硅橡膠是指(zhi)主鏈由硅(gui)(gui)(gui)(gui)和氧原子(zi)交(jiao)替構(gou)成，硅(gui)(gui)(gui)(gui)原子(zi)上通常連有(you)兩個有(you)機基(ji)團的(de)(de)橡膠。普通的(de)(de)硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡膠主要由含甲基(ji)和少量乙(yi)烯基(ji)的(de)(de)硅(gui)(gui)(gui)(gui)氧鏈節組成。苯基(ji)的(de)(de)引入(ru)可提高(gao)硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡膠的(de)(de)耐(nai)高(gao)、低(di)溫(wen)性(xing)(xing)能(neng)，三(san)氟丙基(ji)及(ji)(ji)氰(qing)基(ji)的(de)(de)引入(ru)則可提高(gao)硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡膠的(de)(de)耐(nai)溫(wen)及(ji)(ji)耐(nai)油(you)性(xing)(xing)能(neng)。硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡膠耐(nai)低(di)溫(wen)性(xing)(xing)能(neng)良好，一般在(zai)-55℃下仍(reng)能(neng)工(gong)作。引入(ru)苯基(ji)后，可達-73℃。硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡膠的(de)(de)耐(nai)熱性(xing)(xing)能(neng)也很(hen)突出，在(zai)180℃下可長期工(gong)作，稍(shao)高(gao)于(yu)200℃也能(neng)承受數(shu)周或更(geng)長時間(jian)仍(reng)有(you)彈性(xing)(xing)，瞬(shun)時可耐(nai)300℃以上的(de)(de)高(gao)溫(wen)。硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡膠的(de)(de)透(tou)氣性(xing)(xing)好，氧氣透(tou)過率在(zai)合(he)成聚(ju)合(he)物中(zhong)是較(jiao)高(gao)的(de)(de)。此(ci)外，硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡膠還具有(you)生(sheng)理(li)惰性(xing)(xing)、不會導(dao)致凝血(xue)的(de)(de)突出特性(xing)(xing)，因(yin)此(ci)在(zai)醫用領域(yu)應(ying)用廣泛。

主要品種

硅(gui)橡膠分類的(de)(de)(de)方法很多，通常按(an)固(gu)化前的(de)(de)(de)形(xing)態分為固(gu)體(ti)硅(gui)橡膠和液(ye)體(ti)硅(gui)橡膠；按(an)硫化溫(wen)度分為室溫(wen)硫化硅(gui)橡膠，高溫(wen)硫化硅(gui)橡膠；按(an)所(suo)用(yong)單體(ti)的(de)(de)(de)不(bu)同(tong)，可分為甲基乙烯基硅(gui)橡膠，甲基苯基乙烯基硅(gui)橡膠、氟硅(gui)，腈硅(gui)橡膠等(deng)；按(an)性能和用(yong)途的(de)(de)(de)不(bu)同(tong)又可分為通用(yong)型(xing)(xing)、超耐(nai)低溫(wen)型(xing)(xing)、超耐(nai)高溫(wen)型(xing)(xing)、高強力(li)型(xing)(xing)、耐(nai)油型(xing)(xing)、醫用(yong)型(xing)(xing)等(deng)等(deng)。

發展史

硅(gui)橡(xiang)膠早期是由美(mei)(mei)國(guo)以三氯化鐵為(wei)催化劑合成(cheng)(cheng)的(de)(de)(de)。1945年(nian)，硅(gui)橡(xiang)膠產品問世。1948年(nian)，采用(yong)高比表(biao)面積(ji)的(de)(de)(de)氣相法(fa)白炭黑補強的(de)(de)(de)硅(gui)橡(xiang)膠研(yan)制成(cheng)(cheng)功，使硅(gui)橡(xiang)膠的(de)(de)(de)性(xing)能躍升到(dao)實用(yong)階段，奠定了(le)現代(dai)硅(gui)橡(xiang)膠生產技術的(de)(de)(de)基礎(chu)。從二甲基二氯硅(gui)烷合成(cheng)(cheng)開始生產硅(gui)橡(xiang)膠的(de)(de)(de)國(guo)家有美(mei)(mei)國(guo)。俄羅斯(si)、德(de)國(guo)、日本(ben)、韓國(guo)和中(zhong)國(guo)等。中(zhong)國(guo)硅(gui)橡(xiang)膠的(de)(de)(de)工(gong)業化研(yan)究(jiu)始于(yu)1957年(nian)，多(duo)家研(yan)究(jiu)所(suo)和企業陸(lu)續開發(fa)出各種(zhong)硅(gui)橡(xiang)膠。到(dao)2003年(nian)底，中(zhong)國(guo)硅(gui)橡(xiang)膠生產能力為(wei)135千噸(dun)，其中(zhong)高溫膠100千噸(dun)。

高溫硫化硅橡膠

高(gao)溫硫(liu)化硅橡膠(jiao)是(shi)指聚硅氧(yang)烷(wan)變成彈性體(ti)的(de)過程是(shi)經過高(gao)溫（110-170℃）硫(liu)化成型的(de)。它主要以(yi)高(gao)分子量的(de)聚甲基(ji)乙烯基(ji)硅氧(yang)烷(wan)為生膠(jiao)，混入(ru)補強(qiang)填料(liao)、硫(liu)化劑(ji)等(deng)，在加(jia)(jia)熱(re)加(jia)(jia)壓(ya)下硫(liu)化成彈性體(ti)。硅橡膠(jiao)的(de)補強(qiang)主要是(shi)各(ge)種(zhong)類型的(de)白炭黑，可使硫(liu)化膠(jiao)的(de)強(qiang)度增加(jia)(jia)數十倍。有時為了(le)降低成本或(huo)改善膠(jiao)料(liao)性能(neng)及(ji)賦(fu)予硫(liu)化膠(jiao)各(ge)種(zhong)特殊的(de)性能(neng)，也加(jia)(jia)入(ru)相應的(de)各(ge)種(zhong)添(tian)加(jia)(jia)劑(ji)。硫(liu)化劑(ji)是(shi)各(ge)種(zhong)有機(ji)過氧(yang)化物或(huo)加(jia)(jia)成反(fan)應催(cui)化劑(ji)。

加工成型(xing)方法如圖所示。一次硫(liu)(liu)化的(de)目的(de)是進行(xing)高(gao)分子鏈的(de)交(jiao)聯(lian)反應；二次硫(liu)(liu)化的(de)目的(de)是進行(xing)補(bu)充交(jiao)聯(lian)、驅除(chu)硫(liu)(liu)化劑分解(jie)產物和其他揮發性(xing)化合(he)物以穩定硫(liu)(liu)化膠(jiao)的(de)各項性(xing)能。常用的(de)設備有開放(fang)式(shi)煉膠(jiao)機(ji)、捏合(he)機(ji)及真空密煉機(ji)。

主要性能

（1）高溫(wen)(wen)(wen)(wen)(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)。硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)顯著的(de)(de)特(te)(te)征是高溫(wen)(wen)(wen)(wen)(wen)(wen)穩(wen)定性(xing)(xing)(xing)，雖(sui)然常(chang)溫(wen)(wen)(wen)(wen)(wen)(wen)下(xia)(xia)(xia)硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)強度(du)僅是天然橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)或(huo)某些合(he)成橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)一(yi)半，但在(zai)200℃以上的(de)(de)高溫(wen)(wen)(wen)(wen)(wen)(wen)環境下(xia)(xia)(xia)，硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)仍(reng)能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)保持一(yi)定的(de)(de)柔韌性(xing)(xing)(xing)、回(hui)彈性(xing)(xing)(xing)和(he)表面(mian)硬度(du)，且(qie)力學(xue)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)無(wu)(wu)(wu)明(ming)顯變化(hua)。（2）低(di)溫(wen)(wen)(wen)(wen)(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)玻璃(li)化(hua)溫(wen)(wen)(wen)(wen)(wen)(wen)度(du)一(yi)般為-70~-50℃，特(te)(te)殊配方可達-100℃，表明(ming)其低(di)溫(wen)(wen)(wen)(wen)(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)優異。這對(dui)航空(kong)、宇航工業(ye)的(de)(de)意義(yi)重(zhong)大。（3）耐候(hou)性(xing)(xing)(xing)硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)中Si-O-Si鍵對(dui)氧(yang)、臭氧(yang)及紫外線等(deng)十分穩(wen)定，在(zai)不(bu)加任何(he)添加劑的(de)(de)情況下(xia)(xia)(xia)，就具(ju)有優良的(de)(de)耐候(hou)性(xing)(xing)(xing)。（4）電氣(qi)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)。硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)具(ju)有優異的(de)(de)絕緣性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)，耐電暈性(xing)(xing)(xing)和(he)耐電弧性(xing)(xing)(xing)也非常(chang)好(hao)。（5）物理機(ji)械性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)。硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)常(chang)溫(wen)(wen)(wen)(wen)(wen)(wen)下(xia)(xia)(xia)的(de)(de)物理機(ji)械性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)比通用橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)差，但在(zai)150℃的(de)(de)高溫(wen)(wen)(wen)(wen)(wen)(wen)和(he)-50℃的(de)(de)低(di)溫(wen)(wen)(wen)(wen)(wen)(wen)下(xia)(xia)(xia)，其物理機(ji)械性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)優于通用橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)。（6）耐油及化(hua)學(xue)試劑性(xing)(xing)(xing)。普(pu)通硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)具(ju)有中等(deng)的(de)(de)耐油、耐溶劑性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)。（7）氣(qi)體透過(guo)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)。室(shi)溫(wen)(wen)(wen)(wen)(wen)(wen)下(xia)(xia)(xia)硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)對(dui)空(kong)氣(qi)、氮、氧(yang)、二氧(yang)化(hua)碳等(deng)氣(qi)體的(de)(de)透氣(qi)性(xing)(xing)(xing)比天然橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)高出30-50倍。（8）生(sheng)理惰(duo)性(xing)(xing)(xing)。硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)無(wu)(wu)(wu)毒，無(wu)(wu)(wu)味，無(wu)(wu)(wu)嗅，與人體組(zu)織不(bu)粘連，具(ju)有抗凝血作(zuo)用，對(dui)肌體組(zu)織的(de)(de)反(fan)應性(xing)(xing)(xing)非常(chang)少。特(te)(te)別適合(he)作(zuo)為醫用材料。

硅橡膠的用量

據(ju)中國(guo)汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)工(gong)(gong)(gong)業(ye)協會統計，2012年(nian)，汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)產銷分(fen)別達到1927.18萬(wan)輛和(he)(he)1930.64萬(wan)輛，同比(bi)分(fen)別增長4.63%和(he)(he)4.33%，汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)工(gong)(gong)(gong)業(ye)硅(gui)橡膠的(de)用(yong)量約達2.0萬(wan)t。根據(ju)觀研(yan)天下的(de)新研(yan)究，增加有(you)機硅(gui)材料在(zai)汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)零部件方(fang)面(mian)的(de)用(yong)量，可以大(da)幅(fu)度(du)(du)提(ti)高汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)的(de)安全性能，因此，汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)產量和(he)(he)單(dan)車(che)(che)用(yong)量水平的(de)提(ti)高都將(jiang)推動(dong)汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)工(gong)(gong)(gong)業(ye)對硅(gui)橡膠需求的(de)增加。國(guo)家鼓(gu)勵自主品(pin)(pin)(pin)牌(pai)的(de)汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)發(fa)展，關鍵汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)零部件實現自主化，《2012年(nian)度(du)(du)黨政機關公(gong)務用(yong)車(che)(che)選用(yong)車(che)(che)型目(mu)(mu)錄（征求意見稿）》為(wei)自主品(pin)(pin)(pin)牌(pai)擴大(da)在(zai)政府采(cai)購(gou)的(de)市場份額，為(wei)改變目(mu)(mu)前國(guo)內(nei)政府采(cai)購(gou)以合資品(pin)(pin)(pin)牌(pai)產品(pin)(pin)(pin)為(wei)主的(de)局(ju)面(mian)提(ti)供(gong)了保(bao)(bao)障(zhang)(zhang)。促(cu)進自主品(pin)(pin)(pin)牌(pai)發(fa)展，國(guo)產汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)業(ye)的(de)繁榮將(jiang)為(wei)汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)膠的(de)應用(yong)提(ti)供(gong)有(you)力(li)保(bao)(bao)障(zhang)(zhang)。預(yu)測未來3年(nian)，我國(guo)室(shi)溫硫化硅(gui)橡膠在(zai)汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)行(xing)業(ye)將(jiang)以年(nian)均20%增長。

此外，硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)是重要的(de)非石油(you)(you)(you)基(ji)合(he)(he)成(cheng)(cheng)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)，約占非石油(you)(you)(you)基(ji)合(he)(he)成(cheng)(cheng)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)消(xiao)費量的(de)98%。但(dan)因為(wei)石油(you)(you)(you)價格(ge)的(de)大(da)(da)幅上漲(zhang)，同時我國(guo)(guo)在硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)關鍵原料有機(ji)(ji)硅(gui)(gui)(gui)單(dan)體(ti)的(de)生(sheng)產(chan)(chan)技(ji)術方(fang)面取得突破，有機(ji)(ji)硅(gui)(gui)(gui)單(dan)體(ti)的(de)生(sheng)產(chan)(chan)技(ji)術在2005年前被幾家跨(kua)國(guo)(guo)公司壟斷，但(dan)目前我國(guo)(guo)已發展成(cheng)(cheng)為(wei)全球有機(ji)(ji)硅(gui)(gui)(gui)單(dan)體(ti)第1大(da)(da)國(guo)(guo)，這(zhe)2個方(fang)面原因使硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)價格(ge)從(cong)2011年起開始低于(yu)石油(you)(you)(you)基(ji)合(he)(he)成(cheng)(cheng)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)，僅約為(wei)大(da)(da)宗(zong)石油(you)(you)(you)基(ji)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)80%～90%，成(cheng)(cheng)為(wei)廉價的(de)合(he)(he)成(cheng)(cheng)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)，并(bing)開始大(da)(da)規模(mo)替代石油(you)(you)(you)基(ji)合(he)(he)成(cheng)(cheng)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)。這(zhe)將極大(da)(da)拓展有機(ji)(ji)硅(gui)(gui)(gui)產(chan)(chan)業的(de)市場空(kong)間，同時將帶動硅(gui)(gui)(gui)油(you)(you)(you)、硅(gui)(gui)(gui)烷偶聯劑和硅(gui)(gui)(gui)樹脂等(deng)其他有機(ji)(ji)硅(gui)(gui)(gui)產(chan)(chan)品的(de)消(xiao)費。