硅橡膠是指主鏈由(you)硅(gui)(gui)(gui)和(he)氧原子交替構成(cheng)(cheng)，硅(gui)(gui)(gui)原子上通(tong)常連有(you)兩個有(you)機基團(tuan)的(de)(de)(de)橡(xiang)膠(jiao)。普通(tong)的(de)(de)(de)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)主要由(you)含甲基和(he)少量乙烯基的(de)(de)(de)硅(gui)(gui)(gui)氧鏈節組(zu)成(cheng)(cheng)。苯基的(de)(de)(de)引入(ru)可(ke)(ke)提高(gao)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)耐高(gao)、低溫性能，三氟丙(bing)基及氰基的(de)(de)(de)引入(ru)則可(ke)(ke)提高(gao)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)耐溫及耐油性能。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)耐低溫性能良好，一般在-55℃下(xia)仍能工(gong)作。引入(ru)苯基后(hou)，可(ke)(ke)達(da)-73℃。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)耐熱性能也(ye)(ye)很(hen)突出，在180℃下(xia)可(ke)(ke)長期工(gong)作，稍(shao)高(gao)于200℃也(ye)(ye)能承受數周或(huo)更長時(shi)間仍有(you)彈性，瞬時(shi)可(ke)(ke)耐300℃以上的(de)(de)(de)高(gao)溫。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)透(tou)氣性好，氧氣透(tou)過率在合(he)成(cheng)(cheng)聚(ju)合(he)物中是較高(gao)的(de)(de)(de)。此外，硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)還具有(you)生理惰性、不會導(dao)致(zhi)凝血的(de)(de)(de)突出特性，因此在醫用領域(yu)應用廣泛。

主要品種

硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)分(fen)(fen)(fen)類的(de)方法很多，通常按固(gu)化前的(de)形態分(fen)(fen)(fen)為(wei)固(gu)體(ti)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)和液體(ti)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)；按硫(liu)化溫度分(fen)(fen)(fen)為(wei)室溫硫(liu)化硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)，高溫硫(liu)化硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)；按所用(yong)單體(ti)的(de)不同，可分(fen)(fen)(fen)為(wei)甲基乙烯基硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)，甲基苯基乙烯基硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)、氟(fu)硅(gui)(gui)，腈硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)等(deng)；按性能和用(yong)途的(de)不同又可分(fen)(fen)(fen)為(wei)通用(yong)型(xing)(xing)、超(chao)耐低溫型(xing)(xing)、超(chao)耐高溫型(xing)(xing)、高強(qiang)力型(xing)(xing)、耐油型(xing)(xing)、醫用(yong)型(xing)(xing)等(deng)等(deng)。

發展史

硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)早期是由美國(guo)(guo)(guo)(guo)以三氯(lv)化鐵為(wei)催(cui)化劑合成的(de)(de)。1945年，硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)產(chan)(chan)品問世。1948年，采用高(gao)比表面積的(de)(de)氣(qi)相法(fa)白炭黑補強的(de)(de)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)研制成功，使硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)性能(neng)躍升到實用階段(duan)，奠(dian)定(ding)了現代硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)生產(chan)(chan)技術(shu)的(de)(de)基(ji)礎。從二甲基(ji)二氯(lv)硅(gui)(gui)(gui)烷合成開(kai)始(shi)生產(chan)(chan)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)國(guo)(guo)(guo)(guo)家(jia)有美國(guo)(guo)(guo)(guo)。俄羅斯、德國(guo)(guo)(guo)(guo)、日本、韓國(guo)(guo)(guo)(guo)和(he)中國(guo)(guo)(guo)(guo)等。中國(guo)(guo)(guo)(guo)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)工業化研究始(shi)于1957年，多家(jia)研究所和(he)企業陸續(xu)開(kai)發出(chu)各種硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)。到2003年底，中國(guo)(guo)(guo)(guo)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)生產(chan)(chan)能(neng)力為(wei)135千噸，其中高(gao)溫膠(jiao)(jiao)(jiao)100千噸。

高溫硫化硅橡膠

高溫硫(liu)(liu)化硅橡(xiang)膠(jiao)是指(zhi)聚(ju)硅氧(yang)烷變(bian)成彈(dan)性(xing)體(ti)的(de)(de)過程是經過高溫（110-170℃）硫(liu)(liu)化成型的(de)(de)。它主(zhu)要以高分子量的(de)(de)聚(ju)甲基乙(yi)烯基硅氧(yang)烷為生膠(jiao)，混入(ru)補強(qiang)填料、硫(liu)(liu)化劑(ji)等，在(zai)加熱加壓下(xia)硫(liu)(liu)化成彈(dan)性(xing)體(ti)。硅橡(xiang)膠(jiao)的(de)(de)補強(qiang)主(zhu)要是各種(zhong)類型的(de)(de)白(bai)炭黑，可使硫(liu)(liu)化膠(jiao)的(de)(de)強(qiang)度增加數十倍。有(you)(you)時為了(le)降低成本或(huo)改善膠(jiao)料性(xing)能及賦予硫(liu)(liu)化膠(jiao)各種(zhong)特殊的(de)(de)性(xing)能，也加入(ru)相應的(de)(de)各種(zhong)添加劑(ji)。硫(liu)(liu)化劑(ji)是各種(zhong)有(you)(you)機過氧(yang)化物(wu)或(huo)加成反應催(cui)化劑(ji)。

加(jia)工(gong)成(cheng)型方法如圖(tu)所(suo)示。一(yi)次硫化(hua)的(de)目(mu)的(de)是進行(xing)(xing)高分子鏈的(de)交聯(lian)反應(ying)；二次硫化(hua)的(de)目(mu)的(de)是進行(xing)(xing)補充交聯(lian)、驅除硫化(hua)劑分解產物(wu)和(he)其他揮發性化(hua)合(he)物(wu)以(yi)穩定(ding)硫化(hua)膠的(de)各項性能。常用(yong)的(de)設備有開放式煉膠機(ji)(ji)、捏合(he)機(ji)(ji)及真空密煉機(ji)(ji)。

主要性能

（1）高溫(wen)(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)。硅(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)顯著(zhu)的(de)特征是(shi)高溫(wen)(wen)(wen)穩定(ding)性(xing)(xing)(xing)(xing)，雖然(ran)(ran)常(chang)溫(wen)(wen)(wen)下硅(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)的(de)強度(du)僅(jin)是(shi)天然(ran)(ran)橡膠(jiao)(jiao)或某(mou)些合成橡膠(jiao)(jiao)的(de)一半，但在(zai)200℃以(yi)上的(de)高溫(wen)(wen)(wen)環境(jing)下，硅(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)仍(reng)能(neng)(neng)(neng)(neng)保持一定(ding)的(de)柔韌性(xing)(xing)(xing)(xing)、回彈性(xing)(xing)(xing)(xing)和表面硬度(du)，且力學(xue)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)無明顯變(bian)化(hua)。（2）低溫(wen)(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)硅(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)的(de)玻(bo)璃化(hua)溫(wen)(wen)(wen)度(du)一般為-70~-50℃，特殊配方(fang)可達-100℃，表明其低溫(wen)(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)優(you)異(yi)。這對航(hang)空(kong)、宇(yu)航(hang)工業(ye)的(de)意(yi)義重大。（3）耐(nai)(nai)(nai)候性(xing)(xing)(xing)(xing)硅(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)中Si-O-Si鍵對氧、臭氧及(ji)(ji)紫外線(xian)等(deng)十分穩定(ding)，在(zai)不(bu)(bu)加任(ren)何(he)添加劑的(de)情(qing)況(kuang)下，就(jiu)具有優(you)良(liang)的(de)耐(nai)(nai)(nai)候性(xing)(xing)(xing)(xing)。（4）電氣(qi)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)。硅(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)具有優(you)異(yi)的(de)絕(jue)緣性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)，耐(nai)(nai)(nai)電暈性(xing)(xing)(xing)(xing)和耐(nai)(nai)(nai)電弧性(xing)(xing)(xing)(xing)也非(fei)常(chang)好。（5）物(wu)理(li)機(ji)械(xie)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)。硅(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)常(chang)溫(wen)(wen)(wen)下的(de)物(wu)理(li)機(ji)械(xie)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)比通(tong)(tong)用(yong)橡膠(jiao)(jiao)差，但在(zai)150℃的(de)高溫(wen)(wen)(wen)和-50℃的(de)低溫(wen)(wen)(wen)下，其物(wu)理(li)機(ji)械(xie)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)優(you)于通(tong)(tong)用(yong)橡膠(jiao)(jiao)。（6）耐(nai)(nai)(nai)油及(ji)(ji)化(hua)學(xue)試(shi)劑性(xing)(xing)(xing)(xing)。普通(tong)(tong)硅(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)具有中等(deng)的(de)耐(nai)(nai)(nai)油、耐(nai)(nai)(nai)溶劑性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)。（7）氣(qi)體(ti)透過(guo)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)。室溫(wen)(wen)(wen)下硅(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)對空(kong)氣(qi)、氮、氧、二氧化(hua)碳等(deng)氣(qi)體(ti)的(de)透氣(qi)性(xing)(xing)(xing)(xing)比天然(ran)(ran)橡膠(jiao)(jiao)高出30-50倍。（8）生理(li)惰性(xing)(xing)(xing)(xing)。硅(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)無毒，無味，無嗅，與人體(ti)組織(zhi)不(bu)(bu)粘連，具有抗凝血作用(yong)，對肌體(ti)組織(zhi)的(de)反應(ying)性(xing)(xing)(xing)(xing)非(fei)常(chang)少。特別(bie)適(shi)合作為醫用(yong)材料(liao)。

硅橡膠的用量

據(ju)中國(guo)(guo)汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)工(gong)(gong)業(ye)(ye)協(xie)會統計，2012年(nian)(nian)(nian)(nian)，汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)產銷分別達到1927.18萬輛和(he)(he)1930.64萬輛，同比分別增(zeng)長4.63%和(he)(he)4.33%，汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)工(gong)(gong)業(ye)(ye)硅橡膠的(de)(de)用(yong)量約達2.0萬t。根(gen)據(ju)觀研天下的(de)(de)新研究(jiu)，增(zeng)加有機硅材料在汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)零(ling)部(bu)件(jian)方(fang)面(mian)的(de)(de)用(yong)量，可以(yi)(yi)大幅(fu)度提(ti)高汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)的(de)(de)安全性能，因此，汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)產量和(he)(he)單車(che)(che)用(yong)量水平的(de)(de)提(ti)高都將推動汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)工(gong)(gong)業(ye)(ye)對硅橡膠需求的(de)(de)增(zeng)加。國(guo)(guo)家鼓勵自主(zhu)品(pin)(pin)牌的(de)(de)汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)發展，關鍵汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)零(ling)部(bu)件(jian)實(shi)現自主(zhu)化，《2012年(nian)(nian)(nian)(nian)度黨(dang)政(zheng)(zheng)機關公務用(yong)車(che)(che)選用(yong)車(che)(che)型(xing)目錄（征求意見稿(gao)）》為(wei)自主(zhu)品(pin)(pin)牌擴大在政(zheng)(zheng)府采(cai)(cai)購的(de)(de)市場份額，為(wei)改變目前國(guo)(guo)內政(zheng)(zheng)府采(cai)(cai)購以(yi)(yi)合資(zi)品(pin)(pin)牌產品(pin)(pin)為(wei)主(zhu)的(de)(de)局面(mian)提(ti)供了保(bao)障。促(cu)進自主(zhu)品(pin)(pin)牌發展，國(guo)(guo)產汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)業(ye)(ye)的(de)(de)繁榮將為(wei)汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)膠的(de)(de)應(ying)用(yong)提(ti)供有力保(bao)障。預(yu)測未來3年(nian)(nian)(nian)(nian)，我國(guo)(guo)室溫硫化硅橡膠在汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)行業(ye)(ye)將以(yi)(yi)年(nian)(nian)(nian)(nian)均20%增(zeng)長。

此(ci)外，硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)是重要(yao)的(de)(de)(de)非(fei)石(shi)油基(ji)合成橡(xiang)膠(jiao)(jiao)，約占非(fei)石(shi)油基(ji)合成橡(xiang)膠(jiao)(jiao)消費量(liang)的(de)(de)(de)98%。但(dan)因為(wei)(wei)石(shi)油價(jia)(jia)格的(de)(de)(de)大幅上漲，同時我國在(zai)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)關鍵原料有機(ji)(ji)硅(gui)單體(ti)的(de)(de)(de)生產(chan)(chan)(chan)技術(shu)(shu)方面取(qu)得突破，有機(ji)(ji)硅(gui)單體(ti)的(de)(de)(de)生產(chan)(chan)(chan)技術(shu)(shu)在(zai)2005年(nian)前被(bei)幾家跨國公司壟斷(duan)，但(dan)目前我國已發展成為(wei)(wei)全球有機(ji)(ji)硅(gui)單體(ti)第(di)1大國，這2個(ge)方面原因使(shi)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)價(jia)(jia)格從2011年(nian)起開(kai)始低(di)于石(shi)油基(ji)合成橡(xiang)膠(jiao)(jiao)，僅約為(wei)(wei)大宗石(shi)油基(ji)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)80%～90%，成為(wei)(wei)廉價(jia)(jia)的(de)(de)(de)合成橡(xiang)膠(jiao)(jiao)，并開(kai)始大規模替代石(shi)油基(ji)合成橡(xiang)膠(jiao)(jiao)。這將(jiang)極大拓展有機(ji)(ji)硅(gui)產(chan)(chan)(chan)業的(de)(de)(de)市場空間，同時將(jiang)帶(dai)動硅(gui)油、硅(gui)烷偶聯(lian)劑和硅(gui)樹脂等(deng)其他有機(ji)(ji)硅(gui)產(chan)(chan)(chan)品(pin)的(de)(de)(de)消費。