硅橡膠是指主鏈由硅(gui)(gui)(gui)和氧原子交替構成，硅(gui)(gui)(gui)原子上通常連有(you)兩個有(you)機基(ji)(ji)團的(de)橡(xiang)膠(jiao)。普通的(de)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)主要(yao)由含甲(jia)基(ji)(ji)和少量乙烯基(ji)(ji)的(de)硅(gui)(gui)(gui)氧鏈節組成。苯基(ji)(ji)的(de)引入(ru)可提高硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)的(de)耐(nai)(nai)高、低(di)溫性能，三氟(fu)丙基(ji)(ji)及氰基(ji)(ji)的(de)引入(ru)則(ze)可提高硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)的(de)耐(nai)(nai)溫及耐(nai)(nai)油性能。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)耐(nai)(nai)低(di)溫性能良好(hao)，一般在-55℃下仍(reng)能工作。引入(ru)苯基(ji)(ji)后，可達(da)-73℃。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)的(de)耐(nai)(nai)熱性能也(ye)很突出(chu)，在180℃下可長期(qi)工作，稍高于200℃也(ye)能承受數周(zhou)或更(geng)長時間仍(reng)有(you)彈性，瞬時可耐(nai)(nai)300℃以上的(de)高溫。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)的(de)透氣(qi)性好(hao)，氧氣(qi)透過率在合成聚合物中是較高的(de)。此(ci)外(wai)，硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)還具有(you)生理惰性、不(bu)會導致(zhi)凝血的(de)突出(chu)特性，因(yin)此(ci)在醫用領域應用廣泛(fan)。

主要品種

硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)分類(lei)的(de)方法很多，通常按固化前的(de)形態(tai)分為(wei)(wei)固體硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)和液體硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)；按硫(liu)(liu)化溫(wen)度分為(wei)(wei)室溫(wen)硫(liu)(liu)化硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)，高溫(wen)硫(liu)(liu)化硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)；按所用單(dan)體的(de)不同(tong)，可(ke)分為(wei)(wei)甲基(ji)乙烯基(ji)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)，甲基(ji)苯基(ji)乙烯基(ji)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)、氟(fu)硅(gui)(gui)，腈硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)等；按性能和用途的(de)不同(tong)又可(ke)分為(wei)(wei)通用型(xing)、超耐(nai)低溫(wen)型(xing)、超耐(nai)高溫(wen)型(xing)、高強力型(xing)、耐(nai)油型(xing)、醫(yi)用型(xing)等等。

發展史

硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)早期(qi)是由美國(guo)(guo)(guo)以三氯化鐵為催化劑合成(cheng)(cheng)的(de)(de)。1945年，硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)產(chan)品問世。1948年，采用高(gao)比表面積的(de)(de)氣(qi)相法白炭(tan)黑補(bu)強的(de)(de)硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)研(yan)制成(cheng)(cheng)功，使硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)性能躍升(sheng)到實用階(jie)段(duan)，奠(dian)定(ding)了現代硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)生產(chan)技術(shu)的(de)(de)基(ji)(ji)礎。從二甲基(ji)(ji)二氯硅(gui)烷合成(cheng)(cheng)開始生產(chan)硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)國(guo)(guo)(guo)家(jia)有美國(guo)(guo)(guo)。俄羅(luo)斯、德國(guo)(guo)(guo)、日本、韓國(guo)(guo)(guo)和(he)中(zhong)國(guo)(guo)(guo)等。中(zhong)國(guo)(guo)(guo)硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)工業化研(yan)究始于1957年，多家(jia)研(yan)究所和(he)企業陸續開發出各種硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)。到2003年底，中(zhong)國(guo)(guo)(guo)硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)生產(chan)能力為135千噸(dun)(dun)，其(qi)中(zhong)高(gao)溫膠(jiao)100千噸(dun)(dun)。

高溫硫化硅橡膠

高溫硫(liu)(liu)化(hua)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)是指聚(ju)硅(gui)氧烷變成彈性(xing)(xing)體的過程是經(jing)過高溫（110-170℃）硫(liu)(liu)化(hua)成型的。它主(zhu)要以(yi)高分子(zi)量的聚(ju)甲基(ji)(ji)乙烯基(ji)(ji)硅(gui)氧烷為生膠(jiao)，混(hun)入(ru)(ru)補強填料、硫(liu)(liu)化(hua)劑(ji)等，在加(jia)(jia)熱(re)加(jia)(jia)壓下硫(liu)(liu)化(hua)成彈性(xing)(xing)體。硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)的補強主(zhu)要是各(ge)種(zhong)(zhong)類型的白炭黑，可(ke)使硫(liu)(liu)化(hua)膠(jiao)的強度增加(jia)(jia)數十倍。有時(shi)為了降低(di)成本或(huo)改善膠(jiao)料性(xing)(xing)能及賦予硫(liu)(liu)化(hua)膠(jiao)各(ge)種(zhong)(zhong)特殊的性(xing)(xing)能，也(ye)加(jia)(jia)入(ru)(ru)相應(ying)的各(ge)種(zhong)(zhong)添加(jia)(jia)劑(ji)。硫(liu)(liu)化(hua)劑(ji)是各(ge)種(zhong)(zhong)有機過氧化(hua)物或(huo)加(jia)(jia)成反應(ying)催化(hua)劑(ji)。

加工成型方法(fa)如圖所示。一次(ci)硫(liu)(liu)化(hua)的目的是(shi)進行高分子鏈(lian)的交聯反應；二(er)次(ci)硫(liu)(liu)化(hua)的目的是(shi)進行補(bu)充交聯、驅除硫(liu)(liu)化(hua)劑分解產物和其他(ta)揮(hui)發性化(hua)合(he)物以(yi)穩定(ding)硫(liu)(liu)化(hua)膠的各項性能(neng)。常用的設備有開放式煉(lian)膠機(ji)、捏(nie)合(he)機(ji)及真(zhen)空密煉(lian)機(ji)。

主要性能

（1）高(gao)溫(wen)(wen)性(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)。硅橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)顯著的(de)(de)特征是(shi)高(gao)溫(wen)(wen)穩定(ding)性(xing)，雖然(ran)常(chang)溫(wen)(wen)下(xia)硅橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)強(qiang)度(du)僅(jin)是(shi)天(tian)然(ran)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)或(huo)某(mou)些(xie)合(he)成橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)一(yi)(yi)半(ban)，但在200℃以上(shang)的(de)(de)高(gao)溫(wen)(wen)環(huan)境下(xia)，硅橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)仍(reng)能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)保持一(yi)(yi)定(ding)的(de)(de)柔韌性(xing)、回彈(dan)性(xing)和(he)表面硬度(du)，且力學性(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)無(wu)(wu)明(ming)顯變(bian)化(hua)。（2）低溫(wen)(wen)性(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)硅橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)玻璃化(hua)溫(wen)(wen)度(du)一(yi)(yi)般為(wei)-70~-50℃，特殊配(pei)方可達-100℃，表明(ming)其低溫(wen)(wen)性(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)優異。這對(dui)航空、宇(yu)航工(gong)業(ye)的(de)(de)意義重大。（3）耐(nai)(nai)候性(xing)硅橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)中(zhong)Si-O-Si鍵對(dui)氧、臭氧及紫外(wai)線等十分穩定(ding)，在不(bu)加(jia)任(ren)何添加(jia)劑的(de)(de)情況下(xia)，就(jiu)具(ju)有優良的(de)(de)耐(nai)(nai)候性(xing)。（4）電(dian)氣(qi)(qi)性(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)。硅橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)具(ju)有優異的(de)(de)絕緣性(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)，耐(nai)(nai)電(dian)暈性(xing)和(he)耐(nai)(nai)電(dian)弧性(xing)也非(fei)常(chang)好(hao)。（5）物(wu)(wu)理機械性(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)。硅橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)常(chang)溫(wen)(wen)下(xia)的(de)(de)物(wu)(wu)理機械性(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)比通(tong)用(yong)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)差(cha)，但在150℃的(de)(de)高(gao)溫(wen)(wen)和(he)-50℃的(de)(de)低溫(wen)(wen)下(xia)，其物(wu)(wu)理機械性(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)優于通(tong)用(yong)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)。（6）耐(nai)(nai)油(you)及化(hua)學試劑性(xing)。普(pu)通(tong)硅橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)具(ju)有中(zhong)等的(de)(de)耐(nai)(nai)油(you)、耐(nai)(nai)溶劑性(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)。（7）氣(qi)(qi)體(ti)透(tou)過性(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)。室溫(wen)(wen)下(xia)硅橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)對(dui)空氣(qi)(qi)、氮(dan)、氧、二(er)氧化(hua)碳(tan)等氣(qi)(qi)體(ti)的(de)(de)透(tou)氣(qi)(qi)性(xing)比天(tian)然(ran)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)高(gao)出30-50倍。（8）生理惰性(xing)。硅橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)無(wu)(wu)毒，無(wu)(wu)味，無(wu)(wu)嗅(xiu)，與人體(ti)組織(zhi)不(bu)粘連，具(ju)有抗凝血作(zuo)用(yong)，對(dui)肌體(ti)組織(zhi)的(de)(de)反應性(xing)非(fei)常(chang)少。特別適合(he)作(zuo)為(wei)醫用(yong)材(cai)料(liao)。

硅橡膠的用量

據中(zhong)國汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)工(gong)業(ye)(ye)協(xie)會統計，2012年(nian)，汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)產(chan)銷分別(bie)(bie)達(da)(da)到1927.18萬(wan)輛(liang)和(he)1930.64萬(wan)輛(liang)，同(tong)比分別(bie)(bie)增(zeng)長4.63%和(he)4.33%，汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)工(gong)業(ye)(ye)硅橡膠的用(yong)(yong)量(liang)(liang)約達(da)(da)2.0萬(wan)t。根據觀研(yan)天下的新研(yan)究，增(zeng)加有機硅材料在汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)零部件(jian)(jian)方(fang)面(mian)的用(yong)(yong)量(liang)(liang)，可以大幅度提高汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)的安全性能，因此，汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)產(chan)量(liang)(liang)和(he)單車(che)(che)(che)用(yong)(yong)量(liang)(liang)水平(ping)的提高都將(jiang)推(tui)動汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)工(gong)業(ye)(ye)對(dui)硅橡膠需求的增(zeng)加。國家(jia)鼓勵自(zi)主品牌(pai)(pai)(pai)的汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)發(fa)展，關鍵汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)零部件(jian)(jian)實現自(zi)主化，《2012年(nian)度黨政機關公務用(yong)(yong)車(che)(che)(che)選用(yong)(yong)車(che)(che)(che)型目(mu)錄（征求意見稿）》為(wei)自(zi)主品牌(pai)(pai)(pai)擴大在政府(fu)采購的市場(chang)份額，為(wei)改變目(mu)前國內(nei)政府(fu)采購以合資品牌(pai)(pai)(pai)產(chan)品為(wei)主的局面(mian)提供了保(bao)障。促(cu)進(jin)自(zi)主品牌(pai)(pai)(pai)發(fa)展，國產(chan)汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)業(ye)(ye)的繁榮將(jiang)為(wei)汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)膠的應用(yong)(yong)提供有力(li)保(bao)障。預測未來3年(nian)，我國室溫硫化硅橡膠在汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)行業(ye)(ye)將(jiang)以年(nian)均20%增(zeng)長。

此外(wai)，硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)是重(zhong)要(yao)的非石(shi)油(you)(you)基合(he)(he)(he)(he)成(cheng)(cheng)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)，約占非石(shi)油(you)(you)基合(he)(he)(he)(he)成(cheng)(cheng)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)消(xiao)費量的98%。但因為石(shi)油(you)(you)價(jia)格的大(da)幅上漲(zhang)，同時我國(guo)(guo)在(zai)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)的關鍵原(yuan)料(liao)有機硅(gui)單體的生(sheng)產技(ji)術方面取得突(tu)破，有機硅(gui)單體的生(sheng)產技(ji)術在(zai)2005年前被幾家跨國(guo)(guo)公司壟斷(duan)，但目前我國(guo)(guo)已發展成(cheng)(cheng)為全球(qiu)有機硅(gui)單體第1大(da)國(guo)(guo)，這(zhe)2個方面原(yuan)因使(shi)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)的價(jia)格從2011年起開始(shi)低于(yu)石(shi)油(you)(you)基合(he)(he)(he)(he)成(cheng)(cheng)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)，僅約為大(da)宗石(shi)油(you)(you)基橡(xiang)(xiang)膠(jiao)的80%～90%，成(cheng)(cheng)為廉價(jia)的合(he)(he)(he)(he)成(cheng)(cheng)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)，并開始(shi)大(da)規模替(ti)代石(shi)油(you)(you)基合(he)(he)(he)(he)成(cheng)(cheng)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)。這(zhe)將極(ji)大(da)拓展有機硅(gui)產業的市場空(kong)間，同時將帶動硅(gui)油(you)(you)、硅(gui)烷偶聯(lian)劑和硅(gui)樹脂等其他有機硅(gui)產品的消(xiao)費。