硅橡膠是指主鏈(lian)由硅(gui)(gui)和(he)氧原子(zi)交替(ti)構成，硅(gui)(gui)原子(zi)上通常連有(you)兩個有(you)機基團的(de)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)。普通的(de)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)主要由含甲基和(he)少量乙(yi)烯基的(de)硅(gui)(gui)氧鏈(lian)節組成。苯基的(de)引(yin)入可提高硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)耐(nai)高、低(di)溫(wen)(wen)性能(neng)(neng)，三(san)氟丙基及氰基的(de)引(yin)入則可提高硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)耐(nai)溫(wen)(wen)及耐(nai)油(you)性能(neng)(neng)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)耐(nai)低(di)溫(wen)(wen)性能(neng)(neng)良好，一般在(zai)(zai)-55℃下仍能(neng)(neng)工作。引(yin)入苯基后，可達-73℃。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)耐(nai)熱(re)性能(neng)(neng)也(ye)很突出，在(zai)(zai)180℃下可長期工作，稍高于200℃也(ye)能(neng)(neng)承(cheng)受數周或更長時間(jian)仍有(you)彈性，瞬時可耐(nai)300℃以上的(de)高溫(wen)(wen)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)透(tou)氣性好，氧氣透(tou)過率在(zai)(zai)合(he)成聚(ju)合(he)物中是較高的(de)。此外，硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)還具有(you)生理惰性、不會導致(zhi)凝血的(de)突出特(te)性，因此在(zai)(zai)醫用(yong)領(ling)域應(ying)用(yong)廣泛。

主要品種

硅(gui)(gui)橡膠(jiao)分類的方(fang)法很多，通常按(an)固化(hua)前(qian)的形態分為固體(ti)硅(gui)(gui)橡膠(jiao)和液(ye)體(ti)硅(gui)(gui)橡膠(jiao)；按(an)硫化(hua)溫(wen)度分為室溫(wen)硫化(hua)硅(gui)(gui)橡膠(jiao)，高溫(wen)硫化(hua)硅(gui)(gui)橡膠(jiao)；按(an)所用(yong)單(dan)體(ti)的不(bu)同(tong)，可分為甲基(ji)(ji)乙(yi)烯(xi)基(ji)(ji)硅(gui)(gui)橡膠(jiao)，甲基(ji)(ji)苯基(ji)(ji)乙(yi)烯(xi)基(ji)(ji)硅(gui)(gui)橡膠(jiao)、氟硅(gui)(gui)，腈硅(gui)(gui)橡膠(jiao)等；按(an)性能和用(yong)途的不(bu)同(tong)又(you)可分為通用(yong)型、超(chao)耐低(di)溫(wen)型、超(chao)耐高溫(wen)型、高強力型、耐油型、醫(yi)用(yong)型等等。

發展史

硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)早(zao)期(qi)是由美(mei)國(guo)以三氯化鐵為催化劑合成(cheng)的(de)(de)。1945年，硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)產(chan)品問世(shi)。1948年，采用(yong)高比表(biao)面(mian)積(ji)的(de)(de)氣(qi)相(xiang)法白炭(tan)黑補強的(de)(de)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)研(yan)制成(cheng)功，使硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)性能躍升到(dao)實用(yong)階段，奠定了(le)現(xian)代硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)生(sheng)產(chan)技術(shu)的(de)(de)基礎。從二(er)甲基二(er)氯硅(gui)(gui)烷合成(cheng)開始(shi)生(sheng)產(chan)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)國(guo)家有美(mei)國(guo)。俄(e)羅(luo)斯、德國(guo)、日本、韓國(guo)和(he)中(zhong)(zhong)(zhong)國(guo)等。中(zhong)(zhong)(zhong)國(guo)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)工業(ye)化研(yan)究(jiu)(jiu)始(shi)于1957年，多家研(yan)究(jiu)(jiu)所和(he)企業(ye)陸(lu)續開發(fa)出各種硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)。到(dao)2003年底，中(zhong)(zhong)(zhong)國(guo)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)生(sheng)產(chan)能力為135千(qian)噸(dun)，其中(zhong)(zhong)(zhong)高溫膠(jiao)100千(qian)噸(dun)。

高溫硫化硅橡膠

高(gao)(gao)溫硫(liu)(liu)化(hua)(hua)硅橡膠(jiao)是(shi)指聚硅氧烷(wan)變(bian)成(cheng)彈性(xing)體的(de)(de)(de)過程是(shi)經過高(gao)(gao)溫（110-170℃）硫(liu)(liu)化(hua)(hua)成(cheng)型(xing)的(de)(de)(de)。它主(zhu)(zhu)要以高(gao)(gao)分子量的(de)(de)(de)聚甲(jia)基乙烯基硅氧烷(wan)為(wei)生膠(jiao)，混入補強(qiang)填料、硫(liu)(liu)化(hua)(hua)劑(ji)(ji)(ji)等，在加熱加壓下硫(liu)(liu)化(hua)(hua)成(cheng)彈性(xing)體。硅橡膠(jiao)的(de)(de)(de)補強(qiang)主(zhu)(zhu)要是(shi)各(ge)種類型(xing)的(de)(de)(de)白炭黑(hei)，可使硫(liu)(liu)化(hua)(hua)膠(jiao)的(de)(de)(de)強(qiang)度增(zeng)加數(shu)十(shi)倍。有時為(wei)了降低成(cheng)本(ben)或(huo)改(gai)善膠(jiao)料性(xing)能及賦予硫(liu)(liu)化(hua)(hua)膠(jiao)各(ge)種特殊的(de)(de)(de)性(xing)能，也加入相應的(de)(de)(de)各(ge)種添加劑(ji)(ji)(ji)。硫(liu)(liu)化(hua)(hua)劑(ji)(ji)(ji)是(shi)各(ge)種有機過氧化(hua)(hua)物(wu)或(huo)加成(cheng)反應催化(hua)(hua)劑(ji)(ji)(ji)。

加工成型方(fang)法(fa)如圖所示。一次(ci)硫(liu)化(hua)的(de)目的(de)是進行高分子鏈的(de)交(jiao)聯反應；二(er)次(ci)硫(liu)化(hua)的(de)目的(de)是進行補充交(jiao)聯、驅除硫(liu)化(hua)劑分解產物和(he)其他揮(hui)發(fa)性化(hua)合物以(yi)穩(wen)定硫(liu)化(hua)膠的(de)各項性能。常用(yong)的(de)設備有開放(fang)式煉(lian)膠機、捏合機及真空密煉(lian)機。

主要性能

（1）高(gao)(gao)溫(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。硅橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)顯(xian)著的(de)(de)(de)(de)特(te)征是高(gao)(gao)溫(wen)(wen)穩(wen)定(ding)(ding)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)，雖然常(chang)溫(wen)(wen)下(xia)(xia)硅橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)強度僅是天然橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)或某些合(he)成(cheng)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)一半，但(dan)在(zai)200℃以上的(de)(de)(de)(de)高(gao)(gao)溫(wen)(wen)環(huan)境下(xia)(xia)，硅橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)仍能(neng)(neng)(neng)保持一定(ding)(ding)的(de)(de)(de)(de)柔韌性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)、回彈性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)和表面硬度，且力學性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)無(wu)明(ming)(ming)顯(xian)變化(hua)。（2）低溫(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)硅橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)玻(bo)璃化(hua)溫(wen)(wen)度一般為(wei)-70~-50℃，特(te)殊配方可達(da)-100℃，表明(ming)(ming)其低溫(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)優(you)異(yi)。這對航(hang)空、宇(yu)航(hang)工業的(de)(de)(de)(de)意義重大。（3）耐(nai)候性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)硅橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)中Si-O-Si鍵(jian)對氧(yang)(yang)、臭(chou)氧(yang)(yang)及紫外線等十分穩(wen)定(ding)(ding)，在(zai)不加任何添(tian)加劑的(de)(de)(de)(de)情況下(xia)(xia)，就具有(you)優(you)良(liang)的(de)(de)(de)(de)耐(nai)候性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)。（4）電氣(qi)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。硅橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)具有(you)優(you)異(yi)的(de)(de)(de)(de)絕(jue)緣性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)，耐(nai)電暈性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)和耐(nai)電弧(hu)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)也非常(chang)好。（5）物(wu)理機(ji)(ji)械性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。硅橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)常(chang)溫(wen)(wen)下(xia)(xia)的(de)(de)(de)(de)物(wu)理機(ji)(ji)械性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)比通用(yong)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)差，但(dan)在(zai)150℃的(de)(de)(de)(de)高(gao)(gao)溫(wen)(wen)和-50℃的(de)(de)(de)(de)低溫(wen)(wen)下(xia)(xia)，其物(wu)理機(ji)(ji)械性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)優(you)于通用(yong)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)。（6）耐(nai)油及化(hua)學試劑性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)。普通硅橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)具有(you)中等的(de)(de)(de)(de)耐(nai)油、耐(nai)溶劑性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。（7）氣(qi)體透過性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。室(shi)溫(wen)(wen)下(xia)(xia)硅橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)對空氣(qi)、氮、氧(yang)(yang)、二氧(yang)(yang)化(hua)碳等氣(qi)體的(de)(de)(de)(de)透氣(qi)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)比天然橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)高(gao)(gao)出30-50倍。（8）生(sheng)理惰性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)。硅橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)無(wu)毒，無(wu)味(wei)，無(wu)嗅，與人體組(zu)織(zhi)不粘連(lian)，具有(you)抗(kang)凝血(xue)作用(yong)，對肌體組(zu)織(zhi)的(de)(de)(de)(de)反應性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)非常(chang)少(shao)。特(te)別適合(he)作為(wei)醫用(yong)材料。

硅橡膠的用量

據中國(guo)(guo)汽(qi)(qi)(qi)車工業(ye)協會(hui)統計，2012年，汽(qi)(qi)(qi)車產銷分別達(da)(da)到1927.18萬(wan)輛(liang)和1930.64萬(wan)輛(liang)，同比(bi)分別增(zeng)(zeng)長4.63%和4.33%，汽(qi)(qi)(qi)車工業(ye)硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)的(de)(de)用(yong)(yong)量(liang)約達(da)(da)2.0萬(wan)t。根(gen)據觀研(yan)天下的(de)(de)新研(yan)究，增(zeng)(zeng)加有機硅(gui)材料(liao)在汽(qi)(qi)(qi)車零部件方面的(de)(de)用(yong)(yong)量(liang)，可以(yi)大幅度提高汽(qi)(qi)(qi)車的(de)(de)安(an)全性能，因此，汽(qi)(qi)(qi)車產量(liang)和單車用(yong)(yong)量(liang)水平的(de)(de)提高都將(jiang)(jiang)推動(dong)汽(qi)(qi)(qi)車工業(ye)對硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)需(xu)求(qiu)的(de)(de)增(zeng)(zeng)加。國(guo)(guo)家鼓勵自(zi)主品(pin)牌(pai)的(de)(de)汽(qi)(qi)(qi)車發展，關鍵汽(qi)(qi)(qi)車零部件實現自(zi)主化(hua)，《2012年度黨(dang)政機關公務(wu)用(yong)(yong)車選用(yong)(yong)車型目(mu)錄（征(zheng)求(qiu)意見稿(gao)）》為(wei)自(zi)主品(pin)牌(pai)擴大在政府采(cai)購的(de)(de)市場(chang)份額，為(wei)改變目(mu)前國(guo)(guo)內政府采(cai)購以(yi)合(he)資品(pin)牌(pai)產品(pin)為(wei)主的(de)(de)局面提供(gong)了保障(zhang)。促進自(zi)主品(pin)牌(pai)發展，國(guo)(guo)產汽(qi)(qi)(qi)車業(ye)的(de)(de)繁榮將(jiang)(jiang)為(wei)汽(qi)(qi)(qi)車膠(jiao)(jiao)的(de)(de)應用(yong)(yong)提供(gong)有力保障(zhang)。預測未來3年，我國(guo)(guo)室溫硫化(hua)硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)在汽(qi)(qi)(qi)車行業(ye)將(jiang)(jiang)以(yi)年均20%增(zeng)(zeng)長。

此外，硅橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)是重要的(de)(de)(de)非石(shi)油(you)基合成(cheng)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)，約占非石(shi)油(you)基合成(cheng)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)消費量的(de)(de)(de)98%。但因為(wei)石(shi)油(you)價(jia)格的(de)(de)(de)大(da)幅上(shang)漲，同(tong)時我(wo)(wo)國在硅橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)關鍵原料有機(ji)(ji)硅單(dan)體的(de)(de)(de)生產技(ji)術方面取(qu)得突破，有機(ji)(ji)硅單(dan)體的(de)(de)(de)生產技(ji)術在2005年前被幾家跨(kua)國公司壟斷，但目前我(wo)(wo)國已(yi)發展成(cheng)為(wei)全球有機(ji)(ji)硅單(dan)體第1大(da)國，這2個方面原因使(shi)硅橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)價(jia)格從2011年起開始(shi)低于石(shi)油(you)基合成(cheng)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)，僅約為(wei)大(da)宗(zong)石(shi)油(you)基橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)80%～90%，成(cheng)為(wei)廉價(jia)的(de)(de)(de)合成(cheng)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)，并開始(shi)大(da)規(gui)模替代石(shi)油(you)基合成(cheng)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)。這將(jiang)極大(da)拓(tuo)展有機(ji)(ji)硅產業(ye)的(de)(de)(de)市場空間，同(tong)時將(jiang)帶(dai)動(dong)硅油(you)、硅烷偶(ou)聯劑和硅樹脂(zhi)等其他有機(ji)(ji)硅產品的(de)(de)(de)消費。