硅橡膠是指主鏈由硅(gui)(gui)和氧原(yuan)子交替構(gou)成，硅(gui)(gui)原(yuan)子上通(tong)常連有(you)兩個(ge)有(you)機基(ji)(ji)團的(de)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)。普(pu)通(tong)的(de)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)主要(yao)由含甲基(ji)(ji)和少量乙烯基(ji)(ji)的(de)硅(gui)(gui)氧鏈節(jie)組成。苯(ben)基(ji)(ji)的(de)引入(ru)可(ke)(ke)提(ti)高硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)耐(nai)高、低(di)溫(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)，三氟丙(bing)基(ji)(ji)及氰基(ji)(ji)的(de)引入(ru)則可(ke)(ke)提(ti)高硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)耐(nai)溫(wen)(wen)及耐(nai)油(you)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)耐(nai)低(di)溫(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)良好，一般在-55℃下仍能(neng)(neng)工(gong)作。引入(ru)苯(ben)基(ji)(ji)后，可(ke)(ke)達-73℃。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)耐(nai)熱性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)也(ye)很突出，在180℃下可(ke)(ke)長期工(gong)作，稍高于200℃也(ye)能(neng)(neng)承受數周或更長時(shi)間仍有(you)彈(dan)性(xing)(xing)(xing)，瞬時(shi)可(ke)(ke)耐(nai)300℃以上的(de)高溫(wen)(wen)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)透氣(qi)性(xing)(xing)(xing)好，氧氣(qi)透過率(lv)在合成聚(ju)合物中是較高的(de)。此外，硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)還具有(you)生理惰性(xing)(xing)(xing)、不會導致凝血的(de)突出特(te)性(xing)(xing)(xing)，因此在醫用(yong)領(ling)域應(ying)用(yong)廣(guang)泛。

主要品種

硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)分(fen)(fen)類的(de)方法很多，通常(chang)按固化(hua)前的(de)形態分(fen)(fen)為(wei)固體硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)和(he)液(ye)體硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)；按硫(liu)化(hua)溫(wen)(wen)度分(fen)(fen)為(wei)室溫(wen)(wen)硫(liu)化(hua)硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)，高(gao)溫(wen)(wen)硫(liu)化(hua)硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)；按所用(yong)單體的(de)不同(tong)，可分(fen)(fen)為(wei)甲基(ji)乙烯基(ji)硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)，甲基(ji)苯基(ji)乙烯基(ji)硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)、氟硅(gui)，腈硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)等；按性(xing)能和(he)用(yong)途(tu)的(de)不同(tong)又(you)可分(fen)(fen)為(wei)通用(yong)型(xing)(xing)、超(chao)耐低溫(wen)(wen)型(xing)(xing)、超(chao)耐高(gao)溫(wen)(wen)型(xing)(xing)、高(gao)強力型(xing)(xing)、耐油型(xing)(xing)、醫用(yong)型(xing)(xing)等等。

發展史

硅(gui)(gui)橡(xiang)膠早(zao)期是(shi)由美(mei)國(guo)(guo)(guo)以三氯化(hua)鐵為催(cui)化(hua)劑合(he)成的(de)(de)。1945年，硅(gui)(gui)橡(xiang)膠產品問世。1948年，采用高(gao)比(bi)表面積的(de)(de)氣相法白炭黑(hei)補(bu)強的(de)(de)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠研(yan)制成功，使硅(gui)(gui)橡(xiang)膠的(de)(de)性能(neng)躍(yue)升到(dao)實用階段(duan)，奠(dian)定了現(xian)代硅(gui)(gui)橡(xiang)膠生(sheng)產技術的(de)(de)基礎(chu)。從二甲基二氯硅(gui)(gui)烷合(he)成開(kai)始生(sheng)產硅(gui)(gui)橡(xiang)膠的(de)(de)國(guo)(guo)(guo)家有美(mei)國(guo)(guo)(guo)。俄羅斯、德國(guo)(guo)(guo)、日本、韓國(guo)(guo)(guo)和(he)中(zhong)國(guo)(guo)(guo)等。中(zhong)國(guo)(guo)(guo)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠的(de)(de)工業化(hua)研(yan)究始于1957年，多(duo)家研(yan)究所和(he)企業陸續開(kai)發出各種硅(gui)(gui)橡(xiang)膠。到(dao)2003年底，中(zhong)國(guo)(guo)(guo)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠生(sheng)產能(neng)力為135千噸，其中(zhong)高(gao)溫膠100千噸。

高溫硫化硅橡膠

高(gao)(gao)溫(wen)硫化(hua)(hua)硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)是指聚硅(gui)氧烷變成(cheng)(cheng)彈性體的(de)(de)過程(cheng)是經過高(gao)(gao)溫(wen)（110-170℃）硫化(hua)(hua)成(cheng)(cheng)型的(de)(de)。它(ta)主要以(yi)高(gao)(gao)分子量的(de)(de)聚甲基乙烯基硅(gui)氧烷為生膠(jiao)(jiao)，混入(ru)補強(qiang)填料(liao)(liao)、硫化(hua)(hua)劑等，在(zai)加(jia)熱加(jia)壓下硫化(hua)(hua)成(cheng)(cheng)彈性體。硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)的(de)(de)補強(qiang)主要是各種類型的(de)(de)白(bai)炭黑，可(ke)使硫化(hua)(hua)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)強(qiang)度增加(jia)數十倍。有(you)(you)時為了降低成(cheng)(cheng)本(ben)或改善膠(jiao)(jiao)料(liao)(liao)性能(neng)及賦(fu)予(yu)硫化(hua)(hua)膠(jiao)(jiao)各種特殊(shu)的(de)(de)性能(neng)，也加(jia)入(ru)相應的(de)(de)各種添加(jia)劑。硫化(hua)(hua)劑是各種有(you)(you)機過氧化(hua)(hua)物或加(jia)成(cheng)(cheng)反應催化(hua)(hua)劑。

加工成(cheng)型方(fang)法如圖所示。一(yi)次(ci)硫(liu)化的(de)(de)(de)目(mu)的(de)(de)(de)是進(jin)行(xing)高分子(zi)鏈的(de)(de)(de)交(jiao)聯(lian)反應(ying)；二(er)次(ci)硫(liu)化的(de)(de)(de)目(mu)的(de)(de)(de)是進(jin)行(xing)補(bu)充交(jiao)聯(lian)、驅除硫(liu)化劑分解產(chan)物和其他揮發性(xing)化合(he)物以穩定硫(liu)化膠的(de)(de)(de)各項性(xing)能。常用的(de)(de)(de)設備(bei)有開放式(shi)煉(lian)膠機(ji)、捏合(he)機(ji)及真空密煉(lian)機(ji)。

主要性能

（1）高(gao)(gao)(gao)溫(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)顯著的(de)(de)特(te)征(zheng)是(shi)高(gao)(gao)(gao)溫(wen)(wen)穩定性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)，雖然常(chang)溫(wen)(wen)下(xia)(xia)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)強度僅(jin)是(shi)天(tian)然橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)或某些合成橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)一(yi)半，但在200℃以上的(de)(de)高(gao)(gao)(gao)溫(wen)(wen)環境下(xia)(xia)，硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)仍(reng)能(neng)保持一(yi)定的(de)(de)柔韌性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)、回彈性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)和表(biao)面硬度，且力學(xue)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)無明顯變化(hua)。（2）低溫(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)玻璃化(hua)溫(wen)(wen)度一(yi)般(ban)為-70~-50℃，特(te)殊配方可達-100℃，表(biao)明其低溫(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)優(you)異。這對航空(kong)、宇航工業的(de)(de)意義重大。（3）耐(nai)(nai)候性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)中Si-O-Si鍵(jian)對氧(yang)、臭氧(yang)及紫外(wai)線(xian)等十分穩定，在不(bu)加(jia)任何(he)添加(jia)劑的(de)(de)情況下(xia)(xia)，就具有(you)優(you)良的(de)(de)耐(nai)(nai)候性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)。（4）電氣性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)具有(you)優(you)異的(de)(de)絕緣性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)，耐(nai)(nai)電暈性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)和耐(nai)(nai)電弧(hu)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)也(ye)非常(chang)好。（5）物(wu)(wu)理機(ji)械(xie)(xie)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)常(chang)溫(wen)(wen)下(xia)(xia)的(de)(de)物(wu)(wu)理機(ji)械(xie)(xie)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)比(bi)通(tong)用(yong)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)差，但在150℃的(de)(de)高(gao)(gao)(gao)溫(wen)(wen)和-50℃的(de)(de)低溫(wen)(wen)下(xia)(xia)，其物(wu)(wu)理機(ji)械(xie)(xie)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)優(you)于通(tong)用(yong)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)。（6）耐(nai)(nai)油及化(hua)學(xue)試(shi)劑性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)。普通(tong)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)具有(you)中等的(de)(de)耐(nai)(nai)油、耐(nai)(nai)溶劑性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)。（7）氣體(ti)透過性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)。室(shi)溫(wen)(wen)下(xia)(xia)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)對空(kong)氣、氮、氧(yang)、二(er)氧(yang)化(hua)碳(tan)等氣體(ti)的(de)(de)透氣性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)比(bi)天(tian)然橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)高(gao)(gao)(gao)出30-50倍。（8）生理惰性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)無毒，無味，無嗅(xiu)，與(yu)人體(ti)組織(zhi)不(bu)粘(zhan)連，具有(you)抗凝血作(zuo)用(yong)，對肌(ji)體(ti)組織(zhi)的(de)(de)反應性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)非常(chang)少。特(te)別適合作(zuo)為醫用(yong)材(cai)料。

硅橡膠的用量

據中(zhong)國汽(qi)車(che)(che)(che)工(gong)業協會統(tong)計，2012年(nian)，汽(qi)車(che)(che)(che)產銷分別(bie)(bie)達(da)到1927.18萬輛(liang)(liang)和1930.64萬輛(liang)(liang)，同比分別(bie)(bie)增長4.63%和4.33%，汽(qi)車(che)(che)(che)工(gong)業硅(gui)(gui)橡(xiang)膠的(de)(de)(de)用(yong)量約達(da)2.0萬t。根據觀(guan)研(yan)天下的(de)(de)(de)新研(yan)究，增加有(you)機硅(gui)(gui)材料在汽(qi)車(che)(che)(che)零部件方面的(de)(de)(de)用(yong)量，可以(yi)大幅度(du)提(ti)高汽(qi)車(che)(che)(che)的(de)(de)(de)安全性能，因此，汽(qi)車(che)(che)(che)產量和單車(che)(che)(che)用(yong)量水(shui)平的(de)(de)(de)提(ti)高都將(jiang)推動(dong)汽(qi)車(che)(che)(che)工(gong)業對硅(gui)(gui)橡(xiang)膠需求(qiu)的(de)(de)(de)增加。國家鼓勵自(zi)主品(pin)牌的(de)(de)(de)汽(qi)車(che)(che)(che)發展(zhan)，關鍵汽(qi)車(che)(che)(che)零部件實現自(zi)主化，《2012年(nian)度(du)黨政機關公(gong)務用(yong)車(che)(che)(che)選用(yong)車(che)(che)(che)型目錄（征求(qiu)意見稿）》為自(zi)主品(pin)牌擴大在政府(fu)采(cai)購(gou)的(de)(de)(de)市場份額(e)，為改變目前(qian)國內(nei)政府(fu)采(cai)購(gou)以(yi)合資品(pin)牌產品(pin)為主的(de)(de)(de)局面提(ti)供(gong)了保(bao)障(zhang)。促(cu)進(jin)自(zi)主品(pin)牌發展(zhan)，國產汽(qi)車(che)(che)(che)業的(de)(de)(de)繁(fan)榮將(jiang)為汽(qi)車(che)(che)(che)膠的(de)(de)(de)應(ying)用(yong)提(ti)供(gong)有(you)力保(bao)障(zhang)。預測未(wei)來3年(nian)，我(wo)國室溫硫(liu)化硅(gui)(gui)橡(xiang)膠在汽(qi)車(che)(che)(che)行業將(jiang)以(yi)年(nian)均20%增長。

此(ci)外，硅橡膠(jiao)(jiao)是重要(yao)的(de)(de)(de)非石(shi)(shi)(shi)油(you)(you)基合(he)成橡膠(jiao)(jiao)，約占(zhan)非石(shi)(shi)(shi)油(you)(you)基合(he)成橡膠(jiao)(jiao)消(xiao)費(fei)(fei)量的(de)(de)(de)98%。但(dan)因(yin)為石(shi)(shi)(shi)油(you)(you)價(jia)格的(de)(de)(de)大幅上漲，同(tong)時我國在硅橡膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)關鍵原料有(you)機(ji)(ji)硅單(dan)體的(de)(de)(de)生(sheng)產技術方面取得突破(po)，有(you)機(ji)(ji)硅單(dan)體的(de)(de)(de)生(sheng)產技術在2005年前(qian)被幾家跨國公司壟斷，但(dan)目前(qian)我國已發展成為全球有(you)機(ji)(ji)硅單(dan)體第(di)1大國，這(zhe)2個方面原因(yin)使(shi)硅橡膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)價(jia)格從2011年起開始(shi)低于石(shi)(shi)(shi)油(you)(you)基合(he)成橡膠(jiao)(jiao)，僅約為大宗石(shi)(shi)(shi)油(you)(you)基橡膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)80%～90%，成為廉價(jia)的(de)(de)(de)合(he)成橡膠(jiao)(jiao)，并開始(shi)大規模替(ti)代石(shi)(shi)(shi)油(you)(you)基合(he)成橡膠(jiao)(jiao)。這(zhe)將極(ji)大拓展有(you)機(ji)(ji)硅產業(ye)的(de)(de)(de)市場(chang)空間，同(tong)時將帶動硅油(you)(you)、硅烷偶聯劑(ji)和硅樹脂(zhi)等其(qi)他(ta)有(you)機(ji)(ji)硅產品的(de)(de)(de)消(xiao)費(fei)(fei)。