硅橡膠是指主鏈由硅(gui)(gui)和(he)氧原子交(jiao)替(ti)構成(cheng)，硅(gui)(gui)原子上通常連有(you)兩(liang)個(ge)有(you)機基(ji)團的(de)橡(xiang)(xiang)膠。普通的(de)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠主要由含甲(jia)基(ji)和(he)少量乙烯基(ji)的(de)硅(gui)(gui)氧鏈節組成(cheng)。苯基(ji)的(de)引入(ru)可(ke)(ke)提高硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠的(de)耐高、低(di)溫性(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)，三氟(fu)丙基(ji)及(ji)氰基(ji)的(de)引入(ru)則可(ke)(ke)提高硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠的(de)耐溫及(ji)耐油性(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠耐低(di)溫性(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)良好，一般在(zai)-55℃下仍能(neng)(neng)(neng)(neng)工(gong)作。引入(ru)苯基(ji)后，可(ke)(ke)達-73℃。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠的(de)耐熱(re)性(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)也很突出(chu)，在(zai)180℃下可(ke)(ke)長期工(gong)作，稍高于200℃也能(neng)(neng)(neng)(neng)承受(shou)數周或更長時間仍有(you)彈性(xing)，瞬時可(ke)(ke)耐300℃以上的(de)高溫。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠的(de)透氣性(xing)好，氧氣透過率在(zai)合成(cheng)聚合物中是較高的(de)。此外，硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠還具有(you)生理(li)惰性(xing)、不會導(dao)致凝血的(de)突出(chu)特性(xing)，因此在(zai)醫用領(ling)域應用廣泛。

主要品種

硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)分類的(de)(de)方法很多(duo)，通常按(an)固(gu)化前的(de)(de)形態分為(wei)固(gu)體(ti)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)和液體(ti)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)；按(an)硫(liu)化溫度分為(wei)室溫硫(liu)化硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)，高溫硫(liu)化硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)；按(an)所(suo)用(yong)(yong)單體(ti)的(de)(de)不(bu)同(tong)，可分為(wei)甲基乙烯基硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)，甲基苯基乙烯基硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)、氟硅(gui)(gui)，腈硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)等；按(an)性(xing)能和用(yong)(yong)途的(de)(de)不(bu)同(tong)又可分為(wei)通用(yong)(yong)型(xing)(xing)、超耐(nai)低溫型(xing)(xing)、超耐(nai)高溫型(xing)(xing)、高強力型(xing)(xing)、耐(nai)油型(xing)(xing)、醫用(yong)(yong)型(xing)(xing)等等。

發展史

硅橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)早期是由美國(guo)(guo)以三氯化鐵(tie)為催化劑合成(cheng)的。1945年，硅橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)產(chan)(chan)(chan)品問世。1948年，采(cai)用高(gao)比表(biao)面積的氣相(xiang)法白炭黑補強的硅橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)研(yan)制成(cheng)功，使(shi)硅橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的性能躍(yue)升到實用階段，奠定了現代硅橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)生產(chan)(chan)(chan)技術的基礎。從二(er)甲(jia)基二(er)氯硅烷合成(cheng)開始生產(chan)(chan)(chan)硅橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(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)和中國(guo)(guo)等。中國(guo)(guo)硅橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的工業化研(yan)究始于1957年，多家研(yan)究所和企業陸續開發出各(ge)種硅橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)。到2003年底，中國(guo)(guo)硅橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)生產(chan)(chan)(chan)能力(li)為135千噸(dun)，其中高(gao)溫膠(jiao)(jiao)100千噸(dun)。

高溫硫化硅橡膠

高溫硫(liu)(liu)(liu)化(hua)(hua)硅(gui)(gui)橡膠(jiao)是(shi)指聚硅(gui)(gui)氧(yang)烷變成彈性(xing)體的(de)過程是(shi)經過高溫（110-170℃）硫(liu)(liu)(liu)化(hua)(hua)成型的(de)。它主要以高分子(zi)量的(de)聚甲基乙烯基硅(gui)(gui)氧(yang)烷為生膠(jiao)，混入補強(qiang)填料、硫(liu)(liu)(liu)化(hua)(hua)劑(ji)等，在加(jia)熱加(jia)壓下硫(liu)(liu)(liu)化(hua)(hua)成彈性(xing)體。硅(gui)(gui)橡膠(jiao)的(de)補強(qiang)主要是(shi)各(ge)(ge)(ge)種(zhong)類型的(de)白炭黑，可使硫(liu)(liu)(liu)化(hua)(hua)膠(jiao)的(de)強(qiang)度增加(jia)數十倍(bei)。有時為了降(jiang)低成本或改善膠(jiao)料性(xing)能(neng)(neng)及賦予硫(liu)(liu)(liu)化(hua)(hua)膠(jiao)各(ge)(ge)(ge)種(zhong)特殊的(de)性(xing)能(neng)(neng)，也(ye)加(jia)入相應的(de)各(ge)(ge)(ge)種(zhong)添加(jia)劑(ji)。硫(liu)(liu)(liu)化(hua)(hua)劑(ji)是(shi)各(ge)(ge)(ge)種(zhong)有機過氧(yang)化(hua)(hua)物(wu)或加(jia)成反應催化(hua)(hua)劑(ji)。

加(jia)工(gong)成型(xing)方法如圖所示。一次(ci)(ci)硫(liu)(liu)化(hua)的(de)目(mu)的(de)是進(jin)行(xing)高分(fen)子鏈的(de)交(jiao)聯反應；二次(ci)(ci)硫(liu)(liu)化(hua)的(de)目(mu)的(de)是進(jin)行(xing)補充交(jiao)聯、驅除硫(liu)(liu)化(hua)劑分(fen)解產(chan)物(wu)和其(qi)他揮(hui)發性化(hua)合(he)物(wu)以(yi)穩定硫(liu)(liu)化(hua)膠的(de)各(ge)項性能。常(chang)用的(de)設備有開放(fang)式煉膠機、捏合(he)機及真空密煉機。

主要性能

（1）高(gao)溫(wen)(wen)性(xing)(xing)能(neng)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)顯著的(de)(de)(de)(de)特(te)征是高(gao)溫(wen)(wen)穩定性(xing)(xing)，雖然常溫(wen)(wen)下(xia)(xia)(xia)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)強度(du)僅是天然橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)或某些合成橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)一(yi)半，但在200℃以上的(de)(de)(de)(de)高(gao)溫(wen)(wen)環境下(xia)(xia)(xia)，硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)仍能(neng)保(bao)持一(yi)定的(de)(de)(de)(de)柔韌性(xing)(xing)、回彈性(xing)(xing)和表(biao)面硬度(du)，且力學性(xing)(xing)能(neng)無(wu)明(ming)顯變(bian)化。（2）低溫(wen)(wen)性(xing)(xing)能(neng)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)玻(bo)璃(li)化溫(wen)(wen)度(du)一(yi)般為-70~-50℃，特(te)殊(shu)配方(fang)可(ke)達-100℃，表(biao)明(ming)其(qi)低溫(wen)(wen)性(xing)(xing)能(neng)優(you)異。這對(dui)航空、宇航工(gong)業的(de)(de)(de)(de)意義重大。（3）耐(nai)(nai)候性(xing)(xing)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)中(zhong)Si-O-Si鍵對(dui)氧(yang)(yang)、臭氧(yang)(yang)及(ji)紫(zi)外線等(deng)十分穩定，在不加(jia)任何(he)添加(jia)劑的(de)(de)(de)(de)情況下(xia)(xia)(xia)，就具有(you)優(you)良的(de)(de)(de)(de)耐(nai)(nai)候性(xing)(xing)。（4）電氣性(xing)(xing)能(neng)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)具有(you)優(you)異的(de)(de)(de)(de)絕緣(yuan)性(xing)(xing)能(neng)，耐(nai)(nai)電暈(yun)性(xing)(xing)和耐(nai)(nai)電弧(hu)性(xing)(xing)也非常好。（5）物(wu)理(li)機械性(xing)(xing)能(neng)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)常溫(wen)(wen)下(xia)(xia)(xia)的(de)(de)(de)(de)物(wu)理(li)機械性(xing)(xing)能(neng)比通(tong)用橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)差(cha)，但在150℃的(de)(de)(de)(de)高(gao)溫(wen)(wen)和-50℃的(de)(de)(de)(de)低溫(wen)(wen)下(xia)(xia)(xia)，其(qi)物(wu)理(li)機械性(xing)(xing)能(neng)優(you)于(yu)通(tong)用橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)。（6）耐(nai)(nai)油(you)及(ji)化學試劑性(xing)(xing)。普(pu)通(tong)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)具有(you)中(zhong)等(deng)的(de)(de)(de)(de)耐(nai)(nai)油(you)、耐(nai)(nai)溶(rong)劑性(xing)(xing)能(neng)。（7）氣體(ti)透過性(xing)(xing)能(neng)。室溫(wen)(wen)下(xia)(xia)(xia)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)對(dui)空氣、氮(dan)、氧(yang)(yang)、二(er)氧(yang)(yang)化碳等(deng)氣體(ti)的(de)(de)(de)(de)透氣性(xing)(xing)比天然橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)高(gao)出30-50倍。（8）生理(li)惰(duo)性(xing)(xing)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)無(wu)毒(du)，無(wu)味，無(wu)嗅，與人體(ti)組織(zhi)不粘連，具有(you)抗凝血作用，對(dui)肌體(ti)組織(zhi)的(de)(de)(de)(de)反應性(xing)(xing)非常少。特(te)別適合作為醫(yi)用材料。

硅橡膠的用量

據中國(guo)汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)工(gong)業協會統(tong)計(ji)，2012年(nian)(nian)，汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)產銷分(fen)別達(da)到1927.18萬輛和1930.64萬輛，同(tong)比分(fen)別增(zeng)長4.63%和4.33%，汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)工(gong)業硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠的(de)用(yong)(yong)量約達(da)2.0萬t。根據觀(guan)研(yan)天下(xia)的(de)新(xin)研(yan)究(jiu)，增(zeng)加有(you)機硅(gui)材料(liao)在(zai)(zai)汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)零(ling)(ling)部(bu)件方(fang)面(mian)的(de)用(yong)(yong)量，可以大幅度(du)提(ti)高汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)的(de)安全性(xing)能，因(yin)此，汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)產量和單車(che)(che)用(yong)(yong)量水平的(de)提(ti)高都將推動汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)工(gong)業對(dui)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠需(xu)求的(de)增(zeng)加。國(guo)家(jia)鼓勵自(zi)主(zhu)品(pin)牌(pai)的(de)汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)發展，關(guan)鍵汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)零(ling)(ling)部(bu)件實現(xian)自(zi)主(zhu)化(hua)，《2012年(nian)(nian)度(du)黨政機關(guan)公務用(yong)(yong)車(che)(che)選用(yong)(yong)車(che)(che)型目(mu)錄（征(zheng)求意見(jian)稿）》為自(zi)主(zhu)品(pin)牌(pai)擴大在(zai)(zai)政府采購(gou)的(de)市場份額，為改(gai)變(bian)目(mu)前國(guo)內政府采購(gou)以合(he)資品(pin)牌(pai)產品(pin)為主(zhu)的(de)局面(mian)提(ti)供了保障(zhang)。促進自(zi)主(zhu)品(pin)牌(pai)發展，國(guo)產汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)業的(de)繁榮將為汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)膠的(de)應(ying)用(yong)(yong)提(ti)供有(you)力保障(zhang)。預測未來3年(nian)(nian)，我國(guo)室溫硫(liu)化(hua)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠在(zai)(zai)汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)行(xing)業將以年(nian)(nian)均20%增(zeng)長。

此外，硅(gui)(gui)橡膠(jiao)是重要的(de)非石(shi)(shi)油基(ji)合(he)成(cheng)(cheng)橡膠(jiao)，約占非石(shi)(shi)油基(ji)合(he)成(cheng)(cheng)橡膠(jiao)消(xiao)費(fei)量的(de)98%。但因為(wei)石(shi)(shi)油價格(ge)的(de)大幅(fu)上漲，同(tong)時我(wo)國(guo)在硅(gui)(gui)橡膠(jiao)的(de)關鍵原(yuan)料有機(ji)(ji)硅(gui)(gui)單體(ti)的(de)生(sheng)產(chan)技術(shu)方(fang)面取(qu)得突破，有機(ji)(ji)硅(gui)(gui)單體(ti)的(de)生(sheng)產(chan)技術(shu)在2005年(nian)(nian)前(qian)被幾(ji)家跨國(guo)公司壟斷，但目前(qian)我(wo)國(guo)已發展(zhan)成(cheng)(cheng)為(wei)全球有機(ji)(ji)硅(gui)(gui)單體(ti)第1大國(guo)，這2個方(fang)面原(yuan)因使硅(gui)(gui)橡膠(jiao)的(de)價格(ge)從2011年(nian)(nian)起開始(shi)低(di)于(yu)石(shi)(shi)油基(ji)合(he)成(cheng)(cheng)橡膠(jiao)，僅約為(wei)大宗石(shi)(shi)油基(ji)橡膠(jiao)的(de)80%～90%，成(cheng)(cheng)為(wei)廉價的(de)合(he)成(cheng)(cheng)橡膠(jiao)，并開始(shi)大規(gui)模(mo)替代石(shi)(shi)油基(ji)合(he)成(cheng)(cheng)橡膠(jiao)。這將極(ji)大拓展(zhan)有機(ji)(ji)硅(gui)(gui)產(chan)業的(de)市場空(kong)間，同(tong)時將帶動硅(gui)(gui)油、硅(gui)(gui)烷(wan)偶聯劑和(he)硅(gui)(gui)樹(shu)脂等其他有機(ji)(ji)硅(gui)(gui)產(chan)品的(de)消(xiao)費(fei)。