硅橡膠是(shi)指(zhi)主鏈由硅(gui)和(he)氧原子交替構成，硅(gui)原子上通(tong)常連(lian)有兩(liang)個(ge)有機基(ji)團的(de)(de)橡(xiang)膠(jiao)。普通(tong)的(de)(de)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)主要由含甲基(ji)和(he)少量乙烯基(ji)的(de)(de)硅(gui)氧鏈節組成。苯(ben)(ben)基(ji)的(de)(de)引入可提高(gao)(gao)(gao)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)的(de)(de)耐高(gao)(gao)(gao)、低溫性能，三氟丙基(ji)及氰(qing)基(ji)的(de)(de)引入則可提高(gao)(gao)(gao)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)的(de)(de)耐溫及耐油性能。硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)耐低溫性能良好，一般在-55℃下仍(reng)能工作(zuo)。引入苯(ben)(ben)基(ji)后，可達-73℃。硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)的(de)(de)耐熱(re)性能也很突(tu)出，在180℃下可長期工作(zuo)，稍高(gao)(gao)(gao)于(yu)200℃也能承受數(shu)周或更(geng)長時間(jian)仍(reng)有彈性，瞬(shun)時可耐300℃以上的(de)(de)高(gao)(gao)(gao)溫。硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)的(de)(de)透氣(qi)性好，氧氣(qi)透過(guo)率(lv)在合成聚合物(wu)中是(shi)較高(gao)(gao)(gao)的(de)(de)。此(ci)外，硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)還具有生理惰性、不會(hui)導致(zhi)凝血的(de)(de)突(tu)出特性，因此(ci)在醫(yi)用領域應用廣泛(fan)。

主要品種

硅(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)分(fen)類的方法很多，通常按固化(hua)前的形態分(fen)為(wei)固體硅(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)和液體硅(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)；按硫化(hua)溫(wen)(wen)度(du)分(fen)為(wei)室溫(wen)(wen)硫化(hua)硅(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)，高溫(wen)(wen)硫化(hua)硅(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)；按所用(yong)(yong)單(dan)體的不同(tong)，可分(fen)為(wei)甲基(ji)乙烯基(ji)硅(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)，甲基(ji)苯基(ji)乙烯基(ji)硅(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)、氟硅(gui)(gui)，腈(jing)硅(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)等(deng)；按性能和用(yong)(yong)途的不同(tong)又可分(fen)為(wei)通用(yong)(yong)型(xing)、超耐(nai)低溫(wen)(wen)型(xing)、超耐(nai)高溫(wen)(wen)型(xing)、高強力型(xing)、耐(nai)油型(xing)、醫用(yong)(yong)型(xing)等(deng)等(deng)。

發展史

硅橡膠(jiao)(jiao)早期是由美國(guo)(guo)以三氯(lv)化(hua)鐵為催化(hua)劑(ji)合成(cheng)的(de)。1945年，硅橡膠(jiao)(jiao)產(chan)品問世(shi)。1948年，采用(yong)高比表面(mian)積的(de)氣相法白(bai)炭黑補強的(de)硅橡膠(jiao)(jiao)研(yan)制成(cheng)功(gong)，使硅橡膠(jiao)(jiao)的(de)性能躍升到實用(yong)階段，奠定了現代(dai)硅橡膠(jiao)(jiao)生(sheng)產(chan)技術的(de)基礎。從二(er)甲基二(er)氯(lv)硅烷合成(cheng)開始生(sheng)產(chan)硅橡膠(jiao)(jiao)的(de)國(guo)(guo)家有美國(guo)(guo)。俄(e)羅斯、德國(guo)(guo)、日本、韓國(guo)(guo)和(he)中(zhong)國(guo)(guo)等。中(zhong)國(guo)(guo)硅橡膠(jiao)(jiao)的(de)工業化(hua)研(yan)究(jiu)始于1957年，多(duo)家研(yan)究(jiu)所和(he)企業陸續開發出各種硅橡膠(jiao)(jiao)。到2003年底，中(zhong)國(guo)(guo)硅橡膠(jiao)(jiao)生(sheng)產(chan)能力(li)為135千噸，其中(zhong)高溫(wen)膠(jiao)(jiao)100千噸。

高溫硫化硅橡膠

高(gao)溫(wen)硫(liu)(liu)化硅橡(xiang)膠是指聚硅氧(yang)烷變成彈(dan)性(xing)(xing)體(ti)的(de)過程(cheng)是經(jing)過高(gao)溫(wen)（110-170℃）硫(liu)(liu)化成型的(de)。它主要以(yi)高(gao)分子量(liang)的(de)聚甲基乙烯基硅氧(yang)烷為生膠，混入補強填料、硫(liu)(liu)化劑(ji)等，在加熱加壓下硫(liu)(liu)化成彈(dan)性(xing)(xing)體(ti)。硅橡(xiang)膠的(de)補強主要是各(ge)種(zhong)類型的(de)白炭黑(hei)，可使硫(liu)(liu)化膠的(de)強度增(zeng)加數(shu)十倍。有(you)(you)時(shi)為了降低成本或改善膠料性(xing)(xing)能及賦予硫(liu)(liu)化膠各(ge)種(zhong)特殊的(de)性(xing)(xing)能，也加入相應(ying)的(de)各(ge)種(zhong)添加劑(ji)。硫(liu)(liu)化劑(ji)是各(ge)種(zhong)有(you)(you)機過氧(yang)化物(wu)或加成反應(ying)催化劑(ji)。

加工成型方(fang)法如圖所(suo)示。一次硫(liu)化的(de)(de)目的(de)(de)是進行高分子鏈的(de)(de)交聯(lian)反應；二次硫(liu)化的(de)(de)目的(de)(de)是進行補充交聯(lian)、驅除硫(liu)化劑分解產物和(he)其(qi)他揮(hui)發(fa)性化合物以穩定硫(liu)化膠的(de)(de)各項性能。常(chang)用的(de)(de)設備有開放式(shi)煉膠機(ji)(ji)、捏合機(ji)(ji)及真空密煉機(ji)(ji)。

主要性能

（1）高溫(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)能。硅(gui)(gui)橡膠顯著的(de)(de)(de)(de)特征是高溫(wen)(wen)穩定(ding)性(xing)(xing)(xing)(xing)，雖然常(chang)溫(wen)(wen)下(xia)硅(gui)(gui)橡膠的(de)(de)(de)(de)強度(du)僅是天然橡膠或某些(xie)合成(cheng)橡膠的(de)(de)(de)(de)一半，但(dan)(dan)在(zai)(zai)200℃以上的(de)(de)(de)(de)高溫(wen)(wen)環境下(xia)，硅(gui)(gui)橡膠仍能保持(chi)一定(ding)的(de)(de)(de)(de)柔韌性(xing)(xing)(xing)(xing)、回彈性(xing)(xing)(xing)(xing)和(he)表面硬(ying)度(du)，且力學(xue)性(xing)(xing)(xing)(xing)能無明顯變化(hua)(hua)。（2）低(di)溫(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)能硅(gui)(gui)橡膠的(de)(de)(de)(de)玻璃化(hua)(hua)溫(wen)(wen)度(du)一般為(wei)-70~-50℃，特殊配方可達-100℃，表明其(qi)低(di)溫(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)能優(you)異。這對(dui)航(hang)空、宇航(hang)工業(ye)的(de)(de)(de)(de)意義重(zhong)大。（3）耐(nai)候(hou)性(xing)(xing)(xing)(xing)硅(gui)(gui)橡膠中Si-O-Si鍵對(dui)氧、臭氧及(ji)紫(zi)外線(xian)等十(shi)分穩定(ding)，在(zai)(zai)不(bu)(bu)加(jia)任何添加(jia)劑(ji)的(de)(de)(de)(de)情況下(xia)，就(jiu)具有優(you)良(liang)的(de)(de)(de)(de)耐(nai)候(hou)性(xing)(xing)(xing)(xing)。（4）電(dian)氣(qi)性(xing)(xing)(xing)(xing)能。硅(gui)(gui)橡膠具有優(you)異的(de)(de)(de)(de)絕緣性(xing)(xing)(xing)(xing)能，耐(nai)電(dian)暈性(xing)(xing)(xing)(xing)和(he)耐(nai)電(dian)弧性(xing)(xing)(xing)(xing)也非常(chang)好(hao)。（5）物理(li)機械(xie)性(xing)(xing)(xing)(xing)能。硅(gui)(gui)橡膠常(chang)溫(wen)(wen)下(xia)的(de)(de)(de)(de)物理(li)機械(xie)性(xing)(xing)(xing)(xing)能比通用橡膠差，但(dan)(dan)在(zai)(zai)150℃的(de)(de)(de)(de)高溫(wen)(wen)和(he)-50℃的(de)(de)(de)(de)低(di)溫(wen)(wen)下(xia)，其(qi)物理(li)機械(xie)性(xing)(xing)(xing)(xing)能優(you)于通用橡膠。（6）耐(nai)油(you)及(ji)化(hua)(hua)學(xue)試(shi)劑(ji)性(xing)(xing)(xing)(xing)。普(pu)通硅(gui)(gui)橡膠具有中等的(de)(de)(de)(de)耐(nai)油(you)、耐(nai)溶劑(ji)性(xing)(xing)(xing)(xing)能。（7）氣(qi)體透過(guo)性(xing)(xing)(xing)(xing)能。室溫(wen)(wen)下(xia)硅(gui)(gui)橡膠對(dui)空氣(qi)、氮、氧、二氧化(hua)(hua)碳等氣(qi)體的(de)(de)(de)(de)透氣(qi)性(xing)(xing)(xing)(xing)比天然橡膠高出30-50倍。（8）生理(li)惰性(xing)(xing)(xing)(xing)。硅(gui)(gui)橡膠無毒(du)，無味，無嗅，與人(ren)體組織(zhi)不(bu)(bu)粘(zhan)連，具有抗凝血作用，對(dui)肌體組織(zhi)的(de)(de)(de)(de)反應性(xing)(xing)(xing)(xing)非常(chang)少。特別適(shi)合作為(wei)醫用材料(liao)。

硅橡膠的用量

據(ju)(ju)中(zhong)國(guo)汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)工業(ye)協會(hui)統計(ji)，2012年，汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)產銷分別達(da)到1927.18萬(wan)(wan)輛和1930.64萬(wan)(wan)輛，同比分別增(zeng)長4.63%和4.33%，汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)工業(ye)硅(gui)橡(xiang)膠的(de)(de)用(yong)(yong)量(liang)(liang)(liang)約達(da)2.0萬(wan)(wan)t。根(gen)據(ju)(ju)觀(guan)研(yan)天下的(de)(de)新研(yan)究(jiu)，增(zeng)加有機硅(gui)材料在(zai)汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)零部件方面的(de)(de)用(yong)(yong)量(liang)(liang)(liang)，可(ke)以大幅度提(ti)(ti)(ti)高汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)的(de)(de)安全性能，因此，汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)產量(liang)(liang)(liang)和單車(che)(che)(che)用(yong)(yong)量(liang)(liang)(liang)水平的(de)(de)提(ti)(ti)(ti)高都將(jiang)推動汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)工業(ye)對(dui)硅(gui)橡(xiang)膠需求(qiu)的(de)(de)增(zeng)加。國(guo)家鼓勵自(zi)(zi)主(zhu)(zhu)品牌(pai)的(de)(de)汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)發展，關(guan)鍵汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)零部件實現自(zi)(zi)主(zhu)(zhu)化(hua)，《2012年度黨政(zheng)(zheng)機關(guan)公務(wu)用(yong)(yong)車(che)(che)(che)選(xuan)用(yong)(yong)車(che)(che)(che)型目錄(lu)（征求(qiu)意(yi)見(jian)稿）》為自(zi)(zi)主(zhu)(zhu)品牌(pai)擴大在(zai)政(zheng)(zheng)府采(cai)購(gou)的(de)(de)市場份額，為改變目前(qian)國(guo)內政(zheng)(zheng)府采(cai)購(gou)以合資品牌(pai)產品為主(zhu)(zhu)的(de)(de)局面提(ti)(ti)(ti)供(gong)了保障(zhang)。促進(jin)自(zi)(zi)主(zhu)(zhu)品牌(pai)發展，國(guo)產汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)業(ye)的(de)(de)繁榮將(jiang)為汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)膠的(de)(de)應用(yong)(yong)提(ti)(ti)(ti)供(gong)有力保障(zhang)。預測未來3年，我國(guo)室溫硫化(hua)硅(gui)橡(xiang)膠在(zai)汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)行(xing)業(ye)將(jiang)以年均20%增(zeng)長。

此外，硅橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠是重要的(de)非石(shi)油基(ji)(ji)合成(cheng)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠，約占非石(shi)油基(ji)(ji)合成(cheng)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠消(xiao)費量(liang)的(de)98%。但因(yin)為(wei)石(shi)油價(jia)格的(de)大幅上(shang)漲，同時我(wo)國在(zai)硅橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠的(de)關鍵(jian)原料有機(ji)(ji)硅單體的(de)生產技(ji)術方(fang)面(mian)取得突破，有機(ji)(ji)硅單體的(de)生產技(ji)術在(zai)2005年(nian)前被幾家跨國公司壟斷，但目前我(wo)國已發展成(cheng)為(wei)全球有機(ji)(ji)硅單體第1大國，這2個(ge)方(fang)面(mian)原因(yin)使(shi)硅橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠的(de)價(jia)格從2011年(nian)起開(kai)始低于石(shi)油基(ji)(ji)合成(cheng)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠，僅(jin)約為(wei)大宗(zong)石(shi)油基(ji)(ji)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠的(de)80%～90%，成(cheng)為(wei)廉價(jia)的(de)合成(cheng)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠，并開(kai)始大規模(mo)替代石(shi)油基(ji)(ji)合成(cheng)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠。這將(jiang)極大拓展有機(ji)(ji)硅產業的(de)市場空間(jian)，同時將(jiang)帶動硅油、硅烷偶聯(lian)劑和硅樹脂等其他有機(ji)(ji)硅產品的(de)消(xiao)費。