硅橡膠是(shi)指主鏈由硅(gui)和氧(yang)原子交替(ti)構成(cheng)，硅(gui)原子上通常連有(you)兩(liang)個(ge)有(you)機基(ji)團的(de)(de)橡膠。普通的(de)(de)硅(gui)橡膠主要由含甲基(ji)和少(shao)量乙烯(xi)基(ji)的(de)(de)硅(gui)氧(yang)鏈節組成(cheng)。苯(ben)基(ji)的(de)(de)引入(ru)可(ke)(ke)提高(gao)(gao)硅(gui)橡膠的(de)(de)耐(nai)(nai)高(gao)(gao)、低(di)(di)溫(wen)性(xing)能(neng)，三(san)氟丙基(ji)及(ji)氰(qing)基(ji)的(de)(de)引入(ru)則可(ke)(ke)提高(gao)(gao)硅(gui)橡膠的(de)(de)耐(nai)(nai)溫(wen)及(ji)耐(nai)(nai)油性(xing)能(neng)。硅(gui)橡膠耐(nai)(nai)低(di)(di)溫(wen)性(xing)能(neng)良好，一般在(zai)-55℃下(xia)仍能(neng)工作(zuo)。引入(ru)苯(ben)基(ji)后，可(ke)(ke)達-73℃。硅(gui)橡膠的(de)(de)耐(nai)(nai)熱性(xing)能(neng)也很突(tu)出，在(zai)180℃下(xia)可(ke)(ke)長期工作(zuo)，稍高(gao)(gao)于200℃也能(neng)承受數(shu)周或更長時(shi)間仍有(you)彈性(xing)，瞬(shun)時(shi)可(ke)(ke)耐(nai)(nai)300℃以上的(de)(de)高(gao)(gao)溫(wen)。硅(gui)橡膠的(de)(de)透氣性(xing)好，氧(yang)氣透過(guo)率在(zai)合成(cheng)聚合物中是(shi)較(jiao)高(gao)(gao)的(de)(de)。此(ci)外，硅(gui)橡膠還具有(you)生理惰性(xing)、不會(hui)導致凝血的(de)(de)突(tu)出特性(xing)，因(yin)此(ci)在(zai)醫用(yong)領(ling)域應用(yong)廣泛。

主要品種

硅(gui)(gui)橡膠(jiao)分(fen)類的方(fang)法很多，通常按(an)固化前的形態分(fen)為(wei)(wei)固體(ti)硅(gui)(gui)橡膠(jiao)和(he)液體(ti)硅(gui)(gui)橡膠(jiao)；按(an)硫(liu)(liu)化溫(wen)(wen)(wen)度(du)分(fen)為(wei)(wei)室(shi)溫(wen)(wen)(wen)硫(liu)(liu)化硅(gui)(gui)橡膠(jiao)，高溫(wen)(wen)(wen)硫(liu)(liu)化硅(gui)(gui)橡膠(jiao)；按(an)所(suo)用(yong)單(dan)體(ti)的不同，可分(fen)為(wei)(wei)甲(jia)基(ji)乙烯(xi)基(ji)硅(gui)(gui)橡膠(jiao)，甲(jia)基(ji)苯(ben)基(ji)乙烯(xi)基(ji)硅(gui)(gui)橡膠(jiao)、氟(fu)硅(gui)(gui)，腈(jing)硅(gui)(gui)橡膠(jiao)等(deng)；按(an)性能和(he)用(yong)途的不同又可分(fen)為(wei)(wei)通用(yong)型(xing)(xing)、超(chao)耐低溫(wen)(wen)(wen)型(xing)(xing)、超(chao)耐高溫(wen)(wen)(wen)型(xing)(xing)、高強力型(xing)(xing)、耐油(you)型(xing)(xing)、醫用(yong)型(xing)(xing)等(deng)等(deng)。

發展史

硅橡(xiang)(xiang)膠(jiao)早期是由美國(guo)以三氯化鐵(tie)為(wei)催化劑合(he)成(cheng)的(de)。1945年，硅橡(xiang)(xiang)膠(jiao)產(chan)品(pin)問(wen)世。1948年，采用(yong)高比表(biao)面(mian)積的(de)氣相法白炭(tan)黑補(bu)強的(de)硅橡(xiang)(xiang)膠(jiao)研(yan)(yan)(yan)制(zhi)成(cheng)功(gong)，使(shi)硅橡(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)性能躍升到(dao)實(shi)用(yong)階段，奠定了現代硅橡(xiang)(xiang)膠(jiao)生產(chan)技術的(de)基(ji)(ji)礎。從二(er)甲(jia)基(ji)(ji)二(er)氯硅烷合(he)成(cheng)開(kai)始生產(chan)硅橡(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)國(guo)家有美國(guo)。俄羅斯、德國(guo)、日本、韓國(guo)和(he)中國(guo)等。中國(guo)硅橡(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)工業(ye)化研(yan)(yan)(yan)究始于1957年，多(duo)家研(yan)(yan)(yan)究所和(he)企業(ye)陸續開(kai)發出各種硅橡(xiang)(xiang)膠(jiao)。到(dao)2003年底，中國(guo)硅橡(xiang)(xiang)膠(jiao)生產(chan)能力為(wei)135千噸，其中高溫膠(jiao)100千噸。

高溫硫化硅橡膠

高(gao)溫硫(liu)(liu)化(hua)(hua)硅橡膠(jiao)(jiao)是(shi)(shi)指(zhi)聚硅氧(yang)(yang)烷變成(cheng)(cheng)彈性體的(de)(de)(de)過程是(shi)(shi)經過高(gao)溫（110-170℃）硫(liu)(liu)化(hua)(hua)成(cheng)(cheng)型的(de)(de)(de)。它(ta)主要以高(gao)分(fen)子(zi)量的(de)(de)(de)聚甲(jia)基(ji)乙烯基(ji)硅氧(yang)(yang)烷為(wei)生膠(jiao)(jiao)，混入補(bu)強(qiang)填(tian)料、硫(liu)(liu)化(hua)(hua)劑(ji)(ji)等，在加(jia)熱加(jia)壓下硫(liu)(liu)化(hua)(hua)成(cheng)(cheng)彈性體。硅橡膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)補(bu)強(qiang)主要是(shi)(shi)各(ge)種(zhong)類型的(de)(de)(de)白炭黑，可(ke)使硫(liu)(liu)化(hua)(hua)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)強(qiang)度(du)增加(jia)數(shu)十倍。有時為(wei)了降低成(cheng)(cheng)本或改善(shan)膠(jiao)(jiao)料性能及賦予(yu)硫(liu)(liu)化(hua)(hua)膠(jiao)(jiao)各(ge)種(zhong)特殊的(de)(de)(de)性能，也加(jia)入相應(ying)的(de)(de)(de)各(ge)種(zhong)添加(jia)劑(ji)(ji)。硫(liu)(liu)化(hua)(hua)劑(ji)(ji)是(shi)(shi)各(ge)種(zhong)有機(ji)過氧(yang)(yang)化(hua)(hua)物或加(jia)成(cheng)(cheng)反(fan)應(ying)催化(hua)(hua)劑(ji)(ji)。

加工成型方法(fa)如圖(tu)所示。一次(ci)硫(liu)(liu)化的(de)目(mu)的(de)是進(jin)行高分子鏈的(de)交(jiao)聯反應；二次(ci)硫(liu)(liu)化的(de)目(mu)的(de)是進(jin)行補充交(jiao)聯、驅除硫(liu)(liu)化劑(ji)分解產物(wu)和其他(ta)揮發性化合物(wu)以(yi)穩(wen)定(ding)硫(liu)(liu)化膠的(de)各項性能。常用(yong)的(de)設備有開放式(shi)煉膠機、捏合機及真空密(mi)煉機。

主要性能

（1）高溫(wen)(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)顯著(zhu)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)特(te)征是高溫(wen)(wen)(wen)穩定(ding)性(xing)(xing)(xing)(xing)，雖然常(chang)溫(wen)(wen)(wen)下硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)強(qiang)度(du)僅是天(tian)然橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)或某些合成橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)一(yi)半，但在200℃以(yi)上(shang)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)高溫(wen)(wen)(wen)環境下，硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)仍能(neng)保持(chi)一(yi)定(ding)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)柔(rou)韌(ren)性(xing)(xing)(xing)(xing)、回彈性(xing)(xing)(xing)(xing)和(he)表面硬度(du)，且(qie)力學性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)無(wu)(wu)明顯變(bian)化。（2）低溫(wen)(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)玻璃化溫(wen)(wen)(wen)度(du)一(yi)般為-70~-50℃，特(te)殊配(pei)方可達-100℃，表明其低溫(wen)(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)優(you)異。這(zhe)對(dui)(dui)航空、宇航工業的(de)(de)(de)(de)(de)(de)意義重(zhong)大。（3）耐候性(xing)(xing)(xing)(xing)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)中Si-O-Si鍵對(dui)(dui)氧(yang)(yang)、臭氧(yang)(yang)及紫(zi)外線等十(shi)分穩定(ding)，在不加任何(he)添加劑的(de)(de)(de)(de)(de)(de)情況下，就具(ju)有優(you)良的(de)(de)(de)(de)(de)(de)耐候性(xing)(xing)(xing)(xing)。（4）電氣(qi)(qi)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)具(ju)有優(you)異的(de)(de)(de)(de)(de)(de)絕緣(yuan)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)，耐電暈性(xing)(xing)(xing)(xing)和(he)耐電弧(hu)性(xing)(xing)(xing)(xing)也非常(chang)好。（5）物(wu)理(li)(li)機(ji)械性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)常(chang)溫(wen)(wen)(wen)下的(de)(de)(de)(de)(de)(de)物(wu)理(li)(li)機(ji)械性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)比(bi)通(tong)用(yong)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)差，但在150℃的(de)(de)(de)(de)(de)(de)高溫(wen)(wen)(wen)和(he)-50℃的(de)(de)(de)(de)(de)(de)低溫(wen)(wen)(wen)下，其物(wu)理(li)(li)機(ji)械性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)優(you)于通(tong)用(yong)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)。（6）耐油及化學試(shi)劑性(xing)(xing)(xing)(xing)。普通(tong)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)具(ju)有中等的(de)(de)(de)(de)(de)(de)耐油、耐溶劑性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)。（7）氣(qi)(qi)體透(tou)過性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)。室(shi)溫(wen)(wen)(wen)下硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)對(dui)(dui)空氣(qi)(qi)、氮、氧(yang)(yang)、二氧(yang)(yang)化碳等氣(qi)(qi)體的(de)(de)(de)(de)(de)(de)透(tou)氣(qi)(qi)性(xing)(xing)(xing)(xing)比(bi)天(tian)然橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)高出30-50倍。（8）生理(li)(li)惰性(xing)(xing)(xing)(xing)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)無(wu)(wu)毒，無(wu)(wu)味，無(wu)(wu)嗅(xiu)，與人體組(zu)織不粘連，具(ju)有抗凝血作用(yong)，對(dui)(dui)肌體組(zu)織的(de)(de)(de)(de)(de)(de)反應性(xing)(xing)(xing)(xing)非常(chang)少。特(te)別適(shi)合作為醫用(yong)材料(liao)。

硅橡膠的用量

據中國汽(qi)(qi)車(che)工業協會(hui)統計，2012年(nian)(nian)，汽(qi)(qi)車(che)產(chan)銷分別達到1927.18萬輛和1930.64萬輛，同比分別增(zeng)(zeng)長4.63%和4.33%，汽(qi)(qi)車(che)工業硅橡(xiang)膠的(de)用量(liang)(liang)(liang)約(yue)達2.0萬t。根據觀研天(tian)下的(de)新研究，增(zeng)(zeng)加有(you)(you)機(ji)硅材料在汽(qi)(qi)車(che)零部(bu)件方面的(de)用量(liang)(liang)(liang)，可以(yi)大幅(fu)度提(ti)(ti)高汽(qi)(qi)車(che)的(de)安全性能，因此，汽(qi)(qi)車(che)產(chan)量(liang)(liang)(liang)和單(dan)車(che)用量(liang)(liang)(liang)水(shui)平的(de)提(ti)(ti)高都(dou)將(jiang)推動汽(qi)(qi)車(che)工業對硅橡(xiang)膠需求的(de)增(zeng)(zeng)加。國家鼓勵(li)自(zi)主(zhu)(zhu)品牌(pai)的(de)汽(qi)(qi)車(che)發展(zhan)，關鍵汽(qi)(qi)車(che)零部(bu)件實(shi)現(xian)自(zi)主(zhu)(zhu)化，《2012年(nian)(nian)度黨(dang)政(zheng)(zheng)機(ji)關公務用車(che)選(xuan)用車(che)型目錄（征求意見稿）》為(wei)自(zi)主(zhu)(zhu)品牌(pai)擴(kuo)大在政(zheng)(zheng)府(fu)采購(gou)的(de)市(shi)場份額，為(wei)改變目前(qian)國內政(zheng)(zheng)府(fu)采購(gou)以(yi)合資品牌(pai)產(chan)品為(wei)主(zhu)(zhu)的(de)局面提(ti)(ti)供(gong)了保(bao)障(zhang)(zhang)。促進(jin)自(zi)主(zhu)(zhu)品牌(pai)發展(zhan)，國產(chan)汽(qi)(qi)車(che)業的(de)繁榮將(jiang)為(wei)汽(qi)(qi)車(che)膠的(de)應用提(ti)(ti)供(gong)有(you)(you)力保(bao)障(zhang)(zhang)。預測未來3年(nian)(nian)，我國室溫硫化硅橡(xiang)膠在汽(qi)(qi)車(che)行業將(jiang)以(yi)年(nian)(nian)均20%增(zeng)(zeng)長。

此外(wai)，硅(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)是重要的(de)(de)非(fei)石油(you)(you)基(ji)合成(cheng)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)，約占非(fei)石油(you)(you)基(ji)合成(cheng)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)消(xiao)費量的(de)(de)98%。但因為石油(you)(you)價格的(de)(de)大(da)幅(fu)上漲(zhang)，同時我(wo)國(guo)在(zai)(zai)硅(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)關鍵(jian)原(yuan)料有機(ji)硅(gui)(gui)(gui)單體(ti)(ti)的(de)(de)生產技術方(fang)面取得突(tu)破，有機(ji)硅(gui)(gui)(gui)單體(ti)(ti)的(de)(de)生產技術在(zai)(zai)2005年前被幾家跨國(guo)公(gong)司壟斷，但目前我(wo)國(guo)已發展成(cheng)為全(quan)球有機(ji)硅(gui)(gui)(gui)單體(ti)(ti)第(di)1大(da)國(guo)，這(zhe)2個方(fang)面原(yuan)因使(shi)硅(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)價格從(cong)2011年起開始低(di)于石油(you)(you)基(ji)合成(cheng)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)，僅(jin)約為大(da)宗石油(you)(you)基(ji)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)80%～90%，成(cheng)為廉價的(de)(de)合成(cheng)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)，并開始大(da)規模替代石油(you)(you)基(ji)合成(cheng)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)。這(zhe)將極大(da)拓(tuo)展有機(ji)硅(gui)(gui)(gui)產業的(de)(de)市(shi)場空間，同時將帶動硅(gui)(gui)(gui)油(you)(you)、硅(gui)(gui)(gui)烷偶聯劑(ji)和硅(gui)(gui)(gui)樹脂等(deng)其(qi)他有機(ji)硅(gui)(gui)(gui)產品(pin)的(de)(de)消(xiao)費。