硅橡膠是指主鏈由硅(gui)和氧(yang)原子交替構成，硅(gui)原子上通(tong)常連有兩個有機(ji)基團的(de)(de)橡膠。普通(tong)的(de)(de)硅(gui)橡膠主要由含甲(jia)基和少量乙烯基的(de)(de)硅(gui)氧(yang)鏈節組(zu)成。苯基的(de)(de)引(yin)入(ru)可(ke)提高(gao)硅(gui)橡膠的(de)(de)耐高(gao)、低溫(wen)性(xing)(xing)(xing)能，三氟丙基及氰基的(de)(de)引(yin)入(ru)則可(ke)提高(gao)硅(gui)橡膠的(de)(de)耐溫(wen)及耐油性(xing)(xing)(xing)能。硅(gui)橡膠耐低溫(wen)性(xing)(xing)(xing)能良好，一般(ban)在(zai)-55℃下仍(reng)能工(gong)作(zuo)。引(yin)入(ru)苯基后(hou)，可(ke)達-73℃。硅(gui)橡膠的(de)(de)耐熱性(xing)(xing)(xing)能也很突(tu)出，在(zai)180℃下可(ke)長期工(gong)作(zuo)，稍高(gao)于200℃也能承受數周或更長時間仍(reng)有彈性(xing)(xing)(xing)，瞬時可(ke)耐300℃以上的(de)(de)高(gao)溫(wen)。硅(gui)橡膠的(de)(de)透氣性(xing)(xing)(xing)好，氧(yang)氣透過率在(zai)合成聚合物中是較高(gao)的(de)(de)。此外，硅(gui)橡膠還(huan)具有生理惰性(xing)(xing)(xing)、不會導(dao)致凝血的(de)(de)突(tu)出特性(xing)(xing)(xing)，因此在(zai)醫用(yong)領域應(ying)用(yong)廣(guang)泛(fan)。

主要品種

硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)分類的(de)方法很多(duo)，通(tong)常按(an)固化前的(de)形態(tai)分為固體硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)和(he)液(ye)體硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)；按(an)硫(liu)化溫(wen)(wen)度分為室(shi)溫(wen)(wen)硫(liu)化硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)，高(gao)溫(wen)(wen)硫(liu)化硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)；按(an)所(suo)用單體的(de)不(bu)同(tong)，可(ke)分為甲(jia)(jia)基(ji)(ji)(ji)乙烯基(ji)(ji)(ji)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)，甲(jia)(jia)基(ji)(ji)(ji)苯基(ji)(ji)(ji)乙烯基(ji)(ji)(ji)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)、氟(fu)硅(gui)，腈硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)等；按(an)性能和(he)用途的(de)不(bu)同(tong)又(you)可(ke)分為通(tong)用型(xing)、超耐(nai)(nai)低溫(wen)(wen)型(xing)、超耐(nai)(nai)高(gao)溫(wen)(wen)型(xing)、高(gao)強力型(xing)、耐(nai)(nai)油型(xing)、醫用型(xing)等等。

發展史

硅橡膠(jiao)(jiao)早(zao)期是由美國(guo)(guo)以三氯化(hua)鐵為(wei)催化(hua)劑合成(cheng)的(de)(de)。1945年，硅橡膠(jiao)(jiao)產(chan)(chan)品(pin)問世。1948年，采用高(gao)比表(biao)面(mian)積的(de)(de)氣相法白炭黑補強的(de)(de)硅橡膠(jiao)(jiao)研制成(cheng)功，使硅橡膠(jiao)(jiao)的(de)(de)性能躍升到(dao)實用階段，奠定了(le)現代硅橡膠(jiao)(jiao)生(sheng)產(chan)(chan)技術的(de)(de)基(ji)礎。從二(er)甲基(ji)二(er)氯硅烷(wan)合成(cheng)開始生(sheng)產(chan)(chan)硅橡膠(jiao)(jiao)的(de)(de)國(guo)(guo)家(jia)有美國(guo)(guo)。俄(e)羅斯(si)、德(de)國(guo)(guo)、日本、韓國(guo)(guo)和(he)中國(guo)(guo)等。中國(guo)(guo)硅橡膠(jiao)(jiao)的(de)(de)工(gong)業化(hua)研究始于(yu)1957年，多(duo)家(jia)研究所和(he)企(qi)業陸續開發出(chu)各種硅橡膠(jiao)(jiao)。到(dao)2003年底(di)，中國(guo)(guo)硅橡膠(jiao)(jiao)生(sheng)產(chan)(chan)能力(li)為(wei)135千噸，其中高(gao)溫膠(jiao)(jiao)100千噸。

高溫硫化硅橡膠

高溫硫化(hua)(hua)(hua)硅橡膠(jiao)(jiao)是(shi)(shi)指聚硅氧烷變(bian)成(cheng)(cheng)彈性體的(de)(de)過程(cheng)是(shi)(shi)經過高溫（110-170℃）硫化(hua)(hua)(hua)成(cheng)(cheng)型(xing)的(de)(de)。它主要(yao)以高分子量(liang)的(de)(de)聚甲基(ji)乙烯基(ji)硅氧烷為生膠(jiao)(jiao)，混入補強(qiang)填(tian)料、硫化(hua)(hua)(hua)劑等，在加(jia)(jia)熱加(jia)(jia)壓下硫化(hua)(hua)(hua)成(cheng)(cheng)彈性體。硅橡膠(jiao)(jiao)的(de)(de)補強(qiang)主要(yao)是(shi)(shi)各種(zhong)類型(xing)的(de)(de)白炭黑，可使硫化(hua)(hua)(hua)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)強(qiang)度增加(jia)(jia)數(shu)十倍(bei)。有(you)時(shi)為了降低成(cheng)(cheng)本(ben)或改善(shan)膠(jiao)(jiao)料性能及賦(fu)予硫化(hua)(hua)(hua)膠(jiao)(jiao)各種(zhong)特殊的(de)(de)性能，也加(jia)(jia)入相應(ying)的(de)(de)各種(zhong)添加(jia)(jia)劑。硫化(hua)(hua)(hua)劑是(shi)(shi)各種(zhong)有(you)機過氧化(hua)(hua)(hua)物或加(jia)(jia)成(cheng)(cheng)反(fan)應(ying)催化(hua)(hua)(hua)劑。

加工成型方法如(ru)圖所示。一(yi)次硫化(hua)的目的是進行(xing)高分(fen)子鏈的交聯(lian)反應；二次硫化(hua)的目的是進行(xing)補充(chong)交聯(lian)、驅除硫化(hua)劑分(fen)解產(chan)物(wu)和其他揮發性(xing)化(hua)合(he)物(wu)以穩(wen)定硫化(hua)膠(jiao)的各項性(xing)能。常用的設備(bei)有(you)開放式(shi)煉膠(jiao)機(ji)、捏合(he)機(ji)及(ji)真(zhen)空(kong)密(mi)煉機(ji)。

主要性能

（1）高溫(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)顯著(zhu)的(de)特征是(shi)高溫(wen)(wen)穩(wen)定性(xing)(xing)(xing)(xing)，雖然常(chang)溫(wen)(wen)下(xia)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)的(de)強度僅是(shi)天然橡(xiang)膠(jiao)或(huo)某些合成橡(xiang)膠(jiao)的(de)一半，但(dan)在(zai)200℃以上的(de)高溫(wen)(wen)環境下(xia)，硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)仍(reng)能(neng)(neng)(neng)保持(chi)一定的(de)柔(rou)韌性(xing)(xing)(xing)(xing)、回彈(dan)性(xing)(xing)(xing)(xing)和表面硬度，且力學(xue)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)無(wu)(wu)明(ming)顯變(bian)化。（2）低溫(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)的(de)玻璃化溫(wen)(wen)度一般(ban)為-70~-50℃，特殊配方可達-100℃，表明(ming)其低溫(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)優異(yi)。這對航空、宇航工業的(de)意(yi)義重大。（3）耐(nai)候性(xing)(xing)(xing)(xing)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)中Si-O-Si鍵對氧(yang)(yang)(yang)、臭氧(yang)(yang)(yang)及紫(zi)外線等十分穩(wen)定，在(zai)不(bu)加(jia)任何添加(jia)劑的(de)情況下(xia)，就具(ju)有(you)優良(liang)的(de)耐(nai)候性(xing)(xing)(xing)(xing)。（4）電(dian)氣(qi)(qi)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)具(ju)有(you)優異(yi)的(de)絕緣性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)，耐(nai)電(dian)暈(yun)性(xing)(xing)(xing)(xing)和耐(nai)電(dian)弧性(xing)(xing)(xing)(xing)也(ye)非(fei)常(chang)好。（5）物理(li)機(ji)械(xie)(xie)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)常(chang)溫(wen)(wen)下(xia)的(de)物理(li)機(ji)械(xie)(xie)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)比(bi)通用(yong)橡(xiang)膠(jiao)差，但(dan)在(zai)150℃的(de)高溫(wen)(wen)和-50℃的(de)低溫(wen)(wen)下(xia)，其物理(li)機(ji)械(xie)(xie)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)優于(yu)通用(yong)橡(xiang)膠(jiao)。（6）耐(nai)油(you)及化學(xue)試劑性(xing)(xing)(xing)(xing)。普通硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)具(ju)有(you)中等的(de)耐(nai)油(you)、耐(nai)溶劑性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。（7）氣(qi)(qi)體(ti)透(tou)過(guo)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。室溫(wen)(wen)下(xia)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)對空氣(qi)(qi)、氮(dan)、氧(yang)(yang)(yang)、二氧(yang)(yang)(yang)化碳等氣(qi)(qi)體(ti)的(de)透(tou)氣(qi)(qi)性(xing)(xing)(xing)(xing)比(bi)天然橡(xiang)膠(jiao)高出30-50倍(bei)。（8）生理(li)惰性(xing)(xing)(xing)(xing)。硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)無(wu)(wu)毒，無(wu)(wu)味，無(wu)(wu)嗅，與人(ren)體(ti)組(zu)織(zhi)不(bu)粘連，具(ju)有(you)抗(kang)凝血作用(yong)，對肌體(ti)組(zu)織(zhi)的(de)反應性(xing)(xing)(xing)(xing)非(fei)常(chang)少(shao)。特別適(shi)合作為醫用(yong)材料。

硅橡膠的用量

據(ju)中國汽(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)工業(ye)協會統計，2012年(nian)，汽(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)產銷分(fen)別(bie)(bie)達(da)到1927.18萬輛(liang)和1930.64萬輛(liang)，同比分(fen)別(bie)(bie)增(zeng)(zeng)長(chang)4.63%和4.33%，汽(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)工業(ye)硅(gui)橡膠(jiao)的(de)(de)用量約達(da)2.0萬t。根(gen)據(ju)觀研天(tian)下(xia)的(de)(de)新研究(jiu)，增(zeng)(zeng)加有機硅(gui)材料在汽(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)零部件方(fang)面(mian)的(de)(de)用量，可以大(da)幅度(du)提高(gao)汽(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)的(de)(de)安(an)全性(xing)能，因此，汽(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)產量和單車(che)(che)(che)(che)用量水平的(de)(de)提高(gao)都將推動汽(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)工業(ye)對硅(gui)橡膠(jiao)需(xu)求的(de)(de)增(zeng)(zeng)加。國家(jia)鼓勵(li)自主(zhu)品(pin)(pin)牌的(de)(de)汽(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)發展，關鍵(jian)汽(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)零部件實現自主(zhu)化，《2012年(nian)度(du)黨政(zheng)機關公務用車(che)(che)(che)(che)選用車(che)(che)(che)(che)型目錄(lu)（征(zheng)求意見稿）》為(wei)(wei)(wei)自主(zhu)品(pin)(pin)牌擴大(da)在政(zheng)府(fu)采購(gou)的(de)(de)市場份(fen)額，為(wei)(wei)(wei)改(gai)變(bian)目前國內政(zheng)府(fu)采購(gou)以合資(zi)品(pin)(pin)牌產品(pin)(pin)為(wei)(wei)(wei)主(zhu)的(de)(de)局(ju)面(mian)提供了保障(zhang)(zhang)。促進自主(zhu)品(pin)(pin)牌發展，國產汽(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)業(ye)的(de)(de)繁榮將為(wei)(wei)(wei)汽(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)膠(jiao)的(de)(de)應用提供有力(li)保障(zhang)(zhang)。預(yu)測未來3年(nian)，我國室(shi)溫硫化硅(gui)橡膠(jiao)在汽(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)行(xing)業(ye)將以年(nian)均(jun)20%增(zeng)(zeng)長(chang)。

此(ci)外，硅(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)是重要的(de)(de)(de)(de)非石(shi)(shi)油(you)基(ji)合(he)(he)(he)(he)成(cheng)(cheng)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)，約占(zhan)非石(shi)(shi)油(you)基(ji)合(he)(he)(he)(he)成(cheng)(cheng)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)消費(fei)量的(de)(de)(de)(de)98%。但因(yin)(yin)為(wei)石(shi)(shi)油(you)價格的(de)(de)(de)(de)大(da)幅(fu)上漲，同時我國(guo)(guo)在硅(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)關鍵原料(liao)有機硅(gui)(gui)單(dan)(dan)體的(de)(de)(de)(de)生產(chan)技(ji)術方(fang)面取(qu)得突破，有機硅(gui)(gui)單(dan)(dan)體的(de)(de)(de)(de)生產(chan)技(ji)術在2005年前(qian)被幾家跨國(guo)(guo)公司壟斷，但目前(qian)我國(guo)(guo)已發展(zhan)(zhan)成(cheng)(cheng)為(wei)全球有機硅(gui)(gui)單(dan)(dan)體第(di)1大(da)國(guo)(guo)，這2個方(fang)面原因(yin)(yin)使硅(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)價格從2011年起開(kai)始低于石(shi)(shi)油(you)基(ji)合(he)(he)(he)(he)成(cheng)(cheng)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)，僅約為(wei)大(da)宗石(shi)(shi)油(you)基(ji)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)80%～90%，成(cheng)(cheng)為(wei)廉價的(de)(de)(de)(de)合(he)(he)(he)(he)成(cheng)(cheng)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)，并開(kai)始大(da)規(gui)模(mo)替代石(shi)(shi)油(you)基(ji)合(he)(he)(he)(he)成(cheng)(cheng)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)。這將極大(da)拓展(zhan)(zhan)有機硅(gui)(gui)產(chan)業的(de)(de)(de)(de)市(shi)場空間，同時將帶(dai)動硅(gui)(gui)油(you)、硅(gui)(gui)烷偶聯劑和硅(gui)(gui)樹脂等(deng)其他(ta)有機硅(gui)(gui)產(chan)品的(de)(de)(de)(de)消費(fei)。