硅橡膠是指主鏈(lian)由(you)硅(gui)(gui)(gui)和氧(yang)原子(zi)(zi)交替構成(cheng)，硅(gui)(gui)(gui)原子(zi)(zi)上(shang)通常連有兩(liang)個有機基(ji)團的(de)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)。普通的(de)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)主要由(you)含甲基(ji)和少量乙(yi)烯(xi)基(ji)的(de)硅(gui)(gui)(gui)氧(yang)鏈(lian)節組成(cheng)。苯(ben)(ben)基(ji)的(de)引入(ru)可提高硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)耐(nai)高、低溫(wen)性(xing)(xing)(xing)能，三氟丙基(ji)及氰基(ji)的(de)引入(ru)則可提高硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)耐(nai)溫(wen)及耐(nai)油性(xing)(xing)(xing)能。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)耐(nai)低溫(wen)性(xing)(xing)(xing)能良好，一般(ban)在-55℃下仍(reng)能工作。引入(ru)苯(ben)(ben)基(ji)后(hou)，可達-73℃。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)耐(nai)熱性(xing)(xing)(xing)能也很突出，在180℃下可長(chang)(chang)期工作，稍高于200℃也能承受數(shu)周(zhou)或更長(chang)(chang)時間仍(reng)有彈性(xing)(xing)(xing)，瞬時可耐(nai)300℃以上(shang)的(de)高溫(wen)。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)透(tou)氣性(xing)(xing)(xing)好，氧(yang)氣透(tou)過率(lv)在合(he)成(cheng)聚合(he)物中是較高的(de)。此外，硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)還(huan)具有生(sheng)理惰性(xing)(xing)(xing)、不會導致凝血的(de)突出特性(xing)(xing)(xing)，因此在醫用領域(yu)應用廣泛。

主要品種

硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)分類的(de)(de)方(fang)法很多，通(tong)常按(an)固化(hua)前的(de)(de)形態分為(wei)固體硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)和液體硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)；按(an)硫化(hua)溫(wen)度分為(wei)室溫(wen)硫化(hua)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)，高(gao)溫(wen)硫化(hua)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)；按(an)所用(yong)單體的(de)(de)不同，可(ke)分為(wei)甲基(ji)(ji)乙烯(xi)基(ji)(ji)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)，甲基(ji)(ji)苯基(ji)(ji)乙烯(xi)基(ji)(ji)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)、氟硅(gui)，腈硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)等；按(an)性能和用(yong)途的(de)(de)不同又可(ke)分為(wei)通(tong)用(yong)型、超耐低溫(wen)型、超耐高(gao)溫(wen)型、高(gao)強力型、耐油(you)型、醫用(yong)型等等。

發展史

硅(gui)(gui)(gui)橡膠早期是由美(mei)國(guo)(guo)以三氯化鐵為催化劑合成的。1945年(nian)，硅(gui)(gui)(gui)橡膠產品問世。1948年(nian)，采用(yong)高(gao)比表面積的氣相法(fa)白炭黑(hei)補強的硅(gui)(gui)(gui)橡膠研制成功，使硅(gui)(gui)(gui)橡膠的性(xing)能(neng)躍(yue)升到實(shi)用(yong)階段，奠定了現(xian)代硅(gui)(gui)(gui)橡膠生產技術的基礎。從二甲基二氯硅(gui)(gui)(gui)烷(wan)合成開始(shi)生產硅(gui)(gui)(gui)橡膠的國(guo)(guo)家有美(mei)國(guo)(guo)。俄羅斯、德國(guo)(guo)、日本(ben)、韓國(guo)(guo)和中(zhong)(zhong)國(guo)(guo)等。中(zhong)(zhong)國(guo)(guo)硅(gui)(gui)(gui)橡膠的工業化研究始(shi)于1957年(nian)，多家研究所和企業陸續開發出各種硅(gui)(gui)(gui)橡膠。到2003年(nian)底，中(zhong)(zhong)國(guo)(guo)硅(gui)(gui)(gui)橡膠生產能(neng)力為135千噸(dun)，其中(zhong)(zhong)高(gao)溫(wen)膠100千噸(dun)。

高溫硫化硅橡膠

高溫(wen)硫(liu)化硅橡(xiang)膠(jiao)是(shi)指(zhi)聚硅氧(yang)烷變成(cheng)(cheng)彈性(xing)(xing)體的過程是(shi)經過高溫(wen)（110-170℃）硫(liu)化成(cheng)(cheng)型(xing)的。它(ta)主要以高分(fen)子量(liang)的聚甲(jia)基乙烯(xi)基硅氧(yang)烷為(wei)生(sheng)膠(jiao)，混入補強填料(liao)、硫(liu)化劑(ji)等，在加(jia)(jia)熱加(jia)(jia)壓下硫(liu)化成(cheng)(cheng)彈性(xing)(xing)體。硅橡(xiang)膠(jiao)的補強主要是(shi)各(ge)種類型(xing)的白炭黑，可使硫(liu)化膠(jiao)的強度增加(jia)(jia)數十(shi)倍。有(you)時為(wei)了降低成(cheng)(cheng)本或改善(shan)膠(jiao)料(liao)性(xing)(xing)能及(ji)賦予硫(liu)化膠(jiao)各(ge)種特殊的性(xing)(xing)能，也加(jia)(jia)入相(xiang)應的各(ge)種添加(jia)(jia)劑(ji)。硫(liu)化劑(ji)是(shi)各(ge)種有(you)機過氧(yang)化物或加(jia)(jia)成(cheng)(cheng)反應催化劑(ji)。

加(jia)工成(cheng)型方(fang)法如圖所示。一次硫(liu)化(hua)(hua)的(de)(de)目的(de)(de)是進行高分(fen)子鏈的(de)(de)交(jiao)聯(lian)反應；二次硫(liu)化(hua)(hua)的(de)(de)目的(de)(de)是進行補(bu)充交(jiao)聯(lian)、驅除硫(liu)化(hua)(hua)劑分(fen)解(jie)產物和其他揮發性化(hua)(hua)合物以(yi)穩定(ding)硫(liu)化(hua)(hua)膠(jiao)的(de)(de)各項性能。常用的(de)(de)設備有(you)開放式煉膠(jiao)機、捏合機及真空密煉機。

主要性能

（1）高(gao)(gao)溫(wen)(wen)性(xing)能(neng)(neng)(neng)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)顯著的(de)(de)(de)特征是高(gao)(gao)溫(wen)(wen)穩定性(xing)，雖然常(chang)(chang)溫(wen)(wen)下(xia)(xia)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)強度僅是天(tian)然橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)或某(mou)些合成橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)一(yi)半，但(dan)在(zai)200℃以(yi)上的(de)(de)(de)高(gao)(gao)溫(wen)(wen)環(huan)境下(xia)(xia)，硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)仍(reng)能(neng)(neng)(neng)保持(chi)一(yi)定的(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)(neng)(neng)無明顯變化。（2）低(di)溫(wen)(wen)性(xing)能(neng)(neng)(neng)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)玻璃化溫(wen)(wen)度一(yi)般為(wei)-70~-50℃，特殊配方(fang)可達(da)-100℃，表明其低(di)溫(wen)(wen)性(xing)能(neng)(neng)(neng)優(you)(you)異。這對航空(kong)、宇航工業的(de)(de)(de)意義(yi)重(zhong)大。（3）耐(nai)(nai)候性(xing)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)中Si-O-Si鍵對氧、臭氧及(ji)紫外線等(deng)十分(fen)穩定，在(zai)不加(jia)任何添(tian)加(jia)劑(ji)的(de)(de)(de)情況下(xia)(xia)，就具(ju)有(you)優(you)(you)良(liang)的(de)(de)(de)耐(nai)(nai)候性(xing)。（4）電氣性(xing)能(neng)(neng)(neng)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)具(ju)有(you)優(you)(you)異的(de)(de)(de)絕緣性(xing)能(neng)(neng)(neng)，耐(nai)(nai)電暈性(xing)和(he)耐(nai)(nai)電弧性(xing)也(ye)非(fei)常(chang)(chang)好。（5）物理(li)(li)機械性(xing)能(neng)(neng)(neng)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)常(chang)(chang)溫(wen)(wen)下(xia)(xia)的(de)(de)(de)物理(li)(li)機械性(xing)能(neng)(neng)(neng)比通(tong)用(yong)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)差(cha)，但(dan)在(zai)150℃的(de)(de)(de)高(gao)(gao)溫(wen)(wen)和(he)-50℃的(de)(de)(de)低(di)溫(wen)(wen)下(xia)(xia)，其物理(li)(li)機械性(xing)能(neng)(neng)(neng)優(you)(you)于通(tong)用(yong)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)。（6）耐(nai)(nai)油及(ji)化學(xue)(xue)試劑(ji)性(xing)。普通(tong)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)具(ju)有(you)中等(deng)的(de)(de)(de)耐(nai)(nai)油、耐(nai)(nai)溶劑(ji)性(xing)能(neng)(neng)(neng)。（7）氣體(ti)(ti)透過性(xing)能(neng)(neng)(neng)。室溫(wen)(wen)下(xia)(xia)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)對空(kong)氣、氮、氧、二氧化碳等(deng)氣體(ti)(ti)的(de)(de)(de)透氣性(xing)比天(tian)然橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)高(gao)(gao)出(chu)30-50倍。（8）生理(li)(li)惰性(xing)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)無毒，無味，無嗅，與(yu)人體(ti)(ti)組(zu)織(zhi)不粘(zhan)連，具(ju)有(you)抗凝血作(zuo)用(yong)，對肌體(ti)(ti)組(zu)織(zhi)的(de)(de)(de)反(fan)應(ying)性(xing)非(fei)常(chang)(chang)少。特別適(shi)合作(zuo)為(wei)醫用(yong)材料。

硅橡膠的用量

據中國(guo)(guo)(guo)汽(qi)(qi)車工(gong)業(ye)協會統計，2012年(nian)(nian)，汽(qi)(qi)車產(chan)銷分別達(da)到1927.18萬輛和1930.64萬輛，同比(bi)分別增(zeng)長4.63%和4.33%，汽(qi)(qi)車工(gong)業(ye)硅橡(xiang)(xiang)膠的(de)(de)用(yong)量約達(da)2.0萬t。根據觀研(yan)天(tian)下的(de)(de)新研(yan)究，增(zeng)加(jia)有(you)機(ji)硅材料在汽(qi)(qi)車零(ling)部件(jian)方面(mian)的(de)(de)用(yong)量，可以大幅度(du)(du)提高(gao)汽(qi)(qi)車的(de)(de)安全性能，因此，汽(qi)(qi)車產(chan)量和單車用(yong)量水平的(de)(de)提高(gao)都將(jiang)推(tui)動汽(qi)(qi)車工(gong)業(ye)對(dui)硅橡(xiang)(xiang)膠需(xu)求的(de)(de)增(zeng)加(jia)。國(guo)(guo)(guo)家(jia)鼓(gu)勵自主(zhu)品(pin)牌的(de)(de)汽(qi)(qi)車發展，關鍵(jian)汽(qi)(qi)車零(ling)部件(jian)實(shi)現自主(zhu)化，《2012年(nian)(nian)度(du)(du)黨政機(ji)關公務用(yong)車選用(yong)車型目錄（征(zheng)求意見(jian)稿）》為(wei)(wei)自主(zhu)品(pin)牌擴大在政府采(cai)購的(de)(de)市場份額，為(wei)(wei)改變目前國(guo)(guo)(guo)內政府采(cai)購以合資品(pin)牌產(chan)品(pin)為(wei)(wei)主(zhu)的(de)(de)局面(mian)提供(gong)了保障。促進自主(zhu)品(pin)牌發展，國(guo)(guo)(guo)產(chan)汽(qi)(qi)車業(ye)的(de)(de)繁榮將(jiang)為(wei)(wei)汽(qi)(qi)車膠的(de)(de)應用(yong)提供(gong)有(you)力(li)保障。預(yu)測未來3年(nian)(nian)，我國(guo)(guo)(guo)室(shi)溫(wen)硫化硅橡(xiang)(xiang)膠在汽(qi)(qi)車行業(ye)將(jiang)以年(nian)(nian)均20%增(zeng)長。

此外，硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)是重(zhong)要(yao)的(de)非石油(you)基(ji)(ji)合(he)成橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)，約占非石油(you)基(ji)(ji)合(he)成橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)消(xiao)費量的(de)98%。但因為石油(you)價格的(de)大(da)幅上漲，同時我(wo)國(guo)(guo)在硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)關(guan)鍵原料有機硅(gui)(gui)單體(ti)(ti)的(de)生產(chan)(chan)技術方面(mian)取得突破(po)，有機硅(gui)(gui)單體(ti)(ti)的(de)生產(chan)(chan)技術在2005年前(qian)被幾家跨國(guo)(guo)公司壟斷(duan)，但目前(qian)我(wo)國(guo)(guo)已(yi)發展(zhan)(zhan)成為全球有機硅(gui)(gui)單體(ti)(ti)第1大(da)國(guo)(guo)，這(zhe)2個方面(mian)原因使硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)價格從2011年起開始(shi)低于石油(you)基(ji)(ji)合(he)成橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)，僅約為大(da)宗石油(you)基(ji)(ji)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)80%～90%，成為廉價的(de)合(he)成橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)，并開始(shi)大(da)規模替代石油(you)基(ji)(ji)合(he)成橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)。這(zhe)將(jiang)極(ji)大(da)拓展(zhan)(zhan)有機硅(gui)(gui)產(chan)(chan)業(ye)的(de)市場(chang)空間，同時將(jiang)帶動(dong)硅(gui)(gui)油(you)、硅(gui)(gui)烷偶(ou)聯劑和(he)硅(gui)(gui)樹脂等(deng)其他有機硅(gui)(gui)產(chan)(chan)品(pin)的(de)消(xiao)費。