硅橡膠是指主鏈由硅(gui)(gui)(gui)和氧原子交替構(gou)成(cheng)，硅(gui)(gui)(gui)原子上通(tong)常連有(you)兩個(ge)有(you)機基(ji)(ji)團的(de)(de)橡膠。普通(tong)的(de)(de)硅(gui)(gui)(gui)橡膠主要由含甲基(ji)(ji)和少量乙烯基(ji)(ji)的(de)(de)硅(gui)(gui)(gui)氧鏈節組成(cheng)。苯基(ji)(ji)的(de)(de)引(yin)入可(ke)(ke)提高(gao)硅(gui)(gui)(gui)橡膠的(de)(de)耐(nai)(nai)高(gao)、低溫性(xing)能，三氟丙(bing)基(ji)(ji)及氰基(ji)(ji)的(de)(de)引(yin)入則可(ke)(ke)提高(gao)硅(gui)(gui)(gui)橡膠的(de)(de)耐(nai)(nai)溫及耐(nai)(nai)油性(xing)能。硅(gui)(gui)(gui)橡膠耐(nai)(nai)低溫性(xing)能良好，一般在(zai)(zai)-55℃下(xia)仍(reng)能工(gong)作。引(yin)入苯基(ji)(ji)后，可(ke)(ke)達-73℃。硅(gui)(gui)(gui)橡膠的(de)(de)耐(nai)(nai)熱(re)性(xing)能也很(hen)突出(chu)，在(zai)(zai)180℃下(xia)可(ke)(ke)長(chang)期工(gong)作，稍高(gao)于200℃也能承受(shou)數周或(huo)更長(chang)時間仍(reng)有(you)彈性(xing)，瞬時可(ke)(ke)耐(nai)(nai)300℃以上的(de)(de)高(gao)溫。硅(gui)(gui)(gui)橡膠的(de)(de)透氣性(xing)好，氧氣透過率在(zai)(zai)合成(cheng)聚合物中是較高(gao)的(de)(de)。此外，硅(gui)(gui)(gui)橡膠還具有(you)生理惰性(xing)、不會導致凝血(xue)的(de)(de)突出(chu)特性(xing)，因此在(zai)(zai)醫用領(ling)域應用廣泛。

主要品種

硅橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)分類(lei)的(de)(de)方法很多(duo)，通(tong)常按固(gu)化前的(de)(de)形(xing)態分為(wei)固(gu)體(ti)硅橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)和(he)(he)液(ye)體(ti)硅橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)；按硫化溫(wen)(wen)度分為(wei)室(shi)溫(wen)(wen)硫化硅橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)，高溫(wen)(wen)硫化硅橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)；按所用單體(ti)的(de)(de)不同，可(ke)分為(wei)甲(jia)基(ji)乙(yi)烯基(ji)硅橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)，甲(jia)基(ji)苯基(ji)乙(yi)烯基(ji)硅橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)、氟(fu)硅，腈硅橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)等；按性能和(he)(he)用途的(de)(de)不同又(you)可(ke)分為(wei)通(tong)用型(xing)(xing)、超耐低溫(wen)(wen)型(xing)(xing)、超耐高溫(wen)(wen)型(xing)(xing)、高強(qiang)力型(xing)(xing)、耐油型(xing)(xing)、醫用型(xing)(xing)等等。

發展史

硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)早期是由美國(guo)(guo)以三氯化鐵(tie)為催化劑合成的。1945年，硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)產(chan)品問世。1948年，采用(yong)高比表面積的氣(qi)相法(fa)白炭黑補(bu)強的硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)研(yan)(yan)制(zhi)成功，使硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)的性能躍升到實用(yong)階(jie)段(duan)，奠定了現代硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)生(sheng)產(chan)技術的基礎(chu)。從二甲基二氯硅(gui)烷合成開始生(sheng)產(chan)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)的國(guo)(guo)家有(you)美國(guo)(guo)。俄羅斯、德國(guo)(guo)、日本、韓國(guo)(guo)和中(zhong)國(guo)(guo)等(deng)。中(zhong)國(guo)(guo)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)的工(gong)業化研(yan)(yan)究始于(yu)1957年，多(duo)家研(yan)(yan)究所(suo)和企業陸續(xu)開發出各種(zhong)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)。到2003年底(di)，中(zhong)國(guo)(guo)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)生(sheng)產(chan)能力為135千(qian)噸，其(qi)中(zhong)高溫(wen)膠(jiao)100千(qian)噸。

高溫硫化硅橡膠

高(gao)溫硫(liu)化(hua)(hua)硅(gui)橡膠是(shi)指聚硅(gui)氧烷變成彈性體的(de)過程是(shi)經過高(gao)溫（110-170℃）硫(liu)化(hua)(hua)成型(xing)的(de)。它主(zhu)要以高(gao)分子量的(de)聚甲基乙(yi)烯(xi)基硅(gui)氧烷為(wei)生(sheng)膠，混(hun)入補強(qiang)填料、硫(liu)化(hua)(hua)劑等(deng)，在加熱加壓(ya)下硫(liu)化(hua)(hua)成彈性體。硅(gui)橡膠的(de)補強(qiang)主(zhu)要是(shi)各種類型(xing)的(de)白炭黑，可使硫(liu)化(hua)(hua)膠的(de)強(qiang)度(du)增加數十(shi)倍。有時(shi)為(wei)了降(jiang)低(di)成本(ben)或改善膠料性能(neng)及賦予硫(liu)化(hua)(hua)膠各種特殊的(de)性能(neng)，也加入相應的(de)各種添加劑。硫(liu)化(hua)(hua)劑是(shi)各種有機過氧化(hua)(hua)物或加成反應催化(hua)(hua)劑。

加工成型方法如圖所示(shi)。一次(ci)硫(liu)化(hua)的目(mu)的是進(jin)行(xing)(xing)高分子鏈的交聯(lian)反應；二次(ci)硫(liu)化(hua)的目(mu)的是進(jin)行(xing)(xing)補充(chong)交聯(lian)、驅除硫(liu)化(hua)劑分解(jie)產物和其他揮發性化(hua)合物以穩定硫(liu)化(hua)膠的各項性能(neng)。常用的設備(bei)有開(kai)放式煉膠機(ji)(ji)、捏合機(ji)(ji)及真(zhen)空(kong)密(mi)煉機(ji)(ji)。

主要性能

（1）高(gao)(gao)溫性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)顯著(zhu)的(de)(de)(de)特征是高(gao)(gao)溫穩(wen)定性(xing)(xing)(xing)(xing)，雖然常(chang)溫下(xia)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)強度僅(jin)是天然橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)或(huo)某些(xie)合成橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)一(yi)半，但在200℃以上的(de)(de)(de)高(gao)(gao)溫環境下(xia)，硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)仍能(neng)(neng)(neng)保持(chi)一(yi)定的(de)(de)(de)柔韌性(xing)(xing)(xing)(xing)、回彈性(xing)(xing)(xing)(xing)和表面(mian)硬度，且力學性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)無明顯變化。（2）低(di)溫性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)玻璃化溫度一(yi)般為-70~-50℃，特殊配方可達-100℃，表明其(qi)低(di)溫性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)優(you)異。這對航(hang)空(kong)(kong)、宇航(hang)工業的(de)(de)(de)意義重大(da)。（3）耐(nai)(nai)候性(xing)(xing)(xing)(xing)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)中Si-O-Si鍵對氧(yang)、臭氧(yang)及(ji)紫(zi)外線等十分穩(wen)定，在不(bu)加(jia)任何(he)添加(jia)劑的(de)(de)(de)情(qing)況下(xia)，就具(ju)有(you)優(you)良(liang)的(de)(de)(de)耐(nai)(nai)候性(xing)(xing)(xing)(xing)。（4）電氣性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)具(ju)有(you)優(you)異的(de)(de)(de)絕緣(yuan)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)，耐(nai)(nai)電暈性(xing)(xing)(xing)(xing)和耐(nai)(nai)電弧(hu)性(xing)(xing)(xing)(xing)也非常(chang)好。（5）物理(li)(li)(li)機械性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)常(chang)溫下(xia)的(de)(de)(de)物理(li)(li)(li)機械性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)比(bi)通(tong)用(yong)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)差，但在150℃的(de)(de)(de)高(gao)(gao)溫和-50℃的(de)(de)(de)低(di)溫下(xia)，其(qi)物理(li)(li)(li)機械性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)優(you)于通(tong)用(yong)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)。（6）耐(nai)(nai)油及(ji)化學試(shi)劑性(xing)(xing)(xing)(xing)。普(pu)通(tong)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)具(ju)有(you)中等的(de)(de)(de)耐(nai)(nai)油、耐(nai)(nai)溶劑性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。（7）氣體(ti)(ti)透過性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。室(shi)溫下(xia)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)對空(kong)(kong)氣、氮、氧(yang)、二氧(yang)化碳等氣體(ti)(ti)的(de)(de)(de)透氣性(xing)(xing)(xing)(xing)比(bi)天然橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)高(gao)(gao)出30-50倍。（8）生(sheng)理(li)(li)(li)惰性(xing)(xing)(xing)(xing)。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)無毒，無味，無嗅，與人體(ti)(ti)組織不(bu)粘連，具(ju)有(you)抗凝(ning)血作用(yong)，對肌體(ti)(ti)組織的(de)(de)(de)反應性(xing)(xing)(xing)(xing)非常(chang)少(shao)。特別適(shi)合作為醫用(yong)材料(liao)。

硅橡膠的用量

據中國(guo)汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)工業協(xie)會統計，2012年(nian)(nian)，汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)產銷分別達到1927.18萬輛和1930.64萬輛，同比分別增長4.63%和4.33%，汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)工業硅橡膠的(de)用(yong)量約(yue)達2.0萬t。根據觀(guan)研(yan)天(tian)下的(de)新研(yan)究，增加(jia)有機硅材料在(zai)(zai)汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)零(ling)部(bu)件(jian)方面的(de)用(yong)量，可以(yi)大幅(fu)度(du)提(ti)(ti)高(gao)汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)的(de)安(an)全性能(neng)，因(yin)此，汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)產量和單(dan)車(che)(che)(che)用(yong)量水平的(de)提(ti)(ti)高(gao)都將推動汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)工業對硅橡膠需求(qiu)的(de)增加(jia)。國(guo)家(jia)鼓勵自主(zhu)(zhu)(zhu)(zhu)品牌的(de)汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)發展，關鍵汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)零(ling)部(bu)件(jian)實現自主(zhu)(zhu)(zhu)(zhu)化，《2012年(nian)(nian)度(du)黨(dang)政(zheng)(zheng)機關公務用(yong)車(che)(che)(che)選(xuan)用(yong)車(che)(che)(che)型目(mu)錄（征(zheng)求(qiu)意(yi)見稿(gao)）》為自主(zhu)(zhu)(zhu)(zhu)品牌擴大在(zai)(zai)政(zheng)(zheng)府采(cai)購(gou)的(de)市場(chang)份額，為改(gai)變(bian)目(mu)前國(guo)內(nei)政(zheng)(zheng)府采(cai)購(gou)以(yi)合資品牌產品為主(zhu)(zhu)(zhu)(zhu)的(de)局面提(ti)(ti)供了保障。促進自主(zhu)(zhu)(zhu)(zhu)品牌發展，國(guo)產汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)業的(de)繁榮將為汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)膠的(de)應用(yong)提(ti)(ti)供有力保障。預測未(wei)來3年(nian)(nian)，我(wo)國(guo)室溫硫化硅橡膠在(zai)(zai)汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)行業將以(yi)年(nian)(nian)均20%增長。

此外，硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠是重(zhong)要的(de)非石(shi)油(you)基(ji)(ji)合(he)(he)成(cheng)(cheng)橡(xiang)(xiang)膠，約(yue)占非石(shi)油(you)基(ji)(ji)合(he)(he)成(cheng)(cheng)橡(xiang)(xiang)膠消費量的(de)98%。但因為石(shi)油(you)價(jia)格的(de)大幅上漲，同時(shi)我國(guo)在硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠的(de)關鍵原(yuan)料有機硅(gui)單(dan)體(ti)的(de)生產技(ji)術(shu)方(fang)面(mian)取得突破，有機硅(gui)單(dan)體(ti)的(de)生產技(ji)術(shu)在2005年前被幾家跨國(guo)公司壟斷，但目前我國(guo)已發展成(cheng)(cheng)為全球有機硅(gui)單(dan)體(ti)第1大國(guo)，這2個方(fang)面(mian)原(yuan)因使硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠的(de)價(jia)格從(cong)2011年起開始(shi)低于石(shi)油(you)基(ji)(ji)合(he)(he)成(cheng)(cheng)橡(xiang)(xiang)膠，僅約(yue)為大宗石(shi)油(you)基(ji)(ji)橡(xiang)(xiang)膠的(de)80%～90%，成(cheng)(cheng)為廉價(jia)的(de)合(he)(he)成(cheng)(cheng)橡(xiang)(xiang)膠，并開始(shi)大規(gui)模替代石(shi)油(you)基(ji)(ji)合(he)(he)成(cheng)(cheng)橡(xiang)(xiang)膠。這將(jiang)極大拓展有機硅(gui)產業的(de)市場空(kong)間，同時(shi)將(jiang)帶動硅(gui)油(you)、硅(gui)烷(wan)偶聯(lian)劑和硅(gui)樹脂等(deng)其他有機硅(gui)產品的(de)消費。