硅橡膠是指主鏈由硅(gui)(gui)(gui)和(he)氧原子交替構成(cheng)，硅(gui)(gui)(gui)原子上(shang)通常連有(you)兩個有(you)機(ji)基(ji)(ji)團的(de)(de)橡(xiang)膠。普通的(de)(de)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠主要(yao)由含甲基(ji)(ji)和(he)少量乙烯基(ji)(ji)的(de)(de)硅(gui)(gui)(gui)氧鏈節(jie)組成(cheng)。苯基(ji)(ji)的(de)(de)引(yin)入(ru)(ru)(ru)可(ke)(ke)(ke)提高硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠的(de)(de)耐高、低(di)溫(wen)性能，三(san)氟丙基(ji)(ji)及氰基(ji)(ji)的(de)(de)引(yin)入(ru)(ru)(ru)則可(ke)(ke)(ke)提高硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠的(de)(de)耐溫(wen)及耐油性能。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠耐低(di)溫(wen)性能良好(hao)，一般(ban)在-55℃下仍(reng)能工作(zuo)。引(yin)入(ru)(ru)(ru)苯基(ji)(ji)后，可(ke)(ke)(ke)達-73℃。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠的(de)(de)耐熱性能也很突出，在180℃下可(ke)(ke)(ke)長(chang)期工作(zuo)，稍高于(yu)200℃也能承受數周(zhou)或更(geng)長(chang)時間(jian)仍(reng)有(you)彈性，瞬時可(ke)(ke)(ke)耐300℃以上(shang)的(de)(de)高溫(wen)。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠的(de)(de)透氣(qi)性好(hao)，氧氣(qi)透過率在合(he)成(cheng)聚合(he)物(wu)中(zhong)是較高的(de)(de)。此外，硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠還具有(you)生理惰性、不會導致(zhi)凝血(xue)的(de)(de)突出特性，因此在醫用(yong)領域應用(yong)廣泛(fan)。

主要品種

硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)分類(lei)的方法(fa)很(hen)多，通常按(an)(an)(an)固化(hua)前的形態分為(wei)(wei)固體硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)和(he)液體硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)；按(an)(an)(an)硫(liu)化(hua)溫度分為(wei)(wei)室(shi)溫硫(liu)化(hua)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)，高溫硫(liu)化(hua)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)；按(an)(an)(an)所用單體的不(bu)同(tong)，可分為(wei)(wei)甲(jia)基(ji)乙烯基(ji)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)，甲(jia)基(ji)苯(ben)基(ji)乙烯基(ji)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)、氟硅(gui)(gui)，腈硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)等(deng)(deng)；按(an)(an)(an)性能和(he)用途的不(bu)同(tong)又可分為(wei)(wei)通用型(xing)、超耐(nai)低溫型(xing)、超耐(nai)高溫型(xing)、高強力型(xing)、耐(nai)油型(xing)、醫用型(xing)等(deng)(deng)等(deng)(deng)。

發展史

硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)早期(qi)是由美國(guo)(guo)以(yi)三氯化鐵為(wei)催(cui)化劑(ji)合成的(de)(de)。1945年(nian)，硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)產(chan)品問世。1948年(nian)，采(cai)用(yong)高比(bi)表面積的(de)(de)氣相(xiang)法白炭黑補(bu)強的(de)(de)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)研制(zhi)成功，使硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)性(xing)能躍升到(dao)實(shi)用(yong)階段，奠定了現代(dai)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)生(sheng)產(chan)技術的(de)(de)基礎。從二甲基二氯硅(gui)(gui)(gui)烷合成開(kai)始(shi)生(sheng)產(chan)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)國(guo)(guo)家有美國(guo)(guo)。俄羅(luo)斯、德國(guo)(guo)、日本(ben)、韓國(guo)(guo)和中國(guo)(guo)等(deng)。中國(guo)(guo)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)工業化研究始(shi)于1957年(nian)，多(duo)家研究所和企(qi)業陸續(xu)開(kai)發出(chu)各(ge)種硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)。到(dao)2003年(nian)底，中國(guo)(guo)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)生(sheng)產(chan)能力為(wei)135千噸，其(qi)中高溫膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)100千噸。

高溫硫化硅橡膠

高(gao)溫(wen)硫(liu)化(hua)(hua)硅(gui)(gui)橡膠是(shi)指聚硅(gui)(gui)氧(yang)烷(wan)變成彈性(xing)體的(de)過(guo)程是(shi)經過(guo)高(gao)溫(wen)（110-170℃）硫(liu)化(hua)(hua)成型(xing)的(de)。它主要以高(gao)分子量的(de)聚甲基乙烯基硅(gui)(gui)氧(yang)烷(wan)為生膠，混(hun)入(ru)(ru)補(bu)強填料、硫(liu)化(hua)(hua)劑等，在加(jia)熱加(jia)壓(ya)下硫(liu)化(hua)(hua)成彈性(xing)體。硅(gui)(gui)橡膠的(de)補(bu)強主要是(shi)各種類型(xing)的(de)白炭黑，可使(shi)硫(liu)化(hua)(hua)膠的(de)強度增加(jia)數(shu)十倍。有(you)時為了降低成本或(huo)改善膠料性(xing)能及賦予硫(liu)化(hua)(hua)膠各種特殊(shu)的(de)性(xing)能，也加(jia)入(ru)(ru)相(xiang)應的(de)各種添加(jia)劑。硫(liu)化(hua)(hua)劑是(shi)各種有(you)機過(guo)氧(yang)化(hua)(hua)物或(huo)加(jia)成反應催化(hua)(hua)劑。

加(jia)工成型方法如圖所(suo)示。一次(ci)硫(liu)化的(de)目的(de)是進行高分子鏈的(de)交聯反應(ying)；二次(ci)硫(liu)化的(de)目的(de)是進行補充交聯、驅除硫(liu)化劑分解(jie)產物和其(qi)他揮(hui)發(fa)性化合物以穩定硫(liu)化膠(jiao)的(de)各項性能。常用的(de)設備有(you)開放式煉膠(jiao)機、捏合機及真(zhen)空(kong)密煉機。

主要性能

（1）高溫(wen)(wen)(wen)性(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)顯著(zhu)的(de)(de)(de)(de)特(te)征(zheng)是高溫(wen)(wen)(wen)穩(wen)定(ding)性(xing)(xing)，雖然常溫(wen)(wen)(wen)下(xia)硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)(de)強(qiang)度僅是天然橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)或某些合(he)成(cheng)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)(de)一(yi)(yi)半(ban)，但在200℃以上的(de)(de)(de)(de)高溫(wen)(wen)(wen)環境下(xia)，硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)仍(reng)能(neng)(neng)(neng)保持一(yi)(yi)定(ding)的(de)(de)(de)(de)柔(rou)韌性(xing)(xing)、回彈(dan)性(xing)(xing)和表(biao)面硬度，且力學性(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)無(wu)(wu)明(ming)顯變化。（2）低溫(wen)(wen)(wen)性(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)(de)玻璃化溫(wen)(wen)(wen)度一(yi)(yi)般為-70~-50℃，特(te)殊配方可(ke)達(da)-100℃，表(biao)明(ming)其(qi)低溫(wen)(wen)(wen)性(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)優異(yi)。這對(dui)航空(kong)、宇(yu)航工業的(de)(de)(de)(de)意(yi)義重大。（3）耐(nai)候性(xing)(xing)硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)中Si-O-Si鍵對(dui)氧、臭氧及紫外線(xian)等十分穩(wen)定(ding)，在不(bu)加任何添加劑(ji)(ji)的(de)(de)(de)(de)情況下(xia)，就具有優良的(de)(de)(de)(de)耐(nai)候性(xing)(xing)。（4）電氣(qi)性(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)具有優異(yi)的(de)(de)(de)(de)絕緣性(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)，耐(nai)電暈(yun)性(xing)(xing)和耐(nai)電弧性(xing)(xing)也非常好。（5）物理(li)(li)(li)機械(xie)(xie)(xie)性(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)常溫(wen)(wen)(wen)下(xia)的(de)(de)(de)(de)物理(li)(li)(li)機械(xie)(xie)(xie)性(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)比通(tong)(tong)用(yong)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)差，但在150℃的(de)(de)(de)(de)高溫(wen)(wen)(wen)和-50℃的(de)(de)(de)(de)低溫(wen)(wen)(wen)下(xia)，其(qi)物理(li)(li)(li)機械(xie)(xie)(xie)性(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)優于通(tong)(tong)用(yong)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)。（6）耐(nai)油(you)及化學試(shi)劑(ji)(ji)性(xing)(xing)。普通(tong)(tong)硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)具有中等的(de)(de)(de)(de)耐(nai)油(you)、耐(nai)溶劑(ji)(ji)性(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。（7）氣(qi)體透過(guo)性(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。室(shi)溫(wen)(wen)(wen)下(xia)硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)對(dui)空(kong)氣(qi)、氮、氧、二(er)氧化碳等氣(qi)體的(de)(de)(de)(de)透氣(qi)性(xing)(xing)比天然橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)高出30-50倍。（8）生理(li)(li)(li)惰性(xing)(xing)。硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)無(wu)(wu)毒(du)，無(wu)(wu)味，無(wu)(wu)嗅，與人體組織(zhi)不(bu)粘連，具有抗(kang)凝血作用(yong)，對(dui)肌體組織(zhi)的(de)(de)(de)(de)反應性(xing)(xing)非常少。特(te)別適合(he)作為醫用(yong)材料。

硅橡膠的用量

據中(zhong)國汽(qi)(qi)(qi)車(che)工業(ye)協(xie)會統計，2012年(nian)(nian)，汽(qi)(qi)(qi)車(che)產(chan)(chan)銷分別(bie)達到(dao)1927.18萬輛(liang)和(he)1930.64萬輛(liang)，同比分別(bie)增(zeng)長(chang)4.63%和(he)4.33%，汽(qi)(qi)(qi)車(che)工業(ye)硅(gui)(gui)橡膠(jiao)的(de)(de)用(yong)量(liang)(liang)約達2.0萬t。根據觀研天下的(de)(de)新研究，增(zeng)加有機硅(gui)(gui)材(cai)料在汽(qi)(qi)(qi)車(che)零部(bu)件方面(mian)(mian)的(de)(de)用(yong)量(liang)(liang)，可以大幅(fu)度提高汽(qi)(qi)(qi)車(che)的(de)(de)安全性能，因此，汽(qi)(qi)(qi)車(che)產(chan)(chan)量(liang)(liang)和(he)單車(che)用(yong)量(liang)(liang)水平(ping)的(de)(de)提高都(dou)將(jiang)推動汽(qi)(qi)(qi)車(che)工業(ye)對硅(gui)(gui)橡膠(jiao)需求的(de)(de)增(zeng)加。國家鼓(gu)勵(li)自(zi)(zi)主(zhu)品(pin)(pin)牌(pai)(pai)的(de)(de)汽(qi)(qi)(qi)車(che)發(fa)展，關(guan)鍵汽(qi)(qi)(qi)車(che)零部(bu)件實(shi)現自(zi)(zi)主(zhu)化(hua)，《2012年(nian)(nian)度黨政機關(guan)公務(wu)用(yong)車(che)選用(yong)車(che)型目(mu)(mu)錄（征求意見稿）》為(wei)自(zi)(zi)主(zhu)品(pin)(pin)牌(pai)(pai)擴大在政府(fu)采購的(de)(de)市(shi)場份額，為(wei)改變目(mu)(mu)前國內政府(fu)采購以合資(zi)品(pin)(pin)牌(pai)(pai)產(chan)(chan)品(pin)(pin)為(wei)主(zhu)的(de)(de)局面(mian)(mian)提供(gong)了保障。促(cu)進(jin)自(zi)(zi)主(zhu)品(pin)(pin)牌(pai)(pai)發(fa)展，國產(chan)(chan)汽(qi)(qi)(qi)車(che)業(ye)的(de)(de)繁榮(rong)將(jiang)為(wei)汽(qi)(qi)(qi)車(che)膠(jiao)的(de)(de)應用(yong)提供(gong)有力(li)保障。預(yu)測未來3年(nian)(nian)，我國室溫硫化(hua)硅(gui)(gui)橡膠(jiao)在汽(qi)(qi)(qi)車(che)行業(ye)將(jiang)以年(nian)(nian)均(jun)20%增(zeng)長(chang)。

此外，硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)是(shi)重要的(de)(de)非石(shi)油基(ji)合(he)(he)成(cheng)橡(xiang)膠(jiao)，約占非石(shi)油基(ji)合(he)(he)成(cheng)橡(xiang)膠(jiao)消費量的(de)(de)98%。但(dan)因為(wei)石(shi)油價格(ge)的(de)(de)大幅上漲，同時我(wo)國(guo)在(zai)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)的(de)(de)關(guan)鍵(jian)原料有(you)(you)機(ji)硅(gui)(gui)單體的(de)(de)生產(chan)(chan)技術方面取得突破(po)，有(you)(you)機(ji)硅(gui)(gui)單體的(de)(de)生產(chan)(chan)技術在(zai)2005年(nian)前被幾家跨國(guo)公司(si)壟斷，但(dan)目前我(wo)國(guo)已發展成(cheng)為(wei)全球(qiu)有(you)(you)機(ji)硅(gui)(gui)單體第1大國(guo)，這2個(ge)方面原因使硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)的(de)(de)價格(ge)從(cong)2011年(nian)起(qi)開始低于石(shi)油基(ji)合(he)(he)成(cheng)橡(xiang)膠(jiao)，僅(jin)約為(wei)大宗石(shi)油基(ji)橡(xiang)膠(jiao)的(de)(de)80%～90%，成(cheng)為(wei)廉價的(de)(de)合(he)(he)成(cheng)橡(xiang)膠(jiao)，并開始大規(gui)模替代石(shi)油基(ji)合(he)(he)成(cheng)橡(xiang)膠(jiao)。這將(jiang)極大拓(tuo)展有(you)(you)機(ji)硅(gui)(gui)產(chan)(chan)業的(de)(de)市場空間(jian)，同時將(jiang)帶(dai)動(dong)硅(gui)(gui)油、硅(gui)(gui)烷偶聯劑(ji)和硅(gui)(gui)樹脂(zhi)等(deng)其他有(you)(you)機(ji)硅(gui)(gui)產(chan)(chan)品的(de)(de)消費。