硅橡膠是指主鏈(lian)由硅(gui)(gui)和氧(yang)原(yuan)子(zi)交替(ti)構成，硅(gui)(gui)原(yuan)子(zi)上通(tong)常連有(you)兩(liang)個有(you)機(ji)基(ji)(ji)團的(de)橡(xiang)膠(jiao)。普通(tong)的(de)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)主要由含甲基(ji)(ji)和少量乙烯基(ji)(ji)的(de)硅(gui)(gui)氧(yang)鏈(lian)節組成。苯基(ji)(ji)的(de)引入(ru)可(ke)提高(gao)(gao)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)的(de)耐(nai)(nai)高(gao)(gao)、低(di)溫(wen)性(xing)能(neng)，三(san)氟(fu)丙(bing)基(ji)(ji)及(ji)氰基(ji)(ji)的(de)引入(ru)則可(ke)提高(gao)(gao)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)的(de)耐(nai)(nai)溫(wen)及(ji)耐(nai)(nai)油性(xing)能(neng)。硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)耐(nai)(nai)低(di)溫(wen)性(xing)能(neng)良(liang)好(hao)(hao)，一(yi)般在-55℃下仍(reng)能(neng)工(gong)作。引入(ru)苯基(ji)(ji)后，可(ke)達-73℃。硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)的(de)耐(nai)(nai)熱性(xing)能(neng)也很突出，在180℃下可(ke)長期工(gong)作，稍高(gao)(gao)于(yu)200℃也能(neng)承受數(shu)周或更長時(shi)(shi)間仍(reng)有(you)彈性(xing)，瞬時(shi)(shi)可(ke)耐(nai)(nai)300℃以上的(de)高(gao)(gao)溫(wen)。硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)的(de)透氣性(xing)好(hao)(hao)，氧(yang)氣透過率(lv)在合成聚合物中(zhong)是較高(gao)(gao)的(de)。此外，硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)還具有(you)生理惰(duo)性(xing)、不會導致凝血的(de)突出特性(xing)，因此在醫(yi)用(yong)領域應用(yong)廣泛。

主要品種

硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)分類的(de)(de)方法(fa)很多，通常(chang)按固(gu)化前的(de)(de)形態(tai)分為(wei)固(gu)體硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)和液體硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)；按硫化溫度分為(wei)室(shi)溫硫化硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)，高溫硫化硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)；按所用(yong)單(dan)體的(de)(de)不(bu)同，可分為(wei)甲(jia)基(ji)乙烯基(ji)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)，甲(jia)基(ji)苯基(ji)乙烯基(ji)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)、氟(fu)硅(gui)(gui)(gui)，腈(jing)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)等；按性能和用(yong)途的(de)(de)不(bu)同又可分為(wei)通用(yong)型(xing)、超耐低溫型(xing)、超耐高溫型(xing)、高強(qiang)力(li)型(xing)、耐油(you)型(xing)、醫用(yong)型(xing)等等。

發展史

硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)早期(qi)是由美國(guo)以(yi)三氯化鐵為催化劑合(he)成的(de)。1945年，硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)產(chan)品問世(shi)。1948年，采用高(gao)比表面積的(de)氣相法白炭(tan)黑補強的(de)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)研制(zhi)成功，使硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)性能躍升到實用階段，奠定了現(xian)代硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)生產(chan)技術的(de)基礎(chu)。從二甲(jia)基二氯硅(gui)(gui)(gui)烷合(he)成開始(shi)生產(chan)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)國(guo)家有美國(guo)。俄羅(luo)斯、德國(guo)、日本、韓國(guo)和(he)中國(guo)等。中國(guo)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)工(gong)業化研究始(shi)于1957年，多(duo)家研究所和(he)企(qi)業陸續開發出(chu)各(ge)種硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)。到2003年底，中國(guo)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)生產(chan)能力為135千噸，其中高(gao)溫(wen)膠(jiao)(jiao)100千噸。

高溫硫化硅橡膠

高溫硫(liu)化硅(gui)橡膠(jiao)是指聚硅(gui)氧(yang)烷變成(cheng)(cheng)彈(dan)性(xing)(xing)體的(de)(de)過(guo)程是經(jing)過(guo)高溫（110-170℃）硫(liu)化成(cheng)(cheng)型的(de)(de)。它(ta)主要以高分子量的(de)(de)聚甲基乙烯基硅(gui)氧(yang)烷為(wei)生膠(jiao)，混(hun)入(ru)補(bu)強(qiang)(qiang)填料、硫(liu)化劑(ji)等，在加(jia)熱(re)加(jia)壓下硫(liu)化成(cheng)(cheng)彈(dan)性(xing)(xing)體。硅(gui)橡膠(jiao)的(de)(de)補(bu)強(qiang)(qiang)主要是各種類型的(de)(de)白炭黑，可使硫(liu)化膠(jiao)的(de)(de)強(qiang)(qiang)度(du)增加(jia)數十倍。有時為(wei)了降低成(cheng)(cheng)本(ben)或(huo)改善膠(jiao)料性(xing)(xing)能(neng)及賦(fu)予硫(liu)化膠(jiao)各種特殊的(de)(de)性(xing)(xing)能(neng)，也加(jia)入(ru)相應的(de)(de)各種添加(jia)劑(ji)。硫(liu)化劑(ji)是各種有機過(guo)氧(yang)化物或(huo)加(jia)成(cheng)(cheng)反應催化劑(ji)。

加工成型(xing)方法如圖所示。一次(ci)硫(liu)化的(de)目的(de)是進(jin)行高分子鏈的(de)交(jiao)聯反(fan)應；二次(ci)硫(liu)化的(de)目的(de)是進(jin)行補(bu)充交(jiao)聯、驅除硫(liu)化劑分解產(chan)物和其(qi)他揮發性化合(he)物以穩定(ding)硫(liu)化膠(jiao)的(de)各項性能。常用(yong)的(de)設備有開放式煉膠(jiao)機(ji)、捏合(he)機(ji)及真空密煉機(ji)。

主要性能

（1）高(gao)(gao)溫(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠顯著(zhu)的(de)(de)(de)特(te)征是高(gao)(gao)溫(wen)穩定(ding)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)，雖然(ran)常(chang)溫(wen)下(xia)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠的(de)(de)(de)強(qiang)度(du)僅是天然(ran)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠或某些(xie)合成橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠的(de)(de)(de)一(yi)半，但在(zai)200℃以(yi)上的(de)(de)(de)高(gao)(gao)溫(wen)環境下(xia)，硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠仍能(neng)(neng)(neng)(neng)保(bao)持一(yi)定(ding)的(de)(de)(de)柔(rou)韌性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)、回彈性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)和表面(mian)硬度(du)，且力(li)學(xue)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)無明顯變化。（2）低溫(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠的(de)(de)(de)玻璃化溫(wen)度(du)一(yi)般為-70~-50℃，特(te)殊配(pei)方可達-100℃，表明其低溫(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)優(you)異(yi)。這(zhe)對(dui)(dui)航空、宇航工業(ye)的(de)(de)(de)意義重大。（3）耐(nai)(nai)(nai)候性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠中(zhong)Si-O-Si鍵對(dui)(dui)氧、臭氧及紫外線等十分穩定(ding)，在(zai)不加(jia)任何添加(jia)劑的(de)(de)(de)情況(kuang)下(xia)，就具(ju)有優(you)良的(de)(de)(de)耐(nai)(nai)(nai)候性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)。（4）電(dian)氣(qi)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠具(ju)有優(you)異(yi)的(de)(de)(de)絕緣性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)，耐(nai)(nai)(nai)電(dian)暈性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)和耐(nai)(nai)(nai)電(dian)弧性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)也非常(chang)好。（5）物理機(ji)械(xie)(xie)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠常(chang)溫(wen)下(xia)的(de)(de)(de)物理機(ji)械(xie)(xie)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)比通(tong)(tong)用橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠差，但在(zai)150℃的(de)(de)(de)高(gao)(gao)溫(wen)和-50℃的(de)(de)(de)低溫(wen)下(xia)，其物理機(ji)械(xie)(xie)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)優(you)于通(tong)(tong)用橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠。（6）耐(nai)(nai)(nai)油及化學(xue)試劑性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)。普通(tong)(tong)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠具(ju)有中(zhong)等的(de)(de)(de)耐(nai)(nai)(nai)油、耐(nai)(nai)(nai)溶劑性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)。（7）氣(qi)體(ti)透過(guo)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)。室(shi)溫(wen)下(xia)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠對(dui)(dui)空氣(qi)、氮(dan)、氧、二氧化碳等氣(qi)體(ti)的(de)(de)(de)透氣(qi)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)比天然(ran)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠高(gao)(gao)出(chu)30-50倍。（8）生理惰性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠無毒，無味，無嗅，與人體(ti)組織(zhi)不粘連，具(ju)有抗凝(ning)血作(zuo)用，對(dui)(dui)肌體(ti)組織(zhi)的(de)(de)(de)反應性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)非常(chang)少。特(te)別(bie)適合作(zuo)為醫用材料。

硅橡膠的用量

據中國(guo)汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)工業(ye)協會統計(ji)，2012年(nian)，汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)產銷(xiao)分別達到1927.18萬輛和1930.64萬輛，同比分別增(zeng)長4.63%和4.33%，汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)工業(ye)硅(gui)橡膠(jiao)的(de)(de)(de)(de)用(yong)量(liang)約(yue)達2.0萬t。根據觀研天下(xia)的(de)(de)(de)(de)新研究，增(zeng)加有(you)機硅(gui)材料(liao)在(zai)汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)零(ling)部件(jian)方面的(de)(de)(de)(de)用(yong)量(liang)，可以(yi)大幅度提高汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)的(de)(de)(de)(de)安全性能，因(yin)此，汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)產量(liang)和單車(che)(che)(che)(che)用(yong)量(liang)水平的(de)(de)(de)(de)提高都將(jiang)推動汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)工業(ye)對硅(gui)橡膠(jiao)需求(qiu)的(de)(de)(de)(de)增(zeng)加。國(guo)家鼓勵(li)自主品(pin)牌的(de)(de)(de)(de)汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)發展(zhan)，關鍵汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)零(ling)部件(jian)實現自主化，《2012年(nian)度黨政機關公務(wu)用(yong)車(che)(che)(che)(che)選用(yong)車(che)(che)(che)(che)型目(mu)錄（征求(qiu)意(yi)見稿）》為(wei)(wei)(wei)自主品(pin)牌擴大在(zai)政府(fu)采購的(de)(de)(de)(de)市場份額(e)，為(wei)(wei)(wei)改變目(mu)前國(guo)內政府(fu)采購以(yi)合資(zi)品(pin)牌產品(pin)為(wei)(wei)(wei)主的(de)(de)(de)(de)局面提供了保障(zhang)(zhang)。促進(jin)自主品(pin)牌發展(zhan)，國(guo)產汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)業(ye)的(de)(de)(de)(de)繁榮將(jiang)為(wei)(wei)(wei)汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)膠(jiao)的(de)(de)(de)(de)應用(yong)提供有(you)力(li)保障(zhang)(zhang)。預測未(wei)來3年(nian)，我國(guo)室溫硫化硅(gui)橡膠(jiao)在(zai)汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)行業(ye)將(jiang)以(yi)年(nian)均(jun)20%增(zeng)長。

此外(wai)，硅橡膠是重要的(de)(de)(de)非石(shi)(shi)(shi)油(you)基(ji)合(he)成橡膠，約占非石(shi)(shi)(shi)油(you)基(ji)合(he)成橡膠消費(fei)量(liang)的(de)(de)(de)98%。但因為(wei)石(shi)(shi)(shi)油(you)價格的(de)(de)(de)大幅上漲，同時(shi)(shi)我國在硅橡膠的(de)(de)(de)關(guan)鍵原料有機(ji)(ji)(ji)硅單體的(de)(de)(de)生產技術(shu)方(fang)面取得突破，有機(ji)(ji)(ji)硅單體的(de)(de)(de)生產技術(shu)在2005年前被幾家跨國公(gong)司(si)壟(long)斷，但目前我國已發展成為(wei)全球有機(ji)(ji)(ji)硅單體第(di)1大國，這(zhe)2個方(fang)面原因使硅橡膠的(de)(de)(de)價格從2011年起開始低于(yu)石(shi)(shi)(shi)油(you)基(ji)合(he)成橡膠，僅約為(wei)大宗石(shi)(shi)(shi)油(you)基(ji)橡膠的(de)(de)(de)80%～90%，成為(wei)廉價的(de)(de)(de)合(he)成橡膠，并開始大規模(mo)替代石(shi)(shi)(shi)油(you)基(ji)合(he)成橡膠。這(zhe)將極大拓展有機(ji)(ji)(ji)硅產業的(de)(de)(de)市(shi)場空間，同時(shi)(shi)將帶(dai)動硅油(you)、硅烷偶聯劑和硅樹脂等(deng)其他有機(ji)(ji)(ji)硅產品(pin)的(de)(de)(de)消費(fei)。