硅橡膠是(shi)指主鏈(lian)(lian)由硅(gui)和氧原子交替(ti)構(gou)成(cheng)，硅(gui)原子上通常連(lian)有(you)(you)兩個有(you)(you)機基(ji)團的(de)(de)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)。普通的(de)(de)硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)主要由含甲(jia)基(ji)和少量乙烯基(ji)的(de)(de)硅(gui)氧鏈(lian)(lian)節(jie)組成(cheng)。苯(ben)基(ji)的(de)(de)引入可(ke)(ke)提(ti)高(gao)(gao)硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)耐(nai)(nai)高(gao)(gao)、低溫(wen)性(xing)(xing)能(neng)，三氟丙基(ji)及氰基(ji)的(de)(de)引入則可(ke)(ke)提(ti)高(gao)(gao)硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)耐(nai)(nai)溫(wen)及耐(nai)(nai)油(you)性(xing)(xing)能(neng)。硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)耐(nai)(nai)低溫(wen)性(xing)(xing)能(neng)良好(hao)，一般在-55℃下仍能(neng)工(gong)作。引入苯(ben)基(ji)后(hou)，可(ke)(ke)達(da)-73℃。硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)耐(nai)(nai)熱性(xing)(xing)能(neng)也很突(tu)出，在180℃下可(ke)(ke)長期工(gong)作，稍(shao)高(gao)(gao)于200℃也能(neng)承受數(shu)周或更長時(shi)間仍有(you)(you)彈性(xing)(xing)，瞬時(shi)可(ke)(ke)耐(nai)(nai)300℃以上的(de)(de)高(gao)(gao)溫(wen)。硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)透氣性(xing)(xing)好(hao)，氧氣透過(guo)率在合(he)成(cheng)聚合(he)物(wu)中是(shi)較高(gao)(gao)的(de)(de)。此(ci)外，硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)還具有(you)(you)生(sheng)理惰性(xing)(xing)、不會導致凝(ning)血(xue)的(de)(de)突(tu)出特性(xing)(xing)，因(yin)此(ci)在醫(yi)用領域應(ying)用廣泛。

主要品種

硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠分類的方法很多，通常(chang)按固化(hua)(hua)前(qian)的形態分為(wei)(wei)固體硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠和(he)液體硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠；按硫化(hua)(hua)溫(wen)度分為(wei)(wei)室溫(wen)硫化(hua)(hua)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠，高(gao)溫(wen)硫化(hua)(hua)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠；按所(suo)用(yong)單體的不(bu)同，可(ke)分為(wei)(wei)甲(jia)基(ji)乙烯基(ji)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠，甲(jia)基(ji)苯(ben)基(ji)乙烯基(ji)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠、氟硅(gui)(gui)，腈硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠等(deng)(deng)；按性能和(he)用(yong)途的不(bu)同又可(ke)分為(wei)(wei)通用(yong)型(xing)、超(chao)耐(nai)低溫(wen)型(xing)、超(chao)耐(nai)高(gao)溫(wen)型(xing)、高(gao)強力型(xing)、耐(nai)油(you)型(xing)、醫用(yong)型(xing)等(deng)(deng)等(deng)(deng)。

發展史

硅(gui)橡(xiang)膠早期(qi)是由美國(guo)(guo)以三(san)氯化(hua)(hua)鐵為(wei)催(cui)化(hua)(hua)劑(ji)合成(cheng)的(de)。1945年，硅(gui)橡(xiang)膠產(chan)品問世(shi)。1948年，采用高比表面積的(de)氣相法白炭(tan)黑(hei)補(bu)強的(de)硅(gui)橡(xiang)膠研(yan)制(zhi)成(cheng)功，使硅(gui)橡(xiang)膠的(de)性能躍升(sheng)到實(shi)用階段(duan)，奠(dian)定了現代(dai)硅(gui)橡(xiang)膠生(sheng)產(chan)技術的(de)基(ji)礎。從二(er)(er)甲基(ji)二(er)(er)氯硅(gui)烷合成(cheng)開(kai)始(shi)生(sheng)產(chan)硅(gui)橡(xiang)膠的(de)國(guo)(guo)家(jia)有(you)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)橡(xiang)膠的(de)工業化(hua)(hua)研(yan)究(jiu)始(shi)于1957年，多(duo)家(jia)研(yan)究(jiu)所(suo)和企業陸續(xu)開(kai)發出各種硅(gui)橡(xiang)膠。到2003年底(di)，中(zhong)國(guo)(guo)硅(gui)橡(xiang)膠生(sheng)產(chan)能力(li)為(wei)135千噸(dun)，其中(zhong)高溫膠100千噸(dun)。

高溫硫化硅橡膠

高(gao)(gao)溫(wen)硫化(hua)硅橡(xiang)膠(jiao)(jiao)是指聚硅氧(yang)烷變成(cheng)彈(dan)性(xing)體的(de)(de)過(guo)程是經過(guo)高(gao)(gao)溫(wen)（110-170℃）硫化(hua)成(cheng)型的(de)(de)。它(ta)主要(yao)以(yi)高(gao)(gao)分子量的(de)(de)聚甲基(ji)乙烯基(ji)硅氧(yang)烷為(wei)生膠(jiao)(jiao)，混(hun)入(ru)補強填(tian)料(liao)、硫化(hua)劑等，在加熱加壓下硫化(hua)成(cheng)彈(dan)性(xing)體。硅橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)補強主要(yao)是各(ge)(ge)種(zhong)類型的(de)(de)白炭黑，可(ke)使硫化(hua)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)強度增加數(shu)十(shi)倍(bei)。有(you)時為(wei)了降低(di)成(cheng)本或(huo)改善(shan)膠(jiao)(jiao)料(liao)性(xing)能及賦予(yu)硫化(hua)膠(jiao)(jiao)各(ge)(ge)種(zhong)特殊(shu)的(de)(de)性(xing)能，也加入(ru)相(xiang)應的(de)(de)各(ge)(ge)種(zhong)添加劑。硫化(hua)劑是各(ge)(ge)種(zhong)有(you)機過(guo)氧(yang)化(hua)物或(huo)加成(cheng)反應催化(hua)劑。

加工成型方法如圖所(suo)示。一(yi)次硫(liu)(liu)(liu)化(hua)(hua)的(de)(de)(de)目的(de)(de)(de)是(shi)進(jin)行(xing)高分(fen)子鏈的(de)(de)(de)交聯反應(ying)；二次硫(liu)(liu)(liu)化(hua)(hua)的(de)(de)(de)目的(de)(de)(de)是(shi)進(jin)行(xing)補充交聯、驅除硫(liu)(liu)(liu)化(hua)(hua)劑分(fen)解產物和其他揮發性化(hua)(hua)合物以(yi)穩定硫(liu)(liu)(liu)化(hua)(hua)膠(jiao)的(de)(de)(de)各(ge)項性能。常用的(de)(de)(de)設備有開(kai)放(fang)式煉(lian)膠(jiao)機、捏合機及真(zhen)空(kong)密煉(lian)機。

主要性能

（1）高(gao)(gao)溫(wen)(wen)(wen)性(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)顯(xian)著的(de)(de)(de)(de)特征是高(gao)(gao)溫(wen)(wen)(wen)穩(wen)定性(xing)(xing)，雖(sui)然(ran)常(chang)溫(wen)(wen)(wen)下(xia)(xia)硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)強(qiang)度(du)僅是天然(ran)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)或某些合成橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)一半，但(dan)在(zai)200℃以上的(de)(de)(de)(de)高(gao)(gao)溫(wen)(wen)(wen)環(huan)境下(xia)(xia)，硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)仍能(neng)(neng)(neng)保持一定的(de)(de)(de)(de)柔韌性(xing)(xing)、回(hui)彈性(xing)(xing)和(he)表面硬度(du)，且(qie)力學性(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)無(wu)明(ming)顯(xian)變化(hua)。（2）低(di)溫(wen)(wen)(wen)性(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)玻璃化(hua)溫(wen)(wen)(wen)度(du)一般為(wei)-70~-50℃，特殊配方(fang)可達-100℃，表明(ming)其低(di)溫(wen)(wen)(wen)性(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)優異。這對航(hang)空(kong)、宇航(hang)工業(ye)的(de)(de)(de)(de)意(yi)義重大(da)。（3）耐候性(xing)(xing)硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)中(zhong)Si-O-Si鍵對氧、臭氧及紫外(wai)線等十分穩(wen)定，在(zai)不(bu)加(jia)任何(he)添加(jia)劑(ji)的(de)(de)(de)(de)情況下(xia)(xia)，就具有(you)(you)(you)優良(liang)的(de)(de)(de)(de)耐候性(xing)(xing)。（4）電(dian)氣(qi)性(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)具有(you)(you)(you)優異的(de)(de)(de)(de)絕緣性(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)，耐電(dian)暈性(xing)(xing)和(he)耐電(dian)弧性(xing)(xing)也非常(chang)好(hao)。（5）物(wu)理(li)(li)機(ji)(ji)械(xie)性(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)常(chang)溫(wen)(wen)(wen)下(xia)(xia)的(de)(de)(de)(de)物(wu)理(li)(li)機(ji)(ji)械(xie)性(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)比通用(yong)(yong)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)差(cha)，但(dan)在(zai)150℃的(de)(de)(de)(de)高(gao)(gao)溫(wen)(wen)(wen)和(he)-50℃的(de)(de)(de)(de)低(di)溫(wen)(wen)(wen)下(xia)(xia)，其物(wu)理(li)(li)機(ji)(ji)械(xie)性(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)優于通用(yong)(yong)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)。（6）耐油及化(hua)學試劑(ji)性(xing)(xing)。普通硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)具有(you)(you)(you)中(zhong)等的(de)(de)(de)(de)耐油、耐溶(rong)劑(ji)性(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。（7）氣(qi)體(ti)(ti)透過性(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。室溫(wen)(wen)(wen)下(xia)(xia)硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)對空(kong)氣(qi)、氮、氧、二氧化(hua)碳等氣(qi)體(ti)(ti)的(de)(de)(de)(de)透氣(qi)性(xing)(xing)比天然(ran)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)高(gao)(gao)出(chu)30-50倍。（8）生理(li)(li)惰(duo)性(xing)(xing)。硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)無(wu)毒，無(wu)味，無(wu)嗅，與人體(ti)(ti)組織(zhi)(zhi)不(bu)粘(zhan)連，具有(you)(you)(you)抗凝(ning)血作用(yong)(yong)，對肌體(ti)(ti)組織(zhi)(zhi)的(de)(de)(de)(de)反應性(xing)(xing)非常(chang)少(shao)。特別適合作為(wei)醫用(yong)(yong)材料。

硅橡膠的用量

據中國汽(qi)(qi)車(che)工業(ye)協會統(tong)計，2012年，汽(qi)(qi)車(che)產(chan)銷分(fen)(fen)別達到1927.18萬(wan)輛和(he)1930.64萬(wan)輛，同比分(fen)(fen)別增長4.63%和(he)4.33%，汽(qi)(qi)車(che)工業(ye)硅(gui)橡膠的(de)用(yong)(yong)(yong)量約(yue)達2.0萬(wan)t。根據觀研(yan)天(tian)下(xia)的(de)新(xin)研(yan)究，增加有機硅(gui)材料在(zai)汽(qi)(qi)車(che)零部(bu)件方面的(de)用(yong)(yong)(yong)量，可以(yi)大幅度提(ti)高汽(qi)(qi)車(che)的(de)安全性能(neng)，因(yin)此，汽(qi)(qi)車(che)產(chan)量和(he)單車(che)用(yong)(yong)(yong)量水(shui)平(ping)的(de)提(ti)高都(dou)將推動汽(qi)(qi)車(che)工業(ye)對硅(gui)橡膠需求的(de)增加。國家(jia)鼓勵自(zi)主(zhu)品(pin)牌的(de)汽(qi)(qi)車(che)發展(zhan)，關(guan)鍵汽(qi)(qi)車(che)零部(bu)件實(shi)現自(zi)主(zhu)化，《2012年度黨政機關(guan)公務(wu)用(yong)(yong)(yong)車(che)選用(yong)(yong)(yong)車(che)型目錄（征求意見稿）》為(wei)自(zi)主(zhu)品(pin)牌擴大在(zai)政府采(cai)購的(de)市場(chang)份額，為(wei)改變(bian)目前國內政府采(cai)購以(yi)合資品(pin)牌產(chan)品(pin)為(wei)主(zhu)的(de)局面提(ti)供(gong)了(le)保(bao)障。促進自(zi)主(zhu)品(pin)牌發展(zhan)，國產(chan)汽(qi)(qi)車(che)業(ye)的(de)繁榮將為(wei)汽(qi)(qi)車(che)膠的(de)應用(yong)(yong)(yong)提(ti)供(gong)有力(li)保(bao)障。預測未來3年，我國室溫(wen)硫化硅(gui)橡膠在(zai)汽(qi)(qi)車(che)行(xing)業(ye)將以(yi)年均20%增長。

此外，硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠是重要的(de)(de)非石(shi)(shi)(shi)(shi)油基(ji)合成(cheng)橡(xiang)(xiang)膠，約(yue)占非石(shi)(shi)(shi)(shi)油基(ji)合成(cheng)橡(xiang)(xiang)膠消費(fei)量的(de)(de)98%。但因為(wei)石(shi)(shi)(shi)(shi)油價(jia)格的(de)(de)大(da)幅上漲，同時我國(guo)在(zai)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠的(de)(de)關鍵原(yuan)料有機(ji)硅(gui)單體(ti)的(de)(de)生產(chan)技術(shu)方面取得突破，有機(ji)硅(gui)單體(ti)的(de)(de)生產(chan)技術(shu)在(zai)2005年前被(bei)幾家跨國(guo)公司壟(long)斷，但目(mu)前我國(guo)已(yi)發展(zhan)成(cheng)為(wei)全球有機(ji)硅(gui)單體(ti)第(di)1大(da)國(guo)，這2個方面原(yuan)因使(shi)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠的(de)(de)價(jia)格從2011年起開始低于石(shi)(shi)(shi)(shi)油基(ji)合成(cheng)橡(xiang)(xiang)膠，僅約(yue)為(wei)大(da)宗石(shi)(shi)(shi)(shi)油基(ji)橡(xiang)(xiang)膠的(de)(de)80%～90%，成(cheng)為(wei)廉價(jia)的(de)(de)合成(cheng)橡(xiang)(xiang)膠，并開始大(da)規(gui)模替代石(shi)(shi)(shi)(shi)油基(ji)合成(cheng)橡(xiang)(xiang)膠。這將(jiang)極大(da)拓(tuo)展(zhan)有機(ji)硅(gui)產(chan)業的(de)(de)市場空間，同時將(jiang)帶動(dong)硅(gui)油、硅(gui)烷(wan)偶聯劑(ji)和硅(gui)樹脂等其他有機(ji)硅(gui)產(chan)品的(de)(de)消費(fei)。