硅橡膠是指(zhi)主(zhu)鏈(lian)(lian)由(you)硅(gui)(gui)和(he)氧原(yuan)子交(jiao)替構成(cheng)，硅(gui)(gui)原(yuan)子上通(tong)常連有(you)兩個(ge)有(you)機基團的(de)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)。普通(tong)的(de)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)主(zhu)要由(you)含甲基和(he)少量(liang)乙(yi)烯基的(de)硅(gui)(gui)氧鏈(lian)(lian)節組成(cheng)。苯基的(de)引(yin)入(ru)可(ke)(ke)提高(gao)(gao)(gao)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)耐高(gao)(gao)(gao)、低溫性(xing)(xing)能(neng)，三氟(fu)丙基及氰基的(de)引(yin)入(ru)則可(ke)(ke)提高(gao)(gao)(gao)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)耐溫及耐油性(xing)(xing)能(neng)。硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)耐低溫性(xing)(xing)能(neng)良好(hao)，一般在(zai)-55℃下仍(reng)能(neng)工作。引(yin)入(ru)苯基后，可(ke)(ke)達-73℃。硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)耐熱(re)性(xing)(xing)能(neng)也(ye)很(hen)突出，在(zai)180℃下可(ke)(ke)長期(qi)工作，稍高(gao)(gao)(gao)于(yu)200℃也(ye)能(neng)承受數(shu)周或更長時間仍(reng)有(you)彈性(xing)(xing)，瞬(shun)時可(ke)(ke)耐300℃以上的(de)高(gao)(gao)(gao)溫。硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)透氣性(xing)(xing)好(hao)，氧氣透過率(lv)在(zai)合成(cheng)聚合物中是較(jiao)高(gao)(gao)(gao)的(de)。此外，硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)還(huan)具有(you)生理惰(duo)性(xing)(xing)、不會導致凝血(xue)的(de)突出特性(xing)(xing)，因此在(zai)醫用(yong)領域應用(yong)廣泛。

主要品種

硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠分類的(de)方法很多(duo)，通常(chang)按(an)(an)固(gu)化(hua)(hua)前(qian)的(de)形態分為(wei)固(gu)體(ti)(ti)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠和液體(ti)(ti)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠；按(an)(an)硫(liu)化(hua)(hua)溫(wen)(wen)(wen)度分為(wei)室溫(wen)(wen)(wen)硫(liu)化(hua)(hua)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠，高(gao)溫(wen)(wen)(wen)硫(liu)化(hua)(hua)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠；按(an)(an)所用(yong)單體(ti)(ti)的(de)不同，可(ke)分為(wei)甲基(ji)乙(yi)烯(xi)基(ji)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠，甲基(ji)苯基(ji)乙(yi)烯(xi)基(ji)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠、氟硅(gui)(gui)，腈(jing)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠等；按(an)(an)性能(neng)和用(yong)途的(de)不同又可(ke)分為(wei)通用(yong)型、超(chao)耐低溫(wen)(wen)(wen)型、超(chao)耐高(gao)溫(wen)(wen)(wen)型、高(gao)強(qiang)力型、耐油型、醫用(yong)型等等。

發展史

硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)早期是由美(mei)國(guo)(guo)以三氯化(hua)鐵為(wei)催化(hua)劑合成(cheng)的(de)。1945年，硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)產(chan)(chan)品(pin)問世。1948年，采用高(gao)比表面積的(de)氣(qi)相法(fa)白炭黑(hei)補強的(de)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)研(yan)制成(cheng)功，使硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)性能(neng)躍升(sheng)到實(shi)用階段，奠定了(le)現代(dai)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)生(sheng)產(chan)(chan)技術的(de)基礎。從二甲(jia)基二氯硅(gui)(gui)(gui)烷合成(cheng)開始(shi)生(sheng)產(chan)(chan)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)國(guo)(guo)家有美(mei)國(guo)(guo)。俄(e)羅斯、德(de)國(guo)(guo)、日本、韓國(guo)(guo)和中國(guo)(guo)等。中國(guo)(guo)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)工(gong)業(ye)化(hua)研(yan)究始(shi)于1957年，多家研(yan)究所和企業(ye)陸續開發出(chu)各(ge)種硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)。到2003年底(di)，中國(guo)(guo)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)生(sheng)產(chan)(chan)能(neng)力為(wei)135千(qian)(qian)噸，其中高(gao)溫膠(jiao)(jiao)100千(qian)(qian)噸。

高溫硫化硅橡膠

高(gao)溫硫(liu)(liu)(liu)化硅橡膠(jiao)(jiao)是(shi)指聚硅氧(yang)烷變成(cheng)彈(dan)性體的(de)過(guo)(guo)程是(shi)經(jing)過(guo)(guo)高(gao)溫（110-170℃）硫(liu)(liu)(liu)化成(cheng)型(xing)的(de)。它主(zhu)要以高(gao)分子量的(de)聚甲基(ji)乙烯基(ji)硅氧(yang)烷為(wei)生膠(jiao)(jiao)，混入補(bu)強填(tian)料、硫(liu)(liu)(liu)化劑(ji)等，在加熱(re)加壓(ya)下硫(liu)(liu)(liu)化成(cheng)彈(dan)性體。硅橡膠(jiao)(jiao)的(de)補(bu)強主(zhu)要是(shi)各(ge)種類型(xing)的(de)白(bai)炭(tan)黑(hei)，可使硫(liu)(liu)(liu)化膠(jiao)(jiao)的(de)強度增加數十倍。有(you)時為(wei)了降低成(cheng)本或改善(shan)膠(jiao)(jiao)料性能(neng)及賦予硫(liu)(liu)(liu)化膠(jiao)(jiao)各(ge)種特(te)殊的(de)性能(neng)，也加入相應的(de)各(ge)種添加劑(ji)。硫(liu)(liu)(liu)化劑(ji)是(shi)各(ge)種有(you)機過(guo)(guo)氧(yang)化物或加成(cheng)反應催(cui)化劑(ji)。

加工(gong)成(cheng)型方法如圖所示。一次硫化(hua)(hua)的(de)(de)(de)目(mu)(mu)的(de)(de)(de)是(shi)進行高(gao)分子(zi)鏈的(de)(de)(de)交(jiao)聯(lian)反應(ying)；二次硫化(hua)(hua)的(de)(de)(de)目(mu)(mu)的(de)(de)(de)是(shi)進行補充交(jiao)聯(lian)、驅除硫化(hua)(hua)劑分解產物和其他揮發性(xing)(xing)化(hua)(hua)合(he)物以穩(wen)定(ding)硫化(hua)(hua)膠(jiao)的(de)(de)(de)各項性(xing)(xing)能。常用的(de)(de)(de)設(she)備(bei)有開放式煉(lian)膠(jiao)機、捏合(he)機及真(zhen)空密(mi)煉(lian)機。

主要性能

（1）高溫(wen)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。硅橡膠(jiao)顯著的(de)特(te)征是高溫(wen)穩定性(xing)(xing)(xing)，雖(sui)然常(chang)溫(wen)下(xia)硅橡膠(jiao)的(de)強度(du)僅是天然橡膠(jiao)或某些合成橡膠(jiao)的(de)一(yi)半，但在200℃以上的(de)高溫(wen)環境下(xia)，硅橡膠(jiao)仍能(neng)(neng)保持一(yi)定的(de)柔(rou)韌性(xing)(xing)(xing)、回彈性(xing)(xing)(xing)和(he)表面硬度(du)，且力(li)學性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)無(wu)(wu)明顯變(bian)化(hua)(hua)。（2）低溫(wen)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)硅橡膠(jiao)的(de)玻璃化(hua)(hua)溫(wen)度(du)一(yi)般為-70~-50℃，特(te)殊配方可(ke)達-100℃，表明其低溫(wen)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)優(you)異(yi)。這(zhe)對(dui)航空、宇航工業的(de)意義重大。（3）耐候(hou)性(xing)(xing)(xing)硅橡膠(jiao)中Si-O-Si鍵對(dui)氧、臭氧及紫外線等(deng)(deng)(deng)十分穩定，在不(bu)加任何添加劑(ji)的(de)情況下(xia)，就(jiu)具有(you)優(you)良的(de)耐候(hou)性(xing)(xing)(xing)。（4）電氣性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。硅橡膠(jiao)具有(you)優(you)異(yi)的(de)絕(jue)緣性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)，耐電暈性(xing)(xing)(xing)和(he)耐電弧(hu)性(xing)(xing)(xing)也非常(chang)好。（5）物理機(ji)械(xie)(xie)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。硅橡膠(jiao)常(chang)溫(wen)下(xia)的(de)物理機(ji)械(xie)(xie)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)比(bi)通用橡膠(jiao)差(cha)，但在150℃的(de)高溫(wen)和(he)-50℃的(de)低溫(wen)下(xia)，其物理機(ji)械(xie)(xie)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)優(you)于通用橡膠(jiao)。（6）耐油及化(hua)(hua)學試(shi)劑(ji)性(xing)(xing)(xing)。普通硅橡膠(jiao)具有(you)中等(deng)(deng)(deng)的(de)耐油、耐溶劑(ji)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。（7）氣體透過性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。室溫(wen)下(xia)硅橡膠(jiao)對(dui)空氣、氮(dan)、氧、二氧化(hua)(hua)碳等(deng)(deng)(deng)氣體的(de)透氣性(xing)(xing)(xing)比(bi)天然橡膠(jiao)高出30-50倍(bei)。（8）生理惰(duo)性(xing)(xing)(xing)。硅橡膠(jiao)無(wu)(wu)毒，無(wu)(wu)味，無(wu)(wu)嗅，與人體組織不(bu)粘連，具有(you)抗(kang)凝(ning)血作用，對(dui)肌體組織的(de)反應(ying)性(xing)(xing)(xing)非常(chang)少。特(te)別適合作為醫用材料。

硅橡膠的用量

據中國(guo)汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)(che)(che)工(gong)(gong)業(ye)(ye)協(xie)會統(tong)計，2012年，汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)(che)(che)產(chan)銷(xiao)分別(bie)(bie)達到(dao)1927.18萬輛(liang)和1930.64萬輛(liang)，同比分別(bie)(bie)增(zeng)長4.63%和4.33%，汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)(che)(che)工(gong)(gong)業(ye)(ye)硅橡膠的(de)(de)用量約達2.0萬t。根據觀研天下的(de)(de)新研究，增(zeng)加有機硅材(cai)料在(zai)汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)(che)(che)零部(bu)件方面的(de)(de)用量，可以(yi)大幅度(du)提(ti)(ti)高(gao)汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)(che)(che)的(de)(de)安全性能，因此(ci)，汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)(che)(che)產(chan)量和單車(che)(che)(che)(che)(che)(che)用量水平的(de)(de)提(ti)(ti)高(gao)都將(jiang)推動汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)(che)(che)工(gong)(gong)業(ye)(ye)對硅橡膠需求的(de)(de)增(zeng)加。國(guo)家鼓(gu)勵自主(zhu)(zhu)(zhu)(zhu)品(pin)牌(pai)的(de)(de)汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)(che)(che)發展，關鍵汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)(che)(che)零部(bu)件實現自主(zhu)(zhu)(zhu)(zhu)化，《2012年度(du)黨政機關公務用車(che)(che)(che)(che)(che)(che)選用車(che)(che)(che)(che)(che)(che)型(xing)目(mu)錄（征求意見稿）》為自主(zhu)(zhu)(zhu)(zhu)品(pin)牌(pai)擴大在(zai)政府采購(gou)的(de)(de)市場份額，為改變目(mu)前國(guo)內政府采購(gou)以(yi)合資品(pin)牌(pai)產(chan)品(pin)為主(zhu)(zhu)(zhu)(zhu)的(de)(de)局面提(ti)(ti)供了保障(zhang)。促進自主(zhu)(zhu)(zhu)(zhu)品(pin)牌(pai)發展，國(guo)產(chan)汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)(che)(che)業(ye)(ye)的(de)(de)繁榮(rong)將(jiang)為汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)(che)(che)膠的(de)(de)應(ying)用提(ti)(ti)供有力保障(zhang)。預測(ce)未來3年，我國(guo)室溫(wen)硫化硅橡膠在(zai)汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)(che)(che)行業(ye)(ye)將(jiang)以(yi)年均(jun)20%增(zeng)長。

此外，硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)是(shi)重要的非石(shi)油基(ji)(ji)合成橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)，約(yue)(yue)占(zhan)非石(shi)油基(ji)(ji)合成橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)消費(fei)(fei)量的98%。但因(yin)為石(shi)油價格(ge)的大(da)(da)幅(fu)上漲，同時我(wo)國在硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的關鍵原料有機(ji)(ji)硅(gui)單體的生產(chan)(chan)技(ji)術(shu)方面取得(de)突破(po)，有機(ji)(ji)硅(gui)單體的生產(chan)(chan)技(ji)術(shu)在2005年(nian)前(qian)被幾家(jia)跨國公司壟斷(duan)，但目前(qian)我(wo)國已發展成為全球有機(ji)(ji)硅(gui)單體第1大(da)(da)國，這2個(ge)方面原因(yin)使硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的價格(ge)從(cong)2011年(nian)起開始低于石(shi)油基(ji)(ji)合成橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)，僅約(yue)(yue)為大(da)(da)宗石(shi)油基(ji)(ji)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的80%～90%，成為廉價的合成橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)，并開始大(da)(da)規模(mo)替代石(shi)油基(ji)(ji)合成橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)。這將極大(da)(da)拓展有機(ji)(ji)硅(gui)產(chan)(chan)業(ye)的市場空間，同時將帶動硅(gui)油、硅(gui)烷偶聯(lian)劑和硅(gui)樹(shu)脂等其(qi)他有機(ji)(ji)硅(gui)產(chan)(chan)品的消費(fei)(fei)。