硅橡膠是指(zhi)主鏈由硅(gui)(gui)和氧(yang)原子交替構(gou)成，硅(gui)(gui)原子上通常連有兩個(ge)有機基(ji)(ji)(ji)團的(de)橡膠(jiao)。普通的(de)硅(gui)(gui)橡膠(jiao)主要由含甲基(ji)(ji)(ji)和少量乙烯基(ji)(ji)(ji)的(de)硅(gui)(gui)氧(yang)鏈節組(zu)成。苯基(ji)(ji)(ji)的(de)引入(ru)可(ke)提高(gao)硅(gui)(gui)橡膠(jiao)的(de)耐(nai)高(gao)、低溫(wen)性(xing)(xing)能，三氟丙基(ji)(ji)(ji)及氰基(ji)(ji)(ji)的(de)引入(ru)則可(ke)提高(gao)硅(gui)(gui)橡膠(jiao)的(de)耐(nai)溫(wen)及耐(nai)油性(xing)(xing)能。硅(gui)(gui)橡膠(jiao)耐(nai)低溫(wen)性(xing)(xing)能良好，一般在(zai)-55℃下仍(reng)能工作。引入(ru)苯基(ji)(ji)(ji)后，可(ke)達-73℃。硅(gui)(gui)橡膠(jiao)的(de)耐(nai)熱(re)性(xing)(xing)能也很突出，在(zai)180℃下可(ke)長期(qi)工作，稍高(gao)于200℃也能承受(shou)數周或更長時間(jian)仍(reng)有彈性(xing)(xing)，瞬時可(ke)耐(nai)300℃以上的(de)高(gao)溫(wen)。硅(gui)(gui)橡膠(jiao)的(de)透氣性(xing)(xing)好，氧(yang)氣透過率在(zai)合(he)成聚合(he)物中是較高(gao)的(de)。此外，硅(gui)(gui)橡膠(jiao)還具(ju)有生理惰性(xing)(xing)、不會導(dao)致凝血的(de)突出特性(xing)(xing)，因(yin)此在(zai)醫用領域應(ying)用廣泛。

主要品種

硅(gui)(gui)橡膠分類的(de)方法很多(duo)，通常按(an)固化前(qian)的(de)形態(tai)分為固體硅(gui)(gui)橡膠和(he)液(ye)體硅(gui)(gui)橡膠；按(an)硫(liu)化溫(wen)(wen)度分為室(shi)溫(wen)(wen)硫(liu)化硅(gui)(gui)橡膠，高(gao)溫(wen)(wen)硫(liu)化硅(gui)(gui)橡膠；按(an)所用(yong)單(dan)體的(de)不(bu)(bu)同，可分為甲基乙烯基硅(gui)(gui)橡膠，甲基苯(ben)基乙烯基硅(gui)(gui)橡膠、氟硅(gui)(gui)，腈硅(gui)(gui)橡膠等；按(an)性能和(he)用(yong)途的(de)不(bu)(bu)同又可分為通用(yong)型(xing)、超耐(nai)低溫(wen)(wen)型(xing)、超耐(nai)高(gao)溫(wen)(wen)型(xing)、高(gao)強力(li)型(xing)、耐(nai)油型(xing)、醫用(yong)型(xing)等等。

發展史

硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)早期(qi)是(shi)由美國以三氯化鐵為(wei)催化劑合成(cheng)的(de)。1945年，硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)產(chan)品(pin)問世。1948年，采用(yong)高比表面積的(de)氣相法白炭(tan)黑(hei)補強的(de)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)研制(zhi)成(cheng)功，使硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)性能躍升(sheng)到實(shi)用(yong)階段，奠定了現代硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)生(sheng)產(chan)技術的(de)基礎。從二(er)甲基二(er)氯硅(gui)烷合成(cheng)開(kai)始生(sheng)產(chan)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)國家(jia)有美國。俄羅斯、德國、日本、韓國和中(zhong)國等。中(zhong)國硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)工業化研究(jiu)始于(yu)1957年，多(duo)家(jia)研究(jiu)所和企業陸續開(kai)發出(chu)各(ge)種硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)。到2003年底(di)，中(zhong)國硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)生(sheng)產(chan)能力為(wei)135千噸，其中(zhong)高溫膠(jiao)100千噸。

高溫硫化硅橡膠

高溫硫(liu)化(hua)(hua)(hua)(hua)硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)是(shi)(shi)指聚(ju)硅(gui)氧烷(wan)變成(cheng)(cheng)彈性體的(de)過程是(shi)(shi)經過高溫（110-170℃）硫(liu)化(hua)(hua)(hua)(hua)成(cheng)(cheng)型(xing)的(de)。它主要(yao)以(yi)高分子量(liang)的(de)聚(ju)甲基(ji)乙烯基(ji)硅(gui)氧烷(wan)為生膠(jiao)(jiao)(jiao)，混(hun)入補強填料、硫(liu)化(hua)(hua)(hua)(hua)劑等，在(zai)加(jia)熱加(jia)壓下硫(liu)化(hua)(hua)(hua)(hua)成(cheng)(cheng)彈性體。硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)補強主要(yao)是(shi)(shi)各(ge)種(zhong)類型(xing)的(de)白炭黑，可使硫(liu)化(hua)(hua)(hua)(hua)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)強度(du)增加(jia)數十倍。有(you)時為了降低成(cheng)(cheng)本或改(gai)善膠(jiao)(jiao)(jiao)料性能(neng)及賦予(yu)硫(liu)化(hua)(hua)(hua)(hua)膠(jiao)(jiao)(jiao)各(ge)種(zhong)特殊(shu)的(de)性能(neng)，也加(jia)入相應的(de)各(ge)種(zhong)添加(jia)劑。硫(liu)化(hua)(hua)(hua)(hua)劑是(shi)(shi)各(ge)種(zhong)有(you)機過氧化(hua)(hua)(hua)(hua)物或加(jia)成(cheng)(cheng)反應催化(hua)(hua)(hua)(hua)劑。

加工成型(xing)方法如圖所示。一次(ci)硫(liu)化(hua)(hua)的(de)(de)(de)目的(de)(de)(de)是進行高分子鏈的(de)(de)(de)交聯反應；二(er)次(ci)硫(liu)化(hua)(hua)的(de)(de)(de)目的(de)(de)(de)是進行補(bu)充交聯、驅除硫(liu)化(hua)(hua)劑分解產(chan)物和其他揮發性化(hua)(hua)合物以穩(wen)定硫(liu)化(hua)(hua)膠的(de)(de)(de)各項(xiang)性能(neng)。常用的(de)(de)(de)設備(bei)有開放(fang)式煉膠機、捏合機及真空密煉機。

主要性能

（1）高(gao)(gao)溫(wen)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。硅橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)顯著的(de)(de)特征(zheng)是高(gao)(gao)溫(wen)穩(wen)定(ding)(ding)性(xing)(xing)(xing)，雖然常溫(wen)下(xia)(xia)硅橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)強度僅是天然橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)或某(mou)些合成橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)一(yi)半，但在200℃以上的(de)(de)高(gao)(gao)溫(wen)環境下(xia)(xia)，硅橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)仍能(neng)(neng)保持一(yi)定(ding)(ding)的(de)(de)柔韌性(xing)(xing)(xing)、回彈性(xing)(xing)(xing)和表(biao)面硬度，且力學性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)無明(ming)顯變化。（2）低溫(wen)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)硅橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)玻(bo)璃化溫(wen)度一(yi)般(ban)為(wei)-70~-50℃，特殊配方可達-100℃，表(biao)明(ming)其低溫(wen)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)優(you)異(yi)。這對(dui)航空、宇航工業的(de)(de)意義重大。（3）耐(nai)候性(xing)(xing)(xing)硅橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)中Si-O-Si鍵(jian)對(dui)氧(yang)(yang)、臭氧(yang)(yang)及紫(zi)外線等(deng)十分穩(wen)定(ding)(ding)，在不加任何添加劑的(de)(de)情況下(xia)(xia)，就(jiu)具(ju)(ju)有優(you)良(liang)的(de)(de)耐(nai)候性(xing)(xing)(xing)。（4）電(dian)(dian)氣(qi)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。硅橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)具(ju)(ju)有優(you)異(yi)的(de)(de)絕緣性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)，耐(nai)電(dian)(dian)暈性(xing)(xing)(xing)和耐(nai)電(dian)(dian)弧性(xing)(xing)(xing)也非常好。（5）物(wu)(wu)理機(ji)械性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。硅橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)常溫(wen)下(xia)(xia)的(de)(de)物(wu)(wu)理機(ji)械性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)比通用(yong)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)差，但在150℃的(de)(de)高(gao)(gao)溫(wen)和-50℃的(de)(de)低溫(wen)下(xia)(xia)，其物(wu)(wu)理機(ji)械性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)優(you)于通用(yong)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)。（6）耐(nai)油及化學試劑性(xing)(xing)(xing)。普通硅橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)具(ju)(ju)有中等(deng)的(de)(de)耐(nai)油、耐(nai)溶劑性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。（7）氣(qi)體(ti)透(tou)(tou)過性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。室溫(wen)下(xia)(xia)硅橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)對(dui)空氣(qi)、氮、氧(yang)(yang)、二氧(yang)(yang)化碳等(deng)氣(qi)體(ti)的(de)(de)透(tou)(tou)氣(qi)性(xing)(xing)(xing)比天然橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)高(gao)(gao)出30-50倍。（8）生理惰性(xing)(xing)(xing)。硅橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)無毒，無味，無嗅，與(yu)人(ren)體(ti)組(zu)織(zhi)不粘(zhan)連，具(ju)(ju)有抗(kang)凝(ning)血作用(yong)，對(dui)肌體(ti)組(zu)織(zhi)的(de)(de)反應(ying)性(xing)(xing)(xing)非常少。特別適合作為(wei)醫(yi)用(yong)材料(liao)。

硅橡膠的用量

據中國汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)工業(ye)(ye)協會統計，2012年，汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)產銷分(fen)別達(da)到1927.18萬輛和(he)1930.64萬輛，同比分(fen)別增(zeng)長4.63%和(he)4.33%，汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)工業(ye)(ye)硅橡(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)用(yong)量約達(da)2.0萬t。根據觀(guan)研(yan)天下的(de)(de)(de)新研(yan)究(jiu)，增(zeng)加(jia)有機硅材料在汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)零部件(jian)方面的(de)(de)(de)用(yong)量，可以大(da)幅(fu)度(du)提(ti)高汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)的(de)(de)(de)安全性(xing)能(neng)，因此，汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)產量和(he)單(dan)車(che)(che)用(yong)量水(shui)平(ping)的(de)(de)(de)提(ti)高都將推動汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)工業(ye)(ye)對硅橡(xiang)膠(jiao)需求(qiu)的(de)(de)(de)增(zeng)加(jia)。國家鼓(gu)勵自(zi)主品(pin)(pin)(pin)牌(pai)(pai)的(de)(de)(de)汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)發(fa)展(zhan)，關鍵汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)零部件(jian)實現(xian)自(zi)主化，《2012年度(du)黨(dang)政(zheng)(zheng)機關公(gong)務用(yong)車(che)(che)選(xuan)用(yong)車(che)(che)型目錄(lu)（征求(qiu)意見稿）》為(wei)自(zi)主品(pin)(pin)(pin)牌(pai)(pai)擴大(da)在政(zheng)(zheng)府采購(gou)的(de)(de)(de)市(shi)場份額，為(wei)改(gai)變(bian)目前國內政(zheng)(zheng)府采購(gou)以合資品(pin)(pin)(pin)牌(pai)(pai)產品(pin)(pin)(pin)為(wei)主的(de)(de)(de)局面提(ti)供了保障。促進自(zi)主品(pin)(pin)(pin)牌(pai)(pai)發(fa)展(zhan)，國產汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)業(ye)(ye)的(de)(de)(de)繁榮將為(wei)汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)膠(jiao)的(de)(de)(de)應(ying)用(yong)提(ti)供有力保障。預測未來3年，我國室(shi)溫硫(liu)化硅橡(xiang)膠(jiao)在汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)行業(ye)(ye)將以年均20%增(zeng)長。

此外，硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)是(shi)重要的(de)非石(shi)(shi)油(you)基(ji)合(he)(he)成橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)，約(yue)(yue)占非石(shi)(shi)油(you)基(ji)合(he)(he)成橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)消費量的(de)98%。但(dan)因為石(shi)(shi)油(you)價(jia)格的(de)大幅上漲，同時我(wo)國在(zai)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)關鍵原(yuan)料有(you)機硅(gui)(gui)單體的(de)生產技(ji)術(shu)方面(mian)取得突破，有(you)機硅(gui)(gui)單體的(de)生產技(ji)術(shu)在(zai)2005年(nian)前(qian)被幾(ji)家跨國公司壟斷(duan)，但(dan)目(mu)前(qian)我(wo)國已(yi)發(fa)展(zhan)成為全球有(you)機硅(gui)(gui)單體第(di)1大國，這(zhe)2個方面(mian)原(yuan)因使硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)價(jia)格從2011年(nian)起開(kai)始(shi)低(di)于石(shi)(shi)油(you)基(ji)合(he)(he)成橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)，僅約(yue)(yue)為大宗石(shi)(shi)油(you)基(ji)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)80%～90%，成為廉價(jia)的(de)合(he)(he)成橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)，并開(kai)始(shi)大規模替代石(shi)(shi)油(you)基(ji)合(he)(he)成橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)。這(zhe)將極大拓展(zhan)有(you)機硅(gui)(gui)產業的(de)市場空間，同時將帶動硅(gui)(gui)油(you)、硅(gui)(gui)烷偶聯劑和硅(gui)(gui)樹脂等(deng)其他有(you)機硅(gui)(gui)產品的(de)消費。