硅橡膠是指主鏈由硅(gui)和氧(yang)(yang)原(yuan)子交替構成(cheng)，硅(gui)原(yuan)子上通(tong)常連有兩個有機基(ji)(ji)團的(de)(de)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)。普通(tong)的(de)(de)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)主要由含(han)甲基(ji)(ji)和少量乙烯(xi)基(ji)(ji)的(de)(de)硅(gui)氧(yang)(yang)鏈節組成(cheng)。苯基(ji)(ji)的(de)(de)引入可(ke)提(ti)高(gao)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)耐(nai)高(gao)、低溫性能(neng)，三(san)氟丙基(ji)(ji)及(ji)氰基(ji)(ji)的(de)(de)引入則可(ke)提(ti)高(gao)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)耐(nai)溫及(ji)耐(nai)油(you)性能(neng)。硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)耐(nai)低溫性能(neng)良好，一般在(zai)-55℃下仍(reng)能(neng)工(gong)作。引入苯基(ji)(ji)后，可(ke)達-73℃。硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)耐(nai)熱(re)性能(neng)也(ye)很突出，在(zai)180℃下可(ke)長(chang)期(qi)工(gong)作，稍(shao)高(gao)于200℃也(ye)能(neng)承(cheng)受數周或(huo)更長(chang)時(shi)間仍(reng)有彈性，瞬(shun)時(shi)可(ke)耐(nai)300℃以上的(de)(de)高(gao)溫。硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)透(tou)氣(qi)(qi)性好，氧(yang)(yang)氣(qi)(qi)透(tou)過率在(zai)合成(cheng)聚合物中是較高(gao)的(de)(de)。此外，硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)還(huan)具(ju)有生理惰性、不(bu)會導致凝血的(de)(de)突出特性，因此在(zai)醫用領域(yu)應用廣泛(fan)。

    主要品種

    硅橡膠(jiao)(jiao)分類的(de)方法(fa)很多，通常按(an)固(gu)化(hua)前的(de)形態分為固(gu)體硅橡膠(jiao)(jiao)和(he)液(ye)體硅橡膠(jiao)(jiao)；按(an)硫化(hua)溫度分為室溫硫化(hua)硅橡膠(jiao)(jiao)，高(gao)溫硫化(hua)硅橡膠(jiao)(jiao)；按(an)所(suo)用(yong)(yong)單體的(de)不同，可分為甲基(ji)(ji)(ji)乙烯(xi)基(ji)(ji)(ji)硅橡膠(jiao)(jiao)，甲基(ji)(ji)(ji)苯基(ji)(ji)(ji)乙烯(xi)基(ji)(ji)(ji)硅橡膠(jiao)(jiao)、氟(fu)硅，腈(jing)硅橡膠(jiao)(jiao)等；按(an)性能和(he)用(yong)(yong)途的(de)不同又可分為通用(yong)(yong)型(xing)(xing)、超耐低溫型(xing)(xing)、超耐高(gao)溫型(xing)(xing)、高(gao)強力型(xing)(xing)、耐油型(xing)(xing)、醫用(yong)(yong)型(xing)(xing)等等。

    發展史

    硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)早期是由美國(guo)(guo)以(yi)三氯化鐵為催化劑(ji)合成的(de)。1945年(nian)(nian)，硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)產(chan)品問(wen)世。1948年(nian)(nian)，采用高比表面(mian)積的(de)氣相法白炭黑補強的(de)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)研制成功，使(shi)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)的(de)性能躍升到實(shi)用階段，奠定了現(xian)代硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)生(sheng)產(chan)技術的(de)基礎。從二甲基二氯硅(gui)(gui)(gui)烷合成開(kai)始生(sheng)產(chan)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)的(de)國(guo)(guo)家有美國(guo)(guo)。俄羅斯、德國(guo)(guo)、日本(ben)、韓國(guo)(guo)和中國(guo)(guo)等(deng)。中國(guo)(guo)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)的(de)工業(ye)化研究始于1957年(nian)(nian)，多家研究所和企(qi)業(ye)陸續開(kai)發(fa)出各種硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)。到2003年(nian)(nian)底，中國(guo)(guo)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)生(sheng)產(chan)能力為135千(qian)噸，其(qi)中高溫膠(jiao)100千(qian)噸。

    高溫硫化硅橡膠(jiao)

    高溫(wen)硫(liu)(liu)化(hua)(hua)硅(gui)橡膠(jiao)是(shi)指聚硅(gui)氧烷變成(cheng)(cheng)彈性體(ti)的(de)過(guo)程是(shi)經過(guo)高溫(wen)（110-170℃）硫(liu)(liu)化(hua)(hua)成(cheng)(cheng)型的(de)。它主要(yao)以(yi)高分子量的(de)聚甲基乙(yi)烯基硅(gui)氧烷為生膠(jiao)，混入補強填料、硫(liu)(liu)化(hua)(hua)劑等(deng)，在加(jia)熱加(jia)壓下硫(liu)(liu)化(hua)(hua)成(cheng)(cheng)彈性體(ti)。硅(gui)橡膠(jiao)的(de)補強主要(yao)是(shi)各(ge)種(zhong)類型的(de)白炭黑，可使硫(liu)(liu)化(hua)(hua)膠(jiao)的(de)強度增加(jia)數(shu)十倍。有時(shi)為了降低成(cheng)(cheng)本或改善膠(jiao)料性能及賦予硫(liu)(liu)化(hua)(hua)膠(jiao)各(ge)種(zhong)特殊的(de)性能，也加(jia)入相(xiang)應的(de)各(ge)種(zhong)添加(jia)劑。硫(liu)(liu)化(hua)(hua)劑是(shi)各(ge)種(zhong)有機過(guo)氧化(hua)(hua)物或加(jia)成(cheng)(cheng)反應催化(hua)(hua)劑。

    加工成型方(fang)法如圖所(suo)示。一次(ci)硫(liu)(liu)化(hua)(hua)(hua)的目(mu)的是(shi)進行高分(fen)子鏈的交聯反(fan)應(ying)；二(er)次(ci)硫(liu)(liu)化(hua)(hua)(hua)的目(mu)的是(shi)進行補充(chong)交聯、驅除硫(liu)(liu)化(hua)(hua)(hua)劑分(fen)解(jie)產物(wu)和(he)其他揮發性(xing)化(hua)(hua)(hua)合(he)物(wu)以穩定硫(liu)(liu)化(hua)(hua)(hua)膠(jiao)的各(ge)項性(xing)能。常(chang)用的設備有開放(fang)式煉膠(jiao)機、捏合(he)機及(ji)真空密煉機。

    主(zhu)要性能

   （1）高溫(wen)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)顯(xian)著的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)特(te)征是高溫(wen)穩定(ding)性(xing)(xing)(xing)，雖然常(chang)(chang)溫(wen)下(xia)(xia)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)強度僅(jin)是天然橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)或某些(xie)合(he)(he)成橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)一(yi)半，但在(zai)200℃以上的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)高溫(wen)環境下(xia)(xia)，硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)仍能(neng)(neng)(neng)(neng)保持(chi)一(yi)定(ding)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)柔韌性(xing)(xing)(xing)、回彈性(xing)(xing)(xing)和表面硬(ying)度，且力學性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)無(wu)明顯(xian)變化。（2）低溫(wen)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)玻(bo)璃化溫(wen)度一(yi)般(ban)為-70~-50℃，特(te)殊配方可達-100℃，表明其(qi)(qi)低溫(wen)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)優異。這對(dui)航空(kong)、宇航工業的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)意義重大(da)。（3）耐(nai)(nai)候(hou)性(xing)(xing)(xing)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)中Si-O-Si鍵(jian)對(dui)氧(yang)(yang)、臭氧(yang)(yang)及紫(zi)外(wai)線等(deng)(deng)(deng)十分(fen)穩定(ding)，在(zai)不加任(ren)何添加劑的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)情(qing)況下(xia)(xia)，就(jiu)具(ju)有優良的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)耐(nai)(nai)候(hou)性(xing)(xing)(xing)。（4）電氣(qi)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)具(ju)有優異的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)絕(jue)緣性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)，耐(nai)(nai)電暈性(xing)(xing)(xing)和耐(nai)(nai)電弧性(xing)(xing)(xing)也非常(chang)(chang)好。（5）物(wu)理機械性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)常(chang)(chang)溫(wen)下(xia)(xia)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)物(wu)理機械性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)比通用橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)差(cha)，但在(zai)150℃的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)高溫(wen)和-50℃的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)低溫(wen)下(xia)(xia)，其(qi)(qi)物(wu)理機械性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)優于(yu)通用橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)。（6）耐(nai)(nai)油及化學試劑性(xing)(xing)(xing)。普(pu)通硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)具(ju)有中等(deng)(deng)(deng)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)耐(nai)(nai)油、耐(nai)(nai)溶劑性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)。（7）氣(qi)體(ti)(ti)透過性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)。室溫(wen)下(xia)(xia)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)對(dui)空(kong)氣(qi)、氮(dan)、氧(yang)(yang)、二氧(yang)(yang)化碳(tan)等(deng)(deng)(deng)氣(qi)體(ti)(ti)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)透氣(qi)性(xing)(xing)(xing)比天然橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)高出30-50倍(bei)。（8）生理惰性(xing)(xing)(xing)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)無(wu)毒，無(wu)味，無(wu)嗅，與(yu)人體(ti)(ti)組織不粘連(lian)，具(ju)有抗凝血作(zuo)用，對(dui)肌體(ti)(ti)組織的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)反應(ying)性(xing)(xing)(xing)非常(chang)(chang)少。特(te)別適合(he)(he)作(zuo)為醫(yi)用材料。

    硅橡膠的用量

    據中國(guo)汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)工(gong)(gong)業協會統計，2012年(nian)(nian)，汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)產銷分別(bie)達到1927.18萬(wan)(wan)輛和1930.64萬(wan)(wan)輛，同(tong)比(bi)分別(bie)增(zeng)(zeng)長4.63%和4.33%，汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)工(gong)(gong)業硅橡(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)(de)用量(liang)約達2.0萬(wan)(wan)t。根據觀研天下的(de)(de)(de)(de)新研究，增(zeng)(zeng)加(jia)有(you)機硅材料在(zai)汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)零部(bu)件方(fang)面的(de)(de)(de)(de)用量(liang)，可(ke)以大幅度提高汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)的(de)(de)(de)(de)安(an)全性能，因(yin)此，汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)產量(liang)和單(dan)車(che)(che)用量(liang)水平的(de)(de)(de)(de)提高都將推動汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)工(gong)(gong)業對硅橡(xiang)膠(jiao)需(xu)求(qiu)的(de)(de)(de)(de)增(zeng)(zeng)加(jia)。國(guo)家鼓(gu)勵自主(zhu)品(pin)牌(pai)的(de)(de)(de)(de)汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)發展(zhan)，關鍵汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)零部(bu)件實現(xian)自主(zhu)化，《2012年(nian)(nian)度黨政機關公務用車(che)(che)選用車(che)(che)型目(mu)錄(lu)（征求(qiu)意見稿(gao)）》為(wei)自主(zhu)品(pin)牌(pai)擴大在(zai)政府采購(gou)的(de)(de)(de)(de)市場份額，為(wei)改變目(mu)前國(guo)內政府采購(gou)以合資品(pin)牌(pai)產品(pin)為(wei)主(zhu)的(de)(de)(de)(de)局面提供(gong)了保(bao)障。促進自主(zhu)品(pin)牌(pai)發展(zhan)，國(guo)產汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)業的(de)(de)(de)(de)繁榮將為(wei)汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)膠(jiao)的(de)(de)(de)(de)應用提供(gong)有(you)力(li)保(bao)障。預測未來3年(nian)(nian)，我國(guo)室溫硫化硅橡(xiang)膠(jiao)在(zai)汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)行(xing)業將以年(nian)(nian)均20%增(zeng)(zeng)長。

    此外(wai)，硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)是重要的(de)(de)(de)(de)(de)非石(shi)(shi)油(you)(you)基(ji)(ji)合成(cheng)(cheng)橡(xiang)膠(jiao)，約占非石(shi)(shi)油(you)(you)基(ji)(ji)合成(cheng)(cheng)橡(xiang)膠(jiao)消(xiao)費(fei)量的(de)(de)(de)(de)(de)98%。但因(yin)為(wei)石(shi)(shi)油(you)(you)價格的(de)(de)(de)(de)(de)大幅(fu)上漲，同(tong)時(shi)我(wo)國在(zai)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)(de)(de)關鍵原料有機(ji)硅(gui)(gui)單(dan)(dan)體的(de)(de)(de)(de)(de)生產技術方面取得突(tu)破，有機(ji)硅(gui)(gui)單(dan)(dan)體的(de)(de)(de)(de)(de)生產技術在(zai)2005年前被幾家(jia)跨國公(gong)司壟(long)斷，但目(mu)前我(wo)國已發展成(cheng)(cheng)為(wei)全球有機(ji)硅(gui)(gui)單(dan)(dan)體第1大國，這(zhe)2個方面原因(yin)使(shi)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)(de)(de)價格從2011年起(qi)開(kai)始(shi)(shi)低于石(shi)(shi)油(you)(you)基(ji)(ji)合成(cheng)(cheng)橡(xiang)膠(jiao)，僅(jin)約為(wei)大宗石(shi)(shi)油(you)(you)基(ji)(ji)橡(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)(de)(de)80%～90%，成(cheng)(cheng)為(wei)廉價的(de)(de)(de)(de)(de)合成(cheng)(cheng)橡(xiang)膠(jiao)，并開(kai)始(shi)(shi)大規模替(ti)代石(shi)(shi)油(you)(you)基(ji)(ji)合成(cheng)(cheng)橡(xiang)膠(jiao)。這(zhe)將(jiang)極大拓展有機(ji)硅(gui)(gui)產業的(de)(de)(de)(de)(de)市場空間，同(tong)時(shi)將(jiang)帶動硅(gui)(gui)油(you)(you)、硅(gui)(gui)烷偶聯劑(ji)和(he)硅(gui)(gui)樹脂(zhi)等其他有機(ji)硅(gui)(gui)產品(pin)的(de)(de)(de)(de)(de)消(xiao)費(fei)。