硅橡膠是指主(zhu)鏈由硅和氧原子(zi)交替構成(cheng)，硅原子(zi)上通常連有(you)兩個(ge)有(you)機基(ji)團的(de)(de)(de)(de)橡膠(jiao)。普(pu)通的(de)(de)(de)(de)硅橡膠(jiao)主(zhu)要由含甲基(ji)和少量乙烯基(ji)的(de)(de)(de)(de)硅氧鏈節組成(cheng)。苯基(ji)的(de)(de)(de)(de)引(yin)(yin)入可提高(gao)(gao)硅橡膠(jiao)的(de)(de)(de)(de)耐(nai)(nai)高(gao)(gao)、低溫性(xing)能(neng)，三氟丙(bing)基(ji)及氰基(ji)的(de)(de)(de)(de)引(yin)(yin)入則可提高(gao)(gao)硅橡膠(jiao)的(de)(de)(de)(de)耐(nai)(nai)溫及耐(nai)(nai)油(you)性(xing)能(neng)。硅橡膠(jiao)耐(nai)(nai)低溫性(xing)能(neng)良好(hao)，一(yi)般(ban)在(zai)-55℃下仍能(neng)工(gong)作。引(yin)(yin)入苯基(ji)后，可達-73℃。硅橡膠(jiao)的(de)(de)(de)(de)耐(nai)(nai)熱性(xing)能(neng)也很突(tu)出，在(zai)180℃下可長(chang)期工(gong)作，稍高(gao)(gao)于200℃也能(neng)承受數周或更長(chang)時間仍有(you)彈性(xing)，瞬時可耐(nai)(nai)300℃以上的(de)(de)(de)(de)高(gao)(gao)溫。硅橡膠(jiao)的(de)(de)(de)(de)透氣(qi)性(xing)好(hao)，氧氣(qi)透過率(lv)在(zai)合(he)成(cheng)聚(ju)合(he)物中是較高(gao)(gao)的(de)(de)(de)(de)。此外，硅橡膠(jiao)還具有(you)生理惰性(xing)、不會導致凝血的(de)(de)(de)(de)突(tu)出特性(xing)，因此在(zai)醫用(yong)領域(yu)應用(yong)廣泛。

主要品種

硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)分(fen)類的(de)方法很多，通(tong)(tong)常(chang)按(an)(an)固化前的(de)形(xing)態(tai)分(fen)為(wei)(wei)固體(ti)硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)和(he)液體(ti)硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)；按(an)(an)硫化溫(wen)度分(fen)為(wei)(wei)室溫(wen)硫化硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)，高溫(wen)硫化硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)；按(an)(an)所用單體(ti)的(de)不(bu)同(tong)，可(ke)分(fen)為(wei)(wei)甲(jia)基(ji)(ji)乙烯(xi)基(ji)(ji)硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)，甲(jia)基(ji)(ji)苯基(ji)(ji)乙烯(xi)基(ji)(ji)硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)、氟硅(gui)，腈硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)等(deng)；按(an)(an)性(xing)能和(he)用途(tu)的(de)不(bu)同(tong)又可(ke)分(fen)為(wei)(wei)通(tong)(tong)用型(xing)、超耐低溫(wen)型(xing)、超耐高溫(wen)型(xing)、高強力型(xing)、耐油型(xing)、醫用型(xing)等(deng)等(deng)。

發展史

硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)早期是由美(mei)(mei)國以(yi)三氯化鐵為催化劑(ji)合成的(de)(de)。1945年，硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)產(chan)品問(wen)世。1948年，采(cai)用高比(bi)表面積的(de)(de)氣相法白(bai)炭黑補強的(de)(de)硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)研制成功，使硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)性能躍(yue)升到實用階段(duan)，奠(dian)定了現代硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)生產(chan)技術(shu)的(de)(de)基礎。從二甲基二氯硅(gui)烷(wan)合成開(kai)始生產(chan)硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)國家有美(mei)(mei)國。俄羅斯、德國、日本、韓國和中(zhong)國等。中(zhong)國硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)工(gong)業(ye)化研究始于1957年，多家研究所和企業(ye)陸(lu)續開(kai)發出各種硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)。到2003年底(di)，中(zhong)國硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)生產(chan)能力為135千(qian)噸，其(qi)中(zhong)高溫膠(jiao)100千(qian)噸。

高溫硫化硅橡膠

高(gao)溫硫(liu)化(hua)(hua)(hua)(hua)硅(gui)橡膠是指聚硅(gui)氧烷變成(cheng)(cheng)彈(dan)性體(ti)的過程是經(jing)過高(gao)溫（110-170℃）硫(liu)化(hua)(hua)(hua)(hua)成(cheng)(cheng)型(xing)的。它主要(yao)以高(gao)分子(zi)量(liang)的聚甲基(ji)乙烯基(ji)硅(gui)氧烷為生膠，混入(ru)補強(qiang)填料、硫(liu)化(hua)(hua)(hua)(hua)劑(ji)等，在加(jia)(jia)(jia)熱(re)加(jia)(jia)(jia)壓下硫(liu)化(hua)(hua)(hua)(hua)成(cheng)(cheng)彈(dan)性體(ti)。硅(gui)橡膠的補強(qiang)主要(yao)是各種類型(xing)的白炭黑，可使硫(liu)化(hua)(hua)(hua)(hua)膠的強(qiang)度增加(jia)(jia)(jia)數十倍。有時為了降低成(cheng)(cheng)本或改(gai)善膠料性能(neng)及賦予(yu)硫(liu)化(hua)(hua)(hua)(hua)膠各種特(te)殊的性能(neng)，也(ye)加(jia)(jia)(jia)入(ru)相應(ying)的各種添加(jia)(jia)(jia)劑(ji)。硫(liu)化(hua)(hua)(hua)(hua)劑(ji)是各種有機過氧化(hua)(hua)(hua)(hua)物(wu)或加(jia)(jia)(jia)成(cheng)(cheng)反(fan)應(ying)催化(hua)(hua)(hua)(hua)劑(ji)。

加(jia)工成型方法如圖所示。一(yi)次硫(liu)化(hua)的(de)(de)(de)目(mu)的(de)(de)(de)是進行高(gao)分子鏈的(de)(de)(de)交(jiao)聯(lian)反應(ying)；二(er)次硫(liu)化(hua)的(de)(de)(de)目(mu)的(de)(de)(de)是進行補充交(jiao)聯(lian)、驅除硫(liu)化(hua)劑分解(jie)產物(wu)和(he)其他揮發(fa)性化(hua)合(he)物(wu)以穩定硫(liu)化(hua)膠(jiao)的(de)(de)(de)各項性能。常用(yong)的(de)(de)(de)設備有開(kai)放式(shi)煉膠(jiao)機、捏合(he)機及真空(kong)密(mi)煉機。

主要性能

（1）高(gao)溫(wen)(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)顯(xian)著(zhu)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)特(te)(te)征是高(gao)溫(wen)(wen)(wen)穩定性(xing)(xing)(xing)(xing)，雖然常(chang)(chang)溫(wen)(wen)(wen)下硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)強度僅(jin)是天然橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)或某些(xie)合(he)成橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)一半，但在(zai)200℃以上的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)高(gao)溫(wen)(wen)(wen)環境下，硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)仍能(neng)(neng)保持(chi)一定的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)柔(rou)韌性(xing)(xing)(xing)(xing)、回彈(dan)性(xing)(xing)(xing)(xing)和(he)表面(mian)硬度，且力學性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)無(wu)明顯(xian)變化(hua)。（2）低溫(wen)(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)玻(bo)璃化(hua)溫(wen)(wen)(wen)度一般為(wei)-70~-50℃，特(te)(te)殊配方可達-100℃，表明其(qi)低溫(wen)(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)優(you)(you)異。這(zhe)對航空、宇航工業的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)意義重大。（3）耐候性(xing)(xing)(xing)(xing)硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)中(zhong)Si-O-Si鍵(jian)對氧、臭氧及(ji)紫外(wai)線等十(shi)分穩定，在(zai)不加任何添加劑(ji)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)情況下，就具有優(you)(you)良的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)耐候性(xing)(xing)(xing)(xing)。（4）電氣(qi)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)具有優(you)(you)異的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)絕緣性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)，耐電暈性(xing)(xing)(xing)(xing)和(he)耐電弧性(xing)(xing)(xing)(xing)也非常(chang)(chang)好。（5）物理(li)機械(xie)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)常(chang)(chang)溫(wen)(wen)(wen)下的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)物理(li)機械(xie)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)比通(tong)用(yong)(yong)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)差，但在(zai)150℃的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)高(gao)溫(wen)(wen)(wen)和(he)-50℃的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)低溫(wen)(wen)(wen)下，其(qi)物理(li)機械(xie)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)優(you)(you)于通(tong)用(yong)(yong)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)。（6）耐油及(ji)化(hua)學試劑(ji)性(xing)(xing)(xing)(xing)。普通(tong)硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)具有中(zhong)等的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)耐油、耐溶(rong)劑(ji)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。（7）氣(qi)體透過性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。室溫(wen)(wen)(wen)下硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)對空氣(qi)、氮、氧、二氧化(hua)碳等氣(qi)體的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)透氣(qi)性(xing)(xing)(xing)(xing)比天然橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)高(gao)出(chu)30-50倍。（8）生理(li)惰性(xing)(xing)(xing)(xing)。硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)無(wu)毒(du)，無(wu)味(wei)，無(wu)嗅，與人(ren)體組織不粘連，具有抗凝血作(zuo)用(yong)(yong)，對肌體組織的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)反應(ying)性(xing)(xing)(xing)(xing)非常(chang)(chang)少。特(te)(te)別適合(he)作(zuo)為(wei)醫(yi)用(yong)(yong)材料(liao)。

硅橡膠的用量

據中國(guo)(guo)汽(qi)車(che)(che)工(gong)(gong)業(ye)(ye)協會統(tong)計，2012年，汽(qi)車(che)(che)產(chan)銷分別達到1927.18萬(wan)(wan)(wan)輛和(he)1930.64萬(wan)(wan)(wan)輛，同(tong)比分別增(zeng)長4.63%和(he)4.33%，汽(qi)車(che)(che)工(gong)(gong)業(ye)(ye)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的用(yong)量(liang)約達2.0萬(wan)(wan)(wan)t。根據觀研天(tian)下的新研究，增(zeng)加有機硅(gui)(gui)材料(liao)在(zai)汽(qi)車(che)(che)零部件方面的用(yong)量(liang)，可以(yi)大(da)幅度(du)提(ti)高汽(qi)車(che)(che)的安全性(xing)能，因此，汽(qi)車(che)(che)產(chan)量(liang)和(he)單(dan)車(che)(che)用(yong)量(liang)水平的提(ti)高都將推(tui)動汽(qi)車(che)(che)工(gong)(gong)業(ye)(ye)對硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)需求(qiu)的增(zeng)加。國(guo)(guo)家(jia)鼓(gu)勵自(zi)主(zhu)品牌(pai)的汽(qi)車(che)(che)發展，關鍵汽(qi)車(che)(che)零部件實現自(zi)主(zhu)化，《2012年度(du)黨政(zheng)(zheng)機關公務用(yong)車(che)(che)選用(yong)車(che)(che)型目錄(lu)（征求(qiu)意見稿）》為(wei)自(zi)主(zhu)品牌(pai)擴大(da)在(zai)政(zheng)(zheng)府采購(gou)的市場份額，為(wei)改變目前國(guo)(guo)內(nei)政(zheng)(zheng)府采購(gou)以(yi)合資品牌(pai)產(chan)品為(wei)主(zhu)的局面提(ti)供了保(bao)障。促(cu)進自(zi)主(zhu)品牌(pai)發展，國(guo)(guo)產(chan)汽(qi)車(che)(che)業(ye)(ye)的繁榮將為(wei)汽(qi)車(che)(che)膠(jiao)(jiao)(jiao)的應(ying)用(yong)提(ti)供有力保(bao)障。預測未來3年，我國(guo)(guo)室溫硫化硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)在(zai)汽(qi)車(che)(che)行業(ye)(ye)將以(yi)年均(jun)20%增(zeng)長。

此外，硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)是重(zhong)要的(de)(de)非石(shi)油(you)(you)基(ji)合成(cheng)橡膠(jiao)(jiao)，約(yue)(yue)占非石(shi)油(you)(you)基(ji)合成(cheng)橡膠(jiao)(jiao)消費量的(de)(de)98%。但因(yin)為石(shi)油(you)(you)價格(ge)的(de)(de)大(da)(da)(da)幅上漲，同時(shi)我(wo)國(guo)在(zai)硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)的(de)(de)關鍵原料有(you)(you)機硅(gui)單(dan)體(ti)的(de)(de)生產(chan)技術(shu)(shu)方(fang)面(mian)取得突破，有(you)(you)機硅(gui)單(dan)體(ti)的(de)(de)生產(chan)技術(shu)(shu)在(zai)2005年(nian)前被幾家跨國(guo)公(gong)司壟(long)斷，但目前我(wo)國(guo)已發(fa)展成(cheng)為全球(qiu)有(you)(you)機硅(gui)單(dan)體(ti)第1大(da)(da)(da)國(guo)，這(zhe)2個方(fang)面(mian)原因(yin)使硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)的(de)(de)價格(ge)從(cong)2011年(nian)起開始低(di)于石(shi)油(you)(you)基(ji)合成(cheng)橡膠(jiao)(jiao)，僅約(yue)(yue)為大(da)(da)(da)宗石(shi)油(you)(you)基(ji)橡膠(jiao)(jiao)的(de)(de)80%～90%，成(cheng)為廉價的(de)(de)合成(cheng)橡膠(jiao)(jiao)，并開始大(da)(da)(da)規模替代石(shi)油(you)(you)基(ji)合成(cheng)橡膠(jiao)(jiao)。這(zhe)將(jiang)極大(da)(da)(da)拓展有(you)(you)機硅(gui)產(chan)業的(de)(de)市場空間(jian)，同時(shi)將(jiang)帶動(dong)硅(gui)油(you)(you)、硅(gui)烷(wan)偶聯劑和硅(gui)樹(shu)脂等其他(ta)有(you)(you)機硅(gui)產(chan)品的(de)(de)消費。