硅橡膠是指主(zhu)鏈由硅(gui)(gui)(gui)和(he)氧(yang)原子交替(ti)構成(cheng)(cheng)，硅(gui)(gui)(gui)原子上通常連有(you)兩個有(you)機基團(tuan)的橡膠。普通的硅(gui)(gui)(gui)橡膠主(zhu)要由含甲基和(he)少量乙烯基的硅(gui)(gui)(gui)氧(yang)鏈節組成(cheng)(cheng)。苯基的引(yin)入可(ke)提(ti)高(gao)硅(gui)(gui)(gui)橡膠的耐(nai)(nai)(nai)高(gao)、低(di)溫性能(neng)，三氟丙基及氰基的引(yin)入則(ze)可(ke)提(ti)高(gao)硅(gui)(gui)(gui)橡膠的耐(nai)(nai)(nai)溫及耐(nai)(nai)(nai)油性能(neng)。硅(gui)(gui)(gui)橡膠耐(nai)(nai)(nai)低(di)溫性能(neng)良好(hao)(hao)，一般在(zai)-55℃下(xia)仍能(neng)工(gong)作。引(yin)入苯基后，可(ke)達-73℃。硅(gui)(gui)(gui)橡膠的耐(nai)(nai)(nai)熱(re)性能(neng)也(ye)很突出，在(zai)180℃下(xia)可(ke)長(chang)期工(gong)作，稍高(gao)于(yu)200℃也(ye)能(neng)承受數(shu)周(zhou)或更長(chang)時間(jian)仍有(you)彈性，瞬時可(ke)耐(nai)(nai)(nai)300℃以上的高(gao)溫。硅(gui)(gui)(gui)橡膠的透(tou)氣性好(hao)(hao)，氧(yang)氣透(tou)過率(lv)在(zai)合成(cheng)(cheng)聚合物中(zhong)是較高(gao)的。此外，硅(gui)(gui)(gui)橡膠還具有(you)生(sheng)理惰性、不會導致(zhi)凝血的突出特性，因此在(zai)醫用(yong)領域應用(yong)廣泛。

主要品種

硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)分(fen)類的(de)方法很多(duo)，通常按(an)固化(hua)前(qian)的(de)形態分(fen)為(wei)固體(ti)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)和液(ye)體(ti)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)；按(an)硫化(hua)溫(wen)度分(fen)為(wei)室溫(wen)硫化(hua)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)，高(gao)溫(wen)硫化(hua)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)；按(an)所用(yong)(yong)單體(ti)的(de)不同，可(ke)分(fen)為(wei)甲(jia)基乙(yi)烯基硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)，甲(jia)基苯基乙(yi)烯基硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)、氟(fu)硅(gui)(gui)，腈硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)等(deng)；按(an)性能(neng)和用(yong)(yong)途的(de)不同又可(ke)分(fen)為(wei)通用(yong)(yong)型(xing)(xing)、超(chao)耐低溫(wen)型(xing)(xing)、超(chao)耐高(gao)溫(wen)型(xing)(xing)、高(gao)強力(li)型(xing)(xing)、耐油型(xing)(xing)、醫(yi)用(yong)(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)(guo)以三氯化(hua)鐵為(wei)催化(hua)劑合成(cheng)的(de)(de)。1945年(nian)(nian)(nian)，硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)產品問(wen)世。1948年(nian)(nian)(nian)，采用高比表面積的(de)(de)氣相法白炭黑補(bu)強的(de)(de)硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)研(yan)制(zhi)成(cheng)功，使硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)性能(neng)躍升到(dao)實用階段，奠定了現(xian)代(dai)硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)生產技(ji)術的(de)(de)基礎。從二(er)甲基二(er)氯硅(gui)烷合成(cheng)開始(shi)生產硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)國(guo)(guo)家(jia)有美國(guo)(guo)。俄羅斯、德國(guo)(guo)、日本、韓國(guo)(guo)和(he)中(zhong)國(guo)(guo)等。中(zhong)國(guo)(guo)硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)工業(ye)化(hua)研(yan)究始(shi)于(yu)1957年(nian)(nian)(nian)，多家(jia)研(yan)究所和(he)企業(ye)陸續開發出各種硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)。到(dao)2003年(nian)(nian)(nian)底，中(zhong)國(guo)(guo)硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)生產能(neng)力為(wei)135千噸，其中(zhong)高溫膠(jiao)(jiao)100千噸。

高溫硫化硅橡膠

高(gao)(gao)溫硫(liu)化硅橡膠(jiao)(jiao)是(shi)(shi)指聚硅氧(yang)烷(wan)變成(cheng)(cheng)(cheng)彈性體的(de)過程是(shi)(shi)經過高(gao)(gao)溫（110-170℃）硫(liu)化成(cheng)(cheng)(cheng)型的(de)。它主要以高(gao)(gao)分子量的(de)聚甲基乙烯基硅氧(yang)烷(wan)為生膠(jiao)(jiao)，混入(ru)補強(qiang)填料、硫(liu)化劑(ji)等，在加(jia)熱加(jia)壓下硫(liu)化成(cheng)(cheng)(cheng)彈性體。硅橡膠(jiao)(jiao)的(de)補強(qiang)主要是(shi)(shi)各種(zhong)類(lei)型的(de)白炭(tan)黑，可使硫(liu)化膠(jiao)(jiao)的(de)強(qiang)度增加(jia)數十倍(bei)。有時為了降低成(cheng)(cheng)(cheng)本或改善膠(jiao)(jiao)料性能及賦予硫(liu)化膠(jiao)(jiao)各種(zhong)特(te)殊的(de)性能，也(ye)加(jia)入(ru)相應的(de)各種(zhong)添(tian)加(jia)劑(ji)。硫(liu)化劑(ji)是(shi)(shi)各種(zhong)有機過氧(yang)化物或加(jia)成(cheng)(cheng)(cheng)反應催(cui)化劑(ji)。

加工成型方法如圖所示。一(yi)次硫化(hua)的目的是進(jin)行高分子鏈的交(jiao)聯(lian)反應；二次硫化(hua)的目的是進(jin)行補充(chong)交(jiao)聯(lian)、驅除硫化(hua)劑分解產(chan)物和其他揮發性化(hua)合物以穩定硫化(hua)膠(jiao)的各項性能。常用的設備有開放(fang)式(shi)煉膠(jiao)機、捏合機及真空密煉機。

主要性能

（1）高(gao)(gao)溫(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)顯著的(de)(de)(de)(de)特(te)(te)征是高(gao)(gao)溫(wen)(wen)穩定性(xing)(xing)(xing)(xing)，雖然常(chang)溫(wen)(wen)下(xia)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)強度僅是天然橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)或某(mou)些(xie)合成(cheng)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)一(yi)(yi)半，但在(zai)200℃以上的(de)(de)(de)(de)高(gao)(gao)溫(wen)(wen)環境下(xia)，硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)仍能(neng)(neng)保持一(yi)(yi)定的(de)(de)(de)(de)柔韌(ren)性(xing)(xing)(xing)(xing)、回彈性(xing)(xing)(xing)(xing)和(he)表面(mian)硬度，且力學性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)無明顯變化。（2）低溫(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)玻璃(li)化溫(wen)(wen)度一(yi)(yi)般為-70~-50℃，特(te)(te)殊配方可達(da)-100℃，表明其低溫(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)優(you)異。這對航(hang)空(kong)(kong)、宇航(hang)工業的(de)(de)(de)(de)意義重大(da)。（3）耐(nai)候性(xing)(xing)(xing)(xing)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)中(zhong)Si-O-Si鍵對氧(yang)(yang)、臭氧(yang)(yang)及紫外線等十分穩定，在(zai)不(bu)(bu)加任(ren)何(he)添加劑(ji)的(de)(de)(de)(de)情(qing)況下(xia)，就具(ju)有(you)(you)優(you)良的(de)(de)(de)(de)耐(nai)候性(xing)(xing)(xing)(xing)。（4）電(dian)氣性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)具(ju)有(you)(you)優(you)異的(de)(de)(de)(de)絕緣性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)，耐(nai)電(dian)暈(yun)性(xing)(xing)(xing)(xing)和(he)耐(nai)電(dian)弧性(xing)(xing)(xing)(xing)也非常(chang)好。（5）物理機(ji)械(xie)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)常(chang)溫(wen)(wen)下(xia)的(de)(de)(de)(de)物理機(ji)械(xie)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)比通(tong)(tong)用(yong)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)差，但在(zai)150℃的(de)(de)(de)(de)高(gao)(gao)溫(wen)(wen)和(he)-50℃的(de)(de)(de)(de)低溫(wen)(wen)下(xia)，其物理機(ji)械(xie)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)優(you)于(yu)通(tong)(tong)用(yong)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)。（6）耐(nai)油及化學試劑(ji)性(xing)(xing)(xing)(xing)。普通(tong)(tong)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)具(ju)有(you)(you)中(zhong)等的(de)(de)(de)(de)耐(nai)油、耐(nai)溶劑(ji)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。（7）氣體(ti)透過性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。室溫(wen)(wen)下(xia)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)對空(kong)(kong)氣、氮(dan)、氧(yang)(yang)、二氧(yang)(yang)化碳等氣體(ti)的(de)(de)(de)(de)透氣性(xing)(xing)(xing)(xing)比天然橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)高(gao)(gao)出30-50倍。（8）生理惰性(xing)(xing)(xing)(xing)。硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)無毒(du)，無味，無嗅，與(yu)人體(ti)組(zu)(zu)織(zhi)不(bu)(bu)粘連，具(ju)有(you)(you)抗凝(ning)血作用(yong)，對肌體(ti)組(zu)(zu)織(zhi)的(de)(de)(de)(de)反(fan)應性(xing)(xing)(xing)(xing)非常(chang)少。特(te)(te)別適合作為醫用(yong)材(cai)料。

硅橡膠的用量

據(ju)中國(guo)汽(qi)(qi)車工業協會(hui)統計(ji)，2012年，汽(qi)(qi)車產(chan)(chan)銷分別達到1927.18萬輛和1930.64萬輛，同比分別增長(chang)4.63%和4.33%，汽(qi)(qi)車工業硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)(de)用(yong)(yong)量約達2.0萬t。根據(ju)觀研天下(xia)的(de)(de)(de)(de)新研究，增加有機(ji)(ji)硅(gui)(gui)材料在(zai)汽(qi)(qi)車零(ling)部(bu)件(jian)方面的(de)(de)(de)(de)用(yong)(yong)量，可以大幅度提(ti)高(gao)汽(qi)(qi)車的(de)(de)(de)(de)安全性能(neng)，因(yin)此，汽(qi)(qi)車產(chan)(chan)量和單車用(yong)(yong)量水平的(de)(de)(de)(de)提(ti)高(gao)都(dou)將(jiang)推動汽(qi)(qi)車工業對硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)需(xu)求(qiu)的(de)(de)(de)(de)增加。國(guo)家(jia)鼓勵自(zi)主品(pin)牌(pai)(pai)的(de)(de)(de)(de)汽(qi)(qi)車發(fa)展，關鍵汽(qi)(qi)車零(ling)部(bu)件(jian)實現自(zi)主化，《2012年度黨政機(ji)(ji)關公務用(yong)(yong)車選(xuan)用(yong)(yong)車型目(mu)錄(lu)（征求(qiu)意見稿）》為自(zi)主品(pin)牌(pai)(pai)擴大在(zai)政府(fu)采(cai)購的(de)(de)(de)(de)市場份(fen)額，為改(gai)變目(mu)前國(guo)內政府(fu)采(cai)購以合資品(pin)牌(pai)(pai)產(chan)(chan)品(pin)為主的(de)(de)(de)(de)局面提(ti)供(gong)了保障。促進自(zi)主品(pin)牌(pai)(pai)發(fa)展，國(guo)產(chan)(chan)汽(qi)(qi)車業的(de)(de)(de)(de)繁榮將(jiang)為汽(qi)(qi)車膠(jiao)的(de)(de)(de)(de)應(ying)用(yong)(yong)提(ti)供(gong)有力保障。預測未來3年，我國(guo)室溫硫化硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)在(zai)汽(qi)(qi)車行(xing)業將(jiang)以年均20%增長(chang)。

此外，硅橡膠(jiao)是(shi)重要(yao)的(de)(de)(de)(de)(de)非石(shi)油(you)基合(he)成橡膠(jiao)，約占非石(shi)油(you)基合(he)成橡膠(jiao)消費量的(de)(de)(de)(de)(de)98%。但因為石(shi)油(you)價格的(de)(de)(de)(de)(de)大(da)幅(fu)上漲(zhang)，同(tong)時(shi)我(wo)國在硅橡膠(jiao)的(de)(de)(de)(de)(de)關鍵原料有機(ji)(ji)硅單體的(de)(de)(de)(de)(de)生產技(ji)(ji)術方面取得突破，有機(ji)(ji)硅單體的(de)(de)(de)(de)(de)生產技(ji)(ji)術在2005年(nian)前被幾家跨國公(gong)司(si)壟斷，但目前我(wo)國已發展(zhan)成為全(quan)球有機(ji)(ji)硅單體第1大(da)國，這(zhe)2個(ge)方面原因使(shi)硅橡膠(jiao)的(de)(de)(de)(de)(de)價格從(cong)2011年(nian)起開(kai)(kai)始(shi)低于石(shi)油(you)基合(he)成橡膠(jiao)，僅約為大(da)宗(zong)石(shi)油(you)基橡膠(jiao)的(de)(de)(de)(de)(de)80%～90%，成為廉價的(de)(de)(de)(de)(de)合(he)成橡膠(jiao)，并開(kai)(kai)始(shi)大(da)規模替代(dai)石(shi)油(you)基合(he)成橡膠(jiao)。這(zhe)將極大(da)拓展(zhan)有機(ji)(ji)硅產業的(de)(de)(de)(de)(de)市場空間，同(tong)時(shi)將帶(dai)動(dong)硅油(you)、硅烷偶聯劑和硅樹脂等其他(ta)有機(ji)(ji)硅產品的(de)(de)(de)(de)(de)消費。