硅橡膠是指主鏈(lian)由硅(gui)(gui)和(he)(he)氧(yang)原子交替構成(cheng)，硅(gui)(gui)原子上通(tong)常連有(you)兩個有(you)機基團的(de)(de)(de)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)。普通(tong)的(de)(de)(de)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)主要(yao)由含甲基和(he)(he)少量乙烯基的(de)(de)(de)硅(gui)(gui)氧(yang)鏈(lian)節組成(cheng)。苯基的(de)(de)(de)引(yin)入(ru)可(ke)提高(gao)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)耐高(gao)、低(di)溫(wen)性(xing)能(neng)，三氟(fu)丙(bing)基及(ji)氰基的(de)(de)(de)引(yin)入(ru)則可(ke)提高(gao)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)耐溫(wen)及(ji)耐油性(xing)能(neng)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)耐低(di)溫(wen)性(xing)能(neng)良好，一(yi)般在-55℃下(xia)仍(reng)能(neng)工作。引(yin)入(ru)苯基后(hou)，可(ke)達(da)-73℃。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)耐熱性(xing)能(neng)也很突出，在180℃下(xia)可(ke)長期(qi)工作，稍高(gao)于200℃也能(neng)承受(shou)數周(zhou)或更長時(shi)間仍(reng)有(you)彈性(xing)，瞬時(shi)可(ke)耐300℃以上的(de)(de)(de)高(gao)溫(wen)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)透(tou)氣(qi)性(xing)好，氧(yang)氣(qi)透(tou)過率在合成(cheng)聚合物(wu)中是較高(gao)的(de)(de)(de)。此外，硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)還(huan)具有(you)生理惰性(xing)、不會(hui)導致(zhi)凝血的(de)(de)(de)突出特性(xing)，因此在醫用領域應用廣泛。

主要品種

硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)分類的方法很多(duo)，通常按固(gu)(gu)化(hua)前的形態分為固(gu)(gu)體硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)和液(ye)體硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)；按硫(liu)(liu)化(hua)溫度(du)分為室溫硫(liu)(liu)化(hua)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)，高(gao)溫硫(liu)(liu)化(hua)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)；按所(suo)用單體的不(bu)同，可(ke)分為甲(jia)基乙烯(xi)基硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)，甲(jia)基苯基乙烯(xi)基硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)、氟(fu)硅(gui)(gui)，腈硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)等(deng)；按性能(neng)和用途的不(bu)同又可(ke)分為通用型(xing)、超耐低溫型(xing)、超耐高(gao)溫型(xing)、高(gao)強力(li)型(xing)、耐油型(xing)、醫用型(xing)等(deng)等(deng)。

發展史

硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)早期(qi)是由(you)美國(guo)(guo)以(yi)三氯化鐵(tie)為催化劑合(he)成(cheng)(cheng)的(de)。1945年，硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)產品問(wen)世(shi)。1948年，采(cai)用(yong)高(gao)(gao)比表面積的(de)氣(qi)相法白(bai)炭(tan)黑補(bu)強(qiang)的(de)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)研(yan)制(zhi)成(cheng)(cheng)功，使(shi)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)性(xing)能躍升到(dao)實用(yong)階段，奠定了現代硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)生(sheng)產技(ji)術(shu)的(de)基礎。從二(er)甲基二(er)氯硅(gui)烷合(he)成(cheng)(cheng)開(kai)始生(sheng)產硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)國(guo)(guo)家(jia)有美國(guo)(guo)。俄羅斯(si)、德國(guo)(guo)、日本、韓國(guo)(guo)和中(zhong)國(guo)(guo)等。中(zhong)國(guo)(guo)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)工業化研(yan)究(jiu)始于1957年，多家(jia)研(yan)究(jiu)所和企業陸續(xu)開(kai)發出(chu)各種硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)。到(dao)2003年底，中(zhong)國(guo)(guo)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)生(sheng)產能力為135千噸，其中(zhong)高(gao)(gao)溫膠(jiao)(jiao)(jiao)100千噸。

高溫硫化硅橡膠

高(gao)溫硫化(hua)(hua)硅橡膠(jiao)(jiao)是(shi)指聚硅氧烷變成(cheng)彈性(xing)(xing)(xing)體(ti)的(de)(de)(de)過程是(shi)經過高(gao)溫（110-170℃）硫化(hua)(hua)成(cheng)型(xing)的(de)(de)(de)。它主要(yao)(yao)以(yi)高(gao)分子量的(de)(de)(de)聚甲基乙烯基硅氧烷為生膠(jiao)(jiao)，混入補強填料、硫化(hua)(hua)劑等，在加熱加壓下硫化(hua)(hua)成(cheng)彈性(xing)(xing)(xing)體(ti)。硅橡膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)補強主要(yao)(yao)是(shi)各(ge)種(zhong)(zhong)類型(xing)的(de)(de)(de)白炭黑，可使硫化(hua)(hua)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)強度增加數十倍。有(you)時為了降低成(cheng)本或(huo)改善膠(jiao)(jiao)料性(xing)(xing)(xing)能及賦予硫化(hua)(hua)膠(jiao)(jiao)各(ge)種(zhong)(zhong)特殊的(de)(de)(de)性(xing)(xing)(xing)能，也(ye)加入相應的(de)(de)(de)各(ge)種(zhong)(zhong)添加劑。硫化(hua)(hua)劑是(shi)各(ge)種(zhong)(zhong)有(you)機過氧化(hua)(hua)物或(huo)加成(cheng)反應催(cui)化(hua)(hua)劑。

加工成型方法如(ru)圖(tu)所示。一次硫化(hua)(hua)(hua)的(de)目的(de)是進行高分子鏈的(de)交聯反(fan)應；二次硫化(hua)(hua)(hua)的(de)目的(de)是進行補充(chong)交聯、驅除硫化(hua)(hua)(hua)劑(ji)分解產物(wu)和其他揮(hui)發(fa)性(xing)化(hua)(hua)(hua)合物(wu)以穩定硫化(hua)(hua)(hua)膠(jiao)的(de)各項性(xing)能。常用的(de)設備(bei)有開放式煉膠(jiao)機(ji)、捏合機(ji)及真(zhen)空(kong)密(mi)煉機(ji)。

主要性能

（1）高(gao)(gao)溫(wen)性(xing)(xing)能(neng)。硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)顯著的(de)(de)(de)(de)(de)特征是高(gao)(gao)溫(wen)穩(wen)定性(xing)(xing)，雖(sui)然(ran)常(chang)溫(wen)下硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)(de)強度僅是天(tian)然(ran)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)或某些合(he)成橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)(de)一半，但(dan)在(zai)200℃以上的(de)(de)(de)(de)(de)高(gao)(gao)溫(wen)環境下，硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)仍能(neng)保持一定的(de)(de)(de)(de)(de)柔韌性(xing)(xing)、回彈性(xing)(xing)和表面硬度，且力學(xue)性(xing)(xing)能(neng)無(wu)明顯變化。（2）低溫(wen)性(xing)(xing)能(neng)硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)(de)玻璃化溫(wen)度一般為-70~-50℃，特殊配方可達-100℃，表明其(qi)低溫(wen)性(xing)(xing)能(neng)優(you)(you)異。這(zhe)對(dui)航空(kong)、宇航工業(ye)的(de)(de)(de)(de)(de)意義重大。（3）耐(nai)候性(xing)(xing)硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)中Si-O-Si鍵對(dui)氧(yang)、臭氧(yang)及紫外線等十(shi)分穩(wen)定，在(zai)不(bu)加(jia)任何添加(jia)劑(ji)的(de)(de)(de)(de)(de)情況下，就具(ju)(ju)有(you)優(you)(you)良的(de)(de)(de)(de)(de)耐(nai)候性(xing)(xing)。（4）電(dian)(dian)(dian)氣性(xing)(xing)能(neng)。硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)具(ju)(ju)有(you)優(you)(you)異的(de)(de)(de)(de)(de)絕緣性(xing)(xing)能(neng)，耐(nai)電(dian)(dian)(dian)暈性(xing)(xing)和耐(nai)電(dian)(dian)(dian)弧(hu)性(xing)(xing)也非(fei)常(chang)好(hao)。（5）物理(li)機械(xie)性(xing)(xing)能(neng)。硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)常(chang)溫(wen)下的(de)(de)(de)(de)(de)物理(li)機械(xie)性(xing)(xing)能(neng)比(bi)通用橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)差，但(dan)在(zai)150℃的(de)(de)(de)(de)(de)高(gao)(gao)溫(wen)和-50℃的(de)(de)(de)(de)(de)低溫(wen)下，其(qi)物理(li)機械(xie)性(xing)(xing)能(neng)優(you)(you)于通用橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)。（6）耐(nai)油及化學(xue)試劑(ji)性(xing)(xing)。普通硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)具(ju)(ju)有(you)中等的(de)(de)(de)(de)(de)耐(nai)油、耐(nai)溶劑(ji)性(xing)(xing)能(neng)。（7）氣體透過性(xing)(xing)能(neng)。室溫(wen)下硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)對(dui)空(kong)氣、氮、氧(yang)、二(er)氧(yang)化碳等氣體的(de)(de)(de)(de)(de)透氣性(xing)(xing)比(bi)天(tian)然(ran)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)高(gao)(gao)出30-50倍。（8）生理(li)惰性(xing)(xing)。硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)無(wu)毒(du)，無(wu)味(wei)，無(wu)嗅，與人體組(zu)織(zhi)(zhi)不(bu)粘連(lian)，具(ju)(ju)有(you)抗(kang)凝(ning)血作用，對(dui)肌體組(zu)織(zhi)(zhi)的(de)(de)(de)(de)(de)反應性(xing)(xing)非(fei)常(chang)少。特別適合(he)作為醫用材料。

硅橡膠的用量

據中國(guo)汽(qi)車(che)(che)(che)工業(ye)(ye)協會統(tong)計，2012年(nian)，汽(qi)車(che)(che)(che)產銷(xiao)分(fen)別達(da)到1927.18萬輛和(he)1930.64萬輛，同(tong)比分(fen)別增長4.63%和(he)4.33%，汽(qi)車(che)(che)(che)工業(ye)(ye)硅(gui)橡膠(jiao)的用量約達(da)2.0萬t。根據觀研天下(xia)的新研究(jiu)，增加有機(ji)(ji)硅(gui)材(cai)料在(zai)汽(qi)車(che)(che)(che)零部件(jian)方面的用量，可以(yi)大幅(fu)度提高汽(qi)車(che)(che)(che)的安全性能(neng)，因此(ci)，汽(qi)車(che)(che)(che)產量和(he)單(dan)車(che)(che)(che)用量水平(ping)的提高都將推動(dong)汽(qi)車(che)(che)(che)工業(ye)(ye)對硅(gui)橡膠(jiao)需求的增加。國(guo)家(jia)鼓勵自(zi)(zi)主(zhu)品(pin)牌的汽(qi)車(che)(che)(che)發展(zhan)，關(guan)鍵(jian)汽(qi)車(che)(che)(che)零部件(jian)實現自(zi)(zi)主(zhu)化，《2012年(nian)度黨政(zheng)機(ji)(ji)關(guan)公(gong)務(wu)用車(che)(che)(che)選用車(che)(che)(che)型目(mu)錄（征(zheng)求意見稿）》為自(zi)(zi)主(zhu)品(pin)牌擴大在(zai)政(zheng)府(fu)采(cai)購(gou)的市場份額，為改變目(mu)前國(guo)內政(zheng)府(fu)采(cai)購(gou)以(yi)合資品(pin)牌產品(pin)為主(zhu)的局面提供了保障(zhang)。促進自(zi)(zi)主(zhu)品(pin)牌發展(zhan)，國(guo)產汽(qi)車(che)(che)(che)業(ye)(ye)的繁(fan)榮(rong)將為汽(qi)車(che)(che)(che)膠(jiao)的應(ying)用提供有力(li)保障(zhang)。預(yu)測(ce)未來3年(nian)，我國(guo)室溫硫化硅(gui)橡膠(jiao)在(zai)汽(qi)車(che)(che)(che)行業(ye)(ye)將以(yi)年(nian)均20%增長。

此外(wai)，硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)是重(zhong)要的(de)(de)(de)(de)非石(shi)油(you)(you)基(ji)合成(cheng)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)，約占非石(shi)油(you)(you)基(ji)合成(cheng)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)消費(fei)量的(de)(de)(de)(de)98%。但(dan)因為石(shi)油(you)(you)價格的(de)(de)(de)(de)大(da)(da)(da)幅上漲，同(tong)時我國在(zai)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)關(guan)鍵原(yuan)料(liao)有機硅(gui)(gui)單(dan)(dan)體(ti)的(de)(de)(de)(de)生(sheng)產技術(shu)方面取得突破(po)，有機硅(gui)(gui)單(dan)(dan)體(ti)的(de)(de)(de)(de)生(sheng)產技術(shu)在(zai)2005年(nian)前被幾家跨國公司(si)壟斷，但(dan)目(mu)前我國已發展成(cheng)為全球有機硅(gui)(gui)單(dan)(dan)體(ti)第1大(da)(da)(da)國，這2個(ge)方面原(yuan)因使硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)價格從2011年(nian)起開(kai)始低于石(shi)油(you)(you)基(ji)合成(cheng)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)，僅約為大(da)(da)(da)宗石(shi)油(you)(you)基(ji)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)80%～90%，成(cheng)為廉價的(de)(de)(de)(de)合成(cheng)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)，并開(kai)始大(da)(da)(da)規模替代石(shi)油(you)(you)基(ji)合成(cheng)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)。這將極(ji)大(da)(da)(da)拓展有機硅(gui)(gui)產業(ye)的(de)(de)(de)(de)市場空間，同(tong)時將帶動(dong)硅(gui)(gui)油(you)(you)、硅(gui)(gui)烷偶聯(lian)劑(ji)和硅(gui)(gui)樹脂(zhi)等其他有機硅(gui)(gui)產品(pin)的(de)(de)(de)(de)消費(fei)。