硅橡膠是指主鏈由(you)硅(gui)(gui)和氧原子(zi)交替構成(cheng)，硅(gui)(gui)原子(zi)上(shang)通常連有(you)兩個有(you)機基團的(de)(de)橡(xiang)膠。普通的(de)(de)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠主要(yao)由(you)含(han)甲基和少(shao)量乙烯基的(de)(de)硅(gui)(gui)氧鏈節組成(cheng)。苯(ben)基的(de)(de)引入可提高(gao)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠的(de)(de)耐高(gao)、低(di)溫性(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)，三氟丙基及氰基的(de)(de)引入則可提高(gao)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠的(de)(de)耐溫及耐油性(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)。硅(gui)(gui)橡(xiang)膠耐低(di)溫性(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)良好，一般在(zai)-55℃下仍(reng)能(neng)(neng)(neng)(neng)工(gong)作。引入苯(ben)基后，可達-73℃。硅(gui)(gui)橡(xiang)膠的(de)(de)耐熱性(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)也很突出，在(zai)180℃下可長期工(gong)作，稍高(gao)于200℃也能(neng)(neng)(neng)(neng)承(cheng)受數周或更長時(shi)間仍(reng)有(you)彈性(xing)，瞬時(shi)可耐300℃以上(shang)的(de)(de)高(gao)溫。硅(gui)(gui)橡(xiang)膠的(de)(de)透氣性(xing)好，氧氣透過(guo)率在(zai)合成(cheng)聚合物中(zhong)是較高(gao)的(de)(de)。此外，硅(gui)(gui)橡(xiang)膠還具有(you)生理惰性(xing)、不會導致凝(ning)血的(de)(de)突出特性(xing)，因此在(zai)醫用領域應用廣泛。

主要品種

硅橡膠分(fen)(fen)類的(de)方法(fa)很多(duo)，通(tong)常按固(gu)化(hua)前的(de)形態分(fen)(fen)為固(gu)體(ti)硅橡膠和(he)液體(ti)硅橡膠；按硫(liu)化(hua)溫(wen)(wen)度分(fen)(fen)為室(shi)溫(wen)(wen)硫(liu)化(hua)硅橡膠，高溫(wen)(wen)硫(liu)化(hua)硅橡膠；按所用(yong)單體(ti)的(de)不同，可(ke)分(fen)(fen)為甲基(ji)(ji)乙烯(xi)基(ji)(ji)硅橡膠，甲基(ji)(ji)苯基(ji)(ji)乙烯(xi)基(ji)(ji)硅橡膠、氟硅，腈硅橡膠等；按性能(neng)和(he)用(yong)途的(de)不同又可(ke)分(fen)(fen)為通(tong)用(yong)型、超(chao)耐(nai)(nai)(nai)低溫(wen)(wen)型、超(chao)耐(nai)(nai)(nai)高溫(wen)(wen)型、高強力型、耐(nai)(nai)(nai)油型、醫(yi)用(yong)型等等。

發展史

硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)早期是由(you)美國(guo)(guo)以三(san)氯化(hua)鐵(tie)為(wei)(wei)催化(hua)劑合成的(de)。1945年(nian)(nian)，硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)產品問世。1948年(nian)(nian)，采(cai)用(yong)高比表面(mian)積的(de)氣相法白炭黑補強的(de)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)研制成功(gong)，使(shi)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)性能躍升到實用(yong)階段，奠定了(le)現(xian)代硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)生(sheng)產技(ji)術的(de)基礎(chu)。從二甲(jia)基二氯硅(gui)(gui)烷合成開始生(sheng)產硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)國(guo)(guo)家(jia)有美國(guo)(guo)。俄羅斯、德國(guo)(guo)、日本、韓國(guo)(guo)和中(zhong)(zhong)(zhong)國(guo)(guo)等。中(zhong)(zhong)(zhong)國(guo)(guo)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)工業化(hua)研究始于(yu)1957年(nian)(nian)，多家(jia)研究所(suo)和企業陸續開發(fa)出各(ge)種硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)。到2003年(nian)(nian)底(di)，中(zhong)(zhong)(zhong)國(guo)(guo)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)生(sheng)產能力為(wei)(wei)135千噸(dun)，其(qi)中(zhong)(zhong)(zhong)高溫(wen)膠(jiao)(jiao)(jiao)100千噸(dun)。

高溫硫化硅橡膠

高(gao)溫硫(liu)(liu)化(hua)硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)是(shi)(shi)指聚硅(gui)氧(yang)烷變成彈性(xing)體的(de)(de)(de)過程是(shi)(shi)經過高(gao)溫（110-170℃）硫(liu)(liu)化(hua)成型的(de)(de)(de)。它主(zhu)要以高(gao)分子量的(de)(de)(de)聚甲基(ji)乙烯基(ji)硅(gui)氧(yang)烷為(wei)生膠(jiao)(jiao)，混(hun)入(ru)補(bu)強(qiang)填料、硫(liu)(liu)化(hua)劑等，在加(jia)熱加(jia)壓(ya)下硫(liu)(liu)化(hua)成彈性(xing)體。硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)補(bu)強(qiang)主(zhu)要是(shi)(shi)各(ge)種(zhong)類型的(de)(de)(de)白(bai)炭(tan)黑，可使硫(liu)(liu)化(hua)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)強(qiang)度增加(jia)數十倍。有(you)時(shi)為(wei)了降(jiang)低(di)成本或(huo)改善膠(jiao)(jiao)料性(xing)能及賦予硫(liu)(liu)化(hua)膠(jiao)(jiao)各(ge)種(zhong)特殊的(de)(de)(de)性(xing)能，也加(jia)入(ru)相應的(de)(de)(de)各(ge)種(zhong)添加(jia)劑。硫(liu)(liu)化(hua)劑是(shi)(shi)各(ge)種(zhong)有(you)機過氧(yang)化(hua)物或(huo)加(jia)成反應催化(hua)劑。

加工成型方法如圖所示。一次(ci)硫(liu)化(hua)的目的是(shi)進(jin)行高分子鏈(lian)的交聯反應；二次(ci)硫(liu)化(hua)的目的是(shi)進(jin)行補充交聯、驅除硫(liu)化(hua)劑分解產物和其(qi)他揮發性化(hua)合物以穩定硫(liu)化(hua)膠(jiao)的各項(xiang)性能。常用的設備(bei)有開(kai)放式煉(lian)膠(jiao)機、捏合機及(ji)真(zhen)空(kong)密煉(lian)機。

主要性能

（1）高溫(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)能。硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)顯(xian)著的(de)(de)(de)(de)(de)(de)特(te)(te)征是(shi)高溫(wen)(wen)穩定(ding)性(xing)(xing)(xing)，雖然常溫(wen)(wen)下(xia)(xia)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)強度僅是(shi)天然橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)或(huo)某些合成橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)一半，但在200℃以(yi)上(shang)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)高溫(wen)(wen)環境下(xia)(xia)，硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)仍能保持一定(ding)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)柔韌性(xing)(xing)(xing)、回彈性(xing)(xing)(xing)和表面硬度，且(qie)力學性(xing)(xing)(xing)能無(wu)明顯(xian)變化(hua)。（2）低(di)溫(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)能硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)玻璃(li)化(hua)溫(wen)(wen)度一般為(wei)-70~-50℃，特(te)(te)殊(shu)配方可達-100℃，表明其低(di)溫(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)能優(you)異(yi)(yi)。這對(dui)航空(kong)、宇(yu)航工(gong)業的(de)(de)(de)(de)(de)(de)意義重大(da)。（3）耐候性(xing)(xing)(xing)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)中Si-O-Si鍵對(dui)氧、臭氧及(ji)紫外線等(deng)十分(fen)穩定(ding)，在不加任何添(tian)加劑的(de)(de)(de)(de)(de)(de)情況(kuang)下(xia)(xia)，就(jiu)具(ju)有優(you)良的(de)(de)(de)(de)(de)(de)耐候性(xing)(xing)(xing)。（4）電(dian)氣(qi)性(xing)(xing)(xing)能。硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)具(ju)有優(you)異(yi)(yi)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)絕緣性(xing)(xing)(xing)能，耐電(dian)暈性(xing)(xing)(xing)和耐電(dian)弧(hu)性(xing)(xing)(xing)也非常好。（5）物理機(ji)械(xie)(xie)性(xing)(xing)(xing)能。硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)常溫(wen)(wen)下(xia)(xia)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)物理機(ji)械(xie)(xie)性(xing)(xing)(xing)能比(bi)通(tong)(tong)用(yong)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)差，但在150℃的(de)(de)(de)(de)(de)(de)高溫(wen)(wen)和-50℃的(de)(de)(de)(de)(de)(de)低(di)溫(wen)(wen)下(xia)(xia)，其物理機(ji)械(xie)(xie)性(xing)(xing)(xing)能優(you)于通(tong)(tong)用(yong)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)。（6）耐油(you)及(ji)化(hua)學試劑性(xing)(xing)(xing)。普(pu)通(tong)(tong)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)具(ju)有中等(deng)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)耐油(you)、耐溶劑性(xing)(xing)(xing)能。（7）氣(qi)體(ti)透(tou)過性(xing)(xing)(xing)能。室(shi)溫(wen)(wen)下(xia)(xia)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)對(dui)空(kong)氣(qi)、氮、氧、二(er)氧化(hua)碳等(deng)氣(qi)體(ti)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)透(tou)氣(qi)性(xing)(xing)(xing)比(bi)天然橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)高出(chu)30-50倍。（8）生理惰性(xing)(xing)(xing)。硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)無(wu)毒，無(wu)味(wei)，無(wu)嗅，與人體(ti)組織(zhi)不粘連(lian)，具(ju)有抗凝血(xue)作用(yong)，對(dui)肌(ji)體(ti)組織(zhi)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)反(fan)應性(xing)(xing)(xing)非常少。特(te)(te)別(bie)適合作為(wei)醫用(yong)材料。

硅橡膠的用量

據(ju)中國(guo)汽(qi)車(che)工(gong)業(ye)(ye)協會統計，2012年，汽(qi)車(che)產(chan)銷分別達到1927.18萬輛和1930.64萬輛，同比分別增長4.63%和4.33%，汽(qi)車(che)工(gong)業(ye)(ye)硅(gui)(gui)橡膠(jiao)的(de)(de)用(yong)量(liang)(liang)約(yue)達2.0萬t。根據(ju)觀研天下的(de)(de)新(xin)研究(jiu)，增加有機硅(gui)(gui)材(cai)料在(zai)汽(qi)車(che)零部件方面的(de)(de)用(yong)量(liang)(liang)，可以大幅(fu)度(du)提(ti)(ti)高汽(qi)車(che)的(de)(de)安(an)全性能，因此，汽(qi)車(che)產(chan)量(liang)(liang)和單車(che)用(yong)量(liang)(liang)水平的(de)(de)提(ti)(ti)高都將推(tui)動汽(qi)車(che)工(gong)業(ye)(ye)對硅(gui)(gui)橡膠(jiao)需求的(de)(de)增加。國(guo)家鼓勵自主品(pin)(pin)牌的(de)(de)汽(qi)車(che)發展(zhan)，關鍵汽(qi)車(che)零部件實現自主化，《2012年度(du)黨政機關公務用(yong)車(che)選用(yong)車(che)型(xing)目(mu)錄（征求意見稿(gao)）》為(wei)(wei)自主品(pin)(pin)牌擴大在(zai)政府采(cai)購(gou)的(de)(de)市場份額(e)，為(wei)(wei)改變目(mu)前(qian)國(guo)內政府采(cai)購(gou)以合(he)資品(pin)(pin)牌產(chan)品(pin)(pin)為(wei)(wei)主的(de)(de)局面提(ti)(ti)供了保障。促進(jin)自主品(pin)(pin)牌發展(zhan)，國(guo)產(chan)汽(qi)車(che)業(ye)(ye)的(de)(de)繁榮(rong)將為(wei)(wei)汽(qi)車(che)膠(jiao)的(de)(de)應用(yong)提(ti)(ti)供有力保障。預測(ce)未來3年，我國(guo)室(shi)溫硫化硅(gui)(gui)橡膠(jiao)在(zai)汽(qi)車(che)行業(ye)(ye)將以年均20%增長。

此外，硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)是重(zhong)要的(de)非(fei)(fei)石(shi)油(you)基(ji)(ji)合成(cheng)(cheng)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)，約占非(fei)(fei)石(shi)油(you)基(ji)(ji)合成(cheng)(cheng)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)消(xiao)費量的(de)98%。但(dan)因為石(shi)油(you)價格(ge)的(de)大(da)(da)幅(fu)上漲，同(tong)(tong)時(shi)我國(guo)在(zai)硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)關鍵(jian)原(yuan)料有機(ji)硅(gui)單體(ti)的(de)生產(chan)(chan)技(ji)術(shu)方面取得突破，有機(ji)硅(gui)單體(ti)的(de)生產(chan)(chan)技(ji)術(shu)在(zai)2005年前(qian)被幾家跨國(guo)公司壟斷，但(dan)目前(qian)我國(guo)已(yi)發展成(cheng)(cheng)為全(quan)球有機(ji)硅(gui)單體(ti)第1大(da)(da)國(guo)，這2個方面原(yuan)因使硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)價格(ge)從2011年起開始(shi)低于石(shi)油(you)基(ji)(ji)合成(cheng)(cheng)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)，僅約為大(da)(da)宗石(shi)油(you)基(ji)(ji)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)80%～90%，成(cheng)(cheng)為廉價的(de)合成(cheng)(cheng)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)，并(bing)開始(shi)大(da)(da)規模替(ti)代石(shi)油(you)基(ji)(ji)合成(cheng)(cheng)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)。這將極大(da)(da)拓(tuo)展有機(ji)硅(gui)產(chan)(chan)業的(de)市場(chang)空間，同(tong)(tong)時(shi)將帶(dai)動(dong)硅(gui)油(you)、硅(gui)烷偶聯劑和硅(gui)樹脂等(deng)其他有機(ji)硅(gui)產(chan)(chan)品的(de)消(xiao)費。