硅橡膠是(shi)指主鏈由硅(gui)(gui)(gui)和氧原子(zi)(zi)交替構成，硅(gui)(gui)(gui)原子(zi)(zi)上通常連(lian)有(you)兩個有(you)機基(ji)(ji)團的(de)(de)(de)(de)(de)橡膠(jiao)(jiao)。普通的(de)(de)(de)(de)(de)硅(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)主要由含甲基(ji)(ji)和少量乙烯基(ji)(ji)的(de)(de)(de)(de)(de)硅(gui)(gui)(gui)氧鏈節組成。苯基(ji)(ji)的(de)(de)(de)(de)(de)引入可提高(gao)硅(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)(de)耐(nai)高(gao)、低溫性(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)，三氟丙基(ji)(ji)及(ji)氰(qing)基(ji)(ji)的(de)(de)(de)(de)(de)引入則可提高(gao)硅(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)(de)耐(nai)溫及(ji)耐(nai)油性(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。硅(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)耐(nai)低溫性(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)良好(hao)，一般在(zai)-55℃下仍能(neng)(neng)(neng)工作。引入苯基(ji)(ji)后，可達-73℃。硅(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)(de)耐(nai)熱性(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)也很突(tu)出，在(zai)180℃下可長期工作，稍高(gao)于200℃也能(neng)(neng)(neng)承受數周或更長時間(jian)仍有(you)彈性(xing)(xing)，瞬時可耐(nai)300℃以上的(de)(de)(de)(de)(de)高(gao)溫。硅(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)(de)透氣性(xing)(xing)好(hao)，氧氣透過(guo)率在(zai)合成聚合物(wu)中是(shi)較高(gao)的(de)(de)(de)(de)(de)。此(ci)外，硅(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)還(huan)具(ju)有(you)生理惰性(xing)(xing)、不(bu)會導致凝(ning)血的(de)(de)(de)(de)(de)突(tu)出特性(xing)(xing)，因此(ci)在(zai)醫用領域應用廣泛。

主要品種

硅(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)分(fen)類的(de)方法很多(duo)，通常按固化前的(de)形態分(fen)為(wei)固體硅(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)和(he)液體硅(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)；按硫(liu)化溫度分(fen)為(wei)室(shi)溫硫(liu)化硅(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)，高溫硫(liu)化硅(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)；按所用(yong)單體的(de)不同(tong)，可(ke)分(fen)為(wei)甲(jia)基(ji)乙(yi)(yi)烯(xi)(xi)基(ji)硅(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)，甲(jia)基(ji)苯基(ji)乙(yi)(yi)烯(xi)(xi)基(ji)硅(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)、氟硅(gui)(gui)，腈硅(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)等；按性能和(he)用(yong)途的(de)不同(tong)又(you)可(ke)分(fen)為(wei)通用(yong)型、超耐(nai)低溫型、超耐(nai)高溫型、高強力型、耐(nai)油型、醫用(yong)型等等。

發展史

硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)早期(qi)是由美(mei)(mei)國(guo)以三(san)氯化(hua)鐵為(wei)催化(hua)劑(ji)合(he)成(cheng)的(de)(de)(de)。1945年(nian)(nian)，硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)產品(pin)問世。1948年(nian)(nian)，采用高比表(biao)面積(ji)的(de)(de)(de)氣相法白炭(tan)黑補強的(de)(de)(de)硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)研制成(cheng)功，使硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)性能(neng)躍升到實用階段(duan)，奠(dian)定(ding)了現代(dai)硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)生(sheng)產技術的(de)(de)(de)基礎。從二(er)甲基二(er)氯硅(gui)烷合(he)成(cheng)開始生(sheng)產硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)國(guo)家有美(mei)(mei)國(guo)。俄羅斯、德國(guo)、日本、韓國(guo)和中(zhong)(zhong)國(guo)等。中(zhong)(zhong)國(guo)硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)工業(ye)化(hua)研究始于1957年(nian)(nian)，多家研究所(suo)和企業(ye)陸續開發(fa)出各(ge)種硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)。到2003年(nian)(nian)底(di)，中(zhong)(zhong)國(guo)硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)生(sheng)產能(neng)力(li)為(wei)135千噸(dun)，其中(zhong)(zhong)高溫膠(jiao)(jiao)100千噸(dun)。

高溫硫化硅橡膠

高溫(wen)硫(liu)化(hua)(hua)硅橡膠是(shi)指聚(ju)硅氧(yang)(yang)烷(wan)變成(cheng)(cheng)彈性體的過程是(shi)經過高溫(wen)（110-170℃）硫(liu)化(hua)(hua)成(cheng)(cheng)型的。它主要以高分子量的聚(ju)甲基(ji)乙烯基(ji)硅氧(yang)(yang)烷(wan)為(wei)生(sheng)膠，混入補(bu)強(qiang)填料(liao)、硫(liu)化(hua)(hua)劑(ji)等，在(zai)加熱加壓(ya)下硫(liu)化(hua)(hua)成(cheng)(cheng)彈性體。硅橡膠的補(bu)強(qiang)主要是(shi)各(ge)種類型的白炭黑(hei)，可(ke)使硫(liu)化(hua)(hua)膠的強(qiang)度(du)增(zeng)加數(shu)十倍。有時為(wei)了降低成(cheng)(cheng)本或改善膠料(liao)性能及賦予硫(liu)化(hua)(hua)膠各(ge)種特殊的性能，也加入相應(ying)的各(ge)種添加劑(ji)。硫(liu)化(hua)(hua)劑(ji)是(shi)各(ge)種有機過氧(yang)(yang)化(hua)(hua)物或加成(cheng)(cheng)反應(ying)催化(hua)(hua)劑(ji)。

加工成型方法如圖所示。一次(ci)(ci)硫(liu)化(hua)的(de)(de)目(mu)(mu)的(de)(de)是(shi)進行高分(fen)子鏈(lian)的(de)(de)交聯(lian)反應；二(er)次(ci)(ci)硫(liu)化(hua)的(de)(de)目(mu)(mu)的(de)(de)是(shi)進行補(bu)充交聯(lian)、驅除硫(liu)化(hua)劑分(fen)解產物(wu)和其他揮發(fa)性化(hua)合物(wu)以穩定(ding)硫(liu)化(hua)膠的(de)(de)各項(xiang)性能(neng)。常(chang)用的(de)(de)設(she)備有開放式煉膠機、捏合機及真空密煉機。

主要性能

（1）高溫(wen)(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠顯著的(de)(de)(de)(de)(de)特征(zheng)是高溫(wen)(wen)(wen)穩定性(xing)(xing)(xing)(xing)，雖然(ran)常溫(wen)(wen)(wen)下(xia)(xia)(xia)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠的(de)(de)(de)(de)(de)強(qiang)度(du)僅(jin)是天(tian)(tian)然(ran)橡(xiang)(xiang)膠或(huo)某(mou)些合成橡(xiang)(xiang)膠的(de)(de)(de)(de)(de)一(yi)半，但(dan)(dan)在200℃以上的(de)(de)(de)(de)(de)高溫(wen)(wen)(wen)環境(jing)下(xia)(xia)(xia)，硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠仍(reng)能(neng)(neng)(neng)保持一(yi)定的(de)(de)(de)(de)(de)柔韌性(xing)(xing)(xing)(xing)、回(hui)彈性(xing)(xing)(xing)(xing)和(he)(he)表(biao)面硬(ying)度(du)，且力學性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)無明(ming)顯變化。（2）低(di)溫(wen)(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠的(de)(de)(de)(de)(de)玻璃(li)化溫(wen)(wen)(wen)度(du)一(yi)般為-70~-50℃，特殊配方可(ke)達(da)-100℃，表(biao)明(ming)其低(di)溫(wen)(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)優(you)(you)異。這(zhe)對(dui)航空(kong)、宇航工業的(de)(de)(de)(de)(de)意義(yi)重大。（3）耐(nai)(nai)候性(xing)(xing)(xing)(xing)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠中Si-O-Si鍵對(dui)氧、臭氧及紫外線(xian)等(deng)十(shi)分穩定，在不加(jia)(jia)任何添加(jia)(jia)劑的(de)(de)(de)(de)(de)情況下(xia)(xia)(xia)，就具(ju)有(you)(you)優(you)(you)良的(de)(de)(de)(de)(de)耐(nai)(nai)候性(xing)(xing)(xing)(xing)。（4）電氣(qi)(qi)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠具(ju)有(you)(you)優(you)(you)異的(de)(de)(de)(de)(de)絕緣性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)，耐(nai)(nai)電暈(yun)性(xing)(xing)(xing)(xing)和(he)(he)耐(nai)(nai)電弧性(xing)(xing)(xing)(xing)也(ye)非常好。（5）物(wu)理機械(xie)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠常溫(wen)(wen)(wen)下(xia)(xia)(xia)的(de)(de)(de)(de)(de)物(wu)理機械(xie)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)比通(tong)用(yong)橡(xiang)(xiang)膠差，但(dan)(dan)在150℃的(de)(de)(de)(de)(de)高溫(wen)(wen)(wen)和(he)(he)-50℃的(de)(de)(de)(de)(de)低(di)溫(wen)(wen)(wen)下(xia)(xia)(xia)，其物(wu)理機械(xie)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)優(you)(you)于通(tong)用(yong)橡(xiang)(xiang)膠。（6）耐(nai)(nai)油(you)及化學試劑性(xing)(xing)(xing)(xing)。普通(tong)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠具(ju)有(you)(you)中等(deng)的(de)(de)(de)(de)(de)耐(nai)(nai)油(you)、耐(nai)(nai)溶劑性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。（7）氣(qi)(qi)體(ti)(ti)透過性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。室溫(wen)(wen)(wen)下(xia)(xia)(xia)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠對(dui)空(kong)氣(qi)(qi)、氮(dan)、氧、二氧化碳等(deng)氣(qi)(qi)體(ti)(ti)的(de)(de)(de)(de)(de)透氣(qi)(qi)性(xing)(xing)(xing)(xing)比天(tian)(tian)然(ran)橡(xiang)(xiang)膠高出30-50倍。（8）生(sheng)理惰性(xing)(xing)(xing)(xing)。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠無毒，無味，無嗅，與人體(ti)(ti)組(zu)織不粘連(lian)，具(ju)有(you)(you)抗凝血(xue)作用(yong)，對(dui)肌體(ti)(ti)組(zu)織的(de)(de)(de)(de)(de)反應性(xing)(xing)(xing)(xing)非常少。特別適合作為醫用(yong)材料。

硅橡膠的用量

據(ju)中(zhong)國(guo)(guo)汽(qi)車(che)(che)(che)工業(ye)協會統計，2012年，汽(qi)車(che)(che)(che)產(chan)銷分(fen)別達到(dao)1927.18萬輛和1930.64萬輛，同(tong)比分(fen)別增長4.63%和4.33%，汽(qi)車(che)(che)(che)工業(ye)硅橡膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)用(yong)量(liang)約達2.0萬t。根據(ju)觀研(yan)(yan)天(tian)下的(de)(de)(de)新研(yan)(yan)究(jiu)，增加有(you)機(ji)硅材料在汽(qi)車(che)(che)(che)零部件(jian)方面(mian)(mian)的(de)(de)(de)用(yong)量(liang)，可以大幅度(du)提(ti)高汽(qi)車(che)(che)(che)的(de)(de)(de)安全性能(neng)，因此，汽(qi)車(che)(che)(che)產(chan)量(liang)和單車(che)(che)(che)用(yong)量(liang)水平的(de)(de)(de)提(ti)高都將(jiang)推(tui)動汽(qi)車(che)(che)(che)工業(ye)對硅橡膠(jiao)(jiao)需求的(de)(de)(de)增加。國(guo)(guo)家鼓勵(li)自主(zhu)品(pin)(pin)牌(pai)的(de)(de)(de)汽(qi)車(che)(che)(che)發(fa)展(zhan)，關(guan)鍵汽(qi)車(che)(che)(che)零部件(jian)實現(xian)自主(zhu)化，《2012年度(du)黨(dang)政機(ji)關(guan)公務用(yong)車(che)(che)(che)選用(yong)車(che)(che)(che)型目錄（征求意見稿）》為自主(zhu)品(pin)(pin)牌(pai)擴大在政府(fu)采(cai)購的(de)(de)(de)市(shi)場份額，為改變目前國(guo)(guo)內政府(fu)采(cai)購以合(he)資品(pin)(pin)牌(pai)產(chan)品(pin)(pin)為主(zhu)的(de)(de)(de)局面(mian)(mian)提(ti)供了保障。促進(jin)自主(zhu)品(pin)(pin)牌(pai)發(fa)展(zhan)，國(guo)(guo)產(chan)汽(qi)車(che)(che)(che)業(ye)的(de)(de)(de)繁榮將(jiang)為汽(qi)車(che)(che)(che)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)應用(yong)提(ti)供有(you)力保障。預(yu)測(ce)未來3年，我國(guo)(guo)室(shi)溫硫(liu)化硅橡膠(jiao)(jiao)在汽(qi)車(che)(che)(che)行(xing)業(ye)將(jiang)以年均20%增長。

此外(wai)，硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)是(shi)重要的(de)(de)(de)(de)(de)非(fei)石(shi)油基合(he)(he)成(cheng)(cheng)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)，約占非(fei)石(shi)油基合(he)(he)成(cheng)(cheng)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)消(xiao)費量的(de)(de)(de)(de)(de)98%。但因為(wei)石(shi)油價格的(de)(de)(de)(de)(de)大幅上漲，同(tong)時我國在(zai)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)(de)關(guan)鍵(jian)原料(liao)有(you)機硅(gui)單(dan)(dan)(dan)體(ti)(ti)的(de)(de)(de)(de)(de)生(sheng)產技術方面取得突破，有(you)機硅(gui)單(dan)(dan)(dan)體(ti)(ti)的(de)(de)(de)(de)(de)生(sheng)產技術在(zai)2005年前被幾家跨國公司壟(long)斷，但目前我國已發展成(cheng)(cheng)為(wei)全球(qiu)有(you)機硅(gui)單(dan)(dan)(dan)體(ti)(ti)第1大國，這(zhe)2個方面原因使硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)(de)價格從(cong)2011年起(qi)開(kai)始低于石(shi)油基合(he)(he)成(cheng)(cheng)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)，僅約為(wei)大宗(zong)石(shi)油基橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)(de)80%～90%，成(cheng)(cheng)為(wei)廉價的(de)(de)(de)(de)(de)合(he)(he)成(cheng)(cheng)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)，并開(kai)始大規(gui)模(mo)替代(dai)石(shi)油基合(he)(he)成(cheng)(cheng)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)。這(zhe)將(jiang)極大拓(tuo)展有(you)機硅(gui)產業(ye)的(de)(de)(de)(de)(de)市場(chang)空間，同(tong)時將(jiang)帶動硅(gui)油、硅(gui)烷偶聯劑和硅(gui)樹脂等其他有(you)機硅(gui)產品的(de)(de)(de)(de)(de)消(xiao)費。