硅橡膠是指主鏈(lian)由硅(gui)(gui)和氧原子交替構成(cheng)，硅(gui)(gui)原子上通常連(lian)有(you)(you)(you)兩(liang)個有(you)(you)(you)機基(ji)(ji)團(tuan)的橡(xiang)(xiang)膠(jiao)。普通的硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)主要由含(han)甲基(ji)(ji)和少量乙烯基(ji)(ji)的硅(gui)(gui)氧鏈(lian)節組成(cheng)。苯基(ji)(ji)的引(yin)入可(ke)提(ti)高(gao)(gao)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)的耐高(gao)(gao)、低(di)溫(wen)性(xing)能(neng)，三氟(fu)丙基(ji)(ji)及(ji)氰基(ji)(ji)的引(yin)入則可(ke)提(ti)高(gao)(gao)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)的耐溫(wen)及(ji)耐油性(xing)能(neng)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)耐低(di)溫(wen)性(xing)能(neng)良(liang)好，一般在(zai)(zai)-55℃下仍能(neng)工(gong)作。引(yin)入苯基(ji)(ji)后(hou)，可(ke)達-73℃。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)的耐熱性(xing)能(neng)也很突出，在(zai)(zai)180℃下可(ke)長期工(gong)作，稍(shao)高(gao)(gao)于(yu)200℃也能(neng)承受數周或更長時間仍有(you)(you)(you)彈性(xing)，瞬(shun)時可(ke)耐300℃以上的高(gao)(gao)溫(wen)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)的透氣(qi)性(xing)好，氧氣(qi)透過率(lv)在(zai)(zai)合成(cheng)聚合物中是較高(gao)(gao)的。此外，硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)還具有(you)(you)(you)生理惰性(xing)、不會導致凝血的突出特(te)性(xing)，因此在(zai)(zai)醫(yi)用領域應用廣泛(fan)。

主要品種

硅(gui)橡膠(jiao)分類(lei)的(de)方法很多，通(tong)常按(an)(an)固化前(qian)的(de)形態分為固體硅(gui)橡膠(jiao)和液體硅(gui)橡膠(jiao)；按(an)(an)硫化溫(wen)(wen)度分為室溫(wen)(wen)硫化硅(gui)橡膠(jiao)，高(gao)溫(wen)(wen)硫化硅(gui)橡膠(jiao)；按(an)(an)所用(yong)(yong)單體的(de)不(bu)同，可(ke)分為甲基(ji)乙(yi)烯基(ji)硅(gui)橡膠(jiao)，甲基(ji)苯基(ji)乙(yi)烯基(ji)硅(gui)橡膠(jiao)、氟(fu)硅(gui)，腈(jing)硅(gui)橡膠(jiao)等；按(an)(an)性能和用(yong)(yong)途的(de)不(bu)同又可(ke)分為通(tong)用(yong)(yong)型(xing)(xing)(xing)、超耐(nai)低溫(wen)(wen)型(xing)(xing)(xing)、超耐(nai)高(gao)溫(wen)(wen)型(xing)(xing)(xing)、高(gao)強(qiang)力型(xing)(xing)(xing)、耐(nai)油型(xing)(xing)(xing)、醫用(yong)(yong)型(xing)(xing)(xing)等等。

發展史

硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)早期是由美國(guo)(guo)以三氯化(hua)鐵為(wei)(wei)催化(hua)劑(ji)合成的(de)。1945年(nian)(nian)，硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)產品問世。1948年(nian)(nian)，采用高比表面積的(de)氣相法(fa)白炭黑補強的(de)硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)研制成功，使硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)性能躍升到實用階段，奠定了(le)現代硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)生產技(ji)術(shu)的(de)基礎(chu)。從二甲基二氯硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)烷(wan)合成開始生產硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)國(guo)(guo)家有美國(guo)(guo)。俄羅斯、德國(guo)(guo)、日本、韓國(guo)(guo)和中國(guo)(guo)等。中國(guo)(guo)硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)工業(ye)化(hua)研究(jiu)始于1957年(nian)(nian)，多(duo)家研究(jiu)所和企業(ye)陸續開發出(chu)各種(zhong)硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)。到2003年(nian)(nian)底，中國(guo)(guo)硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)生產能力為(wei)(wei)135千噸，其中高溫(wen)膠(jiao)(jiao)(jiao)100千噸。

高溫硫化硅橡膠

高溫硫(liu)(liu)化(hua)硅(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)是指聚硅(gui)(gui)(gui)氧烷變(bian)成彈性(xing)體(ti)的(de)(de)(de)(de)過程是經過高溫（110-170℃）硫(liu)(liu)化(hua)成型(xing)的(de)(de)(de)(de)。它主要以(yi)高分子量(liang)的(de)(de)(de)(de)聚甲(jia)基乙烯基硅(gui)(gui)(gui)氧烷為生(sheng)膠(jiao)，混入(ru)補強填料、硫(liu)(liu)化(hua)劑(ji)等，在加(jia)(jia)熱加(jia)(jia)壓下硫(liu)(liu)化(hua)成彈性(xing)體(ti)。硅(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)的(de)(de)(de)(de)補強主要是各種(zhong)類型(xing)的(de)(de)(de)(de)白炭黑，可(ke)使(shi)硫(liu)(liu)化(hua)膠(jiao)的(de)(de)(de)(de)強度增加(jia)(jia)數(shu)十倍(bei)。有時(shi)為了(le)降低成本或改善膠(jiao)料性(xing)能及賦予硫(liu)(liu)化(hua)膠(jiao)各種(zhong)特殊的(de)(de)(de)(de)性(xing)能，也加(jia)(jia)入(ru)相應的(de)(de)(de)(de)各種(zhong)添加(jia)(jia)劑(ji)。硫(liu)(liu)化(hua)劑(ji)是各種(zhong)有機過氧化(hua)物或加(jia)(jia)成反應催(cui)化(hua)劑(ji)。

加工成型方法如圖所示。一次硫(liu)化(hua)的(de)目的(de)是進行高分子鏈(lian)的(de)交聯反應；二次硫(liu)化(hua)的(de)目的(de)是進行補充交聯、驅除硫(liu)化(hua)劑(ji)分解產(chan)物(wu)和其他(ta)揮發性化(hua)合(he)物(wu)以穩定(ding)硫(liu)化(hua)膠的(de)各項性能。常用的(de)設備有(you)開放式煉膠機(ji)、捏合(he)機(ji)及真空密煉機(ji)。

主要性能

（1）高(gao)溫(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)顯(xian)著的(de)(de)(de)(de)特征是高(gao)溫(wen)(wen)穩(wen)定(ding)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)，雖然(ran)常溫(wen)(wen)下硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)強度僅是天然(ran)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)或某些(xie)合(he)成橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)一半(ban)，但在200℃以上的(de)(de)(de)(de)高(gao)溫(wen)(wen)環(huan)境下，硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)仍能(neng)(neng)(neng)保持一定(ding)的(de)(de)(de)(de)柔韌性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)、回(hui)彈性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)和(he)表面硬度，且力學性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)無明顯(xian)變化(hua)。（2）低溫(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)玻(bo)璃化(hua)溫(wen)(wen)度一般為-70~-50℃，特殊配方可達-100℃，表明其低溫(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)優異。這對航(hang)空、宇航(hang)工業的(de)(de)(de)(de)意義(yi)重(zhong)大(da)。（3）耐(nai)(nai)(nai)(nai)候性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)中Si-O-Si鍵對氧(yang)(yang)、臭氧(yang)(yang)及紫(zi)外線(xian)等十分穩(wen)定(ding)，在不(bu)加任何添(tian)加劑(ji)的(de)(de)(de)(de)情況下，就具有(you)優良的(de)(de)(de)(de)耐(nai)(nai)(nai)(nai)候性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)。（4）電(dian)氣(qi)(qi)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)具有(you)優異的(de)(de)(de)(de)絕緣(yuan)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)，耐(nai)(nai)(nai)(nai)電(dian)暈性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)和(he)耐(nai)(nai)(nai)(nai)電(dian)弧性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)也(ye)非常好。（5）物理(li)機(ji)械性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)常溫(wen)(wen)下的(de)(de)(de)(de)物理(li)機(ji)械性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)比(bi)通(tong)用橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)差，但在150℃的(de)(de)(de)(de)高(gao)溫(wen)(wen)和(he)-50℃的(de)(de)(de)(de)低溫(wen)(wen)下，其物理(li)機(ji)械性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)優于通(tong)用橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)。（6）耐(nai)(nai)(nai)(nai)油及化(hua)學試劑(ji)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)。普(pu)通(tong)硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)具有(you)中等的(de)(de)(de)(de)耐(nai)(nai)(nai)(nai)油、耐(nai)(nai)(nai)(nai)溶(rong)劑(ji)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。（7）氣(qi)(qi)體(ti)透過性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。室溫(wen)(wen)下硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)對空氣(qi)(qi)、氮、氧(yang)(yang)、二氧(yang)(yang)化(hua)碳等氣(qi)(qi)體(ti)的(de)(de)(de)(de)透氣(qi)(qi)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)比(bi)天然(ran)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)高(gao)出30-50倍。（8）生理(li)惰性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)。硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)無毒，無味，無嗅，與人(ren)體(ti)組(zu)織不(bu)粘(zhan)連，具有(you)抗(kang)凝血作(zuo)用，對肌體(ti)組(zu)織的(de)(de)(de)(de)反應性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)非常少(shao)。特別適合(he)作(zuo)為醫用材(cai)料。

硅橡膠的用量

據中國(guo)汽(qi)(qi)車(che)(che)工業協會統計，2012年，汽(qi)(qi)車(che)(che)產(chan)(chan)銷分別達(da)到1927.18萬輛(liang)和1930.64萬輛(liang)，同比分別增(zeng)長4.63%和4.33%，汽(qi)(qi)車(che)(che)工業硅(gui)橡膠的(de)用(yong)(yong)量(liang)約達(da)2.0萬t。根據觀(guan)研天(tian)下的(de)新研究，增(zeng)加有機硅(gui)材料在(zai)(zai)汽(qi)(qi)車(che)(che)零部件方面(mian)的(de)用(yong)(yong)量(liang)，可以大(da)(da)幅(fu)度提高汽(qi)(qi)車(che)(che)的(de)安全性能，因此(ci)，汽(qi)(qi)車(che)(che)產(chan)(chan)量(liang)和單車(che)(che)用(yong)(yong)量(liang)水平的(de)提高都將(jiang)推動汽(qi)(qi)車(che)(che)工業對硅(gui)橡膠需求的(de)增(zeng)加。國(guo)家鼓勵自(zi)主品牌的(de)汽(qi)(qi)車(che)(che)發展，關鍵(jian)汽(qi)(qi)車(che)(che)零部件實現自(zi)主化，《2012年度黨(dang)政(zheng)機關公務用(yong)(yong)車(che)(che)選用(yong)(yong)車(che)(che)型目錄(lu)（征求意(yi)見(jian)稿(gao)）》為(wei)自(zi)主品牌擴大(da)(da)在(zai)(zai)政(zheng)府采購的(de)市(shi)場份額，為(wei)改變目前國(guo)內政(zheng)府采購以合資品牌產(chan)(chan)品為(wei)主的(de)局面(mian)提供了保障。促進自(zi)主品牌發展，國(guo)產(chan)(chan)汽(qi)(qi)車(che)(che)業的(de)繁榮將(jiang)為(wei)汽(qi)(qi)車(che)(che)膠的(de)應用(yong)(yong)提供有力保障。預(yu)測未來3年，我國(guo)室溫硫化硅(gui)橡膠在(zai)(zai)汽(qi)(qi)車(che)(che)行業將(jiang)以年均20%增(zeng)長。

此外，硅橡膠(jiao)是(shi)重要的(de)非(fei)石(shi)油(you)基(ji)(ji)合(he)成橡膠(jiao)，約(yue)占非(fei)石(shi)油(you)基(ji)(ji)合(he)成橡膠(jiao)消(xiao)費(fei)量的(de)98%。但因為石(shi)油(you)價(jia)格(ge)的(de)大(da)幅(fu)上漲，同(tong)時(shi)我(wo)國在硅橡膠(jiao)的(de)關鍵(jian)原(yuan)料有機硅單體(ti)的(de)生產(chan)技術(shu)方面取(qu)得突破，有機硅單體(ti)的(de)生產(chan)技術(shu)在2005年(nian)前(qian)被幾家跨(kua)國公司壟斷，但目(mu)前(qian)我(wo)國已發(fa)展成為全球(qiu)有機硅單體(ti)第1大(da)國，這2個方面原(yuan)因使硅橡膠(jiao)的(de)價(jia)格(ge)從(cong)2011年(nian)起開始(shi)低于石(shi)油(you)基(ji)(ji)合(he)成橡膠(jiao)，僅約(yue)為大(da)宗石(shi)油(you)基(ji)(ji)橡膠(jiao)的(de)80%～90%，成為廉價(jia)的(de)合(he)成橡膠(jiao)，并開始(shi)大(da)規(gui)模替代石(shi)油(you)基(ji)(ji)合(he)成橡膠(jiao)。這將極(ji)大(da)拓(tuo)展有機硅產(chan)業的(de)市場空間，同(tong)時(shi)將帶動(dong)硅油(you)、硅烷偶(ou)聯劑(ji)和硅樹脂等(deng)其他(ta)有機硅產(chan)品(pin)的(de)消(xiao)費(fei)。