硅橡膠是指主鏈(lian)由(you)硅(gui)(gui)(gui)和(he)氧原(yuan)子(zi)交替構成，硅(gui)(gui)(gui)原(yuan)子(zi)上通常連有兩(liang)個有機(ji)基團的(de)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)。普(pu)通的(de)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)主要由(you)含甲基和(he)少量乙烯(xi)基的(de)硅(gui)(gui)(gui)氧鏈(lian)節(jie)組成。苯(ben)基的(de)引(yin)入可提(ti)高(gao)(gao)(gao)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)耐高(gao)(gao)(gao)、低溫(wen)性(xing)能(neng)(neng)，三(san)氟丙(bing)基及氰(qing)基的(de)引(yin)入則可提(ti)高(gao)(gao)(gao)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)耐溫(wen)及耐油(you)性(xing)能(neng)(neng)。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)耐低溫(wen)性(xing)能(neng)(neng)良好(hao)，一(yi)般在(zai)-55℃下仍能(neng)(neng)工作。引(yin)入苯(ben)基后，可達-73℃。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)耐熱性(xing)能(neng)(neng)也很(hen)突出(chu)，在(zai)180℃下可長(chang)期工作，稍高(gao)(gao)(gao)于200℃也能(neng)(neng)承受數周或更長(chang)時(shi)間仍有彈性(xing)，瞬時(shi)可耐300℃以上的(de)高(gao)(gao)(gao)溫(wen)。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)透氣(qi)性(xing)好(hao)，氧氣(qi)透過(guo)率在(zai)合(he)(he)成聚合(he)(he)物中是較高(gao)(gao)(gao)的(de)。此(ci)外(wai)，硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)還具(ju)有生(sheng)理惰性(xing)、不會(hui)導致凝血的(de)突出(chu)特性(xing)，因(yin)此(ci)在(zai)醫用領域(yu)應用廣泛。

主要品種

硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)分類的(de)方法很多，通常(chang)按(an)固(gu)化前的(de)形態分為(wei)固(gu)體硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)和液體硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)；按(an)硫化溫度分為(wei)室溫硫化硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)，高溫硫化硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)；按(an)所用(yong)單體的(de)不(bu)同，可(ke)分為(wei)甲基(ji)(ji)(ji)乙烯基(ji)(ji)(ji)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)，甲基(ji)(ji)(ji)苯基(ji)(ji)(ji)乙烯基(ji)(ji)(ji)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)、氟硅(gui)(gui)(gui)，腈硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)等；按(an)性能和用(yong)途的(de)不(bu)同又可(ke)分為(wei)通用(yong)型(xing)、超耐(nai)低溫型(xing)、超耐(nai)高溫型(xing)、高強力型(xing)、耐(nai)油型(xing)、醫用(yong)型(xing)等等。

發展史

硅(gui)(gui)橡(xiang)膠早期(qi)是由(you)美國(guo)以(yi)三氯(lv)化鐵為催化劑合(he)成的。1945年(nian)，硅(gui)(gui)橡(xiang)膠產(chan)(chan)品問(wen)世。1948年(nian)，采用(yong)高(gao)比(bi)表面(mian)積的氣(qi)相法(fa)白炭(tan)黑補強的硅(gui)(gui)橡(xiang)膠研制成功，使硅(gui)(gui)橡(xiang)膠的性能躍(yue)升到實用(yong)階段，奠(dian)定了(le)現代硅(gui)(gui)橡(xiang)膠生(sheng)產(chan)(chan)技術的基(ji)礎。從二甲基(ji)二氯(lv)硅(gui)(gui)烷合(he)成開(kai)始(shi)生(sheng)產(chan)(chan)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠的國(guo)家(jia)有美國(guo)。俄羅斯、德國(guo)、日本(ben)、韓(han)國(guo)和中國(guo)等。中國(guo)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠的工(gong)業(ye)化研究始(shi)于1957年(nian)，多家(jia)研究所和企業(ye)陸續(xu)開(kai)發出(chu)各種硅(gui)(gui)橡(xiang)膠。到2003年(nian)底(di)，中國(guo)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠生(sheng)產(chan)(chan)能力為135千噸(dun)，其(qi)中高(gao)溫膠100千噸(dun)。

高溫硫化硅橡膠

高(gao)溫(wen)硫(liu)(liu)化(hua)硅(gui)橡膠是指(zhi)聚(ju)硅(gui)氧烷變(bian)成(cheng)(cheng)彈性(xing)(xing)體的(de)(de)過程(cheng)是經過高(gao)溫(wen)（110-170℃）硫(liu)(liu)化(hua)成(cheng)(cheng)型的(de)(de)。它(ta)主要以高(gao)分子量的(de)(de)聚(ju)甲基乙(yi)烯基硅(gui)氧烷為生(sheng)膠，混入(ru)補強填(tian)料、硫(liu)(liu)化(hua)劑等，在加熱加壓下硫(liu)(liu)化(hua)成(cheng)(cheng)彈性(xing)(xing)體。硅(gui)橡膠的(de)(de)補強主要是各種類型的(de)(de)白炭黑，可使硫(liu)(liu)化(hua)膠的(de)(de)強度(du)增加數(shu)十倍。有(you)(you)時為了降低成(cheng)(cheng)本或(huo)改善膠料性(xing)(xing)能(neng)及賦予(yu)硫(liu)(liu)化(hua)膠各種特殊(shu)的(de)(de)性(xing)(xing)能(neng)，也加入(ru)相應(ying)的(de)(de)各種添加劑。硫(liu)(liu)化(hua)劑是各種有(you)(you)機(ji)過氧化(hua)物或(huo)加成(cheng)(cheng)反應(ying)催化(hua)劑。

加工成型(xing)方法如圖(tu)所示。一次硫(liu)(liu)化(hua)的(de)目(mu)的(de)是(shi)進行(xing)高分子(zi)鏈的(de)交聯反應；二次硫(liu)(liu)化(hua)的(de)目(mu)的(de)是(shi)進行(xing)補(bu)充(chong)交聯、驅除(chu)硫(liu)(liu)化(hua)劑分解產物和其他揮發性(xing)化(hua)合物以(yi)穩定硫(liu)(liu)化(hua)膠(jiao)的(de)各項性(xing)能。常用(yong)的(de)設備有開放式煉膠(jiao)機、捏合機及真空密煉機。

主要性能

（1）高(gao)溫(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。硅(gui)橡膠(jiao)顯(xian)著的(de)(de)(de)(de)特征是(shi)高(gao)溫(wen)(wen)穩定性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)，雖(sui)然常溫(wen)(wen)下(xia)硅(gui)橡膠(jiao)的(de)(de)(de)(de)強(qiang)度僅是(shi)天(tian)然橡膠(jiao)或某些合成橡膠(jiao)的(de)(de)(de)(de)一(yi)(yi)(yi)半，但(dan)在(zai)200℃以上的(de)(de)(de)(de)高(gao)溫(wen)(wen)環境(jing)下(xia)，硅(gui)橡膠(jiao)仍能(neng)(neng)(neng)保持一(yi)(yi)(yi)定的(de)(de)(de)(de)柔(rou)韌性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)、回彈性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)和(he)表面硬度，且力(li)學(xue)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)無明顯(xian)變化。（2）低溫(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)硅(gui)橡膠(jiao)的(de)(de)(de)(de)玻(bo)璃化溫(wen)(wen)度一(yi)(yi)(yi)般為(wei)-70~-50℃，特殊配方可(ke)達-100℃，表明其低溫(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)優異(yi)。這對航空(kong)、宇航工業的(de)(de)(de)(de)意義重大。（3）耐(nai)候性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)硅(gui)橡膠(jiao)中Si-O-Si鍵對氧、臭氧及(ji)紫外(wai)線等十分穩定，在(zai)不(bu)加(jia)任何添加(jia)劑的(de)(de)(de)(de)情況下(xia)，就具有(you)(you)優良的(de)(de)(de)(de)耐(nai)候性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)。（4）電氣(qi)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。硅(gui)橡膠(jiao)具有(you)(you)優異(yi)的(de)(de)(de)(de)絕緣性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)，耐(nai)電暈性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)和(he)耐(nai)電弧性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)也非常好。（5）物理(li)機(ji)械性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。硅(gui)橡膠(jiao)常溫(wen)(wen)下(xia)的(de)(de)(de)(de)物理(li)機(ji)械性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)比通用橡膠(jiao)差(cha)，但(dan)在(zai)150℃的(de)(de)(de)(de)高(gao)溫(wen)(wen)和(he)-50℃的(de)(de)(de)(de)低溫(wen)(wen)下(xia)，其物理(li)機(ji)械性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)優于通用橡膠(jiao)。（6）耐(nai)油及(ji)化學(xue)試劑性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)。普(pu)通硅(gui)橡膠(jiao)具有(you)(you)中等的(de)(de)(de)(de)耐(nai)油、耐(nai)溶劑性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。（7）氣(qi)體透過性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。室溫(wen)(wen)下(xia)硅(gui)橡膠(jiao)對空(kong)氣(qi)、氮、氧、二(er)氧化碳等氣(qi)體的(de)(de)(de)(de)透氣(qi)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)比天(tian)然橡膠(jiao)高(gao)出30-50倍。（8）生(sheng)理(li)惰性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)。硅(gui)橡膠(jiao)無毒，無味(wei)，無嗅，與人體組織不(bu)粘連(lian)，具有(you)(you)抗(kang)凝血(xue)作(zuo)用，對肌體組織的(de)(de)(de)(de)反應性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)非常少(shao)。特別適合作(zuo)為(wei)醫(yi)用材料。

硅橡膠的用量

據(ju)中國(guo)(guo)(guo)汽(qi)車(che)(che)(che)工業協會(hui)統計(ji)，2012年，汽(qi)車(che)(che)(che)產銷分別達到1927.18萬(wan)輛和1930.64萬(wan)輛，同比分別增(zeng)長4.63%和4.33%，汽(qi)車(che)(che)(che)工業硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)用量(liang)約(yue)達2.0萬(wan)t。根據(ju)觀研天下(xia)的(de)(de)(de)新研究，增(zeng)加(jia)有機(ji)硅(gui)材料在汽(qi)車(che)(che)(che)零(ling)部件方面的(de)(de)(de)用量(liang)，可(ke)以(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)產量(liang)和單車(che)(che)(che)用量(liang)水(shui)平的(de)(de)(de)提(ti)高都將推動汽(qi)車(che)(che)(che)工業對硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)需求(qiu)的(de)(de)(de)增(zeng)加(jia)。國(guo)(guo)(guo)家鼓(gu)勵(li)自主(zhu)(zhu)品(pin)(pin)(pin)牌的(de)(de)(de)汽(qi)車(che)(che)(che)發展(zhan)，關鍵汽(qi)車(che)(che)(che)零(ling)部件實現(xian)自主(zhu)(zhu)化(hua)，《2012年度黨(dang)政機(ji)關公務用車(che)(che)(che)選用車(che)(che)(che)型目錄（征求(qiu)意見(jian)稿）》為自主(zhu)(zhu)品(pin)(pin)(pin)牌擴大在政府(fu)采購的(de)(de)(de)市場份額(e)，為改變(bian)目前國(guo)(guo)(guo)內政府(fu)采購以(yi)合(he)資品(pin)(pin)(pin)牌產品(pin)(pin)(pin)為主(zhu)(zhu)的(de)(de)(de)局(ju)面提(ti)供了(le)保(bao)障(zhang)。促(cu)進自主(zhu)(zhu)品(pin)(pin)(pin)牌發展(zhan)，國(guo)(guo)(guo)產汽(qi)車(che)(che)(che)業的(de)(de)(de)繁榮將為汽(qi)車(che)(che)(che)膠(jiao)的(de)(de)(de)應用提(ti)供有力保(bao)障(zhang)。預測未(wei)來3年，我國(guo)(guo)(guo)室(shi)溫硫化(hua)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)在汽(qi)車(che)(che)(che)行業將以(yi)年均20%增(zeng)長。

此外，硅橡(xiang)膠(jiao)(jiao)是重要(yao)的(de)(de)非石(shi)(shi)油基(ji)合成(cheng)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)，約(yue)(yue)占非石(shi)(shi)油基(ji)合成(cheng)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)消費(fei)量的(de)(de)98%。但因為(wei)石(shi)(shi)油價(jia)格的(de)(de)大(da)幅上漲，同(tong)時(shi)我國在硅橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)關鍵原料有(you)機(ji)硅單體的(de)(de)生(sheng)產(chan)技術方面(mian)取得突破，有(you)機(ji)硅單體的(de)(de)生(sheng)產(chan)技術在2005年前被幾家跨國公司壟斷，但目前我國已發(fa)展成(cheng)為(wei)全球有(you)機(ji)硅單體第(di)1大(da)國，這2個方面(mian)原因使(shi)硅橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)價(jia)格從2011年起開(kai)始低于石(shi)(shi)油基(ji)合成(cheng)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)，僅(jin)約(yue)(yue)為(wei)大(da)宗石(shi)(shi)油基(ji)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)80%～90%，成(cheng)為(wei)廉價(jia)的(de)(de)合成(cheng)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)，并開(kai)始大(da)規模(mo)替(ti)代石(shi)(shi)油基(ji)合成(cheng)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)。這將極大(da)拓展有(you)機(ji)硅產(chan)業的(de)(de)市場空間，同(tong)時(shi)將帶動硅油、硅烷偶聯劑和硅樹(shu)脂等其他有(you)機(ji)硅產(chan)品的(de)(de)消費(fei)。