硅橡膠是指主鏈由(you)硅(gui)(gui)和氧原(yuan)子交(jiao)替構成(cheng)，硅(gui)(gui)原(yuan)子上(shang)(shang)通常連(lian)有兩個有機基(ji)團的(de)(de)橡膠(jiao)。普通的(de)(de)硅(gui)(gui)橡膠(jiao)主要(yao)由(you)含甲基(ji)和少量乙烯基(ji)的(de)(de)硅(gui)(gui)氧鏈節組(zu)成(cheng)。苯基(ji)的(de)(de)引(yin)入可提高硅(gui)(gui)橡膠(jiao)的(de)(de)耐(nai)高、低溫(wen)性(xing)能，三氟丙基(ji)及氰(qing)基(ji)的(de)(de)引(yin)入則(ze)可提高硅(gui)(gui)橡膠(jiao)的(de)(de)耐(nai)溫(wen)及耐(nai)油性(xing)能。硅(gui)(gui)橡膠(jiao)耐(nai)低溫(wen)性(xing)能良好，一般在(zai)-55℃下仍能工作。引(yin)入苯基(ji)后(hou)，可達(da)-73℃。硅(gui)(gui)橡膠(jiao)的(de)(de)耐(nai)熱(re)性(xing)能也很突出，在(zai)180℃下可長期工作，稍高于200℃也能承(cheng)受數(shu)周或(huo)更長時間仍有彈性(xing)，瞬(shun)時可耐(nai)300℃以上(shang)(shang)的(de)(de)高溫(wen)。硅(gui)(gui)橡膠(jiao)的(de)(de)透氣(qi)性(xing)好，氧氣(qi)透過率在(zai)合成(cheng)聚合物中是較高的(de)(de)。此(ci)(ci)外，硅(gui)(gui)橡膠(jiao)還具有生(sheng)理惰性(xing)、不會導致凝血(xue)的(de)(de)突出特性(xing)，因此(ci)(ci)在(zai)醫用領域(yu)應(ying)用廣泛。

主要品種

硅(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)分(fen)類的方法很多(duo)，通常按(an)固化(hua)(hua)前的形態分(fen)為(wei)固體硅(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)和液體硅(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)；按(an)硫(liu)化(hua)(hua)溫度分(fen)為(wei)室溫硫(liu)化(hua)(hua)硅(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)，高溫硫(liu)化(hua)(hua)硅(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)；按(an)所用單體的不同，可(ke)分(fen)為(wei)甲基乙(yi)烯(xi)基硅(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)，甲基苯基乙(yi)烯(xi)基硅(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)、氟硅(gui)(gui)(gui)，腈(jing)硅(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)等(deng)；按(an)性能和用途的不同又可(ke)分(fen)為(wei)通用型(xing)、超耐低溫型(xing)、超耐高溫型(xing)、高強力型(xing)、耐油(you)型(xing)、醫用型(xing)等(deng)等(deng)。

發展史

硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)早期是由(you)美(mei)國(guo)以三氯化(hua)(hua)鐵(tie)為催(cui)化(hua)(hua)劑(ji)合成的(de)(de)。1945年，硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)產(chan)品問(wen)世(shi)。1948年，采用(yong)高比表面(mian)積(ji)的(de)(de)氣(qi)相(xiang)法白炭黑補強的(de)(de)硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)研(yan)(yan)制成功，使(shi)硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)的(de)(de)性能躍升到(dao)實用(yong)階段，奠定(ding)了(le)現代(dai)硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)生(sheng)(sheng)產(chan)技(ji)術的(de)(de)基(ji)礎。從(cong)二甲基(ji)二氯硅(gui)烷合成開始生(sheng)(sheng)產(chan)硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)的(de)(de)國(guo)家有(you)美(mei)國(guo)。俄羅斯(si)、德國(guo)、日本(ben)、韓國(guo)和中(zhong)國(guo)等。中(zhong)國(guo)硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)的(de)(de)工業化(hua)(hua)研(yan)(yan)究始于(yu)1957年，多家研(yan)(yan)究所(suo)和企(qi)業陸續開發出各種硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)。到(dao)2003年底，中(zhong)國(guo)硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)生(sheng)(sheng)產(chan)能力為135千(qian)噸(dun)，其中(zhong)高溫膠(jiao)(jiao)100千(qian)噸(dun)。

高溫硫化硅橡膠

高溫(wen)硫化(hua)(hua)(hua)硅(gui)橡膠(jiao)是(shi)指聚硅(gui)氧烷(wan)變成(cheng)(cheng)彈性體的(de)(de)(de)過程是(shi)經過高溫(wen)（110-170℃）硫化(hua)(hua)(hua)成(cheng)(cheng)型的(de)(de)(de)。它主要(yao)以高分子量的(de)(de)(de)聚甲基乙烯基硅(gui)氧烷(wan)為生膠(jiao)，混(hun)入(ru)補強(qiang)填料、硫化(hua)(hua)(hua)劑(ji)(ji)等，在(zai)加熱加壓(ya)下(xia)硫化(hua)(hua)(hua)成(cheng)(cheng)彈性體。硅(gui)橡膠(jiao)的(de)(de)(de)補強(qiang)主要(yao)是(shi)各種(zhong)類型的(de)(de)(de)白(bai)炭黑，可(ke)使硫化(hua)(hua)(hua)膠(jiao)的(de)(de)(de)強(qiang)度增加數十倍。有時為了降低(di)成(cheng)(cheng)本或(huo)改善(shan)膠(jiao)料性能及賦予(yu)硫化(hua)(hua)(hua)膠(jiao)各種(zhong)特殊的(de)(de)(de)性能，也加入(ru)相應(ying)的(de)(de)(de)各種(zhong)添(tian)加劑(ji)(ji)。硫化(hua)(hua)(hua)劑(ji)(ji)是(shi)各種(zhong)有機過氧化(hua)(hua)(hua)物(wu)或(huo)加成(cheng)(cheng)反應(ying)催化(hua)(hua)(hua)劑(ji)(ji)。

加工成型(xing)方法如圖所示。一次(ci)硫(liu)(liu)化的(de)目的(de)是(shi)進(jin)行(xing)高分子鏈的(de)交聯反應；二次(ci)硫(liu)(liu)化的(de)目的(de)是(shi)進(jin)行(xing)補(bu)充交聯、驅除(chu)硫(liu)(liu)化劑(ji)分解(jie)產物和其他揮發(fa)性(xing)化合物以穩定硫(liu)(liu)化膠的(de)各項性(xing)能(neng)。常(chang)用的(de)設(she)備有開(kai)放式(shi)煉膠機、捏(nie)合機及真空(kong)密煉機。

主要性能

（1）高(gao)(gao)(gao)溫(wen)(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)顯(xian)著的(de)(de)(de)特(te)(te)征是(shi)高(gao)(gao)(gao)溫(wen)(wen)(wen)穩(wen)定(ding)(ding)性(xing)(xing)(xing)(xing)，雖然常(chang)(chang)溫(wen)(wen)(wen)下(xia)(xia)(xia)(xia)(xia)硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)強度(du)僅是(shi)天(tian)然橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)或某些合(he)(he)成橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)一(yi)半(ban)，但在(zai)(zai)200℃以上的(de)(de)(de)高(gao)(gao)(gao)溫(wen)(wen)(wen)環境下(xia)(xia)(xia)(xia)(xia)，硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)仍能(neng)(neng)保持(chi)一(yi)定(ding)(ding)的(de)(de)(de)柔韌(ren)性(xing)(xing)(xing)(xing)、回彈性(xing)(xing)(xing)(xing)和(he)(he)表面(mian)硬度(du)，且力學性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)無明顯(xian)變化(hua)。（2）低(di)(di)溫(wen)(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)玻璃(li)化(hua)溫(wen)(wen)(wen)度(du)一(yi)般為-70~-50℃，特(te)(te)殊配方可(ke)達-100℃，表明其(qi)低(di)(di)溫(wen)(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)優異。這對(dui)(dui)(dui)航空(kong)、宇航工業的(de)(de)(de)意義(yi)重大。（3）耐候性(xing)(xing)(xing)(xing)硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)中Si-O-Si鍵對(dui)(dui)(dui)氧(yang)、臭氧(yang)及紫外線等十分穩(wen)定(ding)(ding)，在(zai)(zai)不(bu)加任何(he)添加劑的(de)(de)(de)情況下(xia)(xia)(xia)(xia)(xia)，就具(ju)有(you)(you)優良的(de)(de)(de)耐候性(xing)(xing)(xing)(xing)。（4）電(dian)(dian)氣(qi)(qi)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)具(ju)有(you)(you)優異的(de)(de)(de)絕(jue)緣(yuan)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)，耐電(dian)(dian)暈(yun)性(xing)(xing)(xing)(xing)和(he)(he)耐電(dian)(dian)弧性(xing)(xing)(xing)(xing)也(ye)非常(chang)(chang)好。（5）物(wu)理(li)機(ji)(ji)械(xie)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)常(chang)(chang)溫(wen)(wen)(wen)下(xia)(xia)(xia)(xia)(xia)的(de)(de)(de)物(wu)理(li)機(ji)(ji)械(xie)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)比通(tong)用橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)差，但在(zai)(zai)150℃的(de)(de)(de)高(gao)(gao)(gao)溫(wen)(wen)(wen)和(he)(he)-50℃的(de)(de)(de)低(di)(di)溫(wen)(wen)(wen)下(xia)(xia)(xia)(xia)(xia)，其(qi)物(wu)理(li)機(ji)(ji)械(xie)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)優于通(tong)用橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)。（6）耐油(you)及化(hua)學試劑性(xing)(xing)(xing)(xing)。普通(tong)硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)具(ju)有(you)(you)中等的(de)(de)(de)耐油(you)、耐溶劑性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。（7）氣(qi)(qi)體透過性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。室(shi)溫(wen)(wen)(wen)下(xia)(xia)(xia)(xia)(xia)硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)對(dui)(dui)(dui)空(kong)氣(qi)(qi)、氮(dan)、氧(yang)、二(er)氧(yang)化(hua)碳等氣(qi)(qi)體的(de)(de)(de)透氣(qi)(qi)性(xing)(xing)(xing)(xing)比天(tian)然橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)高(gao)(gao)(gao)出30-50倍(bei)。（8）生理(li)惰性(xing)(xing)(xing)(xing)。硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)無毒，無味，無嗅，與人體組織不(bu)粘連，具(ju)有(you)(you)抗凝血作用，對(dui)(dui)(dui)肌體組織的(de)(de)(de)反應性(xing)(xing)(xing)(xing)非常(chang)(chang)少(shao)。特(te)(te)別(bie)適合(he)(he)作為醫用材料。

硅橡膠的用量

據中國汽(qi)車(che)工業(ye)協會統(tong)計，2012年(nian)，汽(qi)車(che)產銷分別達到1927.18萬輛(liang)和(he)(he)1930.64萬輛(liang)，同比分別增長(chang)4.63%和(he)(he)4.33%，汽(qi)車(che)工業(ye)硅(gui)橡膠(jiao)的(de)(de)用(yong)量(liang)約(yue)達2.0萬t。根據觀(guan)研天下(xia)的(de)(de)新(xin)研究，增加有機硅(gui)材料(liao)在(zai)(zai)汽(qi)車(che)零部(bu)件方面(mian)的(de)(de)用(yong)量(liang)，可以(yi)大(da)幅(fu)度提(ti)高汽(qi)車(che)的(de)(de)安(an)全性能，因此，汽(qi)車(che)產量(liang)和(he)(he)單車(che)用(yong)量(liang)水(shui)平(ping)的(de)(de)提(ti)高都將推動汽(qi)車(che)工業(ye)對硅(gui)橡膠(jiao)需求(qiu)的(de)(de)增加。國家鼓勵自主(zhu)品(pin)牌的(de)(de)汽(qi)車(che)發(fa)展(zhan)，關鍵(jian)汽(qi)車(che)零部(bu)件實現自主(zhu)化(hua)，《2012年(nian)度黨(dang)政(zheng)機關公務用(yong)車(che)選用(yong)車(che)型(xing)目(mu)錄（征求(qiu)意見稿）》為(wei)(wei)自主(zhu)品(pin)牌擴大(da)在(zai)(zai)政(zheng)府采購的(de)(de)市場份(fen)額(e)，為(wei)(wei)改變目(mu)前(qian)國內政(zheng)府采購以(yi)合(he)資品(pin)牌產品(pin)為(wei)(wei)主(zhu)的(de)(de)局面(mian)提(ti)供了保障。促進自主(zhu)品(pin)牌發(fa)展(zhan)，國產汽(qi)車(che)業(ye)的(de)(de)繁榮將為(wei)(wei)汽(qi)車(che)膠(jiao)的(de)(de)應用(yong)提(ti)供有力保障。預測未來3年(nian)，我國室溫硫化(hua)硅(gui)橡膠(jiao)在(zai)(zai)汽(qi)車(che)行業(ye)將以(yi)年(nian)均(jun)20%增長(chang)。

此(ci)外，硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)是重要的(de)(de)非(fei)石油基合(he)成(cheng)(cheng)橡(xiang)膠(jiao)，約(yue)占非(fei)石油基合(he)成(cheng)(cheng)橡(xiang)膠(jiao)消(xiao)費(fei)量的(de)(de)98%。但因為石油價(jia)格的(de)(de)大(da)幅上漲，同(tong)(tong)時我(wo)國(guo)(guo)在硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)的(de)(de)關鍵原料(liao)有機(ji)硅(gui)單體(ti)的(de)(de)生(sheng)產(chan)(chan)技術方(fang)(fang)面(mian)取得(de)突(tu)破，有機(ji)硅(gui)單體(ti)的(de)(de)生(sheng)產(chan)(chan)技術在2005年前被(bei)幾家跨國(guo)(guo)公司壟斷(duan)，但目前我(wo)國(guo)(guo)已發展(zhan)成(cheng)(cheng)為全(quan)球有機(ji)硅(gui)單體(ti)第1大(da)國(guo)(guo)，這2個方(fang)(fang)面(mian)原因使硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)的(de)(de)價(jia)格從2011年起開始(shi)低于(yu)石油基合(he)成(cheng)(cheng)橡(xiang)膠(jiao)，僅約(yue)為大(da)宗石油基橡(xiang)膠(jiao)的(de)(de)80%～90%，成(cheng)(cheng)為廉價(jia)的(de)(de)合(he)成(cheng)(cheng)橡(xiang)膠(jiao)，并(bing)開始(shi)大(da)規(gui)模替代(dai)石油基合(he)成(cheng)(cheng)橡(xiang)膠(jiao)。這將(jiang)極大(da)拓展(zhan)有機(ji)硅(gui)產(chan)(chan)業(ye)的(de)(de)市場空間，同(tong)(tong)時將(jiang)帶動硅(gui)油、硅(gui)烷偶聯(lian)劑和硅(gui)樹脂(zhi)等其(qi)他(ta)有機(ji)硅(gui)產(chan)(chan)品的(de)(de)消(xiao)費(fei)。