硅橡膠是指主鏈(lian)由硅(gui)和(he)氧原子交(jiao)替構成，硅(gui)原子上(shang)通常連有(you)(you)(you)兩個(ge)有(you)(you)(you)機基(ji)團(tuan)的(de)(de)橡(xiang)膠。普通的(de)(de)硅(gui)橡(xiang)膠主要由含甲基(ji)和(he)少量乙烯基(ji)的(de)(de)硅(gui)氧鏈(lian)節組成。苯(ben)基(ji)的(de)(de)引入(ru)(ru)可(ke)(ke)提高(gao)(gao)硅(gui)橡(xiang)膠的(de)(de)耐高(gao)(gao)、低溫(wen)性(xing)能(neng)(neng)，三氟丙(bing)基(ji)及氰基(ji)的(de)(de)引入(ru)(ru)則可(ke)(ke)提高(gao)(gao)硅(gui)橡(xiang)膠的(de)(de)耐溫(wen)及耐油(you)性(xing)能(neng)(neng)。硅(gui)橡(xiang)膠耐低溫(wen)性(xing)能(neng)(neng)良好(hao)，一般(ban)在(zai)-55℃下仍能(neng)(neng)工作。引入(ru)(ru)苯(ben)基(ji)后，可(ke)(ke)達-73℃。硅(gui)橡(xiang)膠的(de)(de)耐熱性(xing)能(neng)(neng)也很突出，在(zai)180℃下可(ke)(ke)長期工作，稍高(gao)(gao)于(yu)200℃也能(neng)(neng)承受數(shu)周或更長時(shi)間仍有(you)(you)(you)彈性(xing)，瞬時(shi)可(ke)(ke)耐300℃以(yi)上(shang)的(de)(de)高(gao)(gao)溫(wen)。硅(gui)橡(xiang)膠的(de)(de)透氣性(xing)好(hao)，氧氣透過率在(zai)合成聚(ju)合物中(zhong)是較(jiao)高(gao)(gao)的(de)(de)。此(ci)外，硅(gui)橡(xiang)膠還具有(you)(you)(you)生理(li)惰性(xing)、不會導致凝血的(de)(de)突出特性(xing)，因此(ci)在(zai)醫用(yong)領域應用(yong)廣泛。

主要品種

硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠分類(lei)的(de)方法(fa)很多，通常按(an)固(gu)化(hua)(hua)前的(de)形態分為(wei)(wei)固(gu)體硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠和液體硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠；按(an)硫化(hua)(hua)溫度分為(wei)(wei)室(shi)溫硫化(hua)(hua)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠，高(gao)溫硫化(hua)(hua)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠；按(an)所用單體的(de)不同，可(ke)分為(wei)(wei)甲基(ji)乙烯(xi)基(ji)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠，甲基(ji)苯(ben)基(ji)乙烯(xi)基(ji)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠、氟(fu)硅(gui)，腈(jing)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠等(deng)；按(an)性(xing)能和用途的(de)不同又可(ke)分為(wei)(wei)通用型、超(chao)耐低溫型、超(chao)耐高(gao)溫型、高(gao)強力型、耐油(you)型、醫用型等(deng)等(deng)。

發展史

硅(gui)(gui)橡膠(jiao)早期(qi)是由美國(guo)以三氯(lv)化鐵為(wei)催化劑合成的(de)(de)。1945年，硅(gui)(gui)橡膠(jiao)產品問世。1948年，采用(yong)高比表(biao)面積(ji)的(de)(de)氣相法白炭(tan)黑(hei)補強的(de)(de)硅(gui)(gui)橡膠(jiao)研(yan)制成功，使硅(gui)(gui)橡膠(jiao)的(de)(de)性能躍升(sheng)到實用(yong)階段(duan)，奠(dian)定了現代硅(gui)(gui)橡膠(jiao)生(sheng)產技術的(de)(de)基礎。從二甲基二氯(lv)硅(gui)(gui)烷合成開(kai)始(shi)生(sheng)產硅(gui)(gui)橡膠(jiao)的(de)(de)國(guo)家(jia)(jia)有美國(guo)。俄(e)羅斯、德國(guo)、日本、韓國(guo)和中(zhong)國(guo)等(deng)。中(zhong)國(guo)硅(gui)(gui)橡膠(jiao)的(de)(de)工業(ye)化研(yan)究始(shi)于(yu)1957年，多家(jia)(jia)研(yan)究所和企業(ye)陸續開(kai)發出各種硅(gui)(gui)橡膠(jiao)。到2003年底，中(zhong)國(guo)硅(gui)(gui)橡膠(jiao)生(sheng)產能力為(wei)135千噸，其中(zhong)高溫膠(jiao)100千噸。

高溫硫化硅橡膠

高(gao)溫(wen)硫化(hua)硅(gui)橡膠(jiao)是指聚(ju)硅(gui)氧(yang)(yang)烷變成(cheng)彈性(xing)(xing)體(ti)的過程是經過高(gao)溫(wen)（110-170℃）硫化(hua)成(cheng)型的。它主要以高(gao)分子(zi)量(liang)的聚(ju)甲基(ji)乙烯基(ji)硅(gui)氧(yang)(yang)烷為(wei)生膠(jiao)，混入補強填料、硫化(hua)劑等，在加(jia)熱加(jia)壓(ya)下(xia)硫化(hua)成(cheng)彈性(xing)(xing)體(ti)。硅(gui)橡膠(jiao)的補強主要是各(ge)(ge)種(zhong)類型的白炭黑，可使硫化(hua)膠(jiao)的強度(du)增(zeng)加(jia)數十倍。有(you)時(shi)為(wei)了降低成(cheng)本或(huo)改善膠(jiao)料性(xing)(xing)能(neng)(neng)及(ji)賦予(yu)硫化(hua)膠(jiao)各(ge)(ge)種(zhong)特殊(shu)的性(xing)(xing)能(neng)(neng)，也加(jia)入相應(ying)的各(ge)(ge)種(zhong)添(tian)加(jia)劑。硫化(hua)劑是各(ge)(ge)種(zhong)有(you)機過氧(yang)(yang)化(hua)物或(huo)加(jia)成(cheng)反應(ying)催化(hua)劑。

加工成(cheng)型方法如圖所示。一次硫化的(de)(de)目(mu)的(de)(de)是(shi)進行高分(fen)子鏈的(de)(de)交(jiao)(jiao)聯反應(ying)；二次硫化的(de)(de)目(mu)的(de)(de)是(shi)進行補(bu)充交(jiao)(jiao)聯、驅除硫化劑分(fen)解產物(wu)和其他揮發性(xing)化合物(wu)以穩定硫化膠的(de)(de)各項(xiang)性(xing)能。常用的(de)(de)設備有開放(fang)式煉(lian)膠機、捏合機及真空密(mi)煉(lian)機。

主要性能

（1）高(gao)(gao)溫(wen)(wen)(wen)性(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)。硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)顯著的(de)(de)(de)特(te)征是(shi)高(gao)(gao)溫(wen)(wen)(wen)穩(wen)定性(xing)，雖然常(chang)溫(wen)(wen)(wen)下(xia)(xia)(xia)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)強(qiang)度(du)僅是(shi)天(tian)然橡(xiang)膠(jiao)(jiao)或某些合(he)(he)成(cheng)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)一(yi)半，但在200℃以上(shang)的(de)(de)(de)高(gao)(gao)溫(wen)(wen)(wen)環境下(xia)(xia)(xia)，硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)仍能(neng)(neng)(neng)(neng)保(bao)持一(yi)定的(de)(de)(de)柔(rou)韌性(xing)、回彈性(xing)和表面硬度(du)，且(qie)力學(xue)性(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)無明(ming)(ming)顯變化。（2）低溫(wen)(wen)(wen)性(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)玻璃化溫(wen)(wen)(wen)度(du)一(yi)般為(wei)-70~-50℃，特(te)殊配方可達-100℃，表明(ming)(ming)其低溫(wen)(wen)(wen)性(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)優異。這對(dui)(dui)航空、宇航工業的(de)(de)(de)意義重(zhong)大。（3）耐(nai)(nai)候性(xing)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)中Si-O-Si鍵對(dui)(dui)氧(yang)、臭氧(yang)及紫外(wai)線等十分(fen)穩(wen)定，在不加任何添加劑(ji)的(de)(de)(de)情況下(xia)(xia)(xia)，就具(ju)有優良(liang)的(de)(de)(de)耐(nai)(nai)候性(xing)。（4）電氣(qi)性(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)。硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)具(ju)有優異的(de)(de)(de)絕緣性(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)，耐(nai)(nai)電暈性(xing)和耐(nai)(nai)電弧性(xing)也非(fei)常(chang)好。（5）物(wu)理機(ji)械性(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)。硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)常(chang)溫(wen)(wen)(wen)下(xia)(xia)(xia)的(de)(de)(de)物(wu)理機(ji)械性(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)比通(tong)用(yong)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)差，但在150℃的(de)(de)(de)高(gao)(gao)溫(wen)(wen)(wen)和-50℃的(de)(de)(de)低溫(wen)(wen)(wen)下(xia)(xia)(xia)，其物(wu)理機(ji)械性(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)優于通(tong)用(yong)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)。（6）耐(nai)(nai)油及化學(xue)試(shi)劑(ji)性(xing)。普通(tong)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)具(ju)有中等的(de)(de)(de)耐(nai)(nai)油、耐(nai)(nai)溶劑(ji)性(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)。（7）氣(qi)體(ti)(ti)透過性(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)。室溫(wen)(wen)(wen)下(xia)(xia)(xia)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)對(dui)(dui)空氣(qi)、氮(dan)、氧(yang)、二氧(yang)化碳(tan)等氣(qi)體(ti)(ti)的(de)(de)(de)透氣(qi)性(xing)比天(tian)然橡(xiang)膠(jiao)(jiao)高(gao)(gao)出30-50倍(bei)。（8）生理惰性(xing)。硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)無毒，無味，無嗅，與人體(ti)(ti)組(zu)織不粘連，具(ju)有抗凝血作(zuo)用(yong)，對(dui)(dui)肌體(ti)(ti)組(zu)織的(de)(de)(de)反應性(xing)非(fei)常(chang)少。特(te)別適合(he)(he)作(zuo)為(wei)醫用(yong)材料。

硅橡膠的用量

據中(zhong)國汽(qi)(qi)車(che)(che)工(gong)業(ye)協會統計，2012年(nian)，汽(qi)(qi)車(che)(che)產銷(xiao)分別達到1927.18萬輛和1930.64萬輛，同比(bi)分別增長(chang)4.63%和4.33%，汽(qi)(qi)車(che)(che)工(gong)業(ye)硅橡膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)用量(liang)約達2.0萬t。根(gen)據觀(guan)研(yan)天下(xia)的(de)(de)(de)新研(yan)究(jiu)，增加(jia)有(you)機硅材料在汽(qi)(qi)車(che)(che)零部件方面的(de)(de)(de)用量(liang)，可以(yi)大幅(fu)度提(ti)高汽(qi)(qi)車(che)(che)的(de)(de)(de)安全性能(neng)，因此(ci)，汽(qi)(qi)車(che)(che)產量(liang)和單車(che)(che)用量(liang)水平的(de)(de)(de)提(ti)高都將推動汽(qi)(qi)車(che)(che)工(gong)業(ye)對硅橡膠(jiao)(jiao)需求(qiu)的(de)(de)(de)增加(jia)。國家鼓勵自(zi)(zi)主品牌的(de)(de)(de)汽(qi)(qi)車(che)(che)發展，關(guan)鍵汽(qi)(qi)車(che)(che)零部件實現(xian)自(zi)(zi)主化(hua)，《2012年(nian)度黨(dang)政(zheng)機關(guan)公務用車(che)(che)選(xuan)用車(che)(che)型目錄(lu)（征(zheng)求(qiu)意見稿）》為自(zi)(zi)主品牌擴大在政(zheng)府采(cai)購的(de)(de)(de)市場份額，為改變目前國內政(zheng)府采(cai)購以(yi)合資品牌產品為主的(de)(de)(de)局面提(ti)供(gong)了保障(zhang)。促進自(zi)(zi)主品牌發展，國產汽(qi)(qi)車(che)(che)業(ye)的(de)(de)(de)繁(fan)榮(rong)將為汽(qi)(qi)車(che)(che)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)應用提(ti)供(gong)有(you)力保障(zhang)。預測未來3年(nian)，我國室溫硫化(hua)硅橡膠(jiao)(jiao)在汽(qi)(qi)車(che)(che)行業(ye)將以(yi)年(nian)均20%增長(chang)。

此(ci)外(wai)，硅橡膠是重(zhong)要(yao)的(de)(de)(de)(de)非(fei)石(shi)(shi)油(you)基(ji)合(he)成(cheng)橡膠，約占非(fei)石(shi)(shi)油(you)基(ji)合(he)成(cheng)橡膠消(xiao)(xiao)費量的(de)(de)(de)(de)98%。但因為石(shi)(shi)油(you)價格(ge)的(de)(de)(de)(de)大(da)(da)幅上(shang)漲，同(tong)時(shi)我國(guo)(guo)在硅橡膠的(de)(de)(de)(de)關鍵原料有(you)機(ji)硅單(dan)體(ti)的(de)(de)(de)(de)生產技(ji)術(shu)方(fang)面取得(de)突破，有(you)機(ji)硅單(dan)體(ti)的(de)(de)(de)(de)生產技(ji)術(shu)在2005年前(qian)被幾家跨國(guo)(guo)公司壟斷，但目前(qian)我國(guo)(guo)已發展成(cheng)為全球有(you)機(ji)硅單(dan)體(ti)第(di)1大(da)(da)國(guo)(guo)，這(zhe)2個方(fang)面原因使硅橡膠的(de)(de)(de)(de)價格(ge)從2011年起(qi)開(kai)始低于石(shi)(shi)油(you)基(ji)合(he)成(cheng)橡膠，僅約為大(da)(da)宗石(shi)(shi)油(you)基(ji)橡膠的(de)(de)(de)(de)80%～90%，成(cheng)為廉價的(de)(de)(de)(de)合(he)成(cheng)橡膠，并開(kai)始大(da)(da)規模替代石(shi)(shi)油(you)基(ji)合(he)成(cheng)橡膠。這(zhe)將極大(da)(da)拓展有(you)機(ji)硅產業(ye)的(de)(de)(de)(de)市場空(kong)間，同(tong)時(shi)將帶動硅油(you)、硅烷(wan)偶聯劑和硅樹脂(zhi)等(deng)其(qi)他有(you)機(ji)硅產品(pin)的(de)(de)(de)(de)消(xiao)(xiao)費。