硅橡膠是(shi)指主鏈(lian)由硅(gui)(gui)(gui)(gui)和氧(yang)原(yuan)子交替構成，硅(gui)(gui)(gui)(gui)原(yuan)子上(shang)通常連(lian)有(you)(you)兩個有(you)(you)機基團的(de)(de)橡(xiang)膠。普通的(de)(de)硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠主要由含甲(jia)基和少量乙(yi)烯基的(de)(de)硅(gui)(gui)(gui)(gui)氧(yang)鏈(lian)節組(zu)成。苯基的(de)(de)引(yin)入可(ke)提高硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠的(de)(de)耐(nai)高、低(di)溫(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)，三氟丙基及氰基的(de)(de)引(yin)入則可(ke)提高硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠的(de)(de)耐(nai)溫(wen)及耐(nai)油性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)。硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠耐(nai)低(di)溫(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)良(liang)好(hao)，一般在(zai)-55℃下仍能(neng)工(gong)作(zuo)。引(yin)入苯基后(hou)，可(ke)達-73℃。硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠的(de)(de)耐(nai)熱性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)也很(hen)突出，在(zai)180℃下可(ke)長期(qi)工(gong)作(zuo)，稍高于(yu)200℃也能(neng)承受數周或更長時(shi)間仍有(you)(you)彈性(xing)(xing)(xing)(xing)，瞬時(shi)可(ke)耐(nai)300℃以上(shang)的(de)(de)高溫(wen)。硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠的(de)(de)透(tou)氣(qi)(qi)性(xing)(xing)(xing)(xing)好(hao)，氧(yang)氣(qi)(qi)透(tou)過率在(zai)合成聚合物中是(shi)較高的(de)(de)。此外，硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠還具有(you)(you)生(sheng)理惰(duo)性(xing)(xing)(xing)(xing)、不會導致凝血的(de)(de)突出特性(xing)(xing)(xing)(xing)，因此在(zai)醫用領(ling)域應用廣泛(fan)。

主要品種

硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)分類的(de)方法很多，通(tong)常按固(gu)(gu)化(hua)前的(de)形態分為(wei)固(gu)(gu)體(ti)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)和液體(ti)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)；按硫化(hua)溫(wen)度分為(wei)室溫(wen)硫化(hua)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)，高(gao)溫(wen)硫化(hua)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)；按所用(yong)單(dan)體(ti)的(de)不同，可(ke)分為(wei)甲基(ji)(ji)乙烯基(ji)(ji)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)，甲基(ji)(ji)苯基(ji)(ji)乙烯基(ji)(ji)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)、氟(fu)硅(gui)(gui)，腈(jing)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)等；按性能和用(yong)途的(de)不同又可(ke)分為(wei)通(tong)用(yong)型(xing)、超耐低溫(wen)型(xing)、超耐高(gao)溫(wen)型(xing)、高(gao)強力型(xing)、耐油型(xing)、醫用(yong)型(xing)等等。

發展史

硅橡(xiang)(xiang)膠(jiao)早期是由美國(guo)(guo)以三氯化(hua)(hua)鐵為催化(hua)(hua)劑合(he)成的(de)(de)。1945年，硅橡(xiang)(xiang)膠(jiao)產品問世(shi)。1948年，采用(yong)高(gao)比(bi)表面積的(de)(de)氣相法白炭黑補(bu)強的(de)(de)硅橡(xiang)(xiang)膠(jiao)研制成功，使硅橡(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)性能躍升到實用(yong)階(jie)段，奠定了現代硅橡(xiang)(xiang)膠(jiao)生產技術的(de)(de)基礎。從二(er)甲基二(er)氯硅烷(wan)合(he)成開始(shi)生產硅橡(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)國(guo)(guo)家(jia)有(you)美國(guo)(guo)。俄羅斯、德國(guo)(guo)、日(ri)本、韓國(guo)(guo)和中(zhong)國(guo)(guo)等。中(zhong)國(guo)(guo)硅橡(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)工業(ye)化(hua)(hua)研究始(shi)于1957年，多家(jia)研究所和企業(ye)陸續開發出各(ge)種硅橡(xiang)(xiang)膠(jiao)。到2003年底，中(zhong)國(guo)(guo)硅橡(xiang)(xiang)膠(jiao)生產能力(li)為135千噸，其中(zhong)高(gao)溫(wen)膠(jiao)100千噸。

高溫硫化硅橡膠

高溫硫化(hua)硅橡膠是(shi)指聚硅氧烷變成(cheng)彈(dan)性(xing)體(ti)的(de)過程(cheng)是(shi)經過高溫（110-170℃）硫化(hua)成(cheng)型的(de)。它主(zhu)要(yao)以高分子量的(de)聚甲基(ji)乙烯基(ji)硅氧烷為生膠，混(hun)入補(bu)強(qiang)填(tian)料、硫化(hua)劑等，在加(jia)熱加(jia)壓下(xia)硫化(hua)成(cheng)彈(dan)性(xing)體(ti)。硅橡膠的(de)補(bu)強(qiang)主(zhu)要(yao)是(shi)各種類型的(de)白炭黑，可使硫化(hua)膠的(de)強(qiang)度(du)增(zeng)加(jia)數十倍。有時為了降低成(cheng)本或改善膠料性(xing)能(neng)及賦予硫化(hua)膠各種特殊的(de)性(xing)能(neng)，也加(jia)入相(xiang)應的(de)各種添加(jia)劑。硫化(hua)劑是(shi)各種有機(ji)過氧化(hua)物或加(jia)成(cheng)反應催化(hua)劑。

加工成型方法如圖所示。一次硫(liu)(liu)化(hua)的目的是進(jin)行(xing)高分子鏈的交(jiao)聯(lian)反應；二(er)次硫(liu)(liu)化(hua)的目的是進(jin)行(xing)補(bu)充交(jiao)聯(lian)、驅除硫(liu)(liu)化(hua)劑(ji)分解產物和其他揮發性(xing)化(hua)合物以穩定硫(liu)(liu)化(hua)膠的各(ge)項性(xing)能。常用的設備有開放式(shi)煉(lian)膠機(ji)、捏(nie)合機(ji)及真空密煉(lian)機(ji)。

主要性能

（1）高(gao)(gao)溫性(xing)能(neng)。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)顯著的(de)特征(zheng)是高(gao)(gao)溫穩定性(xing)，雖然(ran)常(chang)溫下硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)強(qiang)度(du)僅是天(tian)然(ran)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)或某些合(he)成橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)一半，但(dan)(dan)在(zai)200℃以上的(de)高(gao)(gao)溫環境下，硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)仍能(neng)保(bao)持(chi)一定的(de)柔韌性(xing)、回彈性(xing)和(he)表面硬度(du)，且力學性(xing)能(neng)無(wu)(wu)明(ming)顯變化(hua)(hua)。（2）低(di)溫性(xing)能(neng)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)玻(bo)璃化(hua)(hua)溫度(du)一般為(wei)-70~-50℃，特殊配方可達-100℃，表明(ming)其(qi)低(di)溫性(xing)能(neng)優(you)異。這(zhe)對航空(kong)、宇航工(gong)業的(de)意(yi)義重大。（3）耐(nai)(nai)(nai)(nai)候(hou)性(xing)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)中Si-O-Si鍵對氧、臭氧及紫外(wai)線等(deng)十分(fen)穩定，在(zai)不加任何添加劑的(de)情況下，就具有優(you)良的(de)耐(nai)(nai)(nai)(nai)候(hou)性(xing)。（4）電氣(qi)(qi)性(xing)能(neng)。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)具有優(you)異的(de)絕緣性(xing)能(neng)，耐(nai)(nai)(nai)(nai)電暈性(xing)和(he)耐(nai)(nai)(nai)(nai)電弧性(xing)也(ye)非常(chang)好(hao)。（5）物(wu)(wu)理(li)(li)機械(xie)(xie)性(xing)能(neng)。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)常(chang)溫下的(de)物(wu)(wu)理(li)(li)機械(xie)(xie)性(xing)能(neng)比通(tong)用(yong)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)差(cha)，但(dan)(dan)在(zai)150℃的(de)高(gao)(gao)溫和(he)-50℃的(de)低(di)溫下，其(qi)物(wu)(wu)理(li)(li)機械(xie)(xie)性(xing)能(neng)優(you)于通(tong)用(yong)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)。（6）耐(nai)(nai)(nai)(nai)油(you)及化(hua)(hua)學試劑性(xing)。普通(tong)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)具有中等(deng)的(de)耐(nai)(nai)(nai)(nai)油(you)、耐(nai)(nai)(nai)(nai)溶劑性(xing)能(neng)。（7）氣(qi)(qi)體(ti)透過性(xing)能(neng)。室溫下硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)對空(kong)氣(qi)(qi)、氮、氧、二氧化(hua)(hua)碳等(deng)氣(qi)(qi)體(ti)的(de)透氣(qi)(qi)性(xing)比天(tian)然(ran)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)高(gao)(gao)出30-50倍。（8）生(sheng)理(li)(li)惰性(xing)。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)無(wu)(wu)毒，無(wu)(wu)味，無(wu)(wu)嗅，與人體(ti)組(zu)織不粘(zhan)連，具有抗凝血作(zuo)用(yong)，對肌體(ti)組(zu)織的(de)反應性(xing)非常(chang)少。特別適合(he)作(zuo)為(wei)醫(yi)用(yong)材料。

硅橡膠的用量

據中國(guo)汽(qi)(qi)車(che)(che)工(gong)(gong)業(ye)協會(hui)統計，2012年，汽(qi)(qi)車(che)(che)產銷分別(bie)達到1927.18萬輛和(he)(he)1930.64萬輛，同(tong)比分別(bie)增(zeng)(zeng)長4.63%和(he)(he)4.33%，汽(qi)(qi)車(che)(che)工(gong)(gong)業(ye)硅(gui)橡膠(jiao)的(de)(de)用(yong)(yong)(yong)(yong)量約達2.0萬t。根據觀研(yan)天下(xia)的(de)(de)新(xin)研(yan)究，增(zeng)(zeng)加(jia)有(you)機硅(gui)材(cai)料(liao)在(zai)汽(qi)(qi)車(che)(che)零(ling)部件方面的(de)(de)用(yong)(yong)(yong)(yong)量，可以大(da)幅度提(ti)高汽(qi)(qi)車(che)(che)的(de)(de)安全性能，因此，汽(qi)(qi)車(che)(che)產量和(he)(he)單車(che)(che)用(yong)(yong)(yong)(yong)量水平的(de)(de)提(ti)高都將(jiang)推動汽(qi)(qi)車(che)(che)工(gong)(gong)業(ye)對硅(gui)橡膠(jiao)需求的(de)(de)增(zeng)(zeng)加(jia)。國(guo)家(jia)鼓勵(li)自(zi)主品牌的(de)(de)汽(qi)(qi)車(che)(che)發展，關鍵汽(qi)(qi)車(che)(che)零(ling)部件實現自(zi)主化(hua)，《2012年度黨政機關公務用(yong)(yong)(yong)(yong)車(che)(che)選用(yong)(yong)(yong)(yong)車(che)(che)型(xing)目錄（征求意(yi)見(jian)稿）》為(wei)自(zi)主品牌擴大(da)在(zai)政府采購(gou)的(de)(de)市場份額，為(wei)改(gai)變目前國(guo)內政府采購(gou)以合資品牌產品為(wei)主的(de)(de)局面提(ti)供了保(bao)障。促進(jin)自(zi)主品牌發展，國(guo)產汽(qi)(qi)車(che)(che)業(ye)的(de)(de)繁(fan)榮將(jiang)為(wei)汽(qi)(qi)車(che)(che)膠(jiao)的(de)(de)應(ying)用(yong)(yong)(yong)(yong)提(ti)供有(you)力保(bao)障。預(yu)測未(wei)來3年，我國(guo)室(shi)溫硫(liu)化(hua)硅(gui)橡膠(jiao)在(zai)汽(qi)(qi)車(che)(che)行業(ye)將(jiang)以年均(jun)20%增(zeng)(zeng)長。

此外，硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)是重要的(de)非(fei)石油(you)(you)基(ji)(ji)合成(cheng)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)，約占非(fei)石油(you)(you)基(ji)(ji)合成(cheng)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)消費(fei)(fei)量的(de)98%。但因為石油(you)(you)價格的(de)大(da)幅上漲，同(tong)時(shi)我國(guo)在硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)關(guan)鍵原料有(you)機硅(gui)單體(ti)的(de)生(sheng)(sheng)產(chan)技術(shu)(shu)方(fang)面(mian)取得突破，有(you)機硅(gui)單體(ti)的(de)生(sheng)(sheng)產(chan)技術(shu)(shu)在2005年前被幾家(jia)跨國(guo)公司壟斷，但目前我國(guo)已發展成(cheng)為全球有(you)機硅(gui)單體(ti)第1大(da)國(guo)，這2個方(fang)面(mian)原因使硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)價格從2011年起開始低于石油(you)(you)基(ji)(ji)合成(cheng)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)，僅約為大(da)宗(zong)石油(you)(you)基(ji)(ji)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)80%～90%，成(cheng)為廉價的(de)合成(cheng)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)，并開始大(da)規模替代石油(you)(you)基(ji)(ji)合成(cheng)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)。這將極大(da)拓展有(you)機硅(gui)產(chan)業的(de)市場空(kong)間(jian)，同(tong)時(shi)將帶動硅(gui)油(you)(you)、硅(gui)烷偶聯(lian)劑(ji)和硅(gui)樹脂(zhi)等其他有(you)機硅(gui)產(chan)品(pin)的(de)消費(fei)(fei)。