硅橡膠是指主鏈由硅(gui)(gui)和(he)氧(yang)(yang)原子(zi)交(jiao)替構(gou)成(cheng)，硅(gui)(gui)原子(zi)上通(tong)常連有(you)兩個有(you)機基團的(de)(de)(de)橡膠(jiao)(jiao)。普通(tong)的(de)(de)(de)硅(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)主要(yao)由含甲(jia)基和(he)少量乙烯基的(de)(de)(de)硅(gui)(gui)氧(yang)(yang)鏈節組成(cheng)。苯基的(de)(de)(de)引入(ru)可(ke)提高硅(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)耐高、低溫(wen)(wen)性(xing)能(neng)，三(san)氟(fu)丙基及氰基的(de)(de)(de)引入(ru)則可(ke)提高硅(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)耐溫(wen)(wen)及耐油性(xing)能(neng)。硅(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)耐低溫(wen)(wen)性(xing)能(neng)良好，一般在(zai)-55℃下仍(reng)能(neng)工作。引入(ru)苯基后，可(ke)達-73℃。硅(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)耐熱性(xing)能(neng)也(ye)很(hen)突出，在(zai)180℃下可(ke)長(chang)期工作，稍高于200℃也(ye)能(neng)承受數周或更長(chang)時間仍(reng)有(you)彈性(xing)，瞬時可(ke)耐300℃以上的(de)(de)(de)高溫(wen)(wen)。硅(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)透氣(qi)性(xing)好，氧(yang)(yang)氣(qi)透過率在(zai)合成(cheng)聚合物中是較高的(de)(de)(de)。此(ci)外，硅(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)還具有(you)生(sheng)理惰性(xing)、不(bu)會導致(zhi)凝血的(de)(de)(de)突出特性(xing)，因此(ci)在(zai)醫用領域應(ying)用廣泛。

主要品種

硅(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)分類(lei)的(de)方法(fa)很多，通常(chang)按固化(hua)(hua)前的(de)形態分為(wei)固體(ti)硅(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)和(he)液體(ti)硅(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)；按硫(liu)化(hua)(hua)溫度分為(wei)室溫硫(liu)化(hua)(hua)硅(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)，高溫硫(liu)化(hua)(hua)硅(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)；按所用單體(ti)的(de)不(bu)同(tong)，可分為(wei)甲基乙(yi)(yi)烯(xi)基硅(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)，甲基苯(ben)基乙(yi)(yi)烯(xi)基硅(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)、氟(fu)硅(gui)(gui)(gui)，腈硅(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)等；按性能(neng)和(he)用途的(de)不(bu)同(tong)又可分為(wei)通用型、超耐低溫型、超耐高溫型、高強力型、耐油型、醫用型等等。

發展史

硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)早(zao)期(qi)是由美國(guo)以三氯(lv)化鐵為(wei)催化劑(ji)合(he)成的(de)。1945年，硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)產(chan)品問世。1948年，采用(yong)高比表(biao)面積的(de)氣相(xiang)法白(bai)炭黑(hei)補強的(de)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)研制成功，使硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)性能躍升到實用(yong)階段，奠定(ding)了現代硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)生(sheng)(sheng)產(chan)技術(shu)的(de)基礎。從二甲(jia)基二氯(lv)硅(gui)(gui)烷合(he)成開始生(sheng)(sheng)產(chan)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)國(guo)家有美國(guo)。俄羅斯、德國(guo)、日本、韓國(guo)和中(zhong)(zhong)國(guo)等(deng)。中(zhong)(zhong)國(guo)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)工業化研究始于(yu)1957年，多家研究所(suo)和企業陸續開發(fa)出各種硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)。到2003年底，中(zhong)(zhong)國(guo)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)生(sheng)(sheng)產(chan)能力為(wei)135千噸，其(qi)中(zhong)(zhong)高溫膠(jiao)(jiao)100千噸。

高溫硫化硅橡膠

高溫(wen)(wen)硫(liu)化(hua)(hua)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠是(shi)指聚硅(gui)(gui)氧(yang)烷(wan)變成(cheng)彈(dan)性(xing)體(ti)的(de)(de)(de)過(guo)程是(shi)經(jing)過(guo)高溫(wen)(wen)（110-170℃）硫(liu)化(hua)(hua)成(cheng)型的(de)(de)(de)。它主要(yao)(yao)以高分子量的(de)(de)(de)聚甲基(ji)(ji)乙烯基(ji)(ji)硅(gui)(gui)氧(yang)烷(wan)為生膠，混入(ru)補強填料、硫(liu)化(hua)(hua)劑(ji)等(deng)，在(zai)加(jia)(jia)熱加(jia)(jia)壓下(xia)硫(liu)化(hua)(hua)成(cheng)彈(dan)性(xing)體(ti)。硅(gui)(gui)橡(xiang)膠的(de)(de)(de)補強主要(yao)(yao)是(shi)各種(zhong)(zhong)類(lei)型的(de)(de)(de)白炭(tan)黑，可使硫(liu)化(hua)(hua)膠的(de)(de)(de)強度增(zeng)加(jia)(jia)數十倍。有時為了降低成(cheng)本或改(gai)善膠料性(xing)能(neng)及賦(fu)予硫(liu)化(hua)(hua)膠各種(zhong)(zhong)特殊的(de)(de)(de)性(xing)能(neng)，也加(jia)(jia)入(ru)相應的(de)(de)(de)各種(zhong)(zhong)添(tian)加(jia)(jia)劑(ji)。硫(liu)化(hua)(hua)劑(ji)是(shi)各種(zhong)(zhong)有機過(guo)氧(yang)化(hua)(hua)物或加(jia)(jia)成(cheng)反應催化(hua)(hua)劑(ji)。

加工成型方法(fa)如圖所示。一次硫化(hua)(hua)(hua)的(de)(de)(de)目的(de)(de)(de)是(shi)進(jin)(jin)行(xing)高分(fen)(fen)子鏈的(de)(de)(de)交聯反應(ying)；二次硫化(hua)(hua)(hua)的(de)(de)(de)目的(de)(de)(de)是(shi)進(jin)(jin)行(xing)補充交聯、驅除硫化(hua)(hua)(hua)劑分(fen)(fen)解產物和其他揮發性化(hua)(hua)(hua)合(he)物以穩定硫化(hua)(hua)(hua)膠(jiao)的(de)(de)(de)各(ge)項性能。常用(yong)的(de)(de)(de)設備(bei)有開放式煉(lian)膠(jiao)機(ji)、捏合(he)機(ji)及真空密煉(lian)機(ji)。

主要性能

（1）高溫(wen)(wen)(wen)(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)顯著(zhu)的(de)特(te)(te)征是高溫(wen)(wen)(wen)(wen)(wen)穩(wen)定(ding)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)，雖然(ran)常溫(wen)(wen)(wen)(wen)(wen)下(xia)(xia)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)強度(du)僅是天(tian)(tian)然(ran)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)或某些合成橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)一(yi)半(ban)，但(dan)在200℃以(yi)上的(de)高溫(wen)(wen)(wen)(wen)(wen)環境下(xia)(xia)，硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)仍(reng)能保持一(yi)定(ding)的(de)柔韌性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)、回彈性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)和表面硬度(du)，且力(li)學性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能無明顯變化。（2）低(di)溫(wen)(wen)(wen)(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)玻璃化溫(wen)(wen)(wen)(wen)(wen)度(du)一(yi)般為(wei)(wei)-70~-50℃，特(te)(te)殊配方可達-100℃，表明其(qi)低(di)溫(wen)(wen)(wen)(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能優(you)異。這對(dui)(dui)(dui)航空、宇(yu)航工業的(de)意義(yi)重大(da)。（3）耐(nai)候性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)中(zhong)Si-O-Si鍵對(dui)(dui)(dui)氧(yang)、臭氧(yang)及(ji)(ji)紫外線等十(shi)分穩(wen)定(ding)，在不加(jia)(jia)任何(he)添加(jia)(jia)劑(ji)(ji)的(de)情況下(xia)(xia)，就(jiu)具(ju)有(you)優(you)良的(de)耐(nai)候性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)。（4）電(dian)氣(qi)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)具(ju)有(you)優(you)異的(de)絕緣性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能，耐(nai)電(dian)暈性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)和耐(nai)電(dian)弧(hu)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)也非常好。（5）物理機械性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)常溫(wen)(wen)(wen)(wen)(wen)下(xia)(xia)的(de)物理機械性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能比通(tong)用橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)差，但(dan)在150℃的(de)高溫(wen)(wen)(wen)(wen)(wen)和-50℃的(de)低(di)溫(wen)(wen)(wen)(wen)(wen)下(xia)(xia)，其(qi)物理機械性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能優(you)于通(tong)用橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)。（6）耐(nai)油(you)及(ji)(ji)化學試劑(ji)(ji)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)。普(pu)通(tong)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)具(ju)有(you)中(zhong)等的(de)耐(nai)油(you)、耐(nai)溶劑(ji)(ji)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能。（7）氣(qi)體透過性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能。室溫(wen)(wen)(wen)(wen)(wen)下(xia)(xia)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)對(dui)(dui)(dui)空氣(qi)、氮、氧(yang)、二氧(yang)化碳(tan)等氣(qi)體的(de)透氣(qi)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)比天(tian)(tian)然(ran)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)高出30-50倍。（8）生(sheng)理惰性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)無毒，無味，無嗅，與人體組織(zhi)不粘(zhan)連，具(ju)有(you)抗凝(ning)血作(zuo)用，對(dui)(dui)(dui)肌(ji)體組織(zhi)的(de)反(fan)應(ying)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)非常少。特(te)(te)別適合作(zuo)為(wei)(wei)醫用材料。

硅橡膠的用量

據(ju)中國(guo)汽(qi)(qi)車(che)工業(ye)協會統計，2012年，汽(qi)(qi)車(che)產(chan)(chan)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)工業(ye)硅橡(xiang)膠的(de)用(yong)量(liang)(liang)約達2.0萬t。根據(ju)觀(guan)研天下的(de)新研究(jiu)，增加有機硅材料(liao)在汽(qi)(qi)車(che)零部(bu)件(jian)方面(mian)的(de)用(yong)量(liang)(liang)，可以(yi)大幅度提高汽(qi)(qi)車(che)的(de)安全(quan)性能，因此，汽(qi)(qi)車(che)產(chan)(chan)量(liang)(liang)和單車(che)用(yong)量(liang)(liang)水平的(de)提高都將(jiang)推動(dong)汽(qi)(qi)車(che)工業(ye)對(dui)硅橡(xiang)膠需求的(de)增加。國(guo)家鼓勵自主(zhu)(zhu)品牌(pai)(pai)的(de)汽(qi)(qi)車(che)發展，關(guan)鍵汽(qi)(qi)車(che)零部(bu)件(jian)實現自主(zhu)(zhu)化(hua)，《2012年度黨政(zheng)機關(guan)公務(wu)用(yong)車(che)選用(yong)車(che)型(xing)目錄（征求意見稿）》為(wei)(wei)自主(zhu)(zhu)品牌(pai)(pai)擴大在政(zheng)府(fu)采購的(de)市場份額，為(wei)(wei)改變目前國(guo)內政(zheng)府(fu)采購以(yi)合(he)資品牌(pai)(pai)產(chan)(chan)品為(wei)(wei)主(zhu)(zhu)的(de)局面(mian)提供了保(bao)(bao)障。促進自主(zhu)(zhu)品牌(pai)(pai)發展，國(guo)產(chan)(chan)汽(qi)(qi)車(che)業(ye)的(de)繁(fan)榮將(jiang)為(wei)(wei)汽(qi)(qi)車(che)膠的(de)應用(yong)提供有力(li)保(bao)(bao)障。預測未(wei)來(lai)3年，我國(guo)室溫硫化(hua)硅橡(xiang)膠在汽(qi)(qi)車(che)行業(ye)將(jiang)以(yi)年均20%增長。

此(ci)外，硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)是重要的非石油(you)基(ji)(ji)合(he)成橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)，約(yue)占(zhan)非石油(you)基(ji)(ji)合(he)成橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)消費(fei)量的98%。但因(yin)為石油(you)價格的大幅上漲，同(tong)時(shi)(shi)我國在(zai)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的關鍵原料有機(ji)硅(gui)單體(ti)的生產(chan)技術(shu)方面(mian)取得突破，有機(ji)硅(gui)單體(ti)的生產(chan)技術(shu)在(zai)2005年前被幾家跨國公司(si)壟斷，但目前我國已(yi)發展成為全球有機(ji)硅(gui)單體(ti)第1大國，這(zhe)2個方面(mian)原因(yin)使硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的價格從2011年起開始(shi)低于(yu)石油(you)基(ji)(ji)合(he)成橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)，僅約(yue)為大宗石油(you)基(ji)(ji)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的80%～90%，成為廉價的合(he)成橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)，并開始(shi)大規(gui)模替代(dai)石油(you)基(ji)(ji)合(he)成橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)。這(zhe)將極大拓(tuo)展有機(ji)硅(gui)產(chan)業的市場空間，同(tong)時(shi)(shi)將帶動硅(gui)油(you)、硅(gui)烷偶聯劑(ji)和硅(gui)樹脂等其他有機(ji)硅(gui)產(chan)品(pin)的消費(fei)。