硅橡膠是指(zhi)主(zhu)鏈由硅(gui)和氧(yang)原(yuan)子(zi)交(jiao)替構成(cheng)(cheng)，硅(gui)原(yuan)子(zi)上通(tong)常連有兩個有機基團(tuan)的(de)(de)(de)(de)橡(xiang)(xiang)膠。普(pu)通(tong)的(de)(de)(de)(de)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠主(zhu)要由含甲基和少量乙烯基的(de)(de)(de)(de)硅(gui)氧(yang)鏈節組成(cheng)(cheng)。苯基的(de)(de)(de)(de)引(yin)(yin)入(ru)可(ke)(ke)提(ti)高(gao)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠的(de)(de)(de)(de)耐高(gao)、低(di)溫性(xing)能，三氟丙基及氰基的(de)(de)(de)(de)引(yin)(yin)入(ru)則可(ke)(ke)提(ti)高(gao)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠的(de)(de)(de)(de)耐溫及耐油性(xing)能。硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠耐低(di)溫性(xing)能良好，一般在-55℃下仍能工作(zuo)。引(yin)(yin)入(ru)苯基后，可(ke)(ke)達-73℃。硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠的(de)(de)(de)(de)耐熱性(xing)能也很(hen)突出，在180℃下可(ke)(ke)長期工作(zuo)，稍高(gao)于200℃也能承受數周或更長時間(jian)仍有彈性(xing)，瞬(shun)時可(ke)(ke)耐300℃以上的(de)(de)(de)(de)高(gao)溫。硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠的(de)(de)(de)(de)透氣(qi)性(xing)好，氧(yang)氣(qi)透過率在合成(cheng)(cheng)聚合物中是較高(gao)的(de)(de)(de)(de)。此外，硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠還具有生理惰性(xing)、不會導致凝血的(de)(de)(de)(de)突出特性(xing)，因此在醫用領域應用廣泛。

主要品種

硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠分類的方法很多，通(tong)常按固化(hua)(hua)前的形態(tai)分為固體(ti)(ti)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠和液體(ti)(ti)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠；按硫化(hua)(hua)溫度分為室溫硫化(hua)(hua)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠，高溫硫化(hua)(hua)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠；按所用(yong)單體(ti)(ti)的不同(tong)，可(ke)分為甲基乙(yi)烯(xi)基硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠，甲基苯基乙(yi)烯(xi)基硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠、氟硅(gui)(gui)，腈硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠等；按性(xing)能和用(yong)途的不同(tong)又可(ke)分為通(tong)用(yong)型(xing)、超耐低(di)溫型(xing)、超耐高溫型(xing)、高強(qiang)力型(xing)、耐油(you)型(xing)、醫用(yong)型(xing)等等。

發展史

硅橡(xiang)膠(jiao)早期是(shi)由美(mei)國(guo)(guo)以三氯(lv)化鐵為(wei)催化劑合成(cheng)的(de)。1945年，硅橡(xiang)膠(jiao)產品(pin)問世。1948年，采用高比(bi)表面(mian)積的(de)氣相法白炭黑(hei)補強的(de)硅橡(xiang)膠(jiao)研(yan)制成(cheng)功，使(shi)硅橡(xiang)膠(jiao)的(de)性能躍(yue)升到(dao)實用階(jie)段，奠定了現代硅橡(xiang)膠(jiao)生產技術(shu)的(de)基礎。從二甲基二氯(lv)硅烷(wan)合成(cheng)開(kai)始生產硅橡(xiang)膠(jiao)的(de)國(guo)(guo)家有美(mei)國(guo)(guo)。俄羅斯、德(de)國(guo)(guo)、日本、韓國(guo)(guo)和(he)中國(guo)(guo)等。中國(guo)(guo)硅橡(xiang)膠(jiao)的(de)工業化研(yan)究始于(yu)1957年，多家研(yan)究所和(he)企業陸續開(kai)發出各種硅橡(xiang)膠(jiao)。到(dao)2003年底(di)，中國(guo)(guo)硅橡(xiang)膠(jiao)生產能力為(wei)135千噸，其中高溫膠(jiao)100千噸。

高溫硫化硅橡膠

高溫(wen)硫(liu)(liu)化(hua)(hua)硅橡(xiang)膠是(shi)(shi)指(zhi)聚(ju)硅氧(yang)烷變成(cheng)彈性(xing)體(ti)的(de)過程是(shi)(shi)經過高溫(wen)（110-170℃）硫(liu)(liu)化(hua)(hua)成(cheng)型的(de)。它主要以高分子量的(de)聚(ju)甲基(ji)乙烯基(ji)硅氧(yang)烷為(wei)生膠，混入補強(qiang)填料(liao)、硫(liu)(liu)化(hua)(hua)劑等，在(zai)加熱加壓下硫(liu)(liu)化(hua)(hua)成(cheng)彈性(xing)體(ti)。硅橡(xiang)膠的(de)補強(qiang)主要是(shi)(shi)各種(zhong)類型的(de)白炭黑，可(ke)使硫(liu)(liu)化(hua)(hua)膠的(de)強(qiang)度增加數十倍。有時(shi)為(wei)了降低成(cheng)本或改善(shan)膠料(liao)性(xing)能及(ji)賦予(yu)硫(liu)(liu)化(hua)(hua)膠各種(zhong)特殊的(de)性(xing)能，也加入相應的(de)各種(zhong)添加劑。硫(liu)(liu)化(hua)(hua)劑是(shi)(shi)各種(zhong)有機過氧(yang)化(hua)(hua)物或加成(cheng)反應催化(hua)(hua)劑。

加工(gong)成型方(fang)法如圖所示(shi)。一次硫(liu)化的(de)(de)(de)目的(de)(de)(de)是進行高(gao)分(fen)子(zi)鏈的(de)(de)(de)交聯反應；二次硫(liu)化的(de)(de)(de)目的(de)(de)(de)是進行補充(chong)交聯、驅除硫(liu)化劑分(fen)解產物(wu)和其他揮發(fa)性化合物(wu)以(yi)穩定硫(liu)化膠(jiao)的(de)(de)(de)各項性能。常用的(de)(de)(de)設備有(you)開放式煉膠(jiao)機、捏合機及真(zhen)空(kong)密(mi)煉機。

主要性能

（1）高溫(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)能(neng)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)顯著的(de)(de)特(te)征是高溫(wen)(wen)穩定(ding)性(xing)(xing)(xing)，雖然常(chang)溫(wen)(wen)下(xia)(xia)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)強(qiang)度(du)僅是天(tian)然橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)或某些合成橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)一半，但在200℃以上的(de)(de)高溫(wen)(wen)環(huan)境(jing)下(xia)(xia)，硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)仍能(neng)保持一定(ding)的(de)(de)柔(rou)韌性(xing)(xing)(xing)、回彈性(xing)(xing)(xing)和(he)表面硬度(du)，且(qie)力學性(xing)(xing)(xing)能(neng)無(wu)明(ming)顯變化(hua)。（2）低溫(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)能(neng)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)玻璃化(hua)溫(wen)(wen)度(du)一般為(wei)-70~-50℃，特(te)殊(shu)配方可(ke)達(da)-100℃，表明(ming)其(qi)低溫(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)能(neng)優異。這對(dui)航空(kong)、宇航工業的(de)(de)意(yi)義重大(da)。（3）耐(nai)候(hou)性(xing)(xing)(xing)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)中Si-O-Si鍵對(dui)氧、臭氧及紫外線等十分穩定(ding)，在不加任(ren)何添加劑的(de)(de)情況下(xia)(xia)，就(jiu)具有(you)優良的(de)(de)耐(nai)候(hou)性(xing)(xing)(xing)。（4）電(dian)(dian)氣性(xing)(xing)(xing)能(neng)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)具有(you)優異的(de)(de)絕緣性(xing)(xing)(xing)能(neng)，耐(nai)電(dian)(dian)暈性(xing)(xing)(xing)和(he)耐(nai)電(dian)(dian)弧性(xing)(xing)(xing)也非(fei)常(chang)好。（5）物理機械(xie)性(xing)(xing)(xing)能(neng)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)常(chang)溫(wen)(wen)下(xia)(xia)的(de)(de)物理機械(xie)性(xing)(xing)(xing)能(neng)比通(tong)用(yong)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)差，但在150℃的(de)(de)高溫(wen)(wen)和(he)-50℃的(de)(de)低溫(wen)(wen)下(xia)(xia)，其(qi)物理機械(xie)性(xing)(xing)(xing)能(neng)優于通(tong)用(yong)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)。（6）耐(nai)油及化(hua)學試劑性(xing)(xing)(xing)。普通(tong)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)具有(you)中等的(de)(de)耐(nai)油、耐(nai)溶劑性(xing)(xing)(xing)能(neng)。（7）氣體(ti)透過(guo)性(xing)(xing)(xing)能(neng)。室溫(wen)(wen)下(xia)(xia)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)對(dui)空(kong)氣、氮(dan)、氧、二氧化(hua)碳等氣體(ti)的(de)(de)透氣性(xing)(xing)(xing)比天(tian)然橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)高出(chu)30-50倍。（8）生理惰性(xing)(xing)(xing)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)無(wu)毒，無(wu)味，無(wu)嗅，與人體(ti)組織不粘連(lian)，具有(you)抗凝血作用(yong)，對(dui)肌體(ti)組織的(de)(de)反應性(xing)(xing)(xing)非(fei)常(chang)少(shao)。特(te)別(bie)適合作為(wei)醫(yi)用(yong)材料。

硅橡膠的用量

據中國(guo)汽(qi)車(che)(che)工業協會統計，2012年(nian)(nian)，汽(qi)車(che)(che)產銷分(fen)別達到1927.18萬輛和(he)1930.64萬輛，同比分(fen)別增(zeng)(zeng)長(chang)4.63%和(he)4.33%，汽(qi)車(che)(che)工業硅(gui)橡膠的(de)用量(liang)約達2.0萬t。根據觀(guan)研天(tian)下的(de)新研究，增(zeng)(zeng)加(jia)有機硅(gui)材料(liao)在(zai)汽(qi)車(che)(che)零部件方(fang)面(mian)的(de)用量(liang)，可以大幅度提高(gao)汽(qi)車(che)(che)的(de)安全(quan)性能，因此(ci)，汽(qi)車(che)(che)產量(liang)和(he)單車(che)(che)用量(liang)水平的(de)提高(gao)都將推動汽(qi)車(che)(che)工業對硅(gui)橡膠需求(qiu)的(de)增(zeng)(zeng)加(jia)。國(guo)家(jia)鼓勵(li)自(zi)主品牌的(de)汽(qi)車(che)(che)發展，關(guan)(guan)鍵汽(qi)車(che)(che)零部件實(shi)現自(zi)主化，《2012年(nian)(nian)度黨(dang)政(zheng)機關(guan)(guan)公務用車(che)(che)選用車(che)(che)型目(mu)錄（征求(qiu)意見稿）》為(wei)自(zi)主品牌擴大在(zai)政(zheng)府采(cai)購的(de)市場(chang)份額，為(wei)改變(bian)目(mu)前國(guo)內政(zheng)府采(cai)購以合(he)資品牌產品為(wei)主的(de)局面(mian)提供了(le)保障。促進自(zi)主品牌發展，國(guo)產汽(qi)車(che)(che)業的(de)繁榮(rong)將為(wei)汽(qi)車(che)(che)膠的(de)應用提供有力保障。預測未(wei)來3年(nian)(nian)，我國(guo)室溫硫化硅(gui)橡膠在(zai)汽(qi)車(che)(che)行業將以年(nian)(nian)均20%增(zeng)(zeng)長(chang)。

此外，硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)是重要(yao)的非石(shi)(shi)油(you)(you)(you)基(ji)合(he)成橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)，約(yue)占非石(shi)(shi)油(you)(you)(you)基(ji)合(he)成橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)消費量的98%。但(dan)因為石(shi)(shi)油(you)(you)(you)價(jia)(jia)格的大(da)(da)幅上漲，同時我國(guo)在(zai)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)的關鍵原料有機(ji)(ji)硅(gui)(gui)單體的生產(chan)(chan)技術(shu)方面取得(de)突破，有機(ji)(ji)硅(gui)(gui)單體的生產(chan)(chan)技術(shu)在(zai)2005年前被幾家跨國(guo)公(gong)司壟斷，但(dan)目前我國(guo)已發展(zhan)成為全球有機(ji)(ji)硅(gui)(gui)單體第1大(da)(da)國(guo)，這(zhe)2個方面原因使硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)的價(jia)(jia)格從2011年起(qi)開始低于石(shi)(shi)油(you)(you)(you)基(ji)合(he)成橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)，僅約(yue)為大(da)(da)宗(zong)石(shi)(shi)油(you)(you)(you)基(ji)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)的80%～90%，成為廉價(jia)(jia)的合(he)成橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)，并開始大(da)(da)規模替代石(shi)(shi)油(you)(you)(you)基(ji)合(he)成橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)。這(zhe)將極大(da)(da)拓展(zhan)有機(ji)(ji)硅(gui)(gui)產(chan)(chan)業的市(shi)場空(kong)間(jian)，同時將帶(dai)動硅(gui)(gui)油(you)(you)(you)、硅(gui)(gui)烷偶聯劑和硅(gui)(gui)樹(shu)脂(zhi)等(deng)其他有機(ji)(ji)硅(gui)(gui)產(chan)(chan)品的消費。