硅橡膠是(shi)指主(zhu)鏈由硅(gui)(gui)和氧原子交(jiao)替構成，硅(gui)(gui)原子上通(tong)常連有兩個有機基團的(de)(de)(de)橡膠。普通(tong)的(de)(de)(de)硅(gui)(gui)橡膠主(zhu)要由含甲基和少量(liang)乙烯(xi)基的(de)(de)(de)硅(gui)(gui)氧鏈節組成。苯(ben)基的(de)(de)(de)引入(ru)可提高(gao)(gao)(gao)硅(gui)(gui)橡膠的(de)(de)(de)耐(nai)(nai)(nai)高(gao)(gao)(gao)、低溫(wen)性能，三氟丙基及氰基的(de)(de)(de)引入(ru)則可提高(gao)(gao)(gao)硅(gui)(gui)橡膠的(de)(de)(de)耐(nai)(nai)(nai)溫(wen)及耐(nai)(nai)(nai)油性能。硅(gui)(gui)橡膠耐(nai)(nai)(nai)低溫(wen)性能良(liang)好，一般在(zai)-55℃下仍能工(gong)作(zuo)。引入(ru)苯(ben)基后，可達-73℃。硅(gui)(gui)橡膠的(de)(de)(de)耐(nai)(nai)(nai)熱(re)性能也(ye)(ye)很突出(chu)，在(zai)180℃下可長期工(gong)作(zuo)，稍高(gao)(gao)(gao)于200℃也(ye)(ye)能承(cheng)受數(shu)周(zhou)或更長時間仍有彈性，瞬時可耐(nai)(nai)(nai)300℃以上的(de)(de)(de)高(gao)(gao)(gao)溫(wen)。硅(gui)(gui)橡膠的(de)(de)(de)透氣(qi)性好，氧氣(qi)透過率在(zai)合成聚合物中(zhong)是(shi)較高(gao)(gao)(gao)的(de)(de)(de)。此外，硅(gui)(gui)橡膠還(huan)具(ju)有生理惰性、不會導致凝血的(de)(de)(de)突出(chu)特性，因此在(zai)醫(yi)用領域應(ying)用廣泛。

主要品種

硅(gui)(gui)橡膠分(fen)類的方法很多(duo)，通常按(an)(an)固(gu)(gu)化(hua)前的形態分(fen)為(wei)固(gu)(gu)體硅(gui)(gui)橡膠和液體硅(gui)(gui)橡膠；按(an)(an)硫化(hua)溫度(du)分(fen)為(wei)室(shi)溫硫化(hua)硅(gui)(gui)橡膠，高(gao)溫硫化(hua)硅(gui)(gui)橡膠；按(an)(an)所用單體的不同，可(ke)分(fen)為(wei)甲基(ji)乙烯(xi)基(ji)硅(gui)(gui)橡膠，甲基(ji)苯基(ji)乙烯(xi)基(ji)硅(gui)(gui)橡膠、氟(fu)硅(gui)(gui)，腈硅(gui)(gui)橡膠等(deng)；按(an)(an)性能和用途的不同又可(ke)分(fen)為(wei)通用型(xing)、超耐(nai)低(di)溫型(xing)、超耐(nai)高(gao)溫型(xing)、高(gao)強力型(xing)、耐(nai)油(you)型(xing)、醫(yi)用型(xing)等(deng)等(deng)。

發展史

硅橡(xiang)膠(jiao)(jiao)早(zao)期是由美(mei)國以三氯(lv)化鐵為催化劑(ji)合成(cheng)的(de)(de)。1945年，硅橡(xiang)膠(jiao)(jiao)產(chan)(chan)品問(wen)世。1948年，采用高比表面積的(de)(de)氣相法白炭黑補強的(de)(de)硅橡(xiang)膠(jiao)(jiao)研(yan)制成(cheng)功，使硅橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)性能躍升(sheng)到(dao)實用階段(duan)，奠定(ding)了(le)現代硅橡(xiang)膠(jiao)(jiao)生(sheng)(sheng)產(chan)(chan)技術的(de)(de)基(ji)礎(chu)。從二甲基(ji)二氯(lv)硅烷合成(cheng)開(kai)始生(sheng)(sheng)產(chan)(chan)硅橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)國家有美(mei)國。俄羅斯、德國、日本、韓國和(he)中國等。中國硅橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)工業化研(yan)究始于1957年，多家研(yan)究所和(he)企業陸續開(kai)發出(chu)各(ge)種硅橡(xiang)膠(jiao)(jiao)。到(dao)2003年底，中國硅橡(xiang)膠(jiao)(jiao)生(sheng)(sheng)產(chan)(chan)能力(li)為135千噸，其中高溫膠(jiao)(jiao)100千噸。

高溫硫化硅橡膠

高溫(wen)硫(liu)(liu)(liu)化(hua)(hua)硅橡膠是指聚硅氧(yang)烷變成(cheng)彈性(xing)體的(de)過(guo)程是經過(guo)高溫(wen)（110-170℃）硫(liu)(liu)(liu)化(hua)(hua)成(cheng)型的(de)。它主要(yao)以高分子量的(de)聚甲基乙烯(xi)基硅氧(yang)烷為(wei)生(sheng)膠，混入(ru)補(bu)強(qiang)填料、硫(liu)(liu)(liu)化(hua)(hua)劑(ji)(ji)等，在(zai)加(jia)(jia)(jia)熱加(jia)(jia)(jia)壓下硫(liu)(liu)(liu)化(hua)(hua)成(cheng)彈性(xing)體。硅橡膠的(de)補(bu)強(qiang)主要(yao)是各(ge)(ge)種類型的(de)白炭黑，可使硫(liu)(liu)(liu)化(hua)(hua)膠的(de)強(qiang)度增加(jia)(jia)(jia)數十倍。有(you)時為(wei)了降低成(cheng)本或改善膠料性(xing)能(neng)及(ji)賦予(yu)硫(liu)(liu)(liu)化(hua)(hua)膠各(ge)(ge)種特殊的(de)性(xing)能(neng)，也(ye)加(jia)(jia)(jia)入(ru)相應的(de)各(ge)(ge)種添加(jia)(jia)(jia)劑(ji)(ji)。硫(liu)(liu)(liu)化(hua)(hua)劑(ji)(ji)是各(ge)(ge)種有(you)機過(guo)氧(yang)化(hua)(hua)物(wu)或加(jia)(jia)(jia)成(cheng)反應催化(hua)(hua)劑(ji)(ji)。

加工成型方法如(ru)圖所示。一次硫化(hua)的(de)目的(de)是進(jin)行高分(fen)子鏈的(de)交(jiao)聯反應(ying)；二次硫化(hua)的(de)目的(de)是進(jin)行補充交(jiao)聯、驅(qu)除硫化(hua)劑分(fen)解產(chan)物和其他揮發性化(hua)合物以穩(wen)定(ding)硫化(hua)膠的(de)各項性能。常用的(de)設(she)備有開(kai)放式煉膠機、捏(nie)合機及真(zhen)空密煉機。

主要性能

（1）高(gao)溫(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)能。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)顯著的(de)(de)(de)(de)特征是高(gao)溫(wen)(wen)穩定(ding)性(xing)(xing)(xing)，雖然(ran)常(chang)溫(wen)(wen)下(xia)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)強度僅是天然(ran)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)或某些合成(cheng)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)一(yi)半，但在(zai)200℃以上的(de)(de)(de)(de)高(gao)溫(wen)(wen)環境下(xia)，硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)仍能保(bao)持一(yi)定(ding)的(de)(de)(de)(de)柔韌(ren)性(xing)(xing)(xing)、回彈性(xing)(xing)(xing)和表面硬度，且(qie)力(li)學性(xing)(xing)(xing)能無(wu)明顯變化。（2）低(di)溫(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)能硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)玻璃化溫(wen)(wen)度一(yi)般(ban)為-70~-50℃，特殊配方(fang)可(ke)達-100℃，表明其低(di)溫(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)能優(you)(you)異。這(zhe)對(dui)(dui)航(hang)(hang)空(kong)、宇航(hang)(hang)工業的(de)(de)(de)(de)意義重大。（3）耐候(hou)性(xing)(xing)(xing)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)中Si-O-Si鍵對(dui)(dui)氧、臭氧及紫外線等(deng)十分穩定(ding)，在(zai)不加任何添(tian)加劑的(de)(de)(de)(de)情(qing)況下(xia)，就具有優(you)(you)良的(de)(de)(de)(de)耐候(hou)性(xing)(xing)(xing)。（4）電(dian)氣(qi)(qi)(qi)性(xing)(xing)(xing)能。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)具有優(you)(you)異的(de)(de)(de)(de)絕(jue)緣性(xing)(xing)(xing)能，耐電(dian)暈性(xing)(xing)(xing)和耐電(dian)弧性(xing)(xing)(xing)也非(fei)常(chang)好。（5）物(wu)(wu)理機械(xie)(xie)性(xing)(xing)(xing)能。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)常(chang)溫(wen)(wen)下(xia)的(de)(de)(de)(de)物(wu)(wu)理機械(xie)(xie)性(xing)(xing)(xing)能比(bi)通(tong)用橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)差(cha)，但在(zai)150℃的(de)(de)(de)(de)高(gao)溫(wen)(wen)和-50℃的(de)(de)(de)(de)低(di)溫(wen)(wen)下(xia)，其物(wu)(wu)理機械(xie)(xie)性(xing)(xing)(xing)能優(you)(you)于通(tong)用橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)。（6）耐油(you)及化學試劑性(xing)(xing)(xing)。普通(tong)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)具有中等(deng)的(de)(de)(de)(de)耐油(you)、耐溶劑性(xing)(xing)(xing)能。（7）氣(qi)(qi)(qi)體透過性(xing)(xing)(xing)能。室溫(wen)(wen)下(xia)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)對(dui)(dui)空(kong)氣(qi)(qi)(qi)、氮、氧、二氧化碳等(deng)氣(qi)(qi)(qi)體的(de)(de)(de)(de)透氣(qi)(qi)(qi)性(xing)(xing)(xing)比(bi)天然(ran)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)高(gao)出30-50倍(bei)。（8）生理惰性(xing)(xing)(xing)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)無(wu)毒，無(wu)味，無(wu)嗅，與人體組織(zhi)不粘連，具有抗凝血(xue)作用，對(dui)(dui)肌體組織(zhi)的(de)(de)(de)(de)反應性(xing)(xing)(xing)非(fei)常(chang)少。特別適合作為醫用材料。

硅橡膠的用量

據中國(guo)(guo)汽(qi)車(che)(che)(che)(che)工(gong)業(ye)(ye)協會統計，2012年，汽(qi)車(che)(che)(che)(che)產(chan)銷分別達(da)到(dao)1927.18萬輛和1930.64萬輛，同(tong)比(bi)分別增(zeng)(zeng)長(chang)4.63%和4.33%，汽(qi)車(che)(che)(che)(che)工(gong)業(ye)(ye)硅(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)的(de)(de)(de)(de)用(yong)(yong)(yong)量約達(da)2.0萬t。根據觀研天下的(de)(de)(de)(de)新研究(jiu)，增(zeng)(zeng)加(jia)有機硅(gui)(gui)(gui)材料在汽(qi)車(che)(che)(che)(che)零(ling)部件(jian)方面(mian)的(de)(de)(de)(de)用(yong)(yong)(yong)量，可(ke)以(yi)大幅(fu)度(du)提(ti)高汽(qi)車(che)(che)(che)(che)的(de)(de)(de)(de)安全性(xing)能，因此，汽(qi)車(che)(che)(che)(che)產(chan)量和單車(che)(che)(che)(che)用(yong)(yong)(yong)量水(shui)平的(de)(de)(de)(de)提(ti)高都將(jiang)推動汽(qi)車(che)(che)(che)(che)工(gong)業(ye)(ye)對硅(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)需求的(de)(de)(de)(de)增(zeng)(zeng)加(jia)。國(guo)(guo)家鼓勵自主品牌(pai)的(de)(de)(de)(de)汽(qi)車(che)(che)(che)(che)發展，關鍵(jian)汽(qi)車(che)(che)(che)(che)零(ling)部件(jian)實現(xian)自主化，《2012年度(du)黨政(zheng)(zheng)(zheng)機關公務用(yong)(yong)(yong)車(che)(che)(che)(che)選用(yong)(yong)(yong)車(che)(che)(che)(che)型目錄（征求意見稿）》為(wei)自主品牌(pai)擴大在政(zheng)(zheng)(zheng)府采購(gou)的(de)(de)(de)(de)市場份(fen)額(e)，為(wei)改(gai)變目前(qian)國(guo)(guo)內政(zheng)(zheng)(zheng)府采購(gou)以(yi)合資(zi)品牌(pai)產(chan)品為(wei)主的(de)(de)(de)(de)局面(mian)提(ti)供了保障(zhang)。促進(jin)自主品牌(pai)發展，國(guo)(guo)產(chan)汽(qi)車(che)(che)(che)(che)業(ye)(ye)的(de)(de)(de)(de)繁榮將(jiang)為(wei)汽(qi)車(che)(che)(che)(che)膠(jiao)的(de)(de)(de)(de)應用(yong)(yong)(yong)提(ti)供有力保障(zhang)。預(yu)測未來3年，我國(guo)(guo)室溫硫化硅(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)在汽(qi)車(che)(che)(che)(che)行業(ye)(ye)將(jiang)以(yi)年均(jun)20%增(zeng)(zeng)長(chang)。

此外，硅(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)是重要(yao)的(de)(de)(de)(de)非(fei)石油(you)(you)(you)基合(he)成(cheng)(cheng)(cheng)橡膠(jiao)，約(yue)(yue)占非(fei)石油(you)(you)(you)基合(he)成(cheng)(cheng)(cheng)橡膠(jiao)消費量(liang)的(de)(de)(de)(de)98%。但(dan)因為石油(you)(you)(you)價格的(de)(de)(de)(de)大(da)(da)幅(fu)上漲，同(tong)時我國(guo)(guo)在硅(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)的(de)(de)(de)(de)關鍵原料有機硅(gui)(gui)(gui)單(dan)體(ti)的(de)(de)(de)(de)生(sheng)產(chan)技術方面取得突破，有機硅(gui)(gui)(gui)單(dan)體(ti)的(de)(de)(de)(de)生(sheng)產(chan)技術在2005年前被幾家跨國(guo)(guo)公司壟斷，但(dan)目(mu)前我國(guo)(guo)已發(fa)展(zhan)成(cheng)(cheng)(cheng)為全球有機硅(gui)(gui)(gui)單(dan)體(ti)第1大(da)(da)國(guo)(guo)，這2個方面原因使硅(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)的(de)(de)(de)(de)價格從2011年起開始低于石油(you)(you)(you)基合(he)成(cheng)(cheng)(cheng)橡膠(jiao)，僅(jin)約(yue)(yue)為大(da)(da)宗石油(you)(you)(you)基橡膠(jiao)的(de)(de)(de)(de)80%～90%，成(cheng)(cheng)(cheng)為廉(lian)價的(de)(de)(de)(de)合(he)成(cheng)(cheng)(cheng)橡膠(jiao)，并開始大(da)(da)規模替代石油(you)(you)(you)基合(he)成(cheng)(cheng)(cheng)橡膠(jiao)。這將極大(da)(da)拓展(zhan)有機硅(gui)(gui)(gui)產(chan)業的(de)(de)(de)(de)市場空間，同(tong)時將帶(dai)動硅(gui)(gui)(gui)油(you)(you)(you)、硅(gui)(gui)(gui)烷偶聯劑和硅(gui)(gui)(gui)樹脂等其他有機硅(gui)(gui)(gui)產(chan)品(pin)的(de)(de)(de)(de)消費。