硅橡膠是指主鏈由(you)硅(gui)和氧(yang)原(yuan)子交替構(gou)成，硅(gui)原(yuan)子上(shang)通常(chang)連(lian)有兩個有機基團(tuan)的(de)(de)橡膠(jiao)。普通的(de)(de)硅(gui)橡膠(jiao)主要由(you)含(han)甲基和少(shao)量乙烯基的(de)(de)硅(gui)氧(yang)鏈節組成。苯基的(de)(de)引入可提(ti)高(gao)硅(gui)橡膠(jiao)的(de)(de)耐高(gao)、低溫(wen)性(xing)能(neng)(neng)，三氟丙(bing)基及氰基的(de)(de)引入則(ze)可提(ti)高(gao)硅(gui)橡膠(jiao)的(de)(de)耐溫(wen)及耐油性(xing)能(neng)(neng)。硅(gui)橡膠(jiao)耐低溫(wen)性(xing)能(neng)(neng)良(liang)好(hao)，一(yi)般在-55℃下仍能(neng)(neng)工作(zuo)。引入苯基后，可達-73℃。硅(gui)橡膠(jiao)的(de)(de)耐熱性(xing)能(neng)(neng)也很突出，在180℃下可長期(qi)工作(zuo)，稍(shao)高(gao)于200℃也能(neng)(neng)承受(shou)數周(zhou)或更長時間仍有彈性(xing)，瞬時可耐300℃以上(shang)的(de)(de)高(gao)溫(wen)。硅(gui)橡膠(jiao)的(de)(de)透(tou)氣性(xing)好(hao)，氧(yang)氣透(tou)過率在合成聚合物中(zhong)是較高(gao)的(de)(de)。此外，硅(gui)橡膠(jiao)還具有生理(li)惰性(xing)、不會導致凝血的(de)(de)突出特性(xing)，因此在醫用領域(yu)應用廣泛。

主要品種

硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)分(fen)類的方(fang)法很多(duo)，通常按固(gu)(gu)化(hua)前(qian)的形態分(fen)為(wei)固(gu)(gu)體硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)和液體硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)；按硫(liu)化(hua)溫(wen)度(du)分(fen)為(wei)室(shi)溫(wen)硫(liu)化(hua)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)，高(gao)溫(wen)硫(liu)化(hua)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)；按所(suo)用(yong)單體的不(bu)同，可(ke)分(fen)為(wei)甲(jia)基(ji)(ji)乙(yi)烯基(ji)(ji)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)，甲(jia)基(ji)(ji)苯基(ji)(ji)乙(yi)烯基(ji)(ji)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)、氟硅(gui)，腈硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)等(deng)(deng)；按性能(neng)和用(yong)途的不(bu)同又(you)可(ke)分(fen)為(wei)通用(yong)型、超(chao)耐(nai)低溫(wen)型、超(chao)耐(nai)高(gao)溫(wen)型、高(gao)強力型、耐(nai)油(you)型、醫用(yong)型等(deng)(deng)等(deng)(deng)。

發展史

硅(gui)橡膠(jiao)早(zao)期是由美國(guo)(guo)以三氯化鐵為(wei)催化劑合(he)成(cheng)的。1945年(nian)，硅(gui)橡膠(jiao)產品問世。1948年(nian)，采用高比(bi)表面(mian)積的氣相法(fa)白炭黑補強的硅(gui)橡膠(jiao)研制成(cheng)功(gong)，使硅(gui)橡膠(jiao)的性能(neng)躍升到(dao)實用階(jie)段，奠定(ding)了(le)現代硅(gui)橡膠(jiao)生(sheng)產技(ji)術的基(ji)礎。從二甲基(ji)二氯硅(gui)烷(wan)合(he)成(cheng)開(kai)始生(sheng)產硅(gui)橡膠(jiao)的國(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)橡膠(jiao)的工(gong)業(ye)化研究始于1957年(nian)，多家研究所和企業(ye)陸續開(kai)發出各種(zhong)硅(gui)橡膠(jiao)。到(dao)2003年(nian)底(di)，中國(guo)(guo)硅(gui)橡膠(jiao)生(sheng)產能(neng)力為(wei)135千噸(dun)，其中高溫膠(jiao)100千噸(dun)。

高溫硫化硅橡膠

高溫硫(liu)(liu)化(hua)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)是(shi)指聚硅(gui)氧烷變成(cheng)彈性(xing)體(ti)的(de)(de)(de)過程是(shi)經過高溫（110-170℃）硫(liu)(liu)化(hua)成(cheng)型的(de)(de)(de)。它主要以高分子量的(de)(de)(de)聚甲基乙烯基硅(gui)氧烷為(wei)生膠(jiao)，混入補強(qiang)填料(liao)、硫(liu)(liu)化(hua)劑等，在加熱加壓下(xia)硫(liu)(liu)化(hua)成(cheng)彈性(xing)體(ti)。硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)補強(qiang)主要是(shi)各種(zhong)類(lei)型的(de)(de)(de)白炭黑，可使硫(liu)(liu)化(hua)膠(jiao)的(de)(de)(de)強(qiang)度增加數(shu)十(shi)倍。有時(shi)為(wei)了降低成(cheng)本(ben)或(huo)改善(shan)膠(jiao)料(liao)性(xing)能及賦(fu)予硫(liu)(liu)化(hua)膠(jiao)各種(zhong)特殊的(de)(de)(de)性(xing)能，也加入相(xiang)應(ying)(ying)的(de)(de)(de)各種(zhong)添(tian)加劑。硫(liu)(liu)化(hua)劑是(shi)各種(zhong)有機過氧化(hua)物或(huo)加成(cheng)反應(ying)(ying)催(cui)化(hua)劑。

加工(gong)成型方法如(ru)圖所(suo)示。一次(ci)硫化(hua)的目(mu)的是(shi)進(jin)行(xing)(xing)高分子鏈的交聯(lian)反應；二次(ci)硫化(hua)的目(mu)的是(shi)進(jin)行(xing)(xing)補充交聯(lian)、驅除硫化(hua)劑分解產物和(he)其他揮發性(xing)化(hua)合物以穩定硫化(hua)膠(jiao)的各項(xiang)性(xing)能。常(chang)用的設備有(you)開放式煉(lian)(lian)膠(jiao)機、捏合機及真(zhen)空(kong)密煉(lian)(lian)機。

主要性能

（1）高溫(wen)性(xing)能(neng)(neng)(neng)。硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)顯(xian)著的(de)特(te)征(zheng)是高溫(wen)穩定(ding)性(xing)，雖然常(chang)(chang)溫(wen)下(xia)(xia)硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)強度(du)僅是天然橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)或某些合(he)成橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)一半，但在200℃以上的(de)高溫(wen)環(huan)境下(xia)(xia)，硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)仍能(neng)(neng)(neng)保持一定(ding)的(de)柔韌性(xing)、回彈性(xing)和表(biao)(biao)面硬度(du)，且力學性(xing)能(neng)(neng)(neng)無明顯(xian)變化。（2）低溫(wen)性(xing)能(neng)(neng)(neng)硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)玻璃化溫(wen)度(du)一般為-70~-50℃，特(te)殊配方可(ke)達-100℃，表(biao)(biao)明其低溫(wen)性(xing)能(neng)(neng)(neng)優異。這對(dui)航空、宇航工業的(de)意(yi)義重大。（3）耐(nai)(nai)候性(xing)硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)中(zhong)Si-O-Si鍵對(dui)氧(yang)、臭氧(yang)及紫外線等十(shi)分穩定(ding)，在不加(jia)(jia)任何添加(jia)(jia)劑的(de)情況下(xia)(xia)，就具有優良的(de)耐(nai)(nai)候性(xing)。（4）電(dian)氣(qi)性(xing)能(neng)(neng)(neng)。硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)具有優異的(de)絕(jue)緣性(xing)能(neng)(neng)(neng)，耐(nai)(nai)電(dian)暈性(xing)和耐(nai)(nai)電(dian)弧性(xing)也(ye)非常(chang)(chang)好。（5）物理機(ji)械性(xing)能(neng)(neng)(neng)。硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)常(chang)(chang)溫(wen)下(xia)(xia)的(de)物理機(ji)械性(xing)能(neng)(neng)(neng)比通(tong)用(yong)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)差，但在150℃的(de)高溫(wen)和-50℃的(de)低溫(wen)下(xia)(xia)，其物理機(ji)械性(xing)能(neng)(neng)(neng)優于(yu)通(tong)用(yong)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)。（6）耐(nai)(nai)油及化學試劑性(xing)。普(pu)通(tong)硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)具有中(zhong)等的(de)耐(nai)(nai)油、耐(nai)(nai)溶劑性(xing)能(neng)(neng)(neng)。（7）氣(qi)體透過性(xing)能(neng)(neng)(neng)。室溫(wen)下(xia)(xia)硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)對(dui)空氣(qi)、氮、氧(yang)、二氧(yang)化碳等氣(qi)體的(de)透氣(qi)性(xing)比天然橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)高出30-50倍(bei)。（8）生理惰性(xing)。硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)無毒，無味(wei)，無嗅(xiu)，與人(ren)體組織(zhi)不粘連，具有抗凝血(xue)作用(yong)，對(dui)肌體組織(zhi)的(de)反應性(xing)非常(chang)(chang)少(shao)。特(te)別適(shi)合(he)作為醫用(yong)材(cai)料。

硅橡膠的用量

據中國(guo)(guo)汽(qi)(qi)車(che)工(gong)業協會統(tong)計，2012年(nian)，汽(qi)(qi)車(che)產(chan)(chan)銷分(fen)別達到1927.18萬(wan)輛和(he)1930.64萬(wan)輛，同比分(fen)別增長4.63%和(he)4.33%，汽(qi)(qi)車(che)工(gong)業硅橡(xiang)膠的(de)(de)(de)(de)用(yong)量(liang)約達2.0萬(wan)t。根(gen)據觀研(yan)天下的(de)(de)(de)(de)新研(yan)究，增加有機硅材料(liao)在汽(qi)(qi)車(che)零部件(jian)方面(mian)的(de)(de)(de)(de)用(yong)量(liang)，可以(yi)大(da)(da)幅(fu)度(du)提高汽(qi)(qi)車(che)的(de)(de)(de)(de)安全性能(neng)，因此，汽(qi)(qi)車(che)產(chan)(chan)量(liang)和(he)單車(che)用(yong)量(liang)水平的(de)(de)(de)(de)提高都將(jiang)(jiang)推動汽(qi)(qi)車(che)工(gong)業對硅橡(xiang)膠需求的(de)(de)(de)(de)增加。國(guo)(guo)家鼓(gu)勵自主(zhu)品(pin)牌的(de)(de)(de)(de)汽(qi)(qi)車(che)發(fa)展(zhan)，關鍵汽(qi)(qi)車(che)零部件(jian)實現自主(zhu)化，《2012年(nian)度(du)黨政機關公務用(yong)車(che)選用(yong)車(che)型目錄（征(zheng)求意見稿）》為自主(zhu)品(pin)牌擴(kuo)大(da)(da)在政府采購(gou)的(de)(de)(de)(de)市場份額，為改變目前(qian)國(guo)(guo)內政府采購(gou)以(yi)合資品(pin)牌產(chan)(chan)品(pin)為主(zhu)的(de)(de)(de)(de)局面(mian)提供了保障。促進(jin)自主(zhu)品(pin)牌發(fa)展(zhan)，國(guo)(guo)產(chan)(chan)汽(qi)(qi)車(che)業的(de)(de)(de)(de)繁榮將(jiang)(jiang)為汽(qi)(qi)車(che)膠的(de)(de)(de)(de)應(ying)用(yong)提供有力保障。預測未來3年(nian)，我國(guo)(guo)室溫硫化硅橡(xiang)膠在汽(qi)(qi)車(che)行(xing)業將(jiang)(jiang)以(yi)年(nian)均20%增長。

此外，硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)是(shi)重要的(de)(de)(de)非(fei)石(shi)油(you)基(ji)合(he)(he)成(cheng)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)，約占非(fei)石(shi)油(you)基(ji)合(he)(he)成(cheng)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)消費量的(de)(de)(de)98%。但因為(wei)(wei)石(shi)油(you)價格(ge)的(de)(de)(de)大幅(fu)上漲(zhang)，同時(shi)我(wo)國在(zai)硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)關鍵原(yuan)料有(you)機硅(gui)單(dan)體(ti)的(de)(de)(de)生(sheng)產(chan)技術(shu)方面取得(de)突破(po)，有(you)機硅(gui)單(dan)體(ti)的(de)(de)(de)生(sheng)產(chan)技術(shu)在(zai)2005年前被(bei)幾家(jia)跨國公司壟斷，但目前我(wo)國已發展成(cheng)為(wei)(wei)全球有(you)機硅(gui)單(dan)體(ti)第1大國，這2個方面原(yuan)因使硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)價格(ge)從2011年起(qi)開(kai)始(shi)低于(yu)石(shi)油(you)基(ji)合(he)(he)成(cheng)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)，僅約為(wei)(wei)大宗石(shi)油(you)基(ji)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)80%～90%，成(cheng)為(wei)(wei)廉價的(de)(de)(de)合(he)(he)成(cheng)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)，并開(kai)始(shi)大規模(mo)替代石(shi)油(you)基(ji)合(he)(he)成(cheng)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)。這將(jiang)極大拓展有(you)機硅(gui)產(chan)業的(de)(de)(de)市場空(kong)間，同時(shi)將(jiang)帶動硅(gui)油(you)、硅(gui)烷偶聯劑和硅(gui)樹(shu)脂(zhi)等(deng)其他有(you)機硅(gui)產(chan)品的(de)(de)(de)消費。