硅橡膠是指主鏈由硅(gui)(gui)(gui)和(he)氧原(yuan)子交替構成，硅(gui)(gui)(gui)原(yuan)子上通常連有(you)兩個有(you)機基團的(de)(de)(de)橡(xiang)膠。普(pu)通的(de)(de)(de)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠主要由含甲基和(he)少量乙烯基的(de)(de)(de)硅(gui)(gui)(gui)氧鏈節組(zu)成。苯基的(de)(de)(de)引入可(ke)(ke)提高硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠的(de)(de)(de)耐(nai)(nai)高、低溫(wen)性(xing)能，三氟丙基及氰基的(de)(de)(de)引入則可(ke)(ke)提高硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠的(de)(de)(de)耐(nai)(nai)溫(wen)及耐(nai)(nai)油(you)性(xing)能。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠耐(nai)(nai)低溫(wen)性(xing)能良好，一(yi)般在(zai)-55℃下仍能工作(zuo)。引入苯基后，可(ke)(ke)達(da)-73℃。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠的(de)(de)(de)耐(nai)(nai)熱性(xing)能也很突(tu)出，在(zai)180℃下可(ke)(ke)長期(qi)工作(zuo)，稍高于(yu)200℃也能承受(shou)數(shu)周或更長時間仍有(you)彈性(xing)，瞬時可(ke)(ke)耐(nai)(nai)300℃以上的(de)(de)(de)高溫(wen)。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠的(de)(de)(de)透氣性(xing)好，氧氣透過(guo)率在(zai)合成聚合物中是較高的(de)(de)(de)。此(ci)外，硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠還具有(you)生理惰(duo)性(xing)、不會(hui)導致(zhi)凝血的(de)(de)(de)突(tu)出特性(xing)，因此(ci)在(zai)醫用領域應(ying)用廣泛(fan)。

主要品種

硅(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)分(fen)(fen)類(lei)的(de)(de)方法很多(duo)，通(tong)常按(an)固化(hua)前的(de)(de)形態分(fen)(fen)為(wei)固體硅(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)和液體硅(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)；按(an)硫化(hua)溫度分(fen)(fen)為(wei)室溫硫化(hua)硅(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)，高溫硫化(hua)硅(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)；按(an)所(suo)用單體的(de)(de)不同，可分(fen)(fen)為(wei)甲(jia)基乙(yi)烯基硅(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)，甲(jia)基苯(ben)基乙(yi)烯基硅(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)、氟(fu)硅(gui)(gui)(gui)，腈硅(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)等(deng)(deng)；按(an)性能和用途的(de)(de)不同又可分(fen)(fen)為(wei)通(tong)用型(xing)(xing)(xing)、超(chao)耐(nai)低溫型(xing)(xing)(xing)、超(chao)耐(nai)高溫型(xing)(xing)(xing)、高強力型(xing)(xing)(xing)、耐(nai)油型(xing)(xing)(xing)、醫用型(xing)(xing)(xing)等(deng)(deng)等(deng)(deng)。

發展史

硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)早期是由美國以三氯(lv)化(hua)(hua)鐵為催(cui)化(hua)(hua)劑合成的(de)(de)(de)。1945年(nian)(nian)，硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)產(chan)品問世。1948年(nian)(nian)，采用高比(bi)表(biao)面積的(de)(de)(de)氣(qi)相(xiang)法(fa)白炭黑補強的(de)(de)(de)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)研制成功，使硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)性能躍升到實用階段，奠(dian)定了現(xian)代硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)生產(chan)技術(shu)的(de)(de)(de)基礎。從二(er)甲基二(er)氯(lv)硅(gui)烷合成開始(shi)(shi)生產(chan)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)國家有美國。俄羅斯、德國、日本(ben)、韓國和(he)中(zhong)(zhong)國等。中(zhong)(zhong)國硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)工業化(hua)(hua)研究始(shi)(shi)于1957年(nian)(nian)，多家研究所和(he)企(qi)業陸(lu)續開發出各種(zhong)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)。到2003年(nian)(nian)底，中(zhong)(zhong)國硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)生產(chan)能力為135千(qian)噸(dun)，其中(zhong)(zhong)高溫膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)100千(qian)噸(dun)。

高溫硫化硅橡膠

高(gao)(gao)溫硫(liu)化硅橡膠是(shi)指(zhi)聚(ju)硅氧(yang)(yang)烷變成彈(dan)性體的(de)(de)過程是(shi)經(jing)過高(gao)(gao)溫（110-170℃）硫(liu)化成型的(de)(de)。它(ta)主(zhu)要(yao)以高(gao)(gao)分子量(liang)的(de)(de)聚(ju)甲基乙烯基硅氧(yang)(yang)烷為(wei)生膠，混入補強(qiang)(qiang)(qiang)填(tian)料(liao)、硫(liu)化劑(ji)等，在加(jia)熱加(jia)壓(ya)下硫(liu)化成彈(dan)性體。硅橡膠的(de)(de)補強(qiang)(qiang)(qiang)主(zhu)要(yao)是(shi)各種(zhong)(zhong)類型的(de)(de)白炭黑，可(ke)使硫(liu)化膠的(de)(de)強(qiang)(qiang)(qiang)度(du)增加(jia)數十倍。有時為(wei)了降低成本或改善膠料(liao)性能(neng)(neng)及賦予硫(liu)化膠各種(zhong)(zhong)特殊的(de)(de)性能(neng)(neng)，也加(jia)入相應(ying)的(de)(de)各種(zhong)(zhong)添加(jia)劑(ji)。硫(liu)化劑(ji)是(shi)各種(zhong)(zhong)有機過氧(yang)(yang)化物(wu)或加(jia)成反(fan)應(ying)催化劑(ji)。

加(jia)工成型方法(fa)如圖所(suo)示。一(yi)次(ci)硫(liu)化(hua)的(de)(de)目(mu)的(de)(de)是(shi)進行(xing)高分子鏈的(de)(de)交聯反應；二次(ci)硫(liu)化(hua)的(de)(de)目(mu)的(de)(de)是(shi)進行(xing)補(bu)充(chong)交聯、驅(qu)除硫(liu)化(hua)劑(ji)分解(jie)產物和(he)其他揮發性化(hua)合物以穩(wen)定硫(liu)化(hua)膠的(de)(de)各項(xiang)性能(neng)。常用的(de)(de)設備有開放(fang)式煉(lian)膠機(ji)、捏(nie)合機(ji)及真(zhen)空密煉(lian)機(ji)。

主要性能

（1）高(gao)溫(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)能(neng)。硅(gui)橡(xiang)膠顯(xian)(xian)著的(de)(de)(de)(de)(de)特(te)征(zheng)是高(gao)溫(wen)(wen)穩定(ding)性(xing)(xing)(xing)，雖然常(chang)(chang)溫(wen)(wen)下(xia)(xia)硅(gui)橡(xiang)膠的(de)(de)(de)(de)(de)強(qiang)度僅是天然橡(xiang)膠或某些合成(cheng)橡(xiang)膠的(de)(de)(de)(de)(de)一半，但在200℃以上的(de)(de)(de)(de)(de)高(gao)溫(wen)(wen)環境下(xia)(xia)，硅(gui)橡(xiang)膠仍能(neng)保(bao)持一定(ding)的(de)(de)(de)(de)(de)柔韌性(xing)(xing)(xing)、回彈性(xing)(xing)(xing)和表(biao)面硬度，且力學性(xing)(xing)(xing)能(neng)無明顯(xian)(xian)變化(hua)。（2）低(di)(di)溫(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)能(neng)硅(gui)橡(xiang)膠的(de)(de)(de)(de)(de)玻璃化(hua)溫(wen)(wen)度一般(ban)為-70~-50℃，特(te)殊配方可達-100℃，表(biao)明其(qi)(qi)低(di)(di)溫(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)能(neng)優異。這對(dui)航空、宇航工(gong)業(ye)的(de)(de)(de)(de)(de)意(yi)義重大。（3）耐候(hou)(hou)性(xing)(xing)(xing)硅(gui)橡(xiang)膠中Si-O-Si鍵對(dui)氧(yang)、臭(chou)氧(yang)及(ji)紫外(wai)線等十(shi)分穩定(ding)，在不(bu)加(jia)任何添(tian)加(jia)劑的(de)(de)(de)(de)(de)情況下(xia)(xia)，就(jiu)具(ju)有(you)(you)優良的(de)(de)(de)(de)(de)耐候(hou)(hou)性(xing)(xing)(xing)。（4）電(dian)氣(qi)性(xing)(xing)(xing)能(neng)。硅(gui)橡(xiang)膠具(ju)有(you)(you)優異的(de)(de)(de)(de)(de)絕緣性(xing)(xing)(xing)能(neng)，耐電(dian)暈性(xing)(xing)(xing)和耐電(dian)弧性(xing)(xing)(xing)也非常(chang)(chang)好。（5）物(wu)理(li)機械性(xing)(xing)(xing)能(neng)。硅(gui)橡(xiang)膠常(chang)(chang)溫(wen)(wen)下(xia)(xia)的(de)(de)(de)(de)(de)物(wu)理(li)機械性(xing)(xing)(xing)能(neng)比(bi)通用(yong)橡(xiang)膠差，但在150℃的(de)(de)(de)(de)(de)高(gao)溫(wen)(wen)和-50℃的(de)(de)(de)(de)(de)低(di)(di)溫(wen)(wen)下(xia)(xia)，其(qi)(qi)物(wu)理(li)機械性(xing)(xing)(xing)能(neng)優于通用(yong)橡(xiang)膠。（6）耐油及(ji)化(hua)學試劑性(xing)(xing)(xing)。普通硅(gui)橡(xiang)膠具(ju)有(you)(you)中等的(de)(de)(de)(de)(de)耐油、耐溶劑性(xing)(xing)(xing)能(neng)。（7）氣(qi)體(ti)(ti)透(tou)過性(xing)(xing)(xing)能(neng)。室(shi)溫(wen)(wen)下(xia)(xia)硅(gui)橡(xiang)膠對(dui)空氣(qi)、氮、氧(yang)、二氧(yang)化(hua)碳等氣(qi)體(ti)(ti)的(de)(de)(de)(de)(de)透(tou)氣(qi)性(xing)(xing)(xing)比(bi)天然橡(xiang)膠高(gao)出30-50倍。（8）生理(li)惰性(xing)(xing)(xing)。硅(gui)橡(xiang)膠無毒，無味，無嗅，與人體(ti)(ti)組織不(bu)粘連，具(ju)有(you)(you)抗凝血作用(yong)，對(dui)肌體(ti)(ti)組織的(de)(de)(de)(de)(de)反應性(xing)(xing)(xing)非常(chang)(chang)少。特(te)別適合作為醫用(yong)材料。

硅橡膠的用量

據中國(guo)(guo)汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)工(gong)業(ye)(ye)協會統計，2012年，汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)產(chan)(chan)銷分別(bie)達(da)到(dao)1927.18萬輛和(he)(he)1930.64萬輛，同(tong)比分別(bie)增(zeng)長4.63%和(he)(he)4.33%，汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)工(gong)業(ye)(ye)硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)用量(liang)約達(da)2.0萬t。根據觀研天下的(de)(de)(de)新(xin)研究，增(zeng)加有機硅(gui)材料在汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)零部(bu)件方面(mian)的(de)(de)(de)用量(liang)，可(ke)以大幅度提(ti)高汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)的(de)(de)(de)安全性能，因此(ci)，汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)產(chan)(chan)量(liang)和(he)(he)單車(che)(che)(che)用量(liang)水(shui)平的(de)(de)(de)提(ti)高都將(jiang)推動(dong)汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)工(gong)業(ye)(ye)對硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)需求的(de)(de)(de)增(zeng)加。國(guo)(guo)家鼓(gu)勵自(zi)主品(pin)(pin)牌的(de)(de)(de)汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)發展，關(guan)(guan)鍵汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)零部(bu)件實現自(zi)主化(hua)，《2012年度黨政機關(guan)(guan)公務(wu)用車(che)(che)(che)選用車(che)(che)(che)型目錄（征求意見稿）》為(wei)自(zi)主品(pin)(pin)牌擴大在政府采購(gou)的(de)(de)(de)市場(chang)份額，為(wei)改變目前國(guo)(guo)內政府采購(gou)以合資(zi)品(pin)(pin)牌產(chan)(chan)品(pin)(pin)為(wei)主的(de)(de)(de)局(ju)面(mian)提(ti)供了保障(zhang)。促進自(zi)主品(pin)(pin)牌發展，國(guo)(guo)產(chan)(chan)汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)業(ye)(ye)的(de)(de)(de)繁榮將(jiang)為(wei)汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)應用提(ti)供有力保障(zhang)。預測未來(lai)3年，我國(guo)(guo)室溫硫化(hua)硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)在汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)行業(ye)(ye)將(jiang)以年均(jun)20%增(zeng)長。

此外，硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)是重要的(de)(de)非(fei)石(shi)(shi)油(you)(you)基(ji)合(he)成橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)，約(yue)占非(fei)石(shi)(shi)油(you)(you)基(ji)合(he)成橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)消費量的(de)(de)98%。但(dan)因為(wei)(wei)石(shi)(shi)油(you)(you)價格的(de)(de)大幅上漲，同(tong)(tong)時我(wo)國(guo)在硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)關鍵原(yuan)料有(you)(you)機(ji)(ji)(ji)硅(gui)(gui)(gui)單體的(de)(de)生產(chan)技(ji)術方(fang)(fang)面取得突(tu)破，有(you)(you)機(ji)(ji)(ji)硅(gui)(gui)(gui)單體的(de)(de)生產(chan)技(ji)術在2005年(nian)前(qian)被幾家跨國(guo)公司壟斷，但(dan)目前(qian)我(wo)國(guo)已發展(zhan)成為(wei)(wei)全球有(you)(you)機(ji)(ji)(ji)硅(gui)(gui)(gui)單體第1大國(guo)，這(zhe)2個方(fang)(fang)面原(yuan)因使硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)價格從2011年(nian)起(qi)開始低(di)于石(shi)(shi)油(you)(you)基(ji)合(he)成橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)，僅約(yue)為(wei)(wei)大宗石(shi)(shi)油(you)(you)基(ji)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)80%～90%，成為(wei)(wei)廉價的(de)(de)合(he)成橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)，并(bing)開始大規模替代(dai)石(shi)(shi)油(you)(you)基(ji)合(he)成橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)。這(zhe)將極大拓(tuo)展(zhan)有(you)(you)機(ji)(ji)(ji)硅(gui)(gui)(gui)產(chan)業的(de)(de)市場(chang)空(kong)間，同(tong)(tong)時將帶動硅(gui)(gui)(gui)油(you)(you)、硅(gui)(gui)(gui)烷偶聯劑和硅(gui)(gui)(gui)樹脂等其他有(you)(you)機(ji)(ji)(ji)硅(gui)(gui)(gui)產(chan)品的(de)(de)消費。