硅橡膠是指主鏈由硅(gui)和氧(yang)(yang)原子交替(ti)構成，硅(gui)原子上通(tong)常連有兩個有機基(ji)(ji)團的(de)(de)(de)橡(xiang)(xiang)膠。普(pu)通(tong)的(de)(de)(de)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠主要由含甲(jia)基(ji)(ji)和少(shao)量乙烯基(ji)(ji)的(de)(de)(de)硅(gui)氧(yang)(yang)鏈節組成。苯基(ji)(ji)的(de)(de)(de)引入可(ke)提高(gao)(gao)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠的(de)(de)(de)耐(nai)高(gao)(gao)、低溫(wen)性(xing)(xing)能，三氟丙基(ji)(ji)及氰基(ji)(ji)的(de)(de)(de)引入則可(ke)提高(gao)(gao)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠的(de)(de)(de)耐(nai)溫(wen)及耐(nai)油性(xing)(xing)能。硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠耐(nai)低溫(wen)性(xing)(xing)能良好，一(yi)般(ban)在(zai)-55℃下仍(reng)(reng)能工(gong)作。引入苯基(ji)(ji)后(hou)，可(ke)達-73℃。硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠的(de)(de)(de)耐(nai)熱(re)性(xing)(xing)能也很突出，在(zai)180℃下可(ke)長(chang)(chang)期工(gong)作，稍(shao)高(gao)(gao)于200℃也能承受數周或(huo)更長(chang)(chang)時間仍(reng)(reng)有彈性(xing)(xing)，瞬時可(ke)耐(nai)300℃以(yi)上的(de)(de)(de)高(gao)(gao)溫(wen)。硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠的(de)(de)(de)透氣性(xing)(xing)好，氧(yang)(yang)氣透過率在(zai)合成聚合物中(zhong)是較高(gao)(gao)的(de)(de)(de)。此外(wai)，硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠還具有生理(li)惰(duo)性(xing)(xing)、不(bu)會導(dao)致(zhi)凝血(xue)的(de)(de)(de)突出特(te)性(xing)(xing)，因(yin)此在(zai)醫用領域應用廣泛(fan)。

主要品種

硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)分類(lei)的(de)方法很多(duo)，通常按固化前的(de)形態分為(wei)(wei)固體硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)和(he)液(ye)體硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)；按硫(liu)化溫(wen)度分為(wei)(wei)室(shi)溫(wen)硫(liu)化硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)，高溫(wen)硫(liu)化硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)；按所(suo)用(yong)單體的(de)不同，可分為(wei)(wei)甲基乙烯基硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)，甲基苯基乙烯基硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)、氟硅(gui)，腈硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)等(deng)；按性(xing)能和(he)用(yong)途的(de)不同又可分為(wei)(wei)通用(yong)型(xing)(xing)、超耐(nai)低溫(wen)型(xing)(xing)、超耐(nai)高溫(wen)型(xing)(xing)、高強力型(xing)(xing)、耐(nai)油型(xing)(xing)、醫用(yong)型(xing)(xing)等(deng)等(deng)。

發展史

硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)早期(qi)是由美(mei)國以(yi)三氯(lv)化(hua)(hua)鐵為催化(hua)(hua)劑合成的。1945年(nian)(nian)，硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)產(chan)品問世。1948年(nian)(nian)，采用(yong)高(gao)(gao)比表(biao)面積的氣相法(fa)白炭黑補強的硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)研(yan)制成功，使硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的性能躍升(sheng)到實用(yong)階段，奠定了現代硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)生產(chan)技術(shu)的基礎。從二甲基二氯(lv)硅(gui)烷合成開始生產(chan)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的國家有美(mei)國。俄(e)羅斯、德國、日(ri)本、韓國和(he)中(zhong)國等。中(zhong)國硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的工業(ye)化(hua)(hua)研(yan)究(jiu)始于1957年(nian)(nian)，多家研(yan)究(jiu)所和(he)企業(ye)陸續開發出各(ge)種硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)。到2003年(nian)(nian)底，中(zhong)國硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)生產(chan)能力為135千(qian)噸，其中(zhong)高(gao)(gao)溫膠(jiao)(jiao)(jiao)100千(qian)噸。

高溫硫化硅橡膠

高溫(wen)硫(liu)(liu)化(hua)(hua)硅(gui)橡膠(jiao)是指聚硅(gui)氧(yang)烷變成彈性(xing)體的(de)(de)過(guo)程(cheng)是經過(guo)高溫(wen)（110-170℃）硫(liu)(liu)化(hua)(hua)成型的(de)(de)。它主(zhu)要以高分子(zi)量的(de)(de)聚甲(jia)基乙烯基硅(gui)氧(yang)烷為生膠(jiao)，混入補強填(tian)料(liao)、硫(liu)(liu)化(hua)(hua)劑等，在(zai)加熱(re)加壓下硫(liu)(liu)化(hua)(hua)成彈性(xing)體。硅(gui)橡膠(jiao)的(de)(de)補強主(zhu)要是各(ge)(ge)(ge)種(zhong)類型的(de)(de)白炭黑，可使(shi)硫(liu)(liu)化(hua)(hua)膠(jiao)的(de)(de)強度增加數十倍。有(you)(you)時為了(le)降低成本(ben)或(huo)改善膠(jiao)料(liao)性(xing)能及賦予(yu)硫(liu)(liu)化(hua)(hua)膠(jiao)各(ge)(ge)(ge)種(zhong)特殊的(de)(de)性(xing)能，也加入相應的(de)(de)各(ge)(ge)(ge)種(zhong)添加劑。硫(liu)(liu)化(hua)(hua)劑是各(ge)(ge)(ge)種(zhong)有(you)(you)機過(guo)氧(yang)化(hua)(hua)物或(huo)加成反應催(cui)化(hua)(hua)劑。

加(jia)工成型(xing)方(fang)法如圖所示(shi)。一次硫(liu)化的(de)(de)(de)目的(de)(de)(de)是(shi)進(jin)行高分子鏈的(de)(de)(de)交聯反(fan)應；二次硫(liu)化的(de)(de)(de)目的(de)(de)(de)是(shi)進(jin)行補充交聯、驅除硫(liu)化劑分解(jie)產物和其他揮發性化合物以穩定(ding)硫(liu)化膠(jiao)的(de)(de)(de)各項性能。常(chang)用的(de)(de)(de)設備有(you)開放式煉膠(jiao)機(ji)、捏合機(ji)及(ji)真空密煉機(ji)。

主要性能

（1）高(gao)(gao)溫(wen)性能。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)顯著的(de)(de)(de)(de)特(te)征(zheng)是高(gao)(gao)溫(wen)穩定性，雖(sui)然(ran)(ran)常(chang)溫(wen)下(xia)(xia)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)強度僅是天然(ran)(ran)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)或(huo)某(mou)些(xie)合成橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)一半，但在200℃以上的(de)(de)(de)(de)高(gao)(gao)溫(wen)環(huan)境(jing)下(xia)(xia)，硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)仍能保持一定的(de)(de)(de)(de)柔韌(ren)性、回彈(dan)性和(he)表面(mian)硬度，且力學(xue)性能無(wu)(wu)明顯變化(hua)。（2）低溫(wen)性能硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)玻璃化(hua)溫(wen)度一般為(wei)-70~-50℃，特(te)殊配(pei)方可達-100℃，表明其(qi)低溫(wen)性能優(you)(you)異。這對航(hang)空、宇(yu)航(hang)工業的(de)(de)(de)(de)意(yi)義重大。（3）耐(nai)(nai)候(hou)性硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)中(zhong)Si-O-Si鍵對氧、臭(chou)氧及紫(zi)外線(xian)等(deng)十分穩定，在不加(jia)任何添加(jia)劑的(de)(de)(de)(de)情(qing)況下(xia)(xia)，就具(ju)有優(you)(you)良(liang)的(de)(de)(de)(de)耐(nai)(nai)候(hou)性。（4）電(dian)氣(qi)性能。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)具(ju)有優(you)(you)異的(de)(de)(de)(de)絕緣性能，耐(nai)(nai)電(dian)暈性和(he)耐(nai)(nai)電(dian)弧性也非常(chang)好(hao)。（5）物理機(ji)械性能。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)常(chang)溫(wen)下(xia)(xia)的(de)(de)(de)(de)物理機(ji)械性能比(bi)通用(yong)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)差(cha)，但在150℃的(de)(de)(de)(de)高(gao)(gao)溫(wen)和(he)-50℃的(de)(de)(de)(de)低溫(wen)下(xia)(xia)，其(qi)物理機(ji)械性能優(you)(you)于通用(yong)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)。（6）耐(nai)(nai)油及化(hua)學(xue)試劑性。普通硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)具(ju)有中(zhong)等(deng)的(de)(de)(de)(de)耐(nai)(nai)油、耐(nai)(nai)溶劑性能。（7）氣(qi)體(ti)(ti)透過性能。室溫(wen)下(xia)(xia)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)對空氣(qi)、氮、氧、二氧化(hua)碳等(deng)氣(qi)體(ti)(ti)的(de)(de)(de)(de)透氣(qi)性比(bi)天然(ran)(ran)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)高(gao)(gao)出30-50倍。（8）生理惰性。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)無(wu)(wu)毒(du)，無(wu)(wu)味(wei)，無(wu)(wu)嗅，與人體(ti)(ti)組織不粘連(lian)，具(ju)有抗凝(ning)血作用(yong)，對肌體(ti)(ti)組織的(de)(de)(de)(de)反應性非常(chang)少。特(te)別適合作為(wei)醫用(yong)材料。

硅橡膠的用量

據中(zhong)國(guo)汽車(che)(che)(che)(che)工(gong)(gong)業(ye)(ye)協會(hui)統計，2012年(nian)，汽車(che)(che)(che)(che)產銷分(fen)別(bie)達到1927.18萬(wan)輛(liang)和1930.64萬(wan)輛(liang)，同比分(fen)別(bie)增長(chang)4.63%和4.33%，汽車(che)(che)(che)(che)工(gong)(gong)業(ye)(ye)硅(gui)橡膠的(de)(de)(de)用(yong)量約達2.0萬(wan)t。根據觀研天下(xia)的(de)(de)(de)新研究，增加(jia)(jia)有(you)機(ji)硅(gui)材(cai)料在汽車(che)(che)(che)(che)零部件方面(mian)的(de)(de)(de)用(yong)量，可以大幅(fu)度提(ti)高汽車(che)(che)(che)(che)的(de)(de)(de)安全性能(neng)，因此，汽車(che)(che)(che)(che)產量和單車(che)(che)(che)(che)用(yong)量水(shui)平(ping)的(de)(de)(de)提(ti)高都將(jiang)推(tui)動汽車(che)(che)(che)(che)工(gong)(gong)業(ye)(ye)對硅(gui)橡膠需求的(de)(de)(de)增加(jia)(jia)。國(guo)家(jia)鼓勵(li)自(zi)主(zhu)品牌(pai)的(de)(de)(de)汽車(che)(che)(che)(che)發展(zhan)，關鍵汽車(che)(che)(che)(che)零部件實現(xian)自(zi)主(zhu)化，《2012年(nian)度黨政機(ji)關公務(wu)用(yong)車(che)(che)(che)(che)選(xuan)用(yong)車(che)(che)(che)(che)型(xing)目錄（征求意見(jian)稿）》為自(zi)主(zhu)品牌(pai)擴(kuo)大在政府采(cai)購(gou)的(de)(de)(de)市場份額(e)，為改變目前國(guo)內政府采(cai)購(gou)以合資品牌(pai)產品為主(zhu)的(de)(de)(de)局面(mian)提(ti)供(gong)了(le)保(bao)障。促進自(zi)主(zhu)品牌(pai)發展(zhan)，國(guo)產汽車(che)(che)(che)(che)業(ye)(ye)的(de)(de)(de)繁榮將(jiang)為汽車(che)(che)(che)(che)膠的(de)(de)(de)應用(yong)提(ti)供(gong)有(you)力保(bao)障。預測未來3年(nian)，我(wo)國(guo)室溫硫化硅(gui)橡膠在汽車(che)(che)(che)(che)行(xing)業(ye)(ye)將(jiang)以年(nian)均20%增長(chang)。

此(ci)外，硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)是重要的(de)(de)非石(shi)(shi)油(you)(you)基(ji)(ji)合成(cheng)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)，約占非石(shi)(shi)油(you)(you)基(ji)(ji)合成(cheng)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)消費量的(de)(de)98%。但因為(wei)石(shi)(shi)油(you)(you)價(jia)格(ge)的(de)(de)大(da)幅上漲(zhang)，同時(shi)我國在(zai)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)關鍵原料有(you)機(ji)硅(gui)單(dan)(dan)體的(de)(de)生產技(ji)(ji)術方面取得(de)突破，有(you)機(ji)硅(gui)單(dan)(dan)體的(de)(de)生產技(ji)(ji)術在(zai)2005年前被幾家跨國公司(si)壟斷，但目前我國已發展成(cheng)為(wei)全球有(you)機(ji)硅(gui)單(dan)(dan)體第(di)1大(da)國，這(zhe)2個方面原因使硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)價(jia)格(ge)從2011年起開(kai)始(shi)低于石(shi)(shi)油(you)(you)基(ji)(ji)合成(cheng)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)，僅(jin)約為(wei)大(da)宗石(shi)(shi)油(you)(you)基(ji)(ji)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)80%～90%，成(cheng)為(wei)廉價(jia)的(de)(de)合成(cheng)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)，并開(kai)始(shi)大(da)規模替代石(shi)(shi)油(you)(you)基(ji)(ji)合成(cheng)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)。這(zhe)將極大(da)拓展有(you)機(ji)硅(gui)產業的(de)(de)市(shi)場空間，同時(shi)將帶動硅(gui)油(you)(you)、硅(gui)烷偶聯劑和硅(gui)樹脂(zhi)等其他有(you)機(ji)硅(gui)產品(pin)的(de)(de)消費。