硅橡膠是指(zhi)主鏈由(you)硅(gui)和氧原(yuan)(yuan)子交替(ti)構成(cheng)，硅(gui)原(yuan)(yuan)子上通常(chang)連有兩(liang)個有機基(ji)團的(de)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)。普通的(de)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)主要由(you)含甲基(ji)和少量乙烯基(ji)的(de)硅(gui)氧鏈節組(zu)成(cheng)。苯基(ji)的(de)引入(ru)可(ke)(ke)提(ti)高(gao)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)耐(nai)(nai)高(gao)、低(di)溫性(xing)能(neng)，三氟丙基(ji)及(ji)氰基(ji)的(de)引入(ru)則(ze)可(ke)(ke)提(ti)高(gao)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)耐(nai)(nai)溫及(ji)耐(nai)(nai)油性(xing)能(neng)。硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)耐(nai)(nai)低(di)溫性(xing)能(neng)良好，一般在(zai)-55℃下仍能(neng)工作(zuo)。引入(ru)苯基(ji)后，可(ke)(ke)達(da)-73℃。硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)耐(nai)(nai)熱性(xing)能(neng)也(ye)很突出，在(zai)180℃下可(ke)(ke)長期工作(zuo)，稍(shao)高(gao)于200℃也(ye)能(neng)承(cheng)受數周或(huo)更長時間仍有彈性(xing)，瞬時可(ke)(ke)耐(nai)(nai)300℃以(yi)上的(de)高(gao)溫。硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)透(tou)氣性(xing)好，氧氣透(tou)過率在(zai)合成(cheng)聚合物中是較高(gao)的(de)。此外(wai)，硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)還(huan)具有生理惰性(xing)、不會導致凝血的(de)突出特性(xing)，因此在(zai)醫(yi)用領域應用廣泛(fan)。

主要品種

硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)分(fen)類的方法(fa)很(hen)多，通常(chang)按(an)固化前(qian)的形態分(fen)為(wei)(wei)固體硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)和(he)液體硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)；按(an)硫化溫(wen)度分(fen)為(wei)(wei)室溫(wen)硫化硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)，高溫(wen)硫化硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)；按(an)所用單(dan)體的不同，可(ke)分(fen)為(wei)(wei)甲基(ji)(ji)乙(yi)烯(xi)基(ji)(ji)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)，甲基(ji)(ji)苯(ben)基(ji)(ji)乙(yi)烯(xi)基(ji)(ji)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)、氟硅(gui)(gui)，腈硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)等(deng)；按(an)性能和(he)用途的不同又可(ke)分(fen)為(wei)(wei)通用型(xing)、超(chao)耐低溫(wen)型(xing)、超(chao)耐高溫(wen)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)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)早期是由美國(guo)(guo)以三氯化(hua)鐵(tie)為催化(hua)劑合(he)成的(de)(de)(de)。1945年，硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)產(chan)品問(wen)世。1948年，采用高比表(biao)面積的(de)(de)(de)氣相法白(bai)炭黑(hei)補強的(de)(de)(de)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)研制成功，使硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)性(xing)能躍升到實用階段，奠定了現代(dai)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)生(sheng)(sheng)產(chan)技術的(de)(de)(de)基礎。從二甲基二氯硅(gui)(gui)(gui)烷合(he)成開始(shi)生(sheng)(sheng)產(chan)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)國(guo)(guo)家有美國(guo)(guo)。俄(e)羅(luo)斯、德國(guo)(guo)、日本、韓(han)國(guo)(guo)和中(zhong)國(guo)(guo)等。中(zhong)國(guo)(guo)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)工(gong)業化(hua)研究(jiu)(jiu)始(shi)于1957年，多家研究(jiu)(jiu)所和企業陸續(xu)開發出各種硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)。到2003年底，中(zhong)國(guo)(guo)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)生(sheng)(sheng)產(chan)能力為135千(qian)噸，其中(zhong)高溫(wen)膠(jiao)100千(qian)噸。

高溫硫化硅橡膠

高溫硫(liu)(liu)(liu)化硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)是(shi)指聚硅(gui)氧烷變成彈性體(ti)的(de)(de)(de)過程是(shi)經(jing)過高溫（110-170℃）硫(liu)(liu)(liu)化成型(xing)的(de)(de)(de)。它(ta)主要以(yi)高分子量的(de)(de)(de)聚甲(jia)基(ji)乙烯基(ji)硅(gui)氧烷為生膠(jiao)(jiao)，混入(ru)補強填料、硫(liu)(liu)(liu)化劑等，在(zai)加(jia)(jia)(jia)熱加(jia)(jia)(jia)壓(ya)下硫(liu)(liu)(liu)化成彈性體(ti)。硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)補強主要是(shi)各種(zhong)類型(xing)的(de)(de)(de)白炭黑，可使硫(liu)(liu)(liu)化膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)強度增加(jia)(jia)(jia)數十倍。有(you)時為了降低成本或改善膠(jiao)(jiao)料性能及賦予硫(liu)(liu)(liu)化膠(jiao)(jiao)各種(zhong)特殊的(de)(de)(de)性能，也(ye)加(jia)(jia)(jia)入(ru)相(xiang)應(ying)的(de)(de)(de)各種(zhong)添加(jia)(jia)(jia)劑。硫(liu)(liu)(liu)化劑是(shi)各種(zhong)有(you)機過氧化物(wu)或加(jia)(jia)(jia)成反應(ying)催化劑。

加工(gong)成型方法如圖所(suo)示。一次(ci)硫化(hua)(hua)的目的是進行(xing)高分子(zi)鏈(lian)的交聯反應；二次(ci)硫化(hua)(hua)的目的是進行(xing)補充交聯、驅除硫化(hua)(hua)劑(ji)分解產物和其他揮發性化(hua)(hua)合物以穩(wen)定硫化(hua)(hua)膠(jiao)的各項(xiang)性能。常用的設備有開放式煉膠(jiao)機、捏合機及(ji)真空密(mi)煉機。

主要性能

（1）高(gao)溫(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)顯(xian)著的(de)(de)特征是高(gao)溫(wen)(wen)穩定(ding)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)，雖然常(chang)溫(wen)(wen)下(xia)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)強度(du)僅是天然橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)或某些合成橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)一半(ban)，但在(zai)200℃以上的(de)(de)高(gao)溫(wen)(wen)環境(jing)下(xia)，硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)仍能(neng)(neng)(neng)(neng)保持一定(ding)的(de)(de)柔(rou)韌性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)、回(hui)彈性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)和表面硬度(du)，且力學性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)無(wu)明顯(xian)變(bian)化(hua)。（2）低(di)(di)溫(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)玻璃化(hua)溫(wen)(wen)度(du)一般為(wei)-70~-50℃，特殊配方(fang)可達-100℃，表明其低(di)(di)溫(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)優異。這對航空、宇航工業的(de)(de)意義重大(da)。（3）耐(nai)候性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)中Si-O-Si鍵對氧、臭氧及紫外線等(deng)十分穩定(ding)，在(zai)不加任何(he)添加劑的(de)(de)情況下(xia)，就具有(you)(you)優良的(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)(neng)(neng)。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)具有(you)(you)優異的(de)(de)絕緣性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)，耐(nai)電暈性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)和耐(nai)電弧性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)也非(fei)常(chang)好。（5）物(wu)(wu)理(li)機械(xie)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)常(chang)溫(wen)(wen)下(xia)的(de)(de)物(wu)(wu)理(li)機械(xie)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)比(bi)(bi)通(tong)用橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)差，但在(zai)150℃的(de)(de)高(gao)溫(wen)(wen)和-50℃的(de)(de)低(di)(di)溫(wen)(wen)下(xia)，其物(wu)(wu)理(li)機械(xie)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)優于通(tong)用橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)。（6）耐(nai)油及化(hua)學試劑性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)。普通(tong)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)具有(you)(you)中等(deng)的(de)(de)耐(nai)油、耐(nai)溶劑性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)。（7）氣(qi)體透過性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)。室溫(wen)(wen)下(xia)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)對空氣(qi)、氮、氧、二(er)氧化(hua)碳等(deng)氣(qi)體的(de)(de)透氣(qi)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)比(bi)(bi)天然橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)高(gao)出30-50倍。（8）生理(li)惰(duo)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)無(wu)毒，無(wu)味，無(wu)嗅，與人體組(zu)織(zhi)(zhi)不粘連，具有(you)(you)抗凝血(xue)作用，對肌體組(zu)織(zhi)(zhi)的(de)(de)反應性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)非(fei)常(chang)少。特別適合作為(wei)醫用材(cai)料。

硅橡膠的用量

據中(zhong)國(guo)汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)工業(ye)協(xie)會(hui)統計，2012年(nian)(nian)，汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)產(chan)(chan)銷分別達到1927.18萬輛(liang)和1930.64萬輛(liang)，同比分別增長4.63%和4.33%，汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)工業(ye)硅(gui)(gui)橡膠的(de)用(yong)量(liang)約(yue)達2.0萬t。根據觀研(yan)(yan)天下的(de)新研(yan)(yan)究，增加(jia)有機硅(gui)(gui)材料(liao)在(zai)汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)零(ling)(ling)部件方(fang)面的(de)用(yong)量(liang)，可以大幅度提高汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)的(de)安全(quan)性能，因此，汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)產(chan)(chan)量(liang)和單車(che)(che)用(yong)量(liang)水平的(de)提高都(dou)將推動汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)工業(ye)對硅(gui)(gui)橡膠需求的(de)增加(jia)。國(guo)家鼓勵自主(zhu)品(pin)牌(pai)(pai)的(de)汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)發展(zhan)，關鍵(jian)汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)零(ling)(ling)部件實現自主(zhu)化(hua)，《2012年(nian)(nian)度黨政(zheng)機關公務(wu)用(yong)車(che)(che)選(xuan)用(yong)車(che)(che)型(xing)目(mu)錄（征求意見稿）》為自主(zhu)品(pin)牌(pai)(pai)擴(kuo)大在(zai)政(zheng)府(fu)采購的(de)市場份額，為改變目(mu)前國(guo)內(nei)政(zheng)府(fu)采購以合(he)資(zi)品(pin)牌(pai)(pai)產(chan)(chan)品(pin)為主(zhu)的(de)局面提供了保障。促進自主(zhu)品(pin)牌(pai)(pai)發展(zhan)，國(guo)產(chan)(chan)汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)業(ye)的(de)繁榮將為汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)膠的(de)應用(yong)提供有力保障。預(yu)測未來(lai)3年(nian)(nian)，我國(guo)室溫硫化(hua)硅(gui)(gui)橡膠在(zai)汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)行業(ye)將以年(nian)(nian)均20%增長。

此外(wai)，硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠是重要(yao)的(de)非石油(you)(you)基(ji)合(he)成橡(xiang)膠，約(yue)(yue)占(zhan)非石油(you)(you)基(ji)合(he)成橡(xiang)膠消費量(liang)的(de)98%。但因為(wei)石油(you)(you)價(jia)格的(de)大幅上(shang)漲(zhang)，同時(shi)我(wo)(wo)國(guo)在硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠的(de)關鍵原(yuan)料有機硅(gui)(gui)(gui)單體的(de)生產技術(shu)方(fang)面取得(de)突破，有機硅(gui)(gui)(gui)單體的(de)生產技術(shu)在2005年(nian)(nian)前被幾家(jia)跨國(guo)公司壟(long)斷，但目(mu)前我(wo)(wo)國(guo)已(yi)發展成為(wei)全(quan)球(qiu)有機硅(gui)(gui)(gui)單體第1大國(guo)，這2個方(fang)面原(yuan)因使(shi)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠的(de)價(jia)格從2011年(nian)(nian)起開始低于石油(you)(you)基(ji)合(he)成橡(xiang)膠，僅約(yue)(yue)為(wei)大宗石油(you)(you)基(ji)橡(xiang)膠的(de)80%～90%，成為(wei)廉(lian)價(jia)的(de)合(he)成橡(xiang)膠，并開始大規模替(ti)代(dai)石油(you)(you)基(ji)合(he)成橡(xiang)膠。這將極(ji)大拓(tuo)展有機硅(gui)(gui)(gui)產業(ye)的(de)市(shi)場空間，同時(shi)將帶動硅(gui)(gui)(gui)油(you)(you)、硅(gui)(gui)(gui)烷偶聯(lian)劑和硅(gui)(gui)(gui)樹脂等其他有機硅(gui)(gui)(gui)產品的(de)消費。