硅橡膠是指主鏈由硅(gui)和氧原子(zi)交替構成(cheng)，硅(gui)原子(zi)上(shang)通常連有(you)兩個(ge)有(you)機基團的(de)(de)(de)橡膠。普通的(de)(de)(de)硅(gui)橡膠主要由含甲(jia)基和少(shao)量乙烯(xi)基的(de)(de)(de)硅(gui)氧鏈節組(zu)成(cheng)。苯基的(de)(de)(de)引入(ru)可(ke)(ke)提高(gao)(gao)硅(gui)橡膠的(de)(de)(de)耐(nai)高(gao)(gao)、低溫(wen)性(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)，三氟丙基及(ji)(ji)氰(qing)基的(de)(de)(de)引入(ru)則可(ke)(ke)提高(gao)(gao)硅(gui)橡膠的(de)(de)(de)耐(nai)溫(wen)及(ji)(ji)耐(nai)油性(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)。硅(gui)橡膠耐(nai)低溫(wen)性(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)良好，一(yi)般(ban)在-55℃下仍能(neng)(neng)(neng)(neng)工作。引入(ru)苯基后，可(ke)(ke)達-73℃。硅(gui)橡膠的(de)(de)(de)耐(nai)熱性(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)也(ye)很突(tu)出(chu)，在180℃下可(ke)(ke)長期工作，稍(shao)高(gao)(gao)于200℃也(ye)能(neng)(neng)(neng)(neng)承受(shou)數周或更長時間仍有(you)彈性(xing)(xing)，瞬時可(ke)(ke)耐(nai)300℃以上(shang)的(de)(de)(de)高(gao)(gao)溫(wen)。硅(gui)橡膠的(de)(de)(de)透氣性(xing)(xing)好，氧氣透過率在合成(cheng)聚合物中是較高(gao)(gao)的(de)(de)(de)。此外(wai)，硅(gui)橡膠還具有(you)生理惰性(xing)(xing)、不(bu)會導致凝(ning)血的(de)(de)(de)突(tu)出(chu)特性(xing)(xing)，因此在醫用領域應用廣泛。

主要品種

硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)分(fen)(fen)(fen)類(lei)的(de)(de)方(fang)法很多，通常(chang)按(an)固(gu)化(hua)(hua)前的(de)(de)形(xing)態分(fen)(fen)(fen)為(wei)(wei)固(gu)體(ti)(ti)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)和(he)液體(ti)(ti)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)；按(an)硫(liu)化(hua)(hua)溫(wen)度(du)分(fen)(fen)(fen)為(wei)(wei)室溫(wen)硫(liu)化(hua)(hua)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)，高(gao)溫(wen)硫(liu)化(hua)(hua)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)；按(an)所用(yong)單體(ti)(ti)的(de)(de)不同，可分(fen)(fen)(fen)為(wei)(wei)甲(jia)基(ji)(ji)乙(yi)烯基(ji)(ji)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)，甲(jia)基(ji)(ji)苯基(ji)(ji)乙(yi)烯基(ji)(ji)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)、氟硅(gui)，腈(jing)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)等；按(an)性能和(he)用(yong)途的(de)(de)不同又可分(fen)(fen)(fen)為(wei)(wei)通用(yong)型、超耐低溫(wen)型、超耐高(gao)溫(wen)型、高(gao)強力型、耐油型、醫用(yong)型等等。

發展史

硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)早(zao)期是由美國(guo)(guo)以(yi)三氯(lv)化鐵(tie)為催化劑合(he)成的(de)(de)。1945年(nian)(nian)，硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)產品(pin)問(wen)世(shi)。1948年(nian)(nian)，采用高比表面(mian)積的(de)(de)氣相法白炭黑(hei)補強(qiang)的(de)(de)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)研制(zhi)成功，使硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)性(xing)能躍升到實(shi)用階段，奠定了現(xian)代硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)生產技術的(de)(de)基礎。從二甲基二氯(lv)硅(gui)(gui)(gui)烷合(he)成開始生產硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)國(guo)(guo)家有(you)美國(guo)(guo)。俄羅斯、德國(guo)(guo)、日(ri)本(ben)、韓國(guo)(guo)和中國(guo)(guo)等(deng)。中國(guo)(guo)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)工業化研究始于1957年(nian)(nian)，多家研究所和企業陸(lu)續開發(fa)出各(ge)種硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)。到2003年(nian)(nian)底(di)，中國(guo)(guo)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)生產能力為135千(qian)噸，其中高溫膠(jiao)100千(qian)噸。

高溫硫化硅橡膠

高溫(wen)硫化(hua)(hua)(hua)(hua)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)是指聚硅(gui)氧烷變成彈性(xing)體的(de)(de)過(guo)程是經過(guo)高溫(wen)（110-170℃）硫化(hua)(hua)(hua)(hua)成型(xing)的(de)(de)。它主要以(yi)高分子(zi)量的(de)(de)聚甲基(ji)(ji)乙烯(xi)基(ji)(ji)硅(gui)氧烷為(wei)生膠(jiao)，混入補強填料、硫化(hua)(hua)(hua)(hua)劑(ji)等，在加熱加壓下硫化(hua)(hua)(hua)(hua)成彈性(xing)體。硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)的(de)(de)補強主要是各種類型(xing)的(de)(de)白炭黑(hei)，可(ke)使硫化(hua)(hua)(hua)(hua)膠(jiao)的(de)(de)強度增加數(shu)十倍(bei)。有(you)時為(wei)了降(jiang)低成本(ben)或改善(shan)膠(jiao)料性(xing)能(neng)(neng)及賦予(yu)硫化(hua)(hua)(hua)(hua)膠(jiao)各種特殊的(de)(de)性(xing)能(neng)(neng)，也加入相應(ying)的(de)(de)各種添(tian)加劑(ji)。硫化(hua)(hua)(hua)(hua)劑(ji)是各種有(you)機過(guo)氧化(hua)(hua)(hua)(hua)物或加成反(fan)應(ying)催化(hua)(hua)(hua)(hua)劑(ji)。

加工成型方法如(ru)圖所示。一次硫(liu)(liu)化(hua)(hua)的(de)(de)目的(de)(de)是進行高分(fen)子鏈的(de)(de)交(jiao)(jiao)聯(lian)反應；二次硫(liu)(liu)化(hua)(hua)的(de)(de)目的(de)(de)是進行補充(chong)交(jiao)(jiao)聯(lian)、驅除硫(liu)(liu)化(hua)(hua)劑分(fen)解產(chan)物和其他揮發性(xing)化(hua)(hua)合物以(yi)穩定硫(liu)(liu)化(hua)(hua)膠的(de)(de)各項性(xing)能。常用(yong)的(de)(de)設備(bei)有(you)開放式煉(lian)膠機(ji)(ji)、捏合機(ji)(ji)及真空密煉(lian)機(ji)(ji)。

主要性能

（1）高(gao)溫(wen)(wen)(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)顯著的(de)(de)(de)(de)特(te)征是(shi)高(gao)溫(wen)(wen)(wen)(wen)穩(wen)定性(xing)(xing)(xing)，雖然常(chang)溫(wen)(wen)(wen)(wen)下硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)(de)強度僅是(shi)天然橡(xiang)膠(jiao)或(huo)某些(xie)合成橡(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)(de)一半(ban)，但(dan)在200℃以上(shang)的(de)(de)(de)(de)高(gao)溫(wen)(wen)(wen)(wen)環境(jing)下，硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)仍(reng)能(neng)(neng)(neng)保持一定的(de)(de)(de)(de)柔(rou)韌性(xing)(xing)(xing)、回彈性(xing)(xing)(xing)和(he)表面(mian)硬度，且(qie)力學性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)無明(ming)顯變(bian)化(hua)。（2）低(di)(di)溫(wen)(wen)(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)(de)玻璃(li)化(hua)溫(wen)(wen)(wen)(wen)度一般為-70~-50℃，特(te)殊配(pei)方(fang)可達-100℃，表明(ming)其低(di)(di)溫(wen)(wen)(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)優(you)(you)異。這對航(hang)空、宇航(hang)工業(ye)的(de)(de)(de)(de)意義重大。（3）耐(nai)候(hou)性(xing)(xing)(xing)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)中(zhong)Si-O-Si鍵對氧、臭氧及紫外線等十分穩(wen)定，在不加任何添加劑的(de)(de)(de)(de)情(qing)況下，就具(ju)(ju)有優(you)(you)良的(de)(de)(de)(de)耐(nai)候(hou)性(xing)(xing)(xing)。（4）電(dian)氣(qi)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)具(ju)(ju)有優(you)(you)異的(de)(de)(de)(de)絕緣性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)，耐(nai)電(dian)暈(yun)性(xing)(xing)(xing)和(he)耐(nai)電(dian)弧性(xing)(xing)(xing)也非(fei)(fei)常(chang)好。（5）物理機械性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)常(chang)溫(wen)(wen)(wen)(wen)下的(de)(de)(de)(de)物理機械性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)比通用(yong)(yong)橡(xiang)膠(jiao)差，但(dan)在150℃的(de)(de)(de)(de)高(gao)溫(wen)(wen)(wen)(wen)和(he)-50℃的(de)(de)(de)(de)低(di)(di)溫(wen)(wen)(wen)(wen)下，其物理機械性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)優(you)(you)于通用(yong)(yong)橡(xiang)膠(jiao)。（6）耐(nai)油及化(hua)學試劑性(xing)(xing)(xing)。普通硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)具(ju)(ju)有中(zhong)等的(de)(de)(de)(de)耐(nai)油、耐(nai)溶(rong)劑性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。（7）氣(qi)體(ti)透過性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。室溫(wen)(wen)(wen)(wen)下硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)對空氣(qi)、氮、氧、二(er)氧化(hua)碳等氣(qi)體(ti)的(de)(de)(de)(de)透氣(qi)性(xing)(xing)(xing)比天然橡(xiang)膠(jiao)高(gao)出30-50倍。（8）生理惰性(xing)(xing)(xing)。硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)無毒(du)，無味，無嗅，與人體(ti)組(zu)織不粘連，具(ju)(ju)有抗凝(ning)血作用(yong)(yong)，對肌體(ti)組(zu)織的(de)(de)(de)(de)反應性(xing)(xing)(xing)非(fei)(fei)常(chang)少。特(te)別適合作為醫用(yong)(yong)材料。

硅橡膠的用量

據中國(guo)(guo)汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)工業(ye)(ye)協會統計，2012年(nian)，汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)產銷分別達到1927.18萬(wan)輛和(he)1930.64萬(wan)輛，同(tong)比(bi)分別增(zeng)長4.63%和(he)4.33%，汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)工業(ye)(ye)硅橡膠的(de)(de)(de)用量(liang)約達2.0萬(wan)t。根據觀研(yan)天下(xia)的(de)(de)(de)新研(yan)究，增(zeng)加有機硅材料在汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)零部(bu)件方面的(de)(de)(de)用量(liang)，可以(yi)大幅度提(ti)高(gao)汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)的(de)(de)(de)安全性能，因(yin)此，汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)產量(liang)和(he)單車(che)用量(liang)水平(ping)的(de)(de)(de)提(ti)高(gao)都將(jiang)推動汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)工業(ye)(ye)對(dui)硅橡膠需(xu)求的(de)(de)(de)增(zeng)加。國(guo)(guo)家(jia)鼓勵自主品(pin)(pin)牌的(de)(de)(de)汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)發展，關(guan)鍵汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)零部(bu)件實現自主化(hua)，《2012年(nian)度黨(dang)政(zheng)機關(guan)公務(wu)用車(che)選(xuan)用車(che)型目錄(lu)（征求意見稿）》為(wei)(wei)自主品(pin)(pin)牌擴大在政(zheng)府(fu)采(cai)購的(de)(de)(de)市(shi)場份額，為(wei)(wei)改變(bian)目前國(guo)(guo)內(nei)政(zheng)府(fu)采(cai)購以(yi)合(he)資品(pin)(pin)牌產品(pin)(pin)為(wei)(wei)主的(de)(de)(de)局面提(ti)供了保障(zhang)。促進自主品(pin)(pin)牌發展，國(guo)(guo)產汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)業(ye)(ye)的(de)(de)(de)繁榮將(jiang)為(wei)(wei)汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)膠的(de)(de)(de)應用提(ti)供有力保障(zhang)。預測未來3年(nian)，我國(guo)(guo)室溫硫化(hua)硅橡膠在汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)行業(ye)(ye)將(jiang)以(yi)年(nian)均20%增(zeng)長。

此外，硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)是重(zhong)要的非(fei)(fei)石油基(ji)合(he)成(cheng)(cheng)(cheng)橡(xiang)膠(jiao)，約占非(fei)(fei)石油基(ji)合(he)成(cheng)(cheng)(cheng)橡(xiang)膠(jiao)消費(fei)量的98%。但因(yin)為(wei)石油價(jia)格(ge)的大(da)(da)幅上漲，同時我國在(zai)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)的關鍵原料有機(ji)(ji)硅(gui)(gui)單(dan)體的生產(chan)(chan)技(ji)術方(fang)面(mian)取得(de)突破，有機(ji)(ji)硅(gui)(gui)單(dan)體的生產(chan)(chan)技(ji)術在(zai)2005年前(qian)被幾家跨國公(gong)司壟(long)斷，但目前(qian)我國已發(fa)展成(cheng)(cheng)(cheng)為(wei)全(quan)球有機(ji)(ji)硅(gui)(gui)單(dan)體第1大(da)(da)國，這(zhe)2個方(fang)面(mian)原因(yin)使硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)的價(jia)格(ge)從(cong)2011年起(qi)開始低于石油基(ji)合(he)成(cheng)(cheng)(cheng)橡(xiang)膠(jiao)，僅約為(wei)大(da)(da)宗石油基(ji)橡(xiang)膠(jiao)的80%～90%，成(cheng)(cheng)(cheng)為(wei)廉價(jia)的合(he)成(cheng)(cheng)(cheng)橡(xiang)膠(jiao)，并開始大(da)(da)規模(mo)替代石油基(ji)合(he)成(cheng)(cheng)(cheng)橡(xiang)膠(jiao)。這(zhe)將極大(da)(da)拓展有機(ji)(ji)硅(gui)(gui)產(chan)(chan)業(ye)的市場空間(jian)，同時將帶(dai)動(dong)硅(gui)(gui)油、硅(gui)(gui)烷偶聯劑和硅(gui)(gui)樹脂等其他有機(ji)(ji)硅(gui)(gui)產(chan)(chan)品的消費(fei)。