

（1）高(gao)溫(wen)(wen)(wen)(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)。硅橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)顯著的(de)(de)(de)特(te)征(zheng)是高(gao)溫(wen)(wen)(wen)(wen)(wen)穩定性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)，雖然常(chang)溫(wen)(wen)(wen)(wen)(wen)下(xia)硅橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)強度僅(jin)是天然橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)或某些(xie)合(he)成(cheng)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)一(yi)半，但在(zai)200℃以上的(de)(de)(de)高(gao)溫(wen)(wen)(wen)(wen)(wen)環(huan)境下(xia)，硅橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)仍能(neng)保持一(yi)定的(de)(de)(de)柔韌性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)、回(hui)彈性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)和表(biao)面硬度，且力學(xue)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)無明顯變化。（2）低溫(wen)(wen)(wen)(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)硅橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)玻璃化溫(wen)(wen)(wen)(wen)(wen)度一(yi)般為(wei)(wei)-70~-50℃，特(te)殊配方可達-100℃，表(biao)明其低溫(wen)(wen)(wen)(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)優(you)(you)異。這對航(hang)空、宇航(hang)工(gong)業的(de)(de)(de)意義重(zhong)大。（3）耐(nai)候性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)硅橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)中(zhong)Si-O-Si鍵對氧(yang)、臭氧(yang)及(ji)(ji)紫外(wai)線等(deng)十分穩定，在(zai)不加任何添加劑(ji)的(de)(de)(de)情況下(xia)，就(jiu)具有(you)(you)優(you)(you)良的(de)(de)(de)耐(nai)候性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)。（4）電氣(qi)(qi)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)。硅橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)具有(you)(you)優(you)(you)異的(de)(de)(de)絕緣性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)，耐(nai)電暈(yun)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)和耐(nai)電弧性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)也非(fei)常(chang)好。（5）物理(li)機械(xie)(xie)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)。硅橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)常(chang)溫(wen)(wen)(wen)(wen)(wen)下(xia)的(de)(de)(de)物理(li)機械(xie)(xie)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)比通用(yong)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)差(cha)，但在(zai)150℃的(de)(de)(de)高(gao)溫(wen)(wen)(wen)(wen)(wen)和-50℃的(de)(de)(de)低溫(wen)(wen)(wen)(wen)(wen)下(xia)，其物理(li)機械(xie)(xie)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)優(you)(you)于通用(yong)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)。（6）耐(nai)油(you)及(ji)(ji)化學(xue)試劑(ji)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)。普(pu)通硅橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)具有(you)(you)中(zhong)等(deng)的(de)(de)(de)耐(nai)油(you)、耐(nai)溶劑(ji)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)。（7）氣(qi)(qi)體(ti)(ti)透過性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)。室(shi)溫(wen)(wen)(wen)(wen)(wen)下(xia)硅橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)對空氣(qi)(qi)、氮、氧(yang)、二氧(yang)化碳等(deng)氣(qi)(qi)體(ti)(ti)的(de)(de)(de)透氣(qi)(qi)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)比天然橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)高(gao)出(chu)30-50倍。（8）生理(li)惰性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)。硅橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)無毒，無味，無嗅(xiu)，與人體(ti)(ti)組織不粘(zhan)連，具有(you)(you)抗凝血作用(yong)，對肌體(ti)(ti)組織的(de)(de)(de)反應性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)非(fei)常(chang)少。特(te)別(bie)適合(he)作為(wei)(wei)醫用(yong)材料。

硅橡膠的用量

據中國(guo)汽(qi)車(che)工業(ye)協會統計，2012年，汽(qi)車(che)產銷(xiao)分(fen)別(bie)達到(dao)1927.18萬(wan)輛(liang)和1930.64萬(wan)輛(liang)，同(tong)比(bi)分(fen)別(bie)增(zeng)長4.63%和4.33%，汽(qi)車(che)工業(ye)硅(gui)橡膠的(de)(de)用量約達2.0萬(wan)t。根據觀(guan)研(yan)天下的(de)(de)新(xin)研(yan)究(jiu)，增(zeng)加有機硅(gui)材料在(zai)(zai)汽(qi)車(che)零(ling)部件方面的(de)(de)用量，可以(yi)(yi)大幅(fu)度(du)提(ti)高汽(qi)車(che)的(de)(de)安全性能，因此，汽(qi)車(che)產量和單車(che)用量水平的(de)(de)提(ti)高都將推動汽(qi)車(che)工業(ye)對硅(gui)橡膠需求的(de)(de)增(zeng)加。國(guo)家鼓勵自主品(pin)(pin)牌的(de)(de)汽(qi)車(che)發展，關鍵汽(qi)車(che)零(ling)部件實現(xian)自主化(hua)，《2012年度(du)黨政機關公(gong)務用車(che)選用車(che)型目(mu)錄(lu)（征求意見(jian)稿）》為(wei)自主品(pin)(pin)牌擴大在(zai)(zai)政府采(cai)購的(de)(de)市場份額，為(wei)改(gai)變目(mu)前國(guo)內政府采(cai)購以(yi)(yi)合資品(pin)(pin)牌產品(pin)(pin)為(wei)主的(de)(de)局面提(ti)供了保障。促進自主品(pin)(pin)牌發展，國(guo)產汽(qi)車(che)業(ye)的(de)(de)繁(fan)榮將為(wei)汽(qi)車(che)膠的(de)(de)應用提(ti)供有力(li)保障。預測未來(lai)3年，我國(guo)室溫硫化(hua)硅(gui)橡膠在(zai)(zai)汽(qi)車(che)行業(ye)將以(yi)(yi)年均20%增(zeng)長。

此外，硅(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)是重要(yao)的非石(shi)(shi)油(you)基(ji)(ji)合(he)(he)成(cheng)(cheng)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)，約占(zhan)非石(shi)(shi)油(you)基(ji)(ji)合(he)(he)成(cheng)(cheng)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)消(xiao)費量的98%。但因(yin)為石(shi)(shi)油(you)價格的大(da)幅(fu)上(shang)漲(zhang)，同時(shi)我(wo)(wo)國在(zai)硅(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的關鍵原料有(you)機(ji)硅(gui)(gui)單(dan)體的生(sheng)產技(ji)術方面(mian)取得突破，有(you)機(ji)硅(gui)(gui)單(dan)體的生(sheng)產技(ji)術在(zai)2005年前被(bei)幾家跨(kua)國公司壟斷，但目前我(wo)(wo)國已發展成(cheng)(cheng)為全球有(you)機(ji)硅(gui)(gui)單(dan)體第1大(da)國，這2個方面(mian)原因(yin)使硅(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的價格從(cong)2011年起(qi)開(kai)始低于石(shi)(shi)油(you)基(ji)(ji)合(he)(he)成(cheng)(cheng)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)，僅約為大(da)宗(zong)石(shi)(shi)油(you)基(ji)(ji)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的80%～90%，成(cheng)(cheng)為廉價的合(he)(he)成(cheng)(cheng)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)，并開(kai)始大(da)規(gui)模替(ti)代(dai)石(shi)(shi)油(you)基(ji)(ji)合(he)(he)成(cheng)(cheng)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)。這將極大(da)拓展有(you)機(ji)硅(gui)(gui)產業的市場(chang)空(kong)間，同時(shi)將帶動硅(gui)(gui)油(you)、硅(gui)(gui)烷偶(ou)聯劑和硅(gui)(gui)樹脂等其他有(you)機(ji)硅(gui)(gui)產品的消(xiao)費。