硅橡膠是指(zhi)主(zhu)鏈(lian)由(you)硅(gui)和(he)氧原(yuan)子交替構成，硅(gui)原(yuan)子上通常連(lian)有兩個(ge)有機基團的(de)(de)橡膠(jiao)(jiao)。普通的(de)(de)硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)主(zhu)要由(you)含甲基和(he)少量乙烯(xi)基的(de)(de)硅(gui)氧鏈(lian)節組(zu)成。苯基的(de)(de)引(yin)(yin)入可提高硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)的(de)(de)耐(nai)高、低溫性(xing)能(neng)(neng)，三氟丙基及氰基的(de)(de)引(yin)(yin)入則可提高硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)的(de)(de)耐(nai)溫及耐(nai)油性(xing)能(neng)(neng)。硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)耐(nai)低溫性(xing)能(neng)(neng)良好(hao)(hao)，一般在-55℃下仍能(neng)(neng)工作。引(yin)(yin)入苯基后，可達(da)-73℃。硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)的(de)(de)耐(nai)熱性(xing)能(neng)(neng)也(ye)很(hen)突出(chu)，在180℃下可長期工作，稍高于200℃也(ye)能(neng)(neng)承受數周或更長時(shi)間仍有彈性(xing)，瞬時(shi)可耐(nai)300℃以上的(de)(de)高溫。硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)的(de)(de)透(tou)氣性(xing)好(hao)(hao)，氧氣透(tou)過率(lv)在合成聚合物中是較高的(de)(de)。此外，硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)還具有生理(li)惰性(xing)、不(bu)會導致凝(ning)血的(de)(de)突出(chu)特(te)性(xing)，因此在醫用(yong)領域應(ying)用(yong)廣泛。

主要品種

硅(gui)橡膠(jiao)分類的(de)方(fang)法很(hen)多，通常按(an)固化前的(de)形態分為(wei)固體硅(gui)橡膠(jiao)和液體硅(gui)橡膠(jiao)；按(an)硫(liu)化溫(wen)度(du)分為(wei)室溫(wen)硫(liu)化硅(gui)橡膠(jiao)，高溫(wen)硫(liu)化硅(gui)橡膠(jiao)；按(an)所用(yong)單體的(de)不(bu)同(tong)，可分為(wei)甲基(ji)乙(yi)烯基(ji)硅(gui)橡膠(jiao)，甲基(ji)苯基(ji)乙(yi)烯基(ji)硅(gui)橡膠(jiao)、氟硅(gui)，腈硅(gui)橡膠(jiao)等(deng)；按(an)性能和用(yong)途(tu)的(de)不(bu)同(tong)又可分為(wei)通用(yong)型(xing)(xing)、超耐低溫(wen)型(xing)(xing)、超耐高溫(wen)型(xing)(xing)、高強力型(xing)(xing)、耐油型(xing)(xing)、醫用(yong)型(xing)(xing)等(deng)等(deng)。

發展史

硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)早(zao)期是由美國(guo)以三氯化鐵為催化劑合成(cheng)的(de)(de)。1945年(nian)(nian)(nian)，硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)產(chan)品問世。1948年(nian)(nian)(nian)，采(cai)用高比表面積(ji)的(de)(de)氣相法白(bai)炭黑補強的(de)(de)硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)研制(zhi)成(cheng)功(gong)，使硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)的(de)(de)性能躍升到實用階段，奠定了現代硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)生(sheng)產(chan)技(ji)術的(de)(de)基礎。從二甲基二氯硅(gui)烷合成(cheng)開(kai)始生(sheng)產(chan)硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)的(de)(de)國(guo)家(jia)有美國(guo)。俄羅斯、德國(guo)、日本、韓國(guo)和(he)中國(guo)等。中國(guo)硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)的(de)(de)工業(ye)(ye)化研究始于1957年(nian)(nian)(nian)，多家(jia)研究所和(he)企業(ye)(ye)陸續開(kai)發出各(ge)種硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)。到2003年(nian)(nian)(nian)底，中國(guo)硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)生(sheng)產(chan)能力為135千噸，其(qi)中高溫膠(jiao)(jiao)100千噸。

高溫硫化硅橡膠

高(gao)溫硫化硅橡膠是(shi)指聚(ju)(ju)硅氧烷(wan)(wan)變成彈(dan)性(xing)體(ti)(ti)的(de)過程是(shi)經過高(gao)溫（110-170℃）硫化成型的(de)。它主要以高(gao)分子(zi)量的(de)聚(ju)(ju)甲基(ji)乙烯基(ji)硅氧烷(wan)(wan)為生膠，混入補強填料、硫化劑等，在加(jia)(jia)(jia)熱加(jia)(jia)(jia)壓下硫化成彈(dan)性(xing)體(ti)(ti)。硅橡膠的(de)補強主要是(shi)各(ge)種(zhong)類型的(de)白炭黑，可使(shi)硫化膠的(de)強度增加(jia)(jia)(jia)數十倍。有(you)時為了降低成本或(huo)改善膠料性(xing)能(neng)及賦予硫化膠各(ge)種(zhong)特殊的(de)性(xing)能(neng)，也加(jia)(jia)(jia)入相應(ying)的(de)各(ge)種(zhong)添加(jia)(jia)(jia)劑。硫化劑是(shi)各(ge)種(zhong)有(you)機過氧化物或(huo)加(jia)(jia)(jia)成反應(ying)催化劑。

加工成型(xing)方法如圖所示。一次(ci)硫化的(de)(de)(de)目的(de)(de)(de)是進行(xing)高(gao)分子鏈(lian)的(de)(de)(de)交聯反應(ying)；二(er)次(ci)硫化的(de)(de)(de)目的(de)(de)(de)是進行(xing)補充交聯、驅除硫化劑分解產(chan)物(wu)和(he)其他揮發性化合物(wu)以穩定(ding)硫化膠的(de)(de)(de)各(ge)項性能。常(chang)用的(de)(de)(de)設備有開放式(shi)煉膠機(ji)、捏合機(ji)及真空(kong)密(mi)煉機(ji)。

主要性能

（1）高(gao)溫(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)顯著的(de)(de)特征是(shi)高(gao)溫(wen)穩定(ding)(ding)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)，雖(sui)然(ran)常溫(wen)下(xia)(xia)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)強度僅是(shi)天然(ran)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)或某些(xie)合(he)成橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)一半，但在(zai)200℃以上的(de)(de)高(gao)溫(wen)環境下(xia)(xia)，硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)仍能(neng)(neng)保(bao)持(chi)一定(ding)(ding)的(de)(de)柔韌性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)、回彈性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)和(he)表面(mian)硬度，且力學性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)無(wu)明(ming)顯變化(hua)。（2）低溫(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)玻璃化(hua)溫(wen)度一般為-70~-50℃，特殊(shu)配方可達(da)-100℃，表明(ming)其低溫(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)優(you)異。這對(dui)(dui)航空(kong)、宇航工業的(de)(de)意義重大。（3）耐(nai)候性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)中(zhong)Si-O-Si鍵(jian)對(dui)(dui)氧(yang)、臭(chou)氧(yang)及紫外(wai)線等十分穩定(ding)(ding)，在(zai)不加任何(he)添(tian)加劑的(de)(de)情況下(xia)(xia)，就(jiu)具(ju)有優(you)良的(de)(de)耐(nai)候性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)。（4）電氣(qi)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)具(ju)有優(you)異的(de)(de)絕緣性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)，耐(nai)電暈性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)和(he)耐(nai)電弧(hu)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)也(ye)非常好。（5）物(wu)理(li)機械性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)常溫(wen)下(xia)(xia)的(de)(de)物(wu)理(li)機械性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)比通用(yong)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)差，但在(zai)150℃的(de)(de)高(gao)溫(wen)和(he)-50℃的(de)(de)低溫(wen)下(xia)(xia)，其物(wu)理(li)機械性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)優(you)于通用(yong)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)。（6）耐(nai)油及化(hua)學試劑性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)。普(pu)通硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)具(ju)有中(zhong)等的(de)(de)耐(nai)油、耐(nai)溶劑性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。（7）氣(qi)體透過性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。室溫(wen)下(xia)(xia)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)對(dui)(dui)空(kong)氣(qi)、氮、氧(yang)、二氧(yang)化(hua)碳(tan)等氣(qi)體的(de)(de)透氣(qi)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)比天然(ran)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)高(gao)出30-50倍(bei)。（8）生(sheng)理(li)惰性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)。硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)無(wu)毒，無(wu)味，無(wu)嗅，與人體組織不粘連(lian)，具(ju)有抗凝血作用(yong)，對(dui)(dui)肌體組織的(de)(de)反應性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)非常少。特別適合(he)作為醫用(yong)材料。

硅橡膠的用量

據中(zhong)國(guo)汽(qi)(qi)車(che)工業(ye)(ye)(ye)協會(hui)統計，2012年(nian)，汽(qi)(qi)車(che)產(chan)(chan)銷分(fen)別達(da)到1927.18萬輛和1930.64萬輛，同比分(fen)別增(zeng)長(chang)4.63%和4.33%，汽(qi)(qi)車(che)工業(ye)(ye)(ye)硅橡膠(jiao)的(de)(de)用(yong)量(liang)(liang)約達(da)2.0萬t。根據觀研天下的(de)(de)新研究，增(zeng)加有(you)機硅材料在汽(qi)(qi)車(che)零部件(jian)方(fang)面的(de)(de)用(yong)量(liang)(liang)，可(ke)以(yi)大幅度提高汽(qi)(qi)車(che)的(de)(de)安全性能，因(yin)此，汽(qi)(qi)車(che)產(chan)(chan)量(liang)(liang)和單車(che)用(yong)量(liang)(liang)水平的(de)(de)提高都將(jiang)推動汽(qi)(qi)車(che)工業(ye)(ye)(ye)對硅橡膠(jiao)需求的(de)(de)增(zeng)加。國(guo)家(jia)鼓勵自(zi)主品(pin)牌(pai)的(de)(de)汽(qi)(qi)車(che)發展，關鍵(jian)汽(qi)(qi)車(che)零部件(jian)實現(xian)自(zi)主化，《2012年(nian)度黨政機關公務用(yong)車(che)選用(yong)車(che)型目錄(lu)（征求意見(jian)稿(gao)）》為(wei)自(zi)主品(pin)牌(pai)擴(kuo)大在政府采購(gou)的(de)(de)市場(chang)份額，為(wei)改變目前國(guo)內政府采購(gou)以(yi)合資(zi)品(pin)牌(pai)產(chan)(chan)品(pin)為(wei)主的(de)(de)局面提供了保障。促進自(zi)主品(pin)牌(pai)發展，國(guo)產(chan)(chan)汽(qi)(qi)車(che)業(ye)(ye)(ye)的(de)(de)繁榮將(jiang)為(wei)汽(qi)(qi)車(che)膠(jiao)的(de)(de)應用(yong)提供有(you)力保障。預測(ce)未來3年(nian)，我國(guo)室溫硫化硅橡膠(jiao)在汽(qi)(qi)車(che)行業(ye)(ye)(ye)將(jiang)以(yi)年(nian)均20%增(zeng)長(chang)。

此外，硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)是重要的(de)(de)(de)(de)非(fei)石(shi)油(you)基(ji)(ji)合(he)成(cheng)(cheng)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)，約(yue)(yue)占非(fei)石(shi)油(you)基(ji)(ji)合(he)成(cheng)(cheng)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)消(xiao)費量(liang)的(de)(de)(de)(de)98%。但(dan)(dan)因(yin)為石(shi)油(you)價格的(de)(de)(de)(de)大(da)幅上(shang)漲(zhang)，同時(shi)我國在硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)關鍵原料有機硅(gui)單(dan)(dan)體(ti)的(de)(de)(de)(de)生產(chan)技(ji)術方(fang)面取得突破，有機硅(gui)單(dan)(dan)體(ti)的(de)(de)(de)(de)生產(chan)技(ji)術在2005年前被幾家跨國公司壟斷，但(dan)(dan)目前我國已發(fa)展(zhan)成(cheng)(cheng)為全球有機硅(gui)單(dan)(dan)體(ti)第1大(da)國，這2個方(fang)面原因(yin)使硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)價格從2011年起開始低于石(shi)油(you)基(ji)(ji)合(he)成(cheng)(cheng)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)，僅約(yue)(yue)為大(da)宗石(shi)油(you)基(ji)(ji)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)80%～90%，成(cheng)(cheng)為廉價的(de)(de)(de)(de)合(he)成(cheng)(cheng)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)，并開始大(da)規模(mo)替代石(shi)油(you)基(ji)(ji)合(he)成(cheng)(cheng)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)。這將極大(da)拓展(zhan)有機硅(gui)產(chan)業的(de)(de)(de)(de)市(shi)場空間，同時(shi)將帶動硅(gui)油(you)、硅(gui)烷偶聯劑(ji)和(he)硅(gui)樹脂等其他有機硅(gui)產(chan)品的(de)(de)(de)(de)消(xiao)費。