硅橡膠是指主鏈由(you)硅(gui)(gui)和氧(yang)原子交(jiao)替構(gou)成，硅(gui)(gui)原子上通常連(lian)有(you)兩個有(you)機基(ji)(ji)團(tuan)的(de)(de)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)。普通的(de)(de)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)主要由(you)含(han)甲基(ji)(ji)和少量乙烯基(ji)(ji)的(de)(de)硅(gui)(gui)氧(yang)鏈節組成。苯(ben)基(ji)(ji)的(de)(de)引入可(ke)提高(gao)(gao)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)耐高(gao)(gao)、低溫(wen)(wen)性(xing)能，三氟丙基(ji)(ji)及(ji)氰基(ji)(ji)的(de)(de)引入則可(ke)提高(gao)(gao)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)耐溫(wen)(wen)及(ji)耐油性(xing)能。硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)耐低溫(wen)(wen)性(xing)能良好，一(yi)般在(zai)(zai)-55℃下(xia)(xia)仍(reng)能工作。引入苯(ben)基(ji)(ji)后，可(ke)達-73℃。硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)耐熱性(xing)能也很(hen)突出，在(zai)(zai)180℃下(xia)(xia)可(ke)長期(qi)工作，稍(shao)高(gao)(gao)于200℃也能承受數周或更長時間仍(reng)有(you)彈性(xing)，瞬時可(ke)耐300℃以(yi)上的(de)(de)高(gao)(gao)溫(wen)(wen)。硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)透氣性(xing)好，氧(yang)氣透過率在(zai)(zai)合成聚合物(wu)中是較高(gao)(gao)的(de)(de)。此外，硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)還具有(you)生理惰性(xing)、不會導致凝血(xue)的(de)(de)突出特性(xing)，因(yin)此在(zai)(zai)醫用領域應用廣(guang)泛。

主要品種

硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)分(fen)類的方法很多(duo)，通常按固(gu)化(hua)前的形態分(fen)為固(gu)體(ti)硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)和(he)液體(ti)硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)；按硫化(hua)溫度分(fen)為室溫硫化(hua)硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)，高(gao)溫硫化(hua)硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)；按所用(yong)(yong)單體(ti)的不同(tong)，可(ke)分(fen)為甲基乙(yi)烯基硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)，甲基苯基乙(yi)烯基硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)、氟(fu)硅(gui)，腈硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)等(deng)；按性(xing)能和(he)用(yong)(yong)途的不同(tong)又可(ke)分(fen)為通用(yong)(yong)型(xing)(xing)、超耐(nai)低(di)溫型(xing)(xing)、超耐(nai)高(gao)溫型(xing)(xing)、高(gao)強力(li)型(xing)(xing)、耐(nai)油型(xing)(xing)、醫用(yong)(yong)型(xing)(xing)等(deng)等(deng)。

發展史

硅(gui)(gui)橡膠早期是由美國(guo)(guo)以三(san)氯化鐵為催化劑合成(cheng)的。1945年，硅(gui)(gui)橡膠產品問(wen)世。1948年，采用(yong)高(gao)比(bi)表面積的氣相法白炭(tan)黑補強的硅(gui)(gui)橡膠研制成(cheng)功(gong)，使硅(gui)(gui)橡膠的性能躍升到實用(yong)階(jie)段，奠定了(le)現代(dai)硅(gui)(gui)橡膠生產技術的基(ji)礎(chu)。從二甲(jia)基(ji)二氯硅(gui)(gui)烷(wan)合成(cheng)開始(shi)(shi)生產硅(gui)(gui)橡膠的國(guo)(guo)家(jia)有美國(guo)(guo)。俄羅斯、德國(guo)(guo)、日本、韓(han)國(guo)(guo)和中(zhong)國(guo)(guo)等。中(zhong)國(guo)(guo)硅(gui)(gui)橡膠的工業化研究始(shi)(shi)于1957年，多(duo)家(jia)研究所和企業陸續開發(fa)出各種硅(gui)(gui)橡膠。到2003年底，中(zhong)國(guo)(guo)硅(gui)(gui)橡膠生產能力(li)為135千噸(dun)(dun)，其(qi)中(zhong)高(gao)溫膠100千噸(dun)(dun)。

高溫硫化硅橡膠

高(gao)溫硫(liu)化(hua)(hua)硅橡膠是(shi)指聚硅氧烷變成彈性體的(de)過(guo)(guo)程(cheng)是(shi)經過(guo)(guo)高(gao)溫（110-170℃）硫(liu)化(hua)(hua)成型的(de)。它主(zhu)要以高(gao)分子量的(de)聚甲基(ji)乙烯基(ji)硅氧烷為(wei)生膠，混(hun)入(ru)補強填料(liao)、硫(liu)化(hua)(hua)劑(ji)等，在加(jia)熱加(jia)壓下硫(liu)化(hua)(hua)成彈性體。硅橡膠的(de)補強主(zhu)要是(shi)各種類型的(de)白炭黑，可使硫(liu)化(hua)(hua)膠的(de)強度增加(jia)數(shu)十倍。有時為(wei)了降低成本或改善(shan)膠料(liao)性能及賦予(yu)硫(liu)化(hua)(hua)膠各種特殊(shu)的(de)性能，也加(jia)入(ru)相應的(de)各種添加(jia)劑(ji)。硫(liu)化(hua)(hua)劑(ji)是(shi)各種有機過(guo)(guo)氧化(hua)(hua)物或加(jia)成反應催化(hua)(hua)劑(ji)。

加工成型方法如(ru)圖所示。一次硫化的(de)目(mu)的(de)是(shi)(shi)進行高(gao)分子鏈(lian)的(de)交(jiao)聯反(fan)應；二次硫化的(de)目(mu)的(de)是(shi)(shi)進行補(bu)充(chong)交(jiao)聯、驅除硫化劑分解產物和其(qi)他揮(hui)發(fa)性(xing)化合(he)物以穩定硫化膠的(de)各項(xiang)性(xing)能。常用的(de)設備有開(kai)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)(gao)(gao)溫性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)顯著的(de)特征是高(gao)(gao)(gao)溫穩定性(xing)(xing)(xing)(xing)，雖然常溫下(xia)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)強(qiang)度(du)(du)僅是天(tian)然橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)或(huo)某些合(he)成橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)一(yi)半，但在200℃以上的(de)高(gao)(gao)(gao)溫環(huan)境(jing)下(xia)，硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)仍能(neng)(neng)(neng)保持一(yi)定的(de)柔韌(ren)性(xing)(xing)(xing)(xing)、回彈(dan)性(xing)(xing)(xing)(xing)和(he)表面硬(ying)度(du)(du)，且(qie)力(li)學性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)無明顯變化(hua)。（2）低溫性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)玻璃(li)化(hua)溫度(du)(du)一(yi)般為(wei)-70~-50℃，特殊配方可達-100℃，表明其低溫性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)優異(yi)。這對航空、宇(yu)航工(gong)業的(de)意義重大。（3）耐候性(xing)(xing)(xing)(xing)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)中Si-O-Si鍵對氧(yang)、臭氧(yang)及(ji)(ji)紫外(wai)線等(deng)十分穩定，在不(bu)加任何添加劑(ji)的(de)情(qing)況(kuang)下(xia)，就(jiu)具(ju)有優良(liang)的(de)耐候性(xing)(xing)(xing)(xing)。（4）電氣(qi)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)具(ju)有優異(yi)的(de)絕緣性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)，耐電暈性(xing)(xing)(xing)(xing)和(he)耐電弧性(xing)(xing)(xing)(xing)也非常好。（5）物(wu)理機械性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)常溫下(xia)的(de)物(wu)理機械性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)比通用橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)差，但在150℃的(de)高(gao)(gao)(gao)溫和(he)-50℃的(de)低溫下(xia)，其物(wu)理機械性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)優于通用橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)。（6）耐油(you)及(ji)(ji)化(hua)學試劑(ji)性(xing)(xing)(xing)(xing)。普(pu)通硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)具(ju)有中等(deng)的(de)耐油(you)、耐溶劑(ji)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。（7）氣(qi)體透過性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。室(shi)溫下(xia)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)對空氣(qi)、氮(dan)、氧(yang)、二氧(yang)化(hua)碳(tan)等(deng)氣(qi)體的(de)透氣(qi)性(xing)(xing)(xing)(xing)比天(tian)然橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)高(gao)(gao)(gao)出30-50倍。（8）生理惰性(xing)(xing)(xing)(xing)。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)無毒，無味(wei)，無嗅，與人(ren)體組織(zhi)不(bu)粘(zhan)連(lian)，具(ju)有抗凝血作用，對肌體組織(zhi)的(de)反(fan)應性(xing)(xing)(xing)(xing)非常少。特別適合(he)作為(wei)醫(yi)用材(cai)料。

硅橡膠的用量

據中國(guo)汽(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)車工(gong)業協會統計，2012年(nian)，汽(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)車產銷分(fen)(fen)別(bie)達到1927.18萬輛和1930.64萬輛，同比(bi)分(fen)(fen)別(bie)增(zeng)長4.63%和4.33%，汽(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)車工(gong)業硅橡膠的(de)用(yong)(yong)(yong)(yong)量(liang)約達2.0萬t。根據觀研(yan)天下的(de)新研(yan)究，增(zeng)加(jia)(jia)有機硅材料在汽(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)車零部件(jian)方面的(de)用(yong)(yong)(yong)(yong)量(liang)，可以大幅度提高汽(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)車的(de)安全性能，因此，汽(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)車產量(liang)和單車用(yong)(yong)(yong)(yong)量(liang)水平的(de)提高都將(jiang)(jiang)(jiang)推動汽(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)車工(gong)業對硅橡膠需求的(de)增(zeng)加(jia)(jia)。國(guo)家鼓(gu)勵(li)自主(zhu)品牌(pai)(pai)(pai)的(de)汽(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)車發(fa)展，關鍵汽(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)車零部件(jian)實現自主(zhu)化，《2012年(nian)度黨政機關公務用(yong)(yong)(yong)(yong)車選用(yong)(yong)(yong)(yong)車型目(mu)錄（征(zheng)求意見稿）》為自主(zhu)品牌(pai)(pai)(pai)擴(kuo)大在政府(fu)采(cai)購(gou)的(de)市場份額，為改變目(mu)前國(guo)內政府(fu)采(cai)購(gou)以合資品牌(pai)(pai)(pai)產品為主(zhu)的(de)局(ju)面提供了(le)保(bao)障。促進自主(zhu)品牌(pai)(pai)(pai)發(fa)展，國(guo)產汽(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)車業的(de)繁榮將(jiang)(jiang)(jiang)為汽(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)車膠的(de)應用(yong)(yong)(yong)(yong)提供有力保(bao)障。預測未來3年(nian)，我國(guo)室(shi)溫硫化硅橡膠在汽(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)車行業將(jiang)(jiang)(jiang)以年(nian)均20%增(zeng)長。

此外，硅(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)是重要的非石(shi)油(you)基(ji)(ji)合(he)成(cheng)(cheng)(cheng)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)，約占(zhan)非石(shi)油(you)基(ji)(ji)合(he)成(cheng)(cheng)(cheng)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)消費(fei)量的98%。但因(yin)為石(shi)油(you)價格(ge)的大(da)(da)幅上漲，同時我國在硅(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)的關鍵原(yuan)料有機(ji)硅(gui)(gui)(gui)單(dan)(dan)體(ti)的生(sheng)(sheng)產(chan)技術方面取(qu)得突破，有機(ji)硅(gui)(gui)(gui)單(dan)(dan)體(ti)的生(sheng)(sheng)產(chan)技術在2005年前被(bei)幾家跨國公司(si)壟斷，但目前我國已(yi)發展成(cheng)(cheng)(cheng)為全球有機(ji)硅(gui)(gui)(gui)單(dan)(dan)體(ti)第1大(da)(da)國，這2個(ge)方面原(yuan)因(yin)使硅(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)的價格(ge)從2011年起(qi)開(kai)始低于石(shi)油(you)基(ji)(ji)合(he)成(cheng)(cheng)(cheng)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)，僅約為大(da)(da)宗石(shi)油(you)基(ji)(ji)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)的80%～90%，成(cheng)(cheng)(cheng)為廉價的合(he)成(cheng)(cheng)(cheng)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)，并(bing)開(kai)始大(da)(da)規模替代石(shi)油(you)基(ji)(ji)合(he)成(cheng)(cheng)(cheng)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)。這將(jiang)極大(da)(da)拓展有機(ji)硅(gui)(gui)(gui)產(chan)業的市場空間(jian)，同時將(jiang)帶動硅(gui)(gui)(gui)油(you)、硅(gui)(gui)(gui)烷偶聯劑和(he)硅(gui)(gui)(gui)樹脂等其他(ta)有機(ji)硅(gui)(gui)(gui)產(chan)品的消費(fei)。