硅橡膠是指主鏈由(you)硅(gui)(gui)(gui)和氧(yang)(yang)原子交替(ti)構成，硅(gui)(gui)(gui)原子上通常連(lian)有(you)兩個有(you)機基團的(de)(de)橡膠。普通的(de)(de)硅(gui)(gui)(gui)橡膠主要由(you)含甲基和少(shao)量乙烯(xi)基的(de)(de)硅(gui)(gui)(gui)氧(yang)(yang)鏈節組成。苯基的(de)(de)引入(ru)可提高(gao)(gao)硅(gui)(gui)(gui)橡膠的(de)(de)耐(nai)高(gao)(gao)、低溫(wen)性(xing)(xing)能，三氟(fu)丙(bing)基及氰基的(de)(de)引入(ru)則可提高(gao)(gao)硅(gui)(gui)(gui)橡膠的(de)(de)耐(nai)溫(wen)及耐(nai)油(you)性(xing)(xing)能。硅(gui)(gui)(gui)橡膠耐(nai)低溫(wen)性(xing)(xing)能良好(hao)，一般(ban)在-55℃下仍能工(gong)作(zuo)(zuo)。引入(ru)苯基后，可達(da)-73℃。硅(gui)(gui)(gui)橡膠的(de)(de)耐(nai)熱(re)性(xing)(xing)能也很突出，在180℃下可長(chang)期工(gong)作(zuo)(zuo)，稍高(gao)(gao)于(yu)200℃也能承受數周或更長(chang)時(shi)間仍有(you)彈性(xing)(xing)，瞬時(shi)可耐(nai)300℃以上的(de)(de)高(gao)(gao)溫(wen)。硅(gui)(gui)(gui)橡膠的(de)(de)透氣(qi)性(xing)(xing)好(hao)，氧(yang)(yang)氣(qi)透過(guo)率在合成聚合物中是較高(gao)(gao)的(de)(de)。此外，硅(gui)(gui)(gui)橡膠還(huan)具有(you)生理惰性(xing)(xing)、不會導致凝血的(de)(de)突出特性(xing)(xing)，因(yin)此在醫用領域應用廣泛。

主要品種

硅(gui)(gui)橡膠(jiao)分類的方法很(hen)多，通(tong)常按(an)固(gu)化前的形(xing)態分為(wei)(wei)固(gu)體硅(gui)(gui)橡膠(jiao)和(he)液體硅(gui)(gui)橡膠(jiao)；按(an)硫化溫(wen)(wen)(wen)度分為(wei)(wei)室溫(wen)(wen)(wen)硫化硅(gui)(gui)橡膠(jiao)，高(gao)(gao)溫(wen)(wen)(wen)硫化硅(gui)(gui)橡膠(jiao)；按(an)所用(yong)單體的不同(tong)，可(ke)分為(wei)(wei)甲基乙烯基硅(gui)(gui)橡膠(jiao)，甲基苯基乙烯基硅(gui)(gui)橡膠(jiao)、氟硅(gui)(gui)，腈硅(gui)(gui)橡膠(jiao)等；按(an)性能(neng)和(he)用(yong)途的不同(tong)又可(ke)分為(wei)(wei)通(tong)用(yong)型(xing)、超(chao)耐低(di)溫(wen)(wen)(wen)型(xing)、超(chao)耐高(gao)(gao)溫(wen)(wen)(wen)型(xing)、高(gao)(gao)強力型(xing)、耐油(you)型(xing)、醫用(yong)型(xing)等等。

發展史

硅(gui)(gui)橡膠早期是由美國以(yi)三氯(lv)化(hua)鐵(tie)為催化(hua)劑合成(cheng)(cheng)的(de)。1945年(nian)，硅(gui)(gui)橡膠產(chan)(chan)品問世(shi)。1948年(nian)，采用(yong)高(gao)比表面積的(de)氣相法白炭黑補(bu)強的(de)硅(gui)(gui)橡膠研(yan)制成(cheng)(cheng)功(gong)，使(shi)硅(gui)(gui)橡膠的(de)性(xing)能躍(yue)升到實用(yong)階(jie)段，奠(dian)定了(le)現代硅(gui)(gui)橡膠生產(chan)(chan)技(ji)術(shu)的(de)基(ji)礎。從(cong)二甲基(ji)二氯(lv)硅(gui)(gui)烷合成(cheng)(cheng)開(kai)始(shi)生產(chan)(chan)硅(gui)(gui)橡膠的(de)國家有美國。俄羅(luo)斯、德國、日本、韓國和中國等。中國硅(gui)(gui)橡膠的(de)工(gong)業(ye)化(hua)研(yan)究始(shi)于(yu)1957年(nian)，多家研(yan)究所和企業(ye)陸(lu)續(xu)開(kai)發出各(ge)種硅(gui)(gui)橡膠。到2003年(nian)底，中國硅(gui)(gui)橡膠生產(chan)(chan)能力為135千噸(dun)，其中高(gao)溫(wen)膠100千噸(dun)。

高溫硫化硅橡膠

高(gao)溫硫(liu)(liu)(liu)(liu)化(hua)硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)是(shi)指(zhi)聚(ju)硅(gui)氧(yang)烷變成(cheng)(cheng)彈性(xing)體(ti)的過程是(shi)經過高(gao)溫（110-170℃）硫(liu)(liu)(liu)(liu)化(hua)成(cheng)(cheng)型(xing)的。它主要以高(gao)分子量的聚(ju)甲基乙(yi)烯基硅(gui)氧(yang)烷為(wei)(wei)生(sheng)膠(jiao)(jiao)(jiao)，混入(ru)補(bu)強填料、硫(liu)(liu)(liu)(liu)化(hua)劑等(deng)，在加熱加壓下(xia)硫(liu)(liu)(liu)(liu)化(hua)成(cheng)(cheng)彈性(xing)體(ti)。硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)的補(bu)強主要是(shi)各(ge)種(zhong)(zhong)類型(xing)的白炭黑，可使硫(liu)(liu)(liu)(liu)化(hua)膠(jiao)(jiao)(jiao)的強度增加數(shu)十倍。有(you)時為(wei)(wei)了降(jiang)低(di)成(cheng)(cheng)本(ben)或改善膠(jiao)(jiao)(jiao)料性(xing)能及(ji)賦予硫(liu)(liu)(liu)(liu)化(hua)膠(jiao)(jiao)(jiao)各(ge)種(zhong)(zhong)特殊的性(xing)能，也加入(ru)相應(ying)的各(ge)種(zhong)(zhong)添加劑。硫(liu)(liu)(liu)(liu)化(hua)劑是(shi)各(ge)種(zhong)(zhong)有(you)機過氧(yang)化(hua)物或加成(cheng)(cheng)反應(ying)催化(hua)劑。

加工(gong)成型方法如圖所示。一(yi)次(ci)硫(liu)化(hua)的目的是進(jin)行高分(fen)(fen)子鏈(lian)的交聯反應；二(er)次(ci)硫(liu)化(hua)的目的是進(jin)行補充(chong)交聯、驅(qu)除硫(liu)化(hua)劑分(fen)(fen)解(jie)產物(wu)和其他揮發性化(hua)合(he)物(wu)以穩定硫(liu)化(hua)膠的各項(xiang)性能。常用的設(she)備(bei)有開放式(shi)煉膠機、捏(nie)合(he)機及真空(kong)密煉機。

主要性能

（1）高(gao)(gao)溫(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。硅(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)顯(xian)著的(de)(de)特(te)征是(shi)高(gao)(gao)溫(wen)穩定(ding)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)，雖然常溫(wen)下(xia)硅(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)強度(du)僅是(shi)天然橡膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)或某些合成橡膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)一半(ban)，但在200℃以上(shang)的(de)(de)高(gao)(gao)溫(wen)環境下(xia)，硅(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)仍(reng)能(neng)(neng)保持(chi)一定(ding)的(de)(de)柔韌性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)、回彈性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)和(he)(he)表面硬度(du)，且力學性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)無(wu)明(ming)顯(xian)變(bian)化(hua)。（2）低溫(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)硅(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)玻璃化(hua)溫(wen)度(du)一般為-70~-50℃，特(te)殊配方可達(da)-100℃，表明(ming)其低溫(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)優異(yi)(yi)。這(zhe)對航空(kong)、宇(yu)航工業(ye)的(de)(de)意義重大。（3）耐(nai)候性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)硅(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)中(zhong)Si-O-Si鍵(jian)對氧(yang)、臭氧(yang)及紫(zi)外線等十分穩定(ding)，在不加任何添加劑的(de)(de)情況下(xia)，就(jiu)具有(you)優良(liang)的(de)(de)耐(nai)候性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)。（4）電(dian)氣性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。硅(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)具有(you)優異(yi)(yi)的(de)(de)絕緣性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)，耐(nai)電(dian)暈(yun)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)和(he)(he)耐(nai)電(dian)弧性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)也非常好。（5）物(wu)(wu)(wu)理機械性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。硅(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)常溫(wen)下(xia)的(de)(de)物(wu)(wu)(wu)理機械性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)比(bi)通(tong)(tong)用橡膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)差，但在150℃的(de)(de)高(gao)(gao)溫(wen)和(he)(he)-50℃的(de)(de)低溫(wen)下(xia)，其物(wu)(wu)(wu)理機械性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)優于通(tong)(tong)用橡膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)。（6）耐(nai)油及化(hua)學試劑性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)。普通(tong)(tong)硅(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)具有(you)中(zhong)等的(de)(de)耐(nai)油、耐(nai)溶劑性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。（7）氣體(ti)透過性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。室溫(wen)下(xia)硅(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)對空(kong)氣、氮、氧(yang)、二氧(yang)化(hua)碳等氣體(ti)的(de)(de)透氣性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)比(bi)天然橡膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)高(gao)(gao)出(chu)30-50倍(bei)。（8）生(sheng)理惰性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)。硅(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)無(wu)毒(du)，無(wu)味，無(wu)嗅，與人體(ti)組織(zhi)不粘連(lian)，具有(you)抗(kang)凝血作用，對肌體(ti)組織(zhi)的(de)(de)反應性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)非常少。特(te)別適合作為醫用材料。

硅橡膠的用量

據(ju)(ju)中國(guo)(guo)汽(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)工業協(xie)會統計，2012年，汽(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)產(chan)(chan)(chan)銷(xiao)分別達到1927.18萬(wan)輛(liang)(liang)和1930.64萬(wan)輛(liang)(liang)，同比分別增長(chang)4.63%和4.33%，汽(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)工業硅橡膠(jiao)的(de)(de)(de)用(yong)(yong)(yong)量(liang)約達2.0萬(wan)t。根據(ju)(ju)觀研天下(xia)的(de)(de)(de)新研究，增加有機硅材料在(zai)汽(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)零(ling)部件方面的(de)(de)(de)用(yong)(yong)(yong)量(liang)，可以(yi)大幅度(du)提(ti)高汽(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)的(de)(de)(de)安全(quan)性能，因此(ci)，汽(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)產(chan)(chan)(chan)量(liang)和單車(che)用(yong)(yong)(yong)量(liang)水平的(de)(de)(de)提(ti)高都將(jiang)(jiang)推動汽(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)工業對(dui)硅橡膠(jiao)需求的(de)(de)(de)增加。國(guo)(guo)家(jia)鼓勵(li)自主品牌的(de)(de)(de)汽(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)發(fa)展，關(guan)鍵(jian)汽(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)零(ling)部件實現自主化(hua)，《2012年度(du)黨政(zheng)(zheng)機關(guan)公(gong)務用(yong)(yong)(yong)車(che)選用(yong)(yong)(yong)車(che)型目錄（征求意見稿(gao)）》為自主品牌擴大在(zai)政(zheng)(zheng)府采購(gou)的(de)(de)(de)市場份額，為改(gai)變目前國(guo)(guo)內政(zheng)(zheng)府采購(gou)以(yi)合資品牌產(chan)(chan)(chan)品為主的(de)(de)(de)局(ju)面提(ti)供了(le)保障(zhang)。促進自主品牌發(fa)展，國(guo)(guo)產(chan)(chan)(chan)汽(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)業的(de)(de)(de)繁榮將(jiang)(jiang)為汽(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)膠(jiao)的(de)(de)(de)應用(yong)(yong)(yong)提(ti)供有力(li)保障(zhang)。預(yu)測未來3年，我國(guo)(guo)室溫硫化(hua)硅橡膠(jiao)在(zai)汽(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)行業將(jiang)(jiang)以(yi)年均20%增長(chang)。

此(ci)外(wai)，硅(gui)橡(xiang)膠是重(zhong)要的(de)非石油(you)(you)(you)基(ji)(ji)(ji)合(he)(he)成橡(xiang)膠，約占非石油(you)(you)(you)基(ji)(ji)(ji)合(he)(he)成橡(xiang)膠消費量的(de)98%。但因(yin)為石油(you)(you)(you)價格的(de)大幅上(shang)漲，同時我國(guo)(guo)在(zai)硅(gui)橡(xiang)膠的(de)關(guan)鍵原料有機(ji)(ji)硅(gui)單體(ti)的(de)生(sheng)產(chan)技術方(fang)面取得(de)突破，有機(ji)(ji)硅(gui)單體(ti)的(de)生(sheng)產(chan)技術在(zai)2005年前(qian)被幾(ji)家跨國(guo)(guo)公司(si)壟斷，但目(mu)前(qian)我國(guo)(guo)已(yi)發(fa)展(zhan)成為全球有機(ji)(ji)硅(gui)單體(ti)第1大國(guo)(guo)，這2個方(fang)面原因(yin)使(shi)硅(gui)橡(xiang)膠的(de)價格從2011年起(qi)開(kai)始低于石油(you)(you)(you)基(ji)(ji)(ji)合(he)(he)成橡(xiang)膠，僅約為大宗石油(you)(you)(you)基(ji)(ji)(ji)橡(xiang)膠的(de)80%～90%，成為廉(lian)價的(de)合(he)(he)成橡(xiang)膠，并開(kai)始大規模替(ti)代(dai)石油(you)(you)(you)基(ji)(ji)(ji)合(he)(he)成橡(xiang)膠。這將極大拓展(zhan)有機(ji)(ji)硅(gui)產(chan)業(ye)的(de)市場空間，同時將帶(dai)動(dong)硅(gui)油(you)(you)(you)、硅(gui)烷偶聯劑(ji)和硅(gui)樹脂等(deng)其他(ta)有機(ji)(ji)硅(gui)產(chan)品的(de)消費。