硅橡膠是指主鏈由硅(gui)(gui)和(he)氧原子(zi)交(jiao)替(ti)構成，硅(gui)(gui)原子(zi)上通常連有兩個(ge)有機基(ji)團的(de)(de)橡(xiang)膠。普通的(de)(de)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠主要由含甲(jia)基(ji)和(he)少量乙烯(xi)基(ji)的(de)(de)硅(gui)(gui)氧鏈節組(zu)成。苯基(ji)的(de)(de)引入可提高(gao)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠的(de)(de)耐(nai)高(gao)、低(di)溫性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)，三氟(fu)丙基(ji)及氰基(ji)的(de)(de)引入則可提高(gao)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠的(de)(de)耐(nai)溫及耐(nai)油(you)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。硅(gui)(gui)橡(xiang)膠耐(nai)低(di)溫性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)良好(hao)(hao)，一般在(zai)(zai)-55℃下仍能(neng)(neng)工作(zuo)。引入苯基(ji)后(hou)，可達-73℃。硅(gui)(gui)橡(xiang)膠的(de)(de)耐(nai)熱性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)也很突出，在(zai)(zai)180℃下可長期工作(zuo)，稍高(gao)于200℃也能(neng)(neng)承受數周或更長時(shi)間(jian)仍有彈性(xing)(xing)(xing)，瞬時(shi)可耐(nai)300℃以(yi)上的(de)(de)高(gao)溫。硅(gui)(gui)橡(xiang)膠的(de)(de)透氣性(xing)(xing)(xing)好(hao)(hao)，氧氣透過率在(zai)(zai)合成聚(ju)合物中是較高(gao)的(de)(de)。此(ci)外，硅(gui)(gui)橡(xiang)膠還(huan)具有生(sheng)理惰性(xing)(xing)(xing)、不會導致凝(ning)血(xue)的(de)(de)突出特性(xing)(xing)(xing)，因此(ci)在(zai)(zai)醫用領域(yu)應用廣泛。

主要品種

硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)分類的(de)方(fang)法很多，通(tong)常(chang)按(an)(an)固化(hua)前的(de)形態分為(wei)固體硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)和液體硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)；按(an)(an)硫化(hua)溫(wen)度分為(wei)室溫(wen)硫化(hua)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)，高(gao)溫(wen)硫化(hua)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)；按(an)(an)所用(yong)單體的(de)不(bu)同，可分為(wei)甲基(ji)(ji)乙烯基(ji)(ji)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)，甲基(ji)(ji)苯基(ji)(ji)乙烯基(ji)(ji)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)、氟硅(gui)(gui)(gui)，腈(jing)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)等(deng)；按(an)(an)性(xing)能(neng)和用(yong)途(tu)的(de)不(bu)同又(you)可分為(wei)通(tong)用(yong)型(xing)(xing)、超耐低溫(wen)型(xing)(xing)、超耐高(gao)溫(wen)型(xing)(xing)、高(gao)強力型(xing)(xing)、耐油型(xing)(xing)、醫用(yong)型(xing)(xing)等(deng)等(deng)。

發展史

硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠早期是由美(mei)國(guo)以三(san)氯化(hua)鐵為催化(hua)劑合成(cheng)的(de)(de)。1945年，硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠產(chan)品問世。1948年，采(cai)用高比表面積的(de)(de)氣相法白炭黑補強(qiang)的(de)(de)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠研制(zhi)成(cheng)功(gong)，使硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠的(de)(de)性能躍升到實用階段，奠定了現代硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠生(sheng)產(chan)技術的(de)(de)基(ji)礎。從二甲基(ji)二氯硅(gui)(gui)烷(wan)合成(cheng)開始(shi)生(sheng)產(chan)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠的(de)(de)國(guo)家有美(mei)國(guo)。俄羅(luo)斯、德國(guo)、日(ri)本、韓國(guo)和中國(guo)等。中國(guo)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠的(de)(de)工業化(hua)研究始(shi)于(yu)1957年，多(duo)家研究所(suo)和企(qi)業陸續開發出各種硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠。到2003年底，中國(guo)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠生(sheng)產(chan)能力(li)為135千噸，其中高溫(wen)膠100千噸。

高溫硫化硅橡膠

高(gao)溫硫(liu)化(hua)硅橡(xiang)膠(jiao)是指聚硅氧(yang)烷變成(cheng)彈性(xing)體的(de)過(guo)(guo)程(cheng)是經過(guo)(guo)高(gao)溫（110-170℃）硫(liu)化(hua)成(cheng)型的(de)。它主要(yao)以高(gao)分子量(liang)的(de)聚甲基乙烯基硅氧(yang)烷為生(sheng)膠(jiao)，混入補強填料(liao)、硫(liu)化(hua)劑等，在加(jia)(jia)(jia)(jia)熱加(jia)(jia)(jia)(jia)壓下硫(liu)化(hua)成(cheng)彈性(xing)體。硅橡(xiang)膠(jiao)的(de)補強主要(yao)是各(ge)種(zhong)類型的(de)白炭(tan)黑，可使硫(liu)化(hua)膠(jiao)的(de)強度增加(jia)(jia)(jia)(jia)數十倍。有時為了降低成(cheng)本(ben)或(huo)改善膠(jiao)料(liao)性(xing)能(neng)及(ji)賦予硫(liu)化(hua)膠(jiao)各(ge)種(zhong)特(te)殊的(de)性(xing)能(neng)，也加(jia)(jia)(jia)(jia)入相應(ying)的(de)各(ge)種(zhong)添(tian)加(jia)(jia)(jia)(jia)劑。硫(liu)化(hua)劑是各(ge)種(zhong)有機過(guo)(guo)氧(yang)化(hua)物或(huo)加(jia)(jia)(jia)(jia)成(cheng)反(fan)應(ying)催化(hua)劑。

加工成型方法如圖所示。一次(ci)硫化(hua)的(de)目的(de)是(shi)進行高分(fen)(fen)子鏈的(de)交聯(lian)反(fan)應；二次(ci)硫化(hua)的(de)目的(de)是(shi)進行補充交聯(lian)、驅除硫化(hua)劑分(fen)(fen)解(jie)產物(wu)和其他揮發性化(hua)合(he)(he)物(wu)以穩定硫化(hua)膠的(de)各項(xiang)性能(neng)。常用的(de)設備有(you)開放式(shi)煉膠機(ji)、捏合(he)(he)機(ji)及(ji)真空密煉機(ji)。

主要性能

（1）高(gao)溫(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)顯(xian)著的(de)(de)(de)(de)特征是高(gao)溫(wen)穩定性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)，雖然(ran)常溫(wen)下(xia)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)強度僅是天然(ran)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)或某(mou)些合成橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)一(yi)(yi)半，但在200℃以上(shang)的(de)(de)(de)(de)高(gao)溫(wen)環境下(xia)，硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)仍能(neng)(neng)保持一(yi)(yi)定的(de)(de)(de)(de)柔韌性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)、回彈性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)和(he)表(biao)面硬度，且力(li)學性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)無明顯(xian)變化。（2）低(di)溫(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)玻璃化溫(wen)度一(yi)(yi)般為(wei)-70~-50℃，特殊配方可達(da)-100℃，表(biao)明其(qi)低(di)溫(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)優(you)異。這對(dui)航(hang)空、宇航(hang)工業的(de)(de)(de)(de)意義重大。（3）耐候(hou)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)中Si-O-Si鍵對(dui)氧、臭(chou)氧及紫外(wai)線(xian)等十分穩定，在不加(jia)任何添加(jia)劑的(de)(de)(de)(de)情況下(xia)，就具(ju)有優(you)良的(de)(de)(de)(de)耐候(hou)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)。（4）電(dian)氣(qi)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)具(ju)有優(you)異的(de)(de)(de)(de)絕緣(yuan)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)，耐電(dian)暈(yun)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)和(he)耐電(dian)弧性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)也(ye)非常好。（5）物(wu)理機械(xie)(xie)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)常溫(wen)下(xia)的(de)(de)(de)(de)物(wu)理機械(xie)(xie)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)比通(tong)用(yong)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)差，但在150℃的(de)(de)(de)(de)高(gao)溫(wen)和(he)-50℃的(de)(de)(de)(de)低(di)溫(wen)下(xia)，其(qi)物(wu)理機械(xie)(xie)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)優(you)于通(tong)用(yong)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)。（6）耐油及化學試劑性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)。普通(tong)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)具(ju)有中等的(de)(de)(de)(de)耐油、耐溶劑性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。（7）氣(qi)體透過性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。室溫(wen)下(xia)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)對(dui)空氣(qi)、氮(dan)、氧、二氧化碳等氣(qi)體的(de)(de)(de)(de)透氣(qi)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)比天然(ran)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)高(gao)出(chu)30-50倍。（8）生理惰性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)。硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)無毒(du)，無味，無嗅，與(yu)人體組(zu)織不粘連(lian)，具(ju)有抗凝血作用(yong)，對(dui)肌體組(zu)織的(de)(de)(de)(de)反(fan)應性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)非常少(shao)。特別(bie)適合作為(wei)醫用(yong)材料。

硅橡膠的用量

據中國汽(qi)(qi)車(che)(che)工業協會統計，2012年(nian)，汽(qi)(qi)車(che)(che)產銷分(fen)別達(da)到1927.18萬(wan)輛和(he)1930.64萬(wan)輛，同(tong)比分(fen)別增長(chang)4.63%和(he)4.33%，汽(qi)(qi)車(che)(che)工業硅(gui)橡膠(jiao)的(de)(de)用(yong)(yong)(yong)量約(yue)達(da)2.0萬(wan)t。根據觀(guan)研天下的(de)(de)新研究(jiu)，增加有機硅(gui)材料在(zai)汽(qi)(qi)車(che)(che)零部件方面的(de)(de)用(yong)(yong)(yong)量，可以大幅度提(ti)高汽(qi)(qi)車(che)(che)的(de)(de)安全性能(neng)，因此，汽(qi)(qi)車(che)(che)產量和(he)單(dan)車(che)(che)用(yong)(yong)(yong)量水平(ping)的(de)(de)提(ti)高都將推動(dong)汽(qi)(qi)車(che)(che)工業對硅(gui)橡膠(jiao)需求的(de)(de)增加。國家鼓勵自主(zhu)品牌(pai)(pai)(pai)的(de)(de)汽(qi)(qi)車(che)(che)發展，關鍵汽(qi)(qi)車(che)(che)零部件實現自主(zhu)化，《2012年(nian)度黨政(zheng)(zheng)機關公務用(yong)(yong)(yong)車(che)(che)選用(yong)(yong)(yong)車(che)(che)型目(mu)錄(lu)（征(zheng)求意見稿(gao)）》為(wei)(wei)(wei)自主(zhu)品牌(pai)(pai)(pai)擴(kuo)大在(zai)政(zheng)(zheng)府采購的(de)(de)市場(chang)份(fen)額，為(wei)(wei)(wei)改變(bian)目(mu)前國內政(zheng)(zheng)府采購以合資品牌(pai)(pai)(pai)產品為(wei)(wei)(wei)主(zhu)的(de)(de)局面提(ti)供了保障。促(cu)進自主(zhu)品牌(pai)(pai)(pai)發展，國產汽(qi)(qi)車(che)(che)業的(de)(de)繁榮將為(wei)(wei)(wei)汽(qi)(qi)車(che)(che)膠(jiao)的(de)(de)應用(yong)(yong)(yong)提(ti)供有力保障。預測(ce)未來3年(nian)，我國室溫硫化硅(gui)橡膠(jiao)在(zai)汽(qi)(qi)車(che)(che)行業將以年(nian)均20%增長(chang)。

此(ci)外，硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠是重要的(de)(de)非石(shi)油基合(he)成(cheng)(cheng)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠，約占非石(shi)油基合(he)成(cheng)(cheng)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠消(xiao)費量(liang)的(de)(de)98%。但(dan)因為(wei)(wei)石(shi)油價格(ge)的(de)(de)大幅(fu)上漲，同(tong)時我國在硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠的(de)(de)關鍵(jian)原料有(you)(you)機(ji)硅(gui)(gui)單體(ti)的(de)(de)生產(chan)技術方面取得突破，有(you)(you)機(ji)硅(gui)(gui)單體(ti)的(de)(de)生產(chan)技術在2005年前被幾(ji)家跨國公(gong)司(si)壟(long)斷，但(dan)目(mu)前我國已發展成(cheng)(cheng)為(wei)(wei)全球有(you)(you)機(ji)硅(gui)(gui)單體(ti)第1大國，這2個方面原因使(shi)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠的(de)(de)價格(ge)從2011年起開(kai)始(shi)低于(yu)石(shi)油基合(he)成(cheng)(cheng)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠，僅約為(wei)(wei)大宗石(shi)油基橡(xiang)(xiang)(xiang)膠的(de)(de)80%～90%，成(cheng)(cheng)為(wei)(wei)廉價的(de)(de)合(he)成(cheng)(cheng)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠，并開(kai)始(shi)大規模替代(dai)石(shi)油基合(he)成(cheng)(cheng)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠。這將(jiang)極大拓展有(you)(you)機(ji)硅(gui)(gui)產(chan)業的(de)(de)市場空(kong)間，同(tong)時將(jiang)帶動硅(gui)(gui)油、硅(gui)(gui)烷偶(ou)聯(lian)劑和硅(gui)(gui)樹脂等其他有(you)(you)機(ji)硅(gui)(gui)產(chan)品的(de)(de)消(xiao)費。