硅橡膠是指主鏈(lian)由硅和氧(yang)原子(zi)交替構成，硅原子(zi)上(shang)通常連有(you)兩(liang)個有(you)機基團(tuan)的(de)(de)(de)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)。普通的(de)(de)(de)硅橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)主要由含甲基和少量乙烯(xi)基的(de)(de)(de)硅氧(yang)鏈(lian)節組成。苯(ben)(ben)基的(de)(de)(de)引(yin)(yin)入可提高硅橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)耐(nai)(nai)高、低(di)溫(wen)性能(neng)，三(san)氟(fu)丙(bing)基及氰基的(de)(de)(de)引(yin)(yin)入則可提高硅橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)耐(nai)(nai)溫(wen)及耐(nai)(nai)油性能(neng)。硅橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)耐(nai)(nai)低(di)溫(wen)性能(neng)良好，一般在(zai)-55℃下仍能(neng)工(gong)作。引(yin)(yin)入苯(ben)(ben)基后，可達-73℃。硅橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)耐(nai)(nai)熱性能(neng)也很突(tu)(tu)出，在(zai)180℃下可長(chang)期(qi)工(gong)作，稍高于(yu)200℃也能(neng)承受數(shu)周或更長(chang)時間仍有(you)彈(dan)性，瞬時可耐(nai)(nai)300℃以(yi)上(shang)的(de)(de)(de)高溫(wen)。硅橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)透(tou)氣性好，氧(yang)氣透(tou)過率在(zai)合成聚合物中是較高的(de)(de)(de)。此(ci)外，硅橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)還具有(you)生(sheng)理(li)惰性、不會(hui)導致凝血的(de)(de)(de)突(tu)(tu)出特(te)性，因此(ci)在(zai)醫用領(ling)域應用廣泛。

主要品種

硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)分類的(de)(de)方法(fa)很多(duo)，通常按固(gu)(gu)化(hua)前(qian)的(de)(de)形態分為(wei)固(gu)(gu)體硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)和液體硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)；按硫化(hua)溫(wen)(wen)度分為(wei)室溫(wen)(wen)硫化(hua)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)，高(gao)(gao)溫(wen)(wen)硫化(hua)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)；按所用(yong)單(dan)體的(de)(de)不同(tong)，可分為(wei)甲基乙烯基硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)，甲基苯基乙烯基硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)、氟硅(gui)，腈硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)等(deng)；按性能和用(yong)途的(de)(de)不同(tong)又(you)可分為(wei)通用(yong)型(xing)(xing)、超(chao)耐低(di)溫(wen)(wen)型(xing)(xing)、超(chao)耐高(gao)(gao)溫(wen)(wen)型(xing)(xing)、高(gao)(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)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)早期是由美國(guo)以三氯化鐵為催化劑合(he)成(cheng)(cheng)(cheng)的(de)(de)。1945年，硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)產(chan)品(pin)問世。1948年，采用高(gao)比表(biao)面(mian)積的(de)(de)氣相(xiang)法白炭黑補(bu)強的(de)(de)硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)研制成(cheng)(cheng)(cheng)功，使硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)性能躍升到實用階段，奠定了現代硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)生產(chan)技術的(de)(de)基(ji)礎。從(cong)二甲基(ji)二氯硅(gui)烷合(he)成(cheng)(cheng)(cheng)開始生產(chan)硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)國(guo)家(jia)有美國(guo)。俄羅斯、德國(guo)、日(ri)本(ben)、韓國(guo)和(he)中(zhong)國(guo)等。中(zhong)國(guo)硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)工業化研究始于(yu)1957年，多家(jia)研究所和(he)企(qi)業陸(lu)續(xu)開發(fa)出(chu)各種硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)。到2003年底，中(zhong)國(guo)硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)生產(chan)能力為135千(qian)噸，其(qi)中(zhong)高(gao)溫膠(jiao)(jiao)100千(qian)噸。

高溫硫化硅橡膠

高(gao)溫硫(liu)(liu)化(hua)(hua)(hua)硅(gui)橡膠(jiao)是(shi)(shi)指聚(ju)硅(gui)氧(yang)(yang)烷變成彈性體的(de)(de)過程是(shi)(shi)經過高(gao)溫（110-170℃）硫(liu)(liu)化(hua)(hua)(hua)成型(xing)的(de)(de)。它主要(yao)以高(gao)分子量的(de)(de)聚(ju)甲基乙烯基硅(gui)氧(yang)(yang)烷為生膠(jiao)，混入補強填(tian)料(liao)、硫(liu)(liu)化(hua)(hua)(hua)劑等(deng)，在(zai)加(jia)熱加(jia)壓下硫(liu)(liu)化(hua)(hua)(hua)成彈性體。硅(gui)橡膠(jiao)的(de)(de)補強主要(yao)是(shi)(shi)各(ge)種類型(xing)的(de)(de)白(bai)炭(tan)黑，可(ke)使硫(liu)(liu)化(hua)(hua)(hua)膠(jiao)的(de)(de)強度增加(jia)數十(shi)倍。有時為了降(jiang)低成本或改善膠(jiao)料(liao)性能及賦予硫(liu)(liu)化(hua)(hua)(hua)膠(jiao)各(ge)種特殊的(de)(de)性能，也加(jia)入相應的(de)(de)各(ge)種添加(jia)劑。硫(liu)(liu)化(hua)(hua)(hua)劑是(shi)(shi)各(ge)種有機過氧(yang)(yang)化(hua)(hua)(hua)物或加(jia)成反(fan)應催化(hua)(hua)(hua)劑。

加工成型(xing)方法如圖所(suo)示。一次硫(liu)化的(de)目的(de)是進行(xing)高分(fen)子鏈的(de)交聯(lian)反應；二次硫(liu)化的(de)目的(de)是進行(xing)補充交聯(lian)、驅(qu)除硫(liu)化劑分(fen)解產物(wu)和其他(ta)揮發性(xing)化合物(wu)以(yi)穩定(ding)硫(liu)化膠的(de)各項(xiang)性(xing)能(neng)。常用的(de)設(she)備有開放式煉膠機、捏合機及真(zhen)空密煉機。

主要性能

（1）高溫(wen)(wen)性(xing)(xing)能(neng)(neng)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)顯(xian)著(zhu)的(de)(de)特征是(shi)高溫(wen)(wen)穩定(ding)(ding)性(xing)(xing)，雖然常溫(wen)(wen)下硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)強度(du)僅是(shi)天然橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)或(huo)某些(xie)合成橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)一半(ban)，但在200℃以(yi)上的(de)(de)高溫(wen)(wen)環(huan)境下，硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)仍能(neng)(neng)保持一定(ding)(ding)的(de)(de)柔(rou)韌性(xing)(xing)、回彈性(xing)(xing)和表(biao)面硬度(du)，且(qie)力學(xue)性(xing)(xing)能(neng)(neng)無(wu)明顯(xian)變化。（2）低溫(wen)(wen)性(xing)(xing)能(neng)(neng)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)玻(bo)璃化溫(wen)(wen)度(du)一般為-70~-50℃，特殊(shu)配方可(ke)達-100℃，表(biao)明其低溫(wen)(wen)性(xing)(xing)能(neng)(neng)優(you)(you)異(yi)。這(zhe)對(dui)航空、宇航工(gong)業(ye)的(de)(de)意義重(zhong)大。（3）耐(nai)候性(xing)(xing)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)中(zhong)Si-O-Si鍵對(dui)氧(yang)、臭氧(yang)及紫外(wai)線(xian)等十(shi)分穩定(ding)(ding)，在不(bu)加(jia)任何(he)添加(jia)劑的(de)(de)情況下，就具有(you)優(you)(you)良的(de)(de)耐(nai)候性(xing)(xing)。（4）電(dian)氣(qi)(qi)性(xing)(xing)能(neng)(neng)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)具有(you)優(you)(you)異(yi)的(de)(de)絕緣性(xing)(xing)能(neng)(neng)，耐(nai)電(dian)暈(yun)性(xing)(xing)和耐(nai)電(dian)弧性(xing)(xing)也(ye)非常好(hao)。（5）物(wu)理機械(xie)性(xing)(xing)能(neng)(neng)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)常溫(wen)(wen)下的(de)(de)物(wu)理機械(xie)性(xing)(xing)能(neng)(neng)比(bi)通(tong)用(yong)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)差，但在150℃的(de)(de)高溫(wen)(wen)和-50℃的(de)(de)低溫(wen)(wen)下，其物(wu)理機械(xie)性(xing)(xing)能(neng)(neng)優(you)(you)于通(tong)用(yong)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)。（6）耐(nai)油(you)及化學(xue)試劑性(xing)(xing)。普通(tong)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)具有(you)中(zhong)等的(de)(de)耐(nai)油(you)、耐(nai)溶劑性(xing)(xing)能(neng)(neng)。（7）氣(qi)(qi)體(ti)透(tou)過性(xing)(xing)能(neng)(neng)。室溫(wen)(wen)下硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)對(dui)空氣(qi)(qi)、氮(dan)、氧(yang)、二(er)氧(yang)化碳等氣(qi)(qi)體(ti)的(de)(de)透(tou)氣(qi)(qi)性(xing)(xing)比(bi)天然橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)高出30-50倍。（8）生理惰(duo)性(xing)(xing)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)無(wu)毒，無(wu)味(wei)，無(wu)嗅(xiu)，與人體(ti)組織(zhi)不(bu)粘連，具有(you)抗凝血作用(yong)，對(dui)肌體(ti)組織(zhi)的(de)(de)反(fan)應(ying)性(xing)(xing)非常少。特別適(shi)合作為醫用(yong)材料。

硅橡膠的用量

據中國汽(qi)(qi)車工(gong)業(ye)協會統(tong)計，2012年(nian)，汽(qi)(qi)車產(chan)(chan)銷分別(bie)達到1927.18萬(wan)輛(liang)和(he)(he)1930.64萬(wan)輛(liang)，同比分別(bie)增(zeng)長(chang)4.63%和(he)(he)4.33%，汽(qi)(qi)車工(gong)業(ye)硅(gui)橡膠的用(yong)(yong)(yong)量約達2.0萬(wan)t。根(gen)據觀(guan)研天(tian)下的新研究，增(zeng)加(jia)(jia)有機(ji)(ji)硅(gui)材料(liao)在(zai)汽(qi)(qi)車零(ling)部件方面(mian)的用(yong)(yong)(yong)量，可以大(da)幅度提(ti)高(gao)汽(qi)(qi)車的安(an)全性能(neng)，因此，汽(qi)(qi)車產(chan)(chan)量和(he)(he)單車用(yong)(yong)(yong)量水平的提(ti)高(gao)都將推動汽(qi)(qi)車工(gong)業(ye)對硅(gui)橡膠需求(qiu)的增(zeng)加(jia)(jia)。國家鼓勵自(zi)主(zhu)(zhu)品(pin)牌的汽(qi)(qi)車發展，關(guan)鍵(jian)汽(qi)(qi)車零(ling)部件實(shi)現(xian)自(zi)主(zhu)(zhu)化(hua)，《2012年(nian)度黨政(zheng)機(ji)(ji)關(guan)公務用(yong)(yong)(yong)車選用(yong)(yong)(yong)車型目錄（征求(qiu)意見(jian)稿(gao)）》為(wei)(wei)自(zi)主(zhu)(zhu)品(pin)牌擴大(da)在(zai)政(zheng)府采購的市場(chang)份(fen)額，為(wei)(wei)改變目前國內政(zheng)府采購以合(he)資品(pin)牌產(chan)(chan)品(pin)為(wei)(wei)主(zhu)(zhu)的局面(mian)提(ti)供了保障。促進自(zi)主(zhu)(zhu)品(pin)牌發展，國產(chan)(chan)汽(qi)(qi)車業(ye)的繁榮(rong)將為(wei)(wei)汽(qi)(qi)車膠的應(ying)用(yong)(yong)(yong)提(ti)供有力保障。預測未來(lai)3年(nian)，我(wo)國室溫硫化(hua)硅(gui)橡膠在(zai)汽(qi)(qi)車行業(ye)將以年(nian)均20%增(zeng)長(chang)。

此外，硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)是重要的(de)非(fei)(fei)石(shi)(shi)油(you)(you)基(ji)合成(cheng)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)，約占(zhan)非(fei)(fei)石(shi)(shi)油(you)(you)基(ji)合成(cheng)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)消(xiao)費量的(de)98%。但(dan)因(yin)為(wei)(wei)石(shi)(shi)油(you)(you)價格的(de)大幅(fu)上(shang)漲，同時(shi)(shi)我國(guo)在硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)關鍵(jian)原(yuan)(yuan)料(liao)有機(ji)(ji)硅(gui)(gui)單體的(de)生產技術(shu)方(fang)面取得(de)突破，有機(ji)(ji)硅(gui)(gui)單體的(de)生產技術(shu)在2005年(nian)前被幾家跨國(guo)公司(si)壟斷，但(dan)目前我國(guo)已發展成(cheng)為(wei)(wei)全球有機(ji)(ji)硅(gui)(gui)單體第1大國(guo)，這2個方(fang)面原(yuan)(yuan)因(yin)使硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)價格從2011年(nian)起開始(shi)低于石(shi)(shi)油(you)(you)基(ji)合成(cheng)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)，僅約為(wei)(wei)大宗石(shi)(shi)油(you)(you)基(ji)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)80%～90%，成(cheng)為(wei)(wei)廉(lian)價的(de)合成(cheng)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)，并開始(shi)大規(gui)模替代石(shi)(shi)油(you)(you)基(ji)合成(cheng)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)。這將極大拓展有機(ji)(ji)硅(gui)(gui)產業的(de)市場空間，同時(shi)(shi)將帶動硅(gui)(gui)油(you)(you)、硅(gui)(gui)烷偶(ou)聯劑和硅(gui)(gui)樹脂等其他有機(ji)(ji)硅(gui)(gui)產品的(de)消(xiao)費。