硅橡膠是指(zhi)主鏈由硅(gui)和(he)氧原(yuan)子(zi)交(jiao)替(ti)構(gou)成(cheng)(cheng)，硅(gui)原(yuan)子(zi)上通常連有(you)兩個(ge)有(you)機基團的(de)(de)橡(xiang)膠(jiao)。普(pu)通的(de)(de)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)主要由含甲基和(he)少量(liang)乙烯基的(de)(de)硅(gui)氧鏈節(jie)組成(cheng)(cheng)。苯(ben)基的(de)(de)引(yin)入(ru)(ru)可(ke)提高硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)的(de)(de)耐(nai)高、低(di)溫性(xing)能，三(san)氟丙(bing)基及氰(qing)基的(de)(de)引(yin)入(ru)(ru)則可(ke)提高硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)的(de)(de)耐(nai)溫及耐(nai)油性(xing)能。硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)耐(nai)低(di)溫性(xing)能良好(hao)，一般在-55℃下仍能工(gong)作。引(yin)入(ru)(ru)苯(ben)基后，可(ke)達-73℃。硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)的(de)(de)耐(nai)熱性(xing)能也(ye)很突出，在180℃下可(ke)長(chang)期工(gong)作，稍高于(yu)200℃也(ye)能承受數周或更長(chang)時間仍有(you)彈性(xing)，瞬時可(ke)耐(nai)300℃以上的(de)(de)高溫。硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)的(de)(de)透氣(qi)性(xing)好(hao)，氧氣(qi)透過(guo)率在合成(cheng)(cheng)聚合物中是較(jiao)高的(de)(de)。此外(wai)，硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)還具有(you)生理惰性(xing)、不(bu)會導(dao)致凝血的(de)(de)突出特性(xing)，因此在醫用領域(yu)應用廣泛(fan)。

主要品種

硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)分類(lei)的方(fang)法很多，通常(chang)按固化(hua)前的形態分為(wei)固體(ti)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)和液體(ti)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)；按硫化(hua)溫(wen)(wen)度分為(wei)室溫(wen)(wen)硫化(hua)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)，高溫(wen)(wen)硫化(hua)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)；按所用(yong)單體(ti)的不同，可分為(wei)甲基乙(yi)烯(xi)(xi)基硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)，甲基苯基乙(yi)烯(xi)(xi)基硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)、氟硅(gui)(gui)(gui)，腈硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)等(deng)；按性能和用(yong)途的不同又可分為(wei)通用(yong)型(xing)(xing)(xing)、超耐低溫(wen)(wen)型(xing)(xing)(xing)、超耐高溫(wen)(wen)型(xing)(xing)(xing)、高強力型(xing)(xing)(xing)、耐油(you)型(xing)(xing)(xing)、醫用(yong)型(xing)(xing)(xing)等(deng)等(deng)。

發展史

硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)早期(qi)是由美(mei)國(guo)(guo)以三氯化(hua)鐵(tie)為(wei)催化(hua)劑(ji)合成(cheng)的(de)(de)。1945年，硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)產(chan)(chan)品問世。1948年，采用高(gao)(gao)比表面積的(de)(de)氣相法白炭黑(hei)補(bu)強的(de)(de)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)研(yan)(yan)制成(cheng)功，使硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)性能躍升到實用階段，奠定了現代(dai)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)生產(chan)(chan)技術(shu)的(de)(de)基(ji)礎。從(cong)二(er)(er)甲基(ji)二(er)(er)氯硅(gui)(gui)烷合成(cheng)開(kai)始生產(chan)(chan)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)國(guo)(guo)家(jia)有(you)美(mei)國(guo)(guo)。俄羅斯(si)、德國(guo)(guo)、日本、韓國(guo)(guo)和中國(guo)(guo)等(deng)。中國(guo)(guo)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)工業化(hua)研(yan)(yan)究始于1957年，多家(jia)研(yan)(yan)究所和企(qi)業陸續開(kai)發出各種硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)。到2003年底，中國(guo)(guo)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)生產(chan)(chan)能力為(wei)135千噸(dun)，其中高(gao)(gao)溫(wen)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)100千噸(dun)。

高溫硫化硅橡膠

高(gao)溫(wen)硫(liu)化(hua)(hua)硅橡(xiang)膠(jiao)是指(zhi)聚硅氧(yang)烷變成彈性體(ti)的(de)(de)過(guo)(guo)程是經過(guo)(guo)高(gao)溫(wen)（110-170℃）硫(liu)化(hua)(hua)成型(xing)的(de)(de)。它主(zhu)要以(yi)高(gao)分子量的(de)(de)聚甲基乙烯基硅氧(yang)烷為生膠(jiao)，混入補強(qiang)填料、硫(liu)化(hua)(hua)劑等，在加(jia)熱加(jia)壓下硫(liu)化(hua)(hua)成彈性體(ti)。硅橡(xiang)膠(jiao)的(de)(de)補強(qiang)主(zhu)要是各(ge)(ge)種(zhong)(zhong)類(lei)型(xing)的(de)(de)白炭黑，可使硫(liu)化(hua)(hua)膠(jiao)的(de)(de)強(qiang)度增加(jia)數十倍。有(you)(you)時為了降低成本或改善膠(jiao)料性能(neng)及賦(fu)予硫(liu)化(hua)(hua)膠(jiao)各(ge)(ge)種(zhong)(zhong)特殊的(de)(de)性能(neng)，也加(jia)入相應的(de)(de)各(ge)(ge)種(zhong)(zhong)添加(jia)劑。硫(liu)化(hua)(hua)劑是各(ge)(ge)種(zhong)(zhong)有(you)(you)機過(guo)(guo)氧(yang)化(hua)(hua)物或加(jia)成反應催化(hua)(hua)劑。

加(jia)工成型方法如(ru)圖所(suo)示。一次(ci)硫化(hua)的目的是進(jin)行高分子鏈(lian)的交聯反應；二次(ci)硫化(hua)的目的是進(jin)行補(bu)充交聯、驅除(chu)硫化(hua)劑分解產物和其他揮發性(xing)化(hua)合物以穩定硫化(hua)膠的各(ge)項(xiang)性(xing)能。常(chang)用(yong)的設(she)備有開放式煉膠機、捏合機及真空密煉機。

主要性能

（1）高(gao)溫(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)顯著(zhu)的(de)特(te)征是高(gao)溫(wen)(wen)穩定性(xing)(xing)(xing)，雖然(ran)(ran)(ran)常(chang)溫(wen)(wen)下(xia)(xia)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)強度僅是天(tian)然(ran)(ran)(ran)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)或某些合(he)成橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)一(yi)半，但在200℃以上的(de)高(gao)溫(wen)(wen)環境下(xia)(xia)，硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)仍能(neng)(neng)保持一(yi)定的(de)柔韌性(xing)(xing)(xing)、回彈性(xing)(xing)(xing)和(he)表面硬度，且力(li)學性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)無(wu)明顯變化(hua)。（2）低溫(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)玻璃化(hua)溫(wen)(wen)度一(yi)般為-70~-50℃，特(te)殊配方可達-100℃，表明其低溫(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)優異。這對(dui)航空(kong)、宇航工業的(de)意義重大。（3）耐(nai)候(hou)性(xing)(xing)(xing)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)中Si-O-Si鍵對(dui)氧、臭氧及紫外線(xian)等十分穩定，在不加(jia)任何添加(jia)劑(ji)的(de)情況下(xia)(xia)，就(jiu)具(ju)(ju)有(you)優良的(de)耐(nai)候(hou)性(xing)(xing)(xing)。（4）電氣(qi)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)具(ju)(ju)有(you)優異的(de)絕緣性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)，耐(nai)電暈性(xing)(xing)(xing)和(he)耐(nai)電弧性(xing)(xing)(xing)也非常(chang)好(hao)。（5）物理(li)(li)機械(xie)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)常(chang)溫(wen)(wen)下(xia)(xia)的(de)物理(li)(li)機械(xie)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)比通(tong)用(yong)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)差，但在150℃的(de)高(gao)溫(wen)(wen)和(he)-50℃的(de)低溫(wen)(wen)下(xia)(xia)，其物理(li)(li)機械(xie)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)優于通(tong)用(yong)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)。（6）耐(nai)油及化(hua)學試劑(ji)性(xing)(xing)(xing)。普通(tong)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)具(ju)(ju)有(you)中等的(de)耐(nai)油、耐(nai)溶劑(ji)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。（7）氣(qi)體(ti)透過性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。室(shi)溫(wen)(wen)下(xia)(xia)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)對(dui)空(kong)氣(qi)、氮、氧、二氧化(hua)碳(tan)等氣(qi)體(ti)的(de)透氣(qi)性(xing)(xing)(xing)比天(tian)然(ran)(ran)(ran)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)高(gao)出30-50倍。（8）生理(li)(li)惰性(xing)(xing)(xing)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)無(wu)毒，無(wu)味(wei)，無(wu)嗅，與人體(ti)組織不粘(zhan)連，具(ju)(ju)有(you)抗凝(ning)血作(zuo)用(yong)，對(dui)肌體(ti)組織的(de)反應性(xing)(xing)(xing)非常(chang)少(shao)。特(te)別適合(he)作(zuo)為醫(yi)用(yong)材料。

硅橡膠的用量

據中國(guo)(guo)汽(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)工(gong)業協(xie)會統(tong)計，2012年(nian)，汽(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)產(chan)銷分別達到1927.18萬輛(liang)和1930.64萬輛(liang)，同(tong)比分別增(zeng)長4.63%和4.33%，汽(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)工(gong)業硅橡膠(jiao)的(de)(de)用(yong)量(liang)約達2.0萬t。根(gen)據觀(guan)研天下的(de)(de)新研究，增(zeng)加(jia)有機硅材料在(zai)汽(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)零(ling)(ling)部件(jian)方面(mian)的(de)(de)用(yong)量(liang)，可(ke)以大幅度提(ti)高(gao)汽(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)的(de)(de)安全(quan)性能，因此(ci)，汽(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)產(chan)量(liang)和單車(che)(che)(che)(che)用(yong)量(liang)水(shui)平的(de)(de)提(ti)高(gao)都將(jiang)推動汽(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)工(gong)業對硅橡膠(jiao)需求的(de)(de)增(zeng)加(jia)。國(guo)(guo)家鼓勵自(zi)主(zhu)品(pin)牌的(de)(de)汽(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)發展(zhan)，關鍵汽(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)零(ling)(ling)部件(jian)實現自(zi)主(zhu)化，《2012年(nian)度黨政機關公務(wu)用(yong)車(che)(che)(che)(che)選用(yong)車(che)(che)(che)(che)型目錄（征求意見稿）》為(wei)自(zi)主(zhu)品(pin)牌擴大在(zai)政府采購的(de)(de)市場份額，為(wei)改變目前國(guo)(guo)內(nei)政府采購以合資品(pin)牌產(chan)品(pin)為(wei)主(zhu)的(de)(de)局面(mian)提(ti)供了保障。促進自(zi)主(zhu)品(pin)牌發展(zhan)，國(guo)(guo)產(chan)汽(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)業的(de)(de)繁榮將(jiang)為(wei)汽(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)膠(jiao)的(de)(de)應(ying)用(yong)提(ti)供有力(li)保障。預測(ce)未來(lai)3年(nian)，我(wo)國(guo)(guo)室溫硫化硅橡膠(jiao)在(zai)汽(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)行業將(jiang)以年(nian)均(jun)20%增(zeng)長。

此外，硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)是重要(yao)的(de)非石(shi)(shi)油(you)基(ji)(ji)合成橡(xiang)膠(jiao)(jiao)，約(yue)占非石(shi)(shi)油(you)基(ji)(ji)合成橡(xiang)膠(jiao)(jiao)消(xiao)費(fei)量(liang)的(de)98%。但因為石(shi)(shi)油(you)價(jia)格(ge)的(de)大(da)(da)幅(fu)上(shang)漲(zhang)，同(tong)時(shi)我國(guo)(guo)在硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)關鍵原(yuan)料有(you)(you)機(ji)硅(gui)(gui)(gui)單(dan)(dan)體的(de)生產技術方面(mian)取(qu)得突破，有(you)(you)機(ji)硅(gui)(gui)(gui)單(dan)(dan)體的(de)生產技術在2005年(nian)前被幾家跨國(guo)(guo)公司壟斷，但目前我國(guo)(guo)已發展成為全球有(you)(you)機(ji)硅(gui)(gui)(gui)單(dan)(dan)體第1大(da)(da)國(guo)(guo)，這(zhe)(zhe)2個方面(mian)原(yuan)因使硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)價(jia)格(ge)從2011年(nian)起開始(shi)低于石(shi)(shi)油(you)基(ji)(ji)合成橡(xiang)膠(jiao)(jiao)，僅約(yue)為大(da)(da)宗(zong)石(shi)(shi)油(you)基(ji)(ji)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)80%～90%，成為廉價(jia)的(de)合成橡(xiang)膠(jiao)(jiao)，并(bing)開始(shi)大(da)(da)規模替(ti)代石(shi)(shi)油(you)基(ji)(ji)合成橡(xiang)膠(jiao)(jiao)。這(zhe)(zhe)將極(ji)大(da)(da)拓展有(you)(you)機(ji)硅(gui)(gui)(gui)產業的(de)市場空間，同(tong)時(shi)將帶動硅(gui)(gui)(gui)油(you)、硅(gui)(gui)(gui)烷偶聯劑(ji)和硅(gui)(gui)(gui)樹脂等(deng)其他有(you)(you)機(ji)硅(gui)(gui)(gui)產品的(de)消(xiao)費(fei)。