硅橡膠是(shi)指主鏈由(you)硅(gui)(gui)和(he)氧(yang)原子交替構成，硅(gui)(gui)原子上通(tong)常(chang)連(lian)有(you)兩個有(you)機基團(tuan)的(de)橡(xiang)膠(jiao)。普通(tong)的(de)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)主要由(you)含甲基和(he)少量乙烯基的(de)硅(gui)(gui)氧(yang)鏈節組成。苯基的(de)引入(ru)可(ke)提高(gao)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)的(de)耐高(gao)、低溫(wen)性(xing)(xing)(xing)能，三氟(fu)丙基及氰基的(de)引入(ru)則可(ke)提高(gao)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)的(de)耐溫(wen)及耐油(you)性(xing)(xing)(xing)能。硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)耐低溫(wen)性(xing)(xing)(xing)能良好，一般在-55℃下(xia)仍能工(gong)作。引入(ru)苯基后(hou)，可(ke)達-73℃。硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)的(de)耐熱性(xing)(xing)(xing)能也(ye)很突出，在180℃下(xia)可(ke)長期工(gong)作，稍高(gao)于200℃也(ye)能承(cheng)受數(shu)周或更長時間仍有(you)彈(dan)性(xing)(xing)(xing)，瞬時可(ke)耐300℃以上的(de)高(gao)溫(wen)。硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)的(de)透(tou)氣性(xing)(xing)(xing)好，氧(yang)氣透(tou)過率在合成聚(ju)合物(wu)中(zhong)是(shi)較高(gao)的(de)。此外，硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)還具有(you)生(sheng)理(li)惰性(xing)(xing)(xing)、不會導致(zhi)凝血的(de)突出特(te)性(xing)(xing)(xing)，因此在醫用領域應用廣(guang)泛。

主要品種

硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)分(fen)類的(de)方(fang)法很多，通常按(an)(an)固化(hua)前的(de)形態分(fen)為(wei)固體硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)和液體硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)；按(an)(an)硫化(hua)溫度分(fen)為(wei)室溫硫化(hua)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)，高溫硫化(hua)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)；按(an)(an)所用單體的(de)不(bu)(bu)同(tong)，可(ke)分(fen)為(wei)甲(jia)基(ji)(ji)乙(yi)烯基(ji)(ji)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)，甲(jia)基(ji)(ji)苯基(ji)(ji)乙(yi)烯基(ji)(ji)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)、氟(fu)硅(gui)，腈硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)等(deng)(deng)；按(an)(an)性能和用途的(de)不(bu)(bu)同(tong)又可(ke)分(fen)為(wei)通用型(xing)(xing)、超耐(nai)(nai)低(di)溫型(xing)(xing)、超耐(nai)(nai)高溫型(xing)(xing)、高強力型(xing)(xing)、耐(nai)(nai)油型(xing)(xing)、醫用型(xing)(xing)等(deng)(deng)等(deng)(deng)。

發展史

硅(gui)(gui)橡膠(jiao)早期是由美國(guo)(guo)(guo)以三(san)氯化鐵為(wei)催化劑合(he)成(cheng)的(de)(de)(de)(de)。1945年，硅(gui)(gui)橡膠(jiao)產(chan)品(pin)問世。1948年，采用高(gao)比表(biao)面積的(de)(de)(de)(de)氣相法(fa)白炭黑補強的(de)(de)(de)(de)硅(gui)(gui)橡膠(jiao)研制成(cheng)功，使(shi)硅(gui)(gui)橡膠(jiao)的(de)(de)(de)(de)性能(neng)躍升到(dao)實用階段，奠(dian)定了現代(dai)硅(gui)(gui)橡膠(jiao)生產(chan)技術(shu)的(de)(de)(de)(de)基(ji)礎。從二甲基(ji)二氯硅(gui)(gui)烷合(he)成(cheng)開(kai)始生產(chan)硅(gui)(gui)橡膠(jiao)的(de)(de)(de)(de)國(guo)(guo)(guo)家(jia)有美國(guo)(guo)(guo)。俄羅斯、德(de)國(guo)(guo)(guo)、日(ri)本、韓國(guo)(guo)(guo)和中國(guo)(guo)(guo)等。中國(guo)(guo)(guo)硅(gui)(gui)橡膠(jiao)的(de)(de)(de)(de)工業化研究始于1957年，多家(jia)研究所和企業陸續開(kai)發出各種硅(gui)(gui)橡膠(jiao)。到(dao)2003年底，中國(guo)(guo)(guo)硅(gui)(gui)橡膠(jiao)生產(chan)能(neng)力為(wei)135千噸(dun)，其中高(gao)溫(wen)膠(jiao)100千噸(dun)。

高溫硫化硅橡膠

高(gao)溫(wen)硫化硅橡膠是指聚硅氧烷變成彈性(xing)體的(de)(de)(de)(de)過(guo)程是經過(guo)高(gao)溫(wen)（110-170℃）硫化成型的(de)(de)(de)(de)。它主要以高(gao)分(fen)子量的(de)(de)(de)(de)聚甲(jia)基(ji)乙(yi)烯基(ji)硅氧烷為生(sheng)膠，混入(ru)補(bu)強填(tian)料、硫化劑(ji)(ji)(ji)等，在加(jia)熱加(jia)壓下(xia)硫化成彈性(xing)體。硅橡膠的(de)(de)(de)(de)補(bu)強主要是各(ge)(ge)種(zhong)類型的(de)(de)(de)(de)白炭黑，可(ke)使硫化膠的(de)(de)(de)(de)強度增加(jia)數十倍。有(you)時為了降(jiang)低成本或改善膠料性(xing)能及賦予硫化膠各(ge)(ge)種(zhong)特殊(shu)的(de)(de)(de)(de)性(xing)能，也加(jia)入(ru)相應的(de)(de)(de)(de)各(ge)(ge)種(zhong)添(tian)加(jia)劑(ji)(ji)(ji)。硫化劑(ji)(ji)(ji)是各(ge)(ge)種(zhong)有(you)機過(guo)氧化物或加(jia)成反應催化劑(ji)(ji)(ji)。

加(jia)工成型方法如圖所示。一次硫(liu)化的目(mu)的是進行高分(fen)子鏈的交聯反應；二次硫(liu)化的目(mu)的是進行補充(chong)交聯、驅除硫(liu)化劑分(fen)解(jie)產(chan)物和其他揮發性化合(he)物以(yi)穩定硫(liu)化膠(jiao)的各項(xiang)性能。常(chang)用的設(she)備有開放(fang)式煉(lian)膠(jiao)機、捏(nie)合(he)機及真空密煉(lian)機。

主要性能

（1）高(gao)溫(wen)(wen)(wen)(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)。硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)顯著(zhu)的(de)(de)(de)特(te)征(zheng)是(shi)高(gao)溫(wen)(wen)(wen)(wen)(wen)穩定性(xing)(xing)(xing)，雖然常溫(wen)(wen)(wen)(wen)(wen)下(xia)硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)強度(du)僅是(shi)天然橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)或(huo)某(mou)些合(he)(he)成橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)一(yi)半，但(dan)(dan)在(zai)(zai)200℃以上的(de)(de)(de)高(gao)溫(wen)(wen)(wen)(wen)(wen)環境下(xia)，硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)仍(reng)能(neng)(neng)(neng)(neng)保持(chi)一(yi)定的(de)(de)(de)柔(rou)韌(ren)性(xing)(xing)(xing)、回彈性(xing)(xing)(xing)和(he)表(biao)面(mian)硬度(du)，且力學性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)無(wu)(wu)明顯變化(hua)(hua)。（2）低溫(wen)(wen)(wen)(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)玻璃化(hua)(hua)溫(wen)(wen)(wen)(wen)(wen)度(du)一(yi)般為-70~-50℃，特(te)殊配方可達-100℃，表(biao)明其(qi)低溫(wen)(wen)(wen)(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)優異。這對(dui)航空(kong)、宇航工業的(de)(de)(de)意義(yi)重大(da)。（3）耐候性(xing)(xing)(xing)硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)中(zhong)Si-O-Si鍵對(dui)氧(yang)、臭氧(yang)及紫外線等十分(fen)穩定，在(zai)(zai)不加(jia)任何添加(jia)劑(ji)的(de)(de)(de)情況(kuang)下(xia)，就具(ju)有優良的(de)(de)(de)耐候性(xing)(xing)(xing)。（4）電氣性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)。硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)具(ju)有優異的(de)(de)(de)絕緣性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)，耐電暈性(xing)(xing)(xing)和(he)耐電弧性(xing)(xing)(xing)也非常好(hao)。（5）物(wu)理(li)(li)機械性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)。硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)常溫(wen)(wen)(wen)(wen)(wen)下(xia)的(de)(de)(de)物(wu)理(li)(li)機械性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)比通用(yong)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)差，但(dan)(dan)在(zai)(zai)150℃的(de)(de)(de)高(gao)溫(wen)(wen)(wen)(wen)(wen)和(he)-50℃的(de)(de)(de)低溫(wen)(wen)(wen)(wen)(wen)下(xia)，其(qi)物(wu)理(li)(li)機械性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)優于通用(yong)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)。（6）耐油(you)及化(hua)(hua)學試劑(ji)性(xing)(xing)(xing)。普(pu)通硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)具(ju)有中(zhong)等的(de)(de)(de)耐油(you)、耐溶劑(ji)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)。（7）氣體透過性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)。室溫(wen)(wen)(wen)(wen)(wen)下(xia)硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)對(dui)空(kong)氣、氮、氧(yang)、二氧(yang)化(hua)(hua)碳(tan)等氣體的(de)(de)(de)透氣性(xing)(xing)(xing)比天然橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)高(gao)出(chu)30-50倍。（8）生(sheng)理(li)(li)惰性(xing)(xing)(xing)。硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)無(wu)(wu)毒，無(wu)(wu)味(wei)，無(wu)(wu)嗅(xiu)，與人體組(zu)織(zhi)不粘連，具(ju)有抗凝(ning)血作用(yong)，對(dui)肌體組(zu)織(zhi)的(de)(de)(de)反應性(xing)(xing)(xing)非常少。特(te)別適合(he)(he)作為醫用(yong)材料。

硅橡膠的用量

據中國(guo)汽(qi)車(che)(che)工業(ye)協(xie)會統(tong)計，2012年(nian)，汽(qi)車(che)(che)產(chan)(chan)銷分別達到1927.18萬(wan)輛(liang)和1930.64萬(wan)輛(liang)，同比分別增(zeng)長(chang)4.63%和4.33%，汽(qi)車(che)(che)工業(ye)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)用量(liang)(liang)約達2.0萬(wan)t。根(gen)據觀研天下的(de)(de)新研究，增(zeng)加(jia)有機(ji)硅(gui)材料在汽(qi)車(che)(che)零(ling)部件方面的(de)(de)用量(liang)(liang)，可以(yi)大幅度(du)提高(gao)汽(qi)車(che)(che)的(de)(de)安(an)全性能，因(yin)此，汽(qi)車(che)(che)產(chan)(chan)量(liang)(liang)和單車(che)(che)用量(liang)(liang)水平的(de)(de)提高(gao)都將推動汽(qi)車(che)(che)工業(ye)對硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)需求的(de)(de)增(zeng)加(jia)。國(guo)家(jia)鼓勵自主(zhu)品牌(pai)的(de)(de)汽(qi)車(che)(che)發展，關(guan)鍵汽(qi)車(che)(che)零(ling)部件實現自主(zhu)化，《2012年(nian)度(du)黨政機(ji)關(guan)公(gong)務(wu)用車(che)(che)選用車(che)(che)型(xing)目錄（征求意見稿）》為自主(zhu)品牌(pai)擴(kuo)大在政府采(cai)購的(de)(de)市(shi)場份額(e)，為改變目前國(guo)內(nei)政府采(cai)購以(yi)合(he)資(zi)品牌(pai)產(chan)(chan)品為主(zhu)的(de)(de)局面提供了保障。促進自主(zhu)品牌(pai)發展，國(guo)產(chan)(chan)汽(qi)車(che)(che)業(ye)的(de)(de)繁榮將為汽(qi)車(che)(che)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)應(ying)用提供有力保障。預測未來3年(nian)，我國(guo)室(shi)溫硫化硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)在汽(qi)車(che)(che)行業(ye)將以(yi)年(nian)均20%增(zeng)長(chang)。

此外(wai)，硅(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)是重要(yao)的(de)(de)非(fei)(fei)石(shi)油基(ji)合(he)成(cheng)(cheng)(cheng)橡膠(jiao)(jiao)，約(yue)占非(fei)(fei)石(shi)油基(ji)合(he)成(cheng)(cheng)(cheng)橡膠(jiao)(jiao)消費(fei)量的(de)(de)98%。但因為石(shi)油價(jia)格(ge)(ge)的(de)(de)大幅上漲(zhang)，同(tong)時我國在(zai)硅(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)的(de)(de)關(guan)鍵(jian)原料有(you)機(ji)硅(gui)(gui)單(dan)(dan)體(ti)的(de)(de)生產(chan)技(ji)術(shu)方面取(qu)得(de)突破，有(you)機(ji)硅(gui)(gui)單(dan)(dan)體(ti)的(de)(de)生產(chan)技(ji)術(shu)在(zai)2005年(nian)前(qian)被幾家跨(kua)國公司(si)壟(long)斷，但目前(qian)我國已(yi)發展成(cheng)(cheng)(cheng)為全球有(you)機(ji)硅(gui)(gui)單(dan)(dan)體(ti)第1大國，這2個方面原因使硅(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)的(de)(de)價(jia)格(ge)(ge)從2011年(nian)起(qi)開(kai)始(shi)低于石(shi)油基(ji)合(he)成(cheng)(cheng)(cheng)橡膠(jiao)(jiao)，僅約(yue)為大宗(zong)石(shi)油基(ji)橡膠(jiao)(jiao)的(de)(de)80%～90%，成(cheng)(cheng)(cheng)為廉價(jia)的(de)(de)合(he)成(cheng)(cheng)(cheng)橡膠(jiao)(jiao)，并開(kai)始(shi)大規模(mo)替代(dai)石(shi)油基(ji)合(he)成(cheng)(cheng)(cheng)橡膠(jiao)(jiao)。這將極(ji)大拓展有(you)機(ji)硅(gui)(gui)產(chan)業(ye)的(de)(de)市場空間，同(tong)時將帶動(dong)硅(gui)(gui)油、硅(gui)(gui)烷偶聯劑和硅(gui)(gui)樹脂(zhi)等(deng)其他有(you)機(ji)硅(gui)(gui)產(chan)品的(de)(de)消費(fei)。