硅橡膠是指主鏈(lian)由硅(gui)和氧原子(zi)交替構成(cheng)，硅(gui)原子(zi)上通(tong)常連有(you)兩(liang)個有(you)機(ji)基團的(de)橡(xiang)膠(jiao)。普通(tong)的(de)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)主要由含甲基和少量乙烯基的(de)硅(gui)氧鏈(lian)節組成(cheng)。苯基的(de)引入(ru)可提高(gao)(gao)(gao)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)的(de)耐(nai)(nai)高(gao)(gao)(gao)、低溫性(xing)能(neng)(neng)，三氟丙基及氰基的(de)引入(ru)則可提高(gao)(gao)(gao)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)的(de)耐(nai)(nai)溫及耐(nai)(nai)油(you)性(xing)能(neng)(neng)。硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)耐(nai)(nai)低溫性(xing)能(neng)(neng)良好，一般在(zai)-55℃下仍(reng)能(neng)(neng)工(gong)作(zuo)。引入(ru)苯基后，可達-73℃。硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)的(de)耐(nai)(nai)熱性(xing)能(neng)(neng)也很突出(chu)，在(zai)180℃下可長期工(gong)作(zuo)，稍(shao)高(gao)(gao)(gao)于(yu)200℃也能(neng)(neng)承受數周或更長時(shi)間仍(reng)有(you)彈(dan)性(xing)，瞬時(shi)可耐(nai)(nai)300℃以(yi)上的(de)高(gao)(gao)(gao)溫。硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)的(de)透氣性(xing)好，氧氣透過率在(zai)合(he)成(cheng)聚合(he)物(wu)中是較(jiao)高(gao)(gao)(gao)的(de)。此(ci)外，硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)還具(ju)有(you)生理(li)惰性(xing)、不會(hui)導致凝血的(de)突出(chu)特性(xing)，因此(ci)在(zai)醫用領(ling)域應用廣泛。

主要品種

硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)分(fen)類的(de)方法很多，通常按(an)固(gu)化前(qian)的(de)形態分(fen)為固(gu)體硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)和液體硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)；按(an)硫化溫(wen)度分(fen)為室溫(wen)硫化硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)，高(gao)溫(wen)硫化硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)；按(an)所用單體的(de)不同(tong)，可(ke)(ke)分(fen)為甲(jia)基(ji)乙(yi)烯基(ji)硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)，甲(jia)基(ji)苯(ben)基(ji)乙(yi)烯基(ji)硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)、氟硅(gui)(gui)(gui)(gui)，腈硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)等(deng)；按(an)性能(neng)和用途的(de)不同(tong)又可(ke)(ke)分(fen)為通用型、超(chao)耐低溫(wen)型、超(chao)耐高(gao)溫(wen)型、高(gao)強(qiang)力型、耐油型、醫用型等(deng)等(deng)。

發展史

硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)早(zao)期(qi)是(shi)由(you)美(mei)國(guo)(guo)以三(san)氯化鐵為(wei)催化劑合成(cheng)的。1945年，硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)產品問世。1948年，采用高比(bi)表面積的氣相(xiang)法白炭黑補強的硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)研(yan)制成(cheng)功，使硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)的性能躍升到實用階段，奠定了(le)現代硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)生產技(ji)術的基礎。從二甲基二氯硅(gui)(gui)烷(wan)合成(cheng)開(kai)始生產硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)的國(guo)(guo)家有美(mei)國(guo)(guo)。俄羅斯、德國(guo)(guo)、日本(ben)、韓國(guo)(guo)和中(zhong)國(guo)(guo)等。中(zhong)國(guo)(guo)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)的工(gong)業化研(yan)究始于1957年，多家研(yan)究所和企業陸續開(kai)發出各種(zhong)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)。到2003年底，中(zhong)國(guo)(guo)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)生產能力為(wei)135千(qian)噸(dun)，其中(zhong)高溫膠(jiao)100千(qian)噸(dun)。

高溫硫化硅橡膠

高(gao)(gao)溫(wen)硫(liu)(liu)化硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)是指聚(ju)硅(gui)氧烷變(bian)成彈性體的過(guo)程(cheng)是經(jing)過(guo)高(gao)(gao)溫(wen)（110-170℃）硫(liu)(liu)化成型(xing)(xing)的。它(ta)主要以高(gao)(gao)分子量的聚(ju)甲(jia)基乙(yi)烯基硅(gui)氧烷為生膠(jiao)(jiao)，混入(ru)補強填料、硫(liu)(liu)化劑等，在加(jia)熱(re)加(jia)壓下硫(liu)(liu)化成彈性體。硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)的補強主要是各種(zhong)類型(xing)(xing)的白(bai)炭黑，可使硫(liu)(liu)化膠(jiao)(jiao)的強度(du)增加(jia)數十倍(bei)。有時為了降(jiang)低(di)成本(ben)或改善膠(jiao)(jiao)料性能及賦予硫(liu)(liu)化膠(jiao)(jiao)各種(zhong)特殊的性能，也加(jia)入(ru)相(xiang)應的各種(zhong)添加(jia)劑。硫(liu)(liu)化劑是各種(zhong)有機過(guo)氧化物或加(jia)成反應催化劑。

加工成型方法(fa)如圖所示。一次(ci)硫化(hua)的(de)(de)目的(de)(de)是進行高分子鏈的(de)(de)交(jiao)(jiao)聯(lian)反應；二次(ci)硫化(hua)的(de)(de)目的(de)(de)是進行補充交(jiao)(jiao)聯(lian)、驅除硫化(hua)劑(ji)分解產物和其他揮發(fa)性化(hua)合(he)物以穩定硫化(hua)膠的(de)(de)各項性能(neng)。常用的(de)(de)設備有開(kai)放式煉膠機、捏合(he)機及真(zhen)空密煉機。

主要性能

（1）高溫(wen)(wen)(wen)(wen)性(xing)(xing)能(neng)。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)顯著的(de)(de)(de)特征是(shi)(shi)高溫(wen)(wen)(wen)(wen)穩定性(xing)(xing)，雖然(ran)常溫(wen)(wen)(wen)(wen)下(xia)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)強度(du)僅(jin)是(shi)(shi)天(tian)然(ran)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)或某些合(he)(he)成橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)一(yi)(yi)半，但在200℃以上(shang)的(de)(de)(de)高溫(wen)(wen)(wen)(wen)環境(jing)下(xia)，硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)仍能(neng)保(bao)持一(yi)(yi)定的(de)(de)(de)柔韌(ren)性(xing)(xing)、回彈性(xing)(xing)和表面硬度(du)，且(qie)力學性(xing)(xing)能(neng)無(wu)明顯變化。（2）低(di)(di)溫(wen)(wen)(wen)(wen)性(xing)(xing)能(neng)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)玻璃化溫(wen)(wen)(wen)(wen)度(du)一(yi)(yi)般為-70~-50℃，特殊配(pei)方可達-100℃，表明其低(di)(di)溫(wen)(wen)(wen)(wen)性(xing)(xing)能(neng)優異(yi)。這對(dui)航空、宇航工業的(de)(de)(de)意義重(zhong)大。（3）耐(nai)(nai)候性(xing)(xing)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)中Si-O-Si鍵對(dui)氧、臭氧及紫外線等(deng)十分穩定，在不(bu)加任何添加劑(ji)的(de)(de)(de)情況下(xia)，就具(ju)(ju)有優良的(de)(de)(de)耐(nai)(nai)候性(xing)(xing)。（4）電氣(qi)性(xing)(xing)能(neng)。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)具(ju)(ju)有優異(yi)的(de)(de)(de)絕緣性(xing)(xing)能(neng)，耐(nai)(nai)電暈性(xing)(xing)和耐(nai)(nai)電弧性(xing)(xing)也非(fei)常好。（5）物(wu)(wu)理(li)(li)(li)機械(xie)(xie)性(xing)(xing)能(neng)。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)常溫(wen)(wen)(wen)(wen)下(xia)的(de)(de)(de)物(wu)(wu)理(li)(li)(li)機械(xie)(xie)性(xing)(xing)能(neng)比通(tong)用(yong)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)差(cha)，但在150℃的(de)(de)(de)高溫(wen)(wen)(wen)(wen)和-50℃的(de)(de)(de)低(di)(di)溫(wen)(wen)(wen)(wen)下(xia)，其物(wu)(wu)理(li)(li)(li)機械(xie)(xie)性(xing)(xing)能(neng)優于通(tong)用(yong)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)。（6）耐(nai)(nai)油及化學試劑(ji)性(xing)(xing)。普通(tong)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)具(ju)(ju)有中等(deng)的(de)(de)(de)耐(nai)(nai)油、耐(nai)(nai)溶劑(ji)性(xing)(xing)能(neng)。（7）氣(qi)體透過(guo)性(xing)(xing)能(neng)。室溫(wen)(wen)(wen)(wen)下(xia)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)對(dui)空氣(qi)、氮、氧、二氧化碳(tan)等(deng)氣(qi)體的(de)(de)(de)透氣(qi)性(xing)(xing)比天(tian)然(ran)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)高出(chu)30-50倍(bei)。（8）生(sheng)理(li)(li)(li)惰性(xing)(xing)。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)無(wu)毒，無(wu)味，無(wu)嗅，與人體組織不(bu)粘連，具(ju)(ju)有抗凝血作用(yong)，對(dui)肌體組織的(de)(de)(de)反應性(xing)(xing)非(fei)常少。特別適合(he)(he)作為醫用(yong)材料(liao)。

硅橡膠的用量

據中(zhong)國汽(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)工業(ye)(ye)協會統(tong)計，2012年(nian)(nian)，汽(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)產(chan)(chan)銷分(fen)別(bie)達(da)到1927.18萬輛和(he)1930.64萬輛，同(tong)比分(fen)別(bie)增(zeng)長4.63%和(he)4.33%，汽(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)工業(ye)(ye)硅橡膠(jiao)的(de)用量(liang)(liang)約達(da)2.0萬t。根據觀研天(tian)下(xia)的(de)新研究，增(zeng)加有機硅材料在汽(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)零部件(jian)方面的(de)用量(liang)(liang)，可(ke)以大幅(fu)度提(ti)高(gao)汽(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)的(de)安全性能，因此，汽(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)產(chan)(chan)量(liang)(liang)和(he)單車(che)(che)(che)(che)用量(liang)(liang)水平的(de)提(ti)高(gao)都將推動汽(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)工業(ye)(ye)對硅橡膠(jiao)需(xu)求(qiu)的(de)增(zeng)加。國家鼓勵自(zi)主(zhu)品(pin)(pin)牌的(de)汽(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)發展，關(guan)鍵汽(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)零部件(jian)實現自(zi)主(zhu)化，《2012年(nian)(nian)度黨政機關(guan)公務用車(che)(che)(che)(che)選用車(che)(che)(che)(che)型目(mu)錄（征(zheng)求(qiu)意見稿(gao)）》為(wei)自(zi)主(zhu)品(pin)(pin)牌擴大在政府(fu)采購的(de)市場份額，為(wei)改變(bian)目(mu)前國內政府(fu)采購以合(he)資(zi)品(pin)(pin)牌產(chan)(chan)品(pin)(pin)為(wei)主(zhu)的(de)局面提(ti)供(gong)了保障(zhang)。促進自(zi)主(zhu)品(pin)(pin)牌發展，國產(chan)(chan)汽(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)業(ye)(ye)的(de)繁榮將為(wei)汽(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)膠(jiao)的(de)應用提(ti)供(gong)有力(li)保障(zhang)。預(yu)測(ce)未來3年(nian)(nian)，我國室溫硫化硅橡膠(jiao)在汽(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)行業(ye)(ye)將以年(nian)(nian)均20%增(zeng)長。

此外，硅(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)是重(zhong)要的(de)非(fei)石(shi)(shi)(shi)油基(ji)合成(cheng)(cheng)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)，約占(zhan)非(fei)石(shi)(shi)(shi)油基(ji)合成(cheng)(cheng)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)消費量的(de)98%。但因為(wei)(wei)(wei)石(shi)(shi)(shi)油價(jia)格(ge)的(de)大幅上漲，同時(shi)我(wo)國(guo)在硅(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)關鍵原料有(you)(you)機(ji)硅(gui)(gui)(gui)單(dan)(dan)體的(de)生產(chan)(chan)(chan)技術方面(mian)取得突(tu)破，有(you)(you)機(ji)硅(gui)(gui)(gui)單(dan)(dan)體的(de)生產(chan)(chan)(chan)技術在2005年(nian)前被幾家跨國(guo)公司(si)壟斷，但目前我(wo)國(guo)已發展成(cheng)(cheng)為(wei)(wei)(wei)全球(qiu)有(you)(you)機(ji)硅(gui)(gui)(gui)單(dan)(dan)體第(di)1大國(guo)，這(zhe)2個方面(mian)原因使硅(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)價(jia)格(ge)從2011年(nian)起開始(shi)低(di)于石(shi)(shi)(shi)油基(ji)合成(cheng)(cheng)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)，僅約為(wei)(wei)(wei)大宗(zong)石(shi)(shi)(shi)油基(ji)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)80%～90%，成(cheng)(cheng)為(wei)(wei)(wei)廉價(jia)的(de)合成(cheng)(cheng)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)，并(bing)開始(shi)大規模替代石(shi)(shi)(shi)油基(ji)合成(cheng)(cheng)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)。這(zhe)將極大拓展有(you)(you)機(ji)硅(gui)(gui)(gui)產(chan)(chan)(chan)業的(de)市場空間，同時(shi)將帶動硅(gui)(gui)(gui)油、硅(gui)(gui)(gui)烷偶聯劑和(he)硅(gui)(gui)(gui)樹(shu)脂等其他有(you)(you)機(ji)硅(gui)(gui)(gui)產(chan)(chan)(chan)品的(de)消費。