硅橡膠是(shi)指主鏈由硅(gui)(gui)和氧原子交替構成，硅(gui)(gui)原子上通(tong)常連有(you)兩個有(you)機基(ji)(ji)團(tuan)的(de)(de)(de)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)。普通(tong)的(de)(de)(de)硅(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)主要由含甲基(ji)(ji)和少量(liang)乙烯基(ji)(ji)的(de)(de)(de)硅(gui)(gui)氧鏈節組成。苯基(ji)(ji)的(de)(de)(de)引(yin)(yin)入可提高(gao)硅(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)耐(nai)高(gao)、低(di)溫性(xing)(xing)能(neng)，三氟丙基(ji)(ji)及氰基(ji)(ji)的(de)(de)(de)引(yin)(yin)入則可提高(gao)硅(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)耐(nai)溫及耐(nai)油(you)性(xing)(xing)能(neng)。硅(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)耐(nai)低(di)溫性(xing)(xing)能(neng)良好，一般在-55℃下(xia)仍能(neng)工作(zuo)。引(yin)(yin)入苯基(ji)(ji)后，可達-73℃。硅(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)耐(nai)熱(re)性(xing)(xing)能(neng)也(ye)很突出，在180℃下(xia)可長(chang)期工作(zuo)，稍高(gao)于200℃也(ye)能(neng)承(cheng)受數周或更長(chang)時(shi)間仍有(you)彈性(xing)(xing)，瞬時(shi)可耐(nai)300℃以上的(de)(de)(de)高(gao)溫。硅(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)透(tou)氣(qi)性(xing)(xing)好，氧氣(qi)透(tou)過(guo)率(lv)在合成聚合物中是(shi)較(jiao)高(gao)的(de)(de)(de)。此(ci)(ci)外，硅(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)還(huan)具有(you)生(sheng)理惰性(xing)(xing)、不會導致(zhi)凝血的(de)(de)(de)突出特性(xing)(xing)，因此(ci)(ci)在醫(yi)用領(ling)域(yu)應用廣泛。

主要品種

硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)分類的(de)(de)方法很多(duo)，通常按固(gu)化(hua)前(qian)的(de)(de)形態分為(wei)固(gu)體硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)和液體硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)；按硫化(hua)溫(wen)度分為(wei)室溫(wen)硫化(hua)硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)，高(gao)溫(wen)硫化(hua)硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)；按所用單體的(de)(de)不(bu)(bu)同，可(ke)分為(wei)甲(jia)基乙烯基硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)，甲(jia)基苯基乙烯基硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)、氟硅(gui)，腈硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)等；按性能和用途的(de)(de)不(bu)(bu)同又可(ke)分為(wei)通用型(xing)、超(chao)耐低溫(wen)型(xing)、超(chao)耐高(gao)溫(wen)型(xing)、高(gao)強力型(xing)、耐油型(xing)、醫用型(xing)等等。

發展史

硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)早(zao)期是由美國(guo)(guo)以三氯化鐵為催化劑合成的(de)(de)。1945年，硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)產(chan)品問世。1948年，采用高比表面積的(de)(de)氣相法(fa)白炭黑補強的(de)(de)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)研(yan)(yan)制成功，使硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)性能躍升到實用階段，奠定了現代硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)生(sheng)產(chan)技術(shu)的(de)(de)基礎。從(cong)二(er)甲基二(er)氯硅(gui)(gui)烷合成開始生(sheng)產(chan)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)國(guo)(guo)家有(you)美國(guo)(guo)。俄(e)羅斯(si)、德國(guo)(guo)、日本(ben)、韓國(guo)(guo)和(he)中(zhong)國(guo)(guo)等。中(zhong)國(guo)(guo)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)工業化研(yan)(yan)究(jiu)始于1957年，多家研(yan)(yan)究(jiu)所和(he)企業陸續(xu)開發出各種硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)。到2003年底，中(zhong)國(guo)(guo)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)生(sheng)產(chan)能力為135千噸(dun)，其(qi)中(zhong)高溫膠(jiao)(jiao)100千噸(dun)。

高溫硫化硅橡膠

高溫(wen)硫(liu)化(hua)硅橡(xiang)膠(jiao)(jiao)是指聚硅氧(yang)(yang)烷變成(cheng)彈性(xing)體的(de)過(guo)程是經過(guo)高溫(wen)（110-170℃）硫(liu)化(hua)成(cheng)型(xing)的(de)。它主(zhu)要以(yi)高分子量的(de)聚甲基(ji)乙烯基(ji)硅氧(yang)(yang)烷為生膠(jiao)(jiao)，混入(ru)(ru)補強填料(liao)、硫(liu)化(hua)劑(ji)等，在加熱加壓下硫(liu)化(hua)成(cheng)彈性(xing)體。硅橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)補強主(zhu)要是各(ge)種(zhong)(zhong)(zhong)類型(xing)的(de)白炭黑，可使硫(liu)化(hua)膠(jiao)(jiao)的(de)強度增加數十倍。有(you)時為了(le)降低成(cheng)本或改(gai)善膠(jiao)(jiao)料(liao)性(xing)能(neng)及賦予硫(liu)化(hua)膠(jiao)(jiao)各(ge)種(zhong)(zhong)(zhong)特殊的(de)性(xing)能(neng)，也加入(ru)(ru)相應的(de)各(ge)種(zhong)(zhong)(zhong)添加劑(ji)。硫(liu)化(hua)劑(ji)是各(ge)種(zhong)(zhong)(zhong)有(you)機過(guo)氧(yang)(yang)化(hua)物或加成(cheng)反(fan)應催化(hua)劑(ji)。

加工(gong)成型方法如圖(tu)所示。一(yi)次硫(liu)化的(de)目的(de)是(shi)進(jin)行高(gao)分子(zi)鏈(lian)的(de)交聯(lian)反應；二次硫(liu)化的(de)目的(de)是(shi)進(jin)行補充交聯(lian)、驅除硫(liu)化劑分解產物和其他(ta)揮(hui)發性化合(he)物以穩(wen)定硫(liu)化膠(jiao)的(de)各項性能。常用的(de)設備(bei)有(you)開(kai)放式煉膠(jiao)機(ji)、捏合(he)機(ji)及(ji)真空密煉機(ji)。

主要性能

（1）高(gao)溫(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)顯著的(de)(de)(de)(de)(de)(de)特征(zheng)是高(gao)溫(wen)穩定性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)，雖然(ran)常溫(wen)下(xia)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)強度僅是天然(ran)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)或(huo)某些合(he)成橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)一半，但在(zai)200℃以上的(de)(de)(de)(de)(de)(de)高(gao)溫(wen)環境下(xia)，硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)仍能(neng)(neng)(neng)保(bao)持一定的(de)(de)(de)(de)(de)(de)柔韌性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)、回彈性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)和(he)(he)表面硬度，且力(li)學性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)無(wu)明顯變化(hua)。（2）低溫(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)玻(bo)璃(li)化(hua)溫(wen)度一般(ban)為(wei)-70~-50℃，特殊配(pei)方可達(da)-100℃，表明其(qi)(qi)低溫(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)優(you)(you)(you)異。這對(dui)航空、宇航工(gong)業的(de)(de)(de)(de)(de)(de)意義重大。（3）耐(nai)(nai)候性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)中Si-O-Si鍵對(dui)氧、臭氧及紫外線等(deng)十分穩定，在(zai)不加(jia)(jia)任何添加(jia)(jia)劑的(de)(de)(de)(de)(de)(de)情況下(xia)，就(jiu)具(ju)有(you)(you)優(you)(you)(you)良(liang)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)耐(nai)(nai)候性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)。（4）電氣性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)具(ju)有(you)(you)優(you)(you)(you)異的(de)(de)(de)(de)(de)(de)絕(jue)緣(yuan)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)，耐(nai)(nai)電暈性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)和(he)(he)耐(nai)(nai)電弧性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)也(ye)非常好。（5）物(wu)理機(ji)(ji)械性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)常溫(wen)下(xia)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)物(wu)理機(ji)(ji)械性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)比(bi)通(tong)用橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)差，但在(zai)150℃的(de)(de)(de)(de)(de)(de)高(gao)溫(wen)和(he)(he)-50℃的(de)(de)(de)(de)(de)(de)低溫(wen)下(xia)，其(qi)(qi)物(wu)理機(ji)(ji)械性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)優(you)(you)(you)于通(tong)用橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)。（6）耐(nai)(nai)油(you)及化(hua)學試劑性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)。普通(tong)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)具(ju)有(you)(you)中等(deng)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)耐(nai)(nai)油(you)、耐(nai)(nai)溶劑性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。（7）氣體(ti)透過(guo)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。室溫(wen)下(xia)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)對(dui)空氣、氮、氧、二氧化(hua)碳等(deng)氣體(ti)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)透氣性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)比(bi)天然(ran)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)高(gao)出30-50倍。（8）生理惰性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)無(wu)毒，無(wu)味，無(wu)嗅，與人體(ti)組(zu)織不粘(zhan)連，具(ju)有(you)(you)抗凝(ning)血作(zuo)(zuo)用，對(dui)肌(ji)體(ti)組(zu)織的(de)(de)(de)(de)(de)(de)反應性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)非常少。特別適(shi)合(he)作(zuo)(zuo)為(wei)醫用材料。

硅橡膠的用量

據中國(guo)汽(qi)車工業(ye)(ye)協會統(tong)計，2012年，汽(qi)車產銷(xiao)分別達(da)到1927.18萬(wan)輛(liang)和1930.64萬(wan)輛(liang)，同比分別增長4.63%和4.33%，汽(qi)車工業(ye)(ye)硅橡膠的(de)(de)(de)用(yong)量(liang)(liang)約達(da)2.0萬(wan)t。根(gen)據觀研天(tian)下的(de)(de)(de)新研究，增加有(you)機硅材料在(zai)汽(qi)車零部件(jian)(jian)方面的(de)(de)(de)用(yong)量(liang)(liang)，可以(yi)(yi)大幅度(du)提高(gao)汽(qi)車的(de)(de)(de)安全性能，因(yin)此，汽(qi)車產量(liang)(liang)和單車用(yong)量(liang)(liang)水平的(de)(de)(de)提高(gao)都將(jiang)推動(dong)汽(qi)車工業(ye)(ye)對硅橡膠需求的(de)(de)(de)增加。國(guo)家鼓勵自主品(pin)牌的(de)(de)(de)汽(qi)車發展(zhan)，關鍵汽(qi)車零部件(jian)(jian)實(shi)現自主化，《2012年度(du)黨(dang)政(zheng)(zheng)機關公務用(yong)車選用(yong)車型目錄（征(zheng)求意(yi)見稿）》為自主品(pin)牌擴大在(zai)政(zheng)(zheng)府(fu)(fu)采購的(de)(de)(de)市場(chang)份額(e)，為改變目前國(guo)內政(zheng)(zheng)府(fu)(fu)采購以(yi)(yi)合(he)資品(pin)牌產品(pin)為主的(de)(de)(de)局(ju)面提供了保(bao)障。促進自主品(pin)牌發展(zhan)，國(guo)產汽(qi)車業(ye)(ye)的(de)(de)(de)繁榮將(jiang)為汽(qi)車膠的(de)(de)(de)應用(yong)提供有(you)力保(bao)障。預測(ce)未來3年，我國(guo)室溫硫化硅橡膠在(zai)汽(qi)車行業(ye)(ye)將(jiang)以(yi)(yi)年均20%增長。

此外(wai)，硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)是重要的(de)(de)(de)非(fei)石油基(ji)合(he)(he)成(cheng)(cheng)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)，約占非(fei)石油基(ji)合(he)(he)成(cheng)(cheng)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)消費(fei)量的(de)(de)(de)98%。但因(yin)為石油價(jia)格的(de)(de)(de)大(da)幅上(shang)漲，同(tong)時(shi)(shi)我(wo)國在硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)關鍵原料有機(ji)硅(gui)(gui)單體(ti)(ti)的(de)(de)(de)生產技(ji)術(shu)方面取得(de)突破，有機(ji)硅(gui)(gui)單體(ti)(ti)的(de)(de)(de)生產技(ji)術(shu)在2005年(nian)前被幾家跨國公司(si)壟斷(duan)，但目前我(wo)國已發展成(cheng)(cheng)為全球有機(ji)硅(gui)(gui)單體(ti)(ti)第1大(da)國，這(zhe)(zhe)2個方面原因(yin)使硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)價(jia)格從2011年(nian)起開始低于石油基(ji)合(he)(he)成(cheng)(cheng)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)，僅約為大(da)宗石油基(ji)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)80%～90%，成(cheng)(cheng)為廉價(jia)的(de)(de)(de)合(he)(he)成(cheng)(cheng)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)，并開始大(da)規模替(ti)代石油基(ji)合(he)(he)成(cheng)(cheng)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)。這(zhe)(zhe)將(jiang)極(ji)大(da)拓展有機(ji)硅(gui)(gui)產業的(de)(de)(de)市場空間，同(tong)時(shi)(shi)將(jiang)帶動硅(gui)(gui)油、硅(gui)(gui)烷偶(ou)聯(lian)劑(ji)和硅(gui)(gui)樹脂等其他(ta)有機(ji)硅(gui)(gui)產品的(de)(de)(de)消費(fei)。