硅橡膠是指主(zhu)鏈由硅(gui)和氧原子交替構成(cheng)，硅(gui)原子上通常連有兩個有機基團的(de)橡膠(jiao)(jiao)。普(pu)通的(de)硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)主(zhu)要由含甲(jia)基和少量乙烯基的(de)硅(gui)氧鏈節組成(cheng)。苯基的(de)引(yin)入可(ke)(ke)提高(gao)硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)的(de)耐(nai)(nai)(nai)高(gao)、低溫(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)，三(san)氟(fu)丙(bing)基及(ji)(ji)氰基的(de)引(yin)入則可(ke)(ke)提高(gao)硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)的(de)耐(nai)(nai)(nai)溫(wen)(wen)及(ji)(ji)耐(nai)(nai)(nai)油性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)耐(nai)(nai)(nai)低溫(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)良(liang)好，一(yi)般(ban)在(zai)-55℃下仍能(neng)(neng)工(gong)作(zuo)。引(yin)入苯基后(hou)，可(ke)(ke)達-73℃。硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)的(de)耐(nai)(nai)(nai)熱(re)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)也很突(tu)出(chu)，在(zai)180℃下可(ke)(ke)長期工(gong)作(zuo)，稍高(gao)于(yu)200℃也能(neng)(neng)承受數周或更(geng)長時間仍有彈性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)，瞬時可(ke)(ke)耐(nai)(nai)(nai)300℃以(yi)上的(de)高(gao)溫(wen)(wen)。硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)的(de)透氣(qi)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)好，氧氣(qi)透過率在(zai)合(he)成(cheng)聚合(he)物中是較高(gao)的(de)。此外(wai)，硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)還具有生理(li)惰(duo)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)、不會導致凝血的(de)突(tu)出(chu)特性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)，因此在(zai)醫用(yong)領域應用(yong)廣泛。

主要品種

硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)分類的方法很多(duo)，通常按固化前的形態分為固體(ti)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)和液體(ti)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)；按硫(liu)化溫(wen)度分為室溫(wen)硫(liu)化硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)，高(gao)溫(wen)硫(liu)化硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)；按所用(yong)(yong)單體(ti)的不同，可分為甲基(ji)乙烯基(ji)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)，甲基(ji)苯基(ji)乙烯基(ji)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)、氟硅(gui)，腈硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)等(deng)；按性能和用(yong)(yong)途的不同又可分為通用(yong)(yong)型、超耐(nai)(nai)低(di)溫(wen)型、超耐(nai)(nai)高(gao)溫(wen)型、高(gao)強力型、耐(nai)(nai)油型、醫用(yong)(yong)型等(deng)等(deng)。

發展史

硅(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)早期是由美國(guo)以三氯(lv)化(hua)鐵為(wei)(wei)催化(hua)劑合成的(de)(de)。1945年(nian)(nian)，硅(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)產(chan)品問世。1948年(nian)(nian)，采用高比表面積的(de)(de)氣相法(fa)白炭(tan)黑補強的(de)(de)硅(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)研(yan)制成功，使硅(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)性能躍(yue)升到(dao)實用階(jie)段，奠(dian)定了現代硅(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)生(sheng)產(chan)技術的(de)(de)基礎。從(cong)二甲基二氯(lv)硅(gui)(gui)(gui)烷合成開始生(sheng)產(chan)硅(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)國(guo)家有(you)美國(guo)。俄羅斯(si)、德國(guo)、日本、韓國(guo)和中國(guo)等。中國(guo)硅(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)工業化(hua)研(yan)究始于1957年(nian)(nian)，多(duo)家研(yan)究所和企(qi)業陸續(xu)開發出各種硅(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)。到(dao)2003年(nian)(nian)底，中國(guo)硅(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)生(sheng)產(chan)能力(li)為(wei)(wei)135千噸，其中高溫膠(jiao)(jiao)(jiao)100千噸。

高溫硫化硅橡膠

高(gao)溫(wen)硫(liu)(liu)化(hua)硅橡(xiang)膠(jiao)(jiao)是(shi)指聚(ju)硅氧烷(wan)變(bian)成彈性(xing)體的(de)過(guo)程是(shi)經過(guo)高(gao)溫(wen)（110-170℃）硫(liu)(liu)化(hua)成型的(de)。它(ta)主要以高(gao)分子量的(de)聚(ju)甲基乙烯基硅氧烷(wan)為(wei)生膠(jiao)(jiao)，混入補(bu)強填料(liao)、硫(liu)(liu)化(hua)劑等，在(zai)加熱加壓(ya)下(xia)硫(liu)(liu)化(hua)成彈性(xing)體。硅橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)補(bu)強主要是(shi)各(ge)種類型的(de)白炭黑(hei)，可使(shi)硫(liu)(liu)化(hua)膠(jiao)(jiao)的(de)強度增加數十倍。有時為(wei)了降低成本或改善膠(jiao)(jiao)料(liao)性(xing)能及(ji)賦予硫(liu)(liu)化(hua)膠(jiao)(jiao)各(ge)種特(te)殊的(de)性(xing)能，也加入相應(ying)的(de)各(ge)種添(tian)加劑。硫(liu)(liu)化(hua)劑是(shi)各(ge)種有機過(guo)氧化(hua)物或加成反應(ying)催化(hua)劑。

加工成型方法如圖所示。一次(ci)硫化(hua)的目(mu)的是(shi)進行(xing)高(gao)分(fen)子鏈的交聯反應；二次(ci)硫化(hua)的目(mu)的是(shi)進行(xing)補充交聯、驅除(chu)硫化(hua)劑分(fen)解產物和其他揮發性化(hua)合物以穩定硫化(hua)膠的各(ge)項(xiang)性能。常用的設備有開(kai)放式煉膠機(ji)、捏合機(ji)及真(zhen)空密煉機(ji)。

主要性能

（1）高(gao)溫(wen)(wen)性(xing)能(neng)。硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)顯著的(de)(de)(de)(de)(de)(de)特(te)征(zheng)是高(gao)溫(wen)(wen)穩定性(xing)，雖(sui)然常溫(wen)(wen)下(xia)(xia)硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)強度僅是天(tian)然橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)或某些合(he)成橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)一半，但在(zai)200℃以上的(de)(de)(de)(de)(de)(de)高(gao)溫(wen)(wen)環境下(xia)(xia)，硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)仍(reng)能(neng)保持一定的(de)(de)(de)(de)(de)(de)柔韌性(xing)、回(hui)彈性(xing)和(he)表面硬度，且力學(xue)(xue)性(xing)能(neng)無(wu)明(ming)顯變(bian)化。（2）低(di)(di)溫(wen)(wen)性(xing)能(neng)硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)玻璃化溫(wen)(wen)度一般為(wei)-70~-50℃，特(te)殊配(pei)方可達-100℃，表明(ming)其低(di)(di)溫(wen)(wen)性(xing)能(neng)優(you)(you)異(yi)。這對(dui)航空、宇航工業的(de)(de)(de)(de)(de)(de)意(yi)義重大(da)。（3）耐(nai)(nai)候性(xing)硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)中(zhong)Si-O-Si鍵對(dui)氧(yang)、臭氧(yang)及紫外線(xian)等十分穩定，在(zai)不(bu)加(jia)任何添加(jia)劑(ji)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)情況下(xia)(xia)，就具(ju)有優(you)(you)良的(de)(de)(de)(de)(de)(de)耐(nai)(nai)候性(xing)。（4）電氣性(xing)能(neng)。硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)具(ju)有優(you)(you)異(yi)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)絕(jue)緣(yuan)性(xing)能(neng)，耐(nai)(nai)電暈(yun)性(xing)和(he)耐(nai)(nai)電弧性(xing)也非常好。（5）物(wu)理機(ji)(ji)械(xie)性(xing)能(neng)。硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)常溫(wen)(wen)下(xia)(xia)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)物(wu)理機(ji)(ji)械(xie)性(xing)能(neng)比(bi)通(tong)用橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)差，但在(zai)150℃的(de)(de)(de)(de)(de)(de)高(gao)溫(wen)(wen)和(he)-50℃的(de)(de)(de)(de)(de)(de)低(di)(di)溫(wen)(wen)下(xia)(xia)，其物(wu)理機(ji)(ji)械(xie)性(xing)能(neng)優(you)(you)于通(tong)用橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)。（6）耐(nai)(nai)油及化學(xue)(xue)試劑(ji)性(xing)。普通(tong)硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)具(ju)有中(zhong)等的(de)(de)(de)(de)(de)(de)耐(nai)(nai)油、耐(nai)(nai)溶(rong)劑(ji)性(xing)能(neng)。（7）氣體透過性(xing)能(neng)。室(shi)溫(wen)(wen)下(xia)(xia)硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)對(dui)空氣、氮(dan)、氧(yang)、二氧(yang)化碳(tan)等氣體的(de)(de)(de)(de)(de)(de)透氣性(xing)比(bi)天(tian)然橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)高(gao)出30-50倍。（8）生理惰性(xing)。硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)無(wu)毒，無(wu)味，無(wu)嗅，與人體組(zu)織不(bu)粘連(lian)，具(ju)有抗凝血(xue)作用，對(dui)肌體組(zu)織的(de)(de)(de)(de)(de)(de)反應性(xing)非常少。特(te)別(bie)適合(he)作為(wei)醫用材料(liao)。

硅橡膠的用量

據(ju)中國(guo)汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)工業協會統計，2012年(nian)，汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)產(chan)銷(xiao)分別(bie)達(da)到(dao)1927.18萬(wan)輛和1930.64萬(wan)輛，同(tong)比分別(bie)增長4.63%和4.33%，汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)工業硅橡膠(jiao)的(de)(de)用(yong)量(liang)約達(da)2.0萬(wan)t。根據(ju)觀研(yan)天下的(de)(de)新(xin)研(yan)究(jiu)，增加(jia)(jia)有(you)機(ji)硅材(cai)料在汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)零(ling)部(bu)件方面的(de)(de)用(yong)量(liang)，可以大(da)幅度提高汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)的(de)(de)安全性能，因此，汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)產(chan)量(liang)和單車(che)(che)(che)用(yong)量(liang)水平的(de)(de)提高都將(jiang)推(tui)動汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)工業對硅橡膠(jiao)需求的(de)(de)增加(jia)(jia)。國(guo)家鼓(gu)勵自(zi)(zi)主(zhu)品(pin)牌的(de)(de)汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)發展，關鍵汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)零(ling)部(bu)件實現自(zi)(zi)主(zhu)化，《2012年(nian)度黨(dang)政機(ji)關公務(wu)用(yong)車(che)(che)(che)選用(yong)車(che)(che)(che)型(xing)目錄（征求意(yi)見稿）》為自(zi)(zi)主(zhu)品(pin)牌擴大(da)在政府采購的(de)(de)市場(chang)份額，為改變目前(qian)國(guo)內政府采購以合資品(pin)牌產(chan)品(pin)為主(zhu)的(de)(de)局面提供了保(bao)障(zhang)。促進自(zi)(zi)主(zhu)品(pin)牌發展，國(guo)產(chan)汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)業的(de)(de)繁(fan)榮(rong)將(jiang)為汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)膠(jiao)的(de)(de)應用(yong)提供有(you)力保(bao)障(zhang)。預測未來(lai)3年(nian)，我(wo)國(guo)室(shi)溫硫化硅橡膠(jiao)在汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)行業將(jiang)以年(nian)均20%增長。

此外，硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠是重要的(de)(de)(de)(de)非(fei)石(shi)(shi)(shi)油(you)(you)基合成(cheng)橡(xiang)(xiang)膠，約占非(fei)石(shi)(shi)(shi)油(you)(you)基合成(cheng)橡(xiang)(xiang)膠消(xiao)費量的(de)(de)(de)(de)98%。但因為(wei)石(shi)(shi)(shi)油(you)(you)價格的(de)(de)(de)(de)大(da)(da)幅上漲，同(tong)時(shi)我國(guo)在硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠的(de)(de)(de)(de)關鍵原料(liao)有機硅(gui)(gui)(gui)單(dan)體的(de)(de)(de)(de)生產(chan)(chan)技術方(fang)面(mian)取(qu)得突(tu)破(po)，有機硅(gui)(gui)(gui)單(dan)體的(de)(de)(de)(de)生產(chan)(chan)技術在2005年(nian)前(qian)被(bei)幾家跨國(guo)公司壟斷，但目前(qian)我國(guo)已發展成(cheng)為(wei)全球有機硅(gui)(gui)(gui)單(dan)體第1大(da)(da)國(guo)，這2個(ge)方(fang)面(mian)原因使硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠的(de)(de)(de)(de)價格從2011年(nian)起(qi)開(kai)始低于石(shi)(shi)(shi)油(you)(you)基合成(cheng)橡(xiang)(xiang)膠，僅約為(wei)大(da)(da)宗石(shi)(shi)(shi)油(you)(you)基橡(xiang)(xiang)膠的(de)(de)(de)(de)80%～90%，成(cheng)為(wei)廉價的(de)(de)(de)(de)合成(cheng)橡(xiang)(xiang)膠，并開(kai)始大(da)(da)規模替代(dai)石(shi)(shi)(shi)油(you)(you)基合成(cheng)橡(xiang)(xiang)膠。這將極(ji)大(da)(da)拓展有機硅(gui)(gui)(gui)產(chan)(chan)業的(de)(de)(de)(de)市場空間，同(tong)時(shi)將帶動硅(gui)(gui)(gui)油(you)(you)、硅(gui)(gui)(gui)烷偶聯劑和硅(gui)(gui)(gui)樹脂等其他有機硅(gui)(gui)(gui)產(chan)(chan)品(pin)的(de)(de)(de)(de)消(xiao)費。