硅橡膠是指主(zhu)鏈由硅(gui)(gui)(gui)(gui)和(he)氧原子(zi)交替構成，硅(gui)(gui)(gui)(gui)原子(zi)上(shang)通(tong)常連有兩個有機基(ji)團的(de)(de)(de)橡(xiang)膠。普通(tong)的(de)(de)(de)硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠主(zhu)要由含(han)甲基(ji)和(he)少量(liang)乙烯基(ji)的(de)(de)(de)硅(gui)(gui)(gui)(gui)氧鏈節(jie)組(zu)成。苯基(ji)的(de)(de)(de)引入(ru)(ru)可提高(gao)(gao)硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠的(de)(de)(de)耐高(gao)(gao)、低(di)溫(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)，三氟丙基(ji)及(ji)氰(qing)基(ji)的(de)(de)(de)引入(ru)(ru)則(ze)可提高(gao)(gao)硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠的(de)(de)(de)耐溫(wen)(wen)及(ji)耐油性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠耐低(di)溫(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)良(liang)好，一般在-55℃下仍能(neng)(neng)工作(zuo)。引入(ru)(ru)苯基(ji)后，可達-73℃。硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠的(de)(de)(de)耐熱性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)也很突出，在180℃下可長期(qi)工作(zuo)，稍高(gao)(gao)于200℃也能(neng)(neng)承受數周或(huo)更長時間仍有彈性(xing)(xing)(xing)，瞬時可耐300℃以上(shang)的(de)(de)(de)高(gao)(gao)溫(wen)(wen)。硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠的(de)(de)(de)透(tou)氣性(xing)(xing)(xing)好，氧氣透(tou)過(guo)率在合(he)成聚合(he)物中是較(jiao)高(gao)(gao)的(de)(de)(de)。此(ci)外，硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠還具有生理惰性(xing)(xing)(xing)、不會導致凝血的(de)(de)(de)突出特性(xing)(xing)(xing)，因此(ci)在醫(yi)用領域應用廣泛。

主要品種

硅(gui)(gui)橡膠(jiao)分類的方法很(hen)多，通常(chang)按固(gu)化(hua)前(qian)的形態分為固(gu)體硅(gui)(gui)橡膠(jiao)和液體硅(gui)(gui)橡膠(jiao)；按硫化(hua)溫(wen)(wen)(wen)度(du)分為室溫(wen)(wen)(wen)硫化(hua)硅(gui)(gui)橡膠(jiao)，高(gao)溫(wen)(wen)(wen)硫化(hua)硅(gui)(gui)橡膠(jiao)；按所用單體的不(bu)同(tong)，可分為甲(jia)基(ji)(ji)乙烯(xi)基(ji)(ji)硅(gui)(gui)橡膠(jiao)，甲(jia)基(ji)(ji)苯基(ji)(ji)乙烯(xi)基(ji)(ji)硅(gui)(gui)橡膠(jiao)、氟(fu)硅(gui)(gui)，腈硅(gui)(gui)橡膠(jiao)等(deng)(deng)；按性能和用途的不(bu)同(tong)又可分為通用型(xing)、超耐低溫(wen)(wen)(wen)型(xing)、超耐高(gao)溫(wen)(wen)(wen)型(xing)、高(gao)強力型(xing)、耐油型(xing)、醫(yi)用型(xing)等(deng)(deng)等(deng)(deng)。

發展史

硅(gui)橡膠(jiao)早期是(shi)由美國以三氯化鐵為催化劑合(he)成的。1945年(nian)(nian)，硅(gui)橡膠(jiao)產(chan)(chan)品問世。1948年(nian)(nian)，采用(yong)高比表面積的氣相(xiang)法白炭黑補強的硅(gui)橡膠(jiao)研(yan)制成功(gong)，使(shi)硅(gui)橡膠(jiao)的性能躍升到實用(yong)階段，奠定了(le)現(xian)代硅(gui)橡膠(jiao)生產(chan)(chan)技術的基礎(chu)。從二甲基二氯硅(gui)烷合(he)成開始生產(chan)(chan)硅(gui)橡膠(jiao)的國家(jia)有美國。俄羅斯、德國、日本(ben)、韓(han)國和中國等。中國硅(gui)橡膠(jiao)的工業(ye)化研(yan)究始于(yu)1957年(nian)(nian)，多(duo)家(jia)研(yan)究所和企(qi)業(ye)陸續開發出各種硅(gui)橡膠(jiao)。到2003年(nian)(nian)底，中國硅(gui)橡膠(jiao)生產(chan)(chan)能力為135千噸，其中高溫膠(jiao)100千噸。

高溫硫化硅橡膠

高(gao)溫硫(liu)(liu)化(hua)(hua)硅(gui)橡膠(jiao)是(shi)指聚(ju)硅(gui)氧烷(wan)變成彈(dan)性體的過程是(shi)經過高(gao)溫（110-170℃）硫(liu)(liu)化(hua)(hua)成型(xing)的。它主要(yao)以(yi)高(gao)分(fen)子量的聚(ju)甲基(ji)乙烯基(ji)硅(gui)氧烷(wan)為生膠(jiao)，混入補(bu)強(qiang)填料(liao)、硫(liu)(liu)化(hua)(hua)劑(ji)(ji)等(deng)，在加(jia)熱加(jia)壓下硫(liu)(liu)化(hua)(hua)成彈(dan)性體。硅(gui)橡膠(jiao)的補(bu)強(qiang)主要(yao)是(shi)各(ge)種類型(xing)的白(bai)炭(tan)黑，可(ke)使(shi)硫(liu)(liu)化(hua)(hua)膠(jiao)的強(qiang)度增加(jia)數十倍。有時為了降(jiang)低(di)成本或(huo)改善膠(jiao)料(liao)性能(neng)及賦予(yu)硫(liu)(liu)化(hua)(hua)膠(jiao)各(ge)種特殊的性能(neng)，也加(jia)入相應(ying)的各(ge)種添(tian)加(jia)劑(ji)(ji)。硫(liu)(liu)化(hua)(hua)劑(ji)(ji)是(shi)各(ge)種有機過氧化(hua)(hua)物或(huo)加(jia)成反應(ying)催化(hua)(hua)劑(ji)(ji)。

加(jia)工成型方法如(ru)圖所示。一次硫(liu)(liu)(liu)化的(de)目(mu)的(de)是進(jin)行高分(fen)子鏈(lian)的(de)交(jiao)(jiao)聯反應；二次硫(liu)(liu)(liu)化的(de)目(mu)的(de)是進(jin)行補充交(jiao)(jiao)聯、驅除硫(liu)(liu)(liu)化劑(ji)分(fen)解產物和其他揮(hui)發(fa)性化合物以(yi)穩(wen)定硫(liu)(liu)(liu)化膠(jiao)的(de)各項性能。常用的(de)設備有開放式煉膠(jiao)機(ji)(ji)、捏合機(ji)(ji)及真(zhen)空密(mi)煉機(ji)(ji)。

主要性能

（1）高(gao)溫性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)顯著的(de)(de)(de)(de)(de)(de)特(te)征是高(gao)溫穩定性(xing)(xing)(xing)(xing)，雖然(ran)常(chang)溫下(xia)(xia)(xia)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)強(qiang)度僅是天然(ran)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)或某些合成橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)一(yi)半(ban)，但在200℃以上的(de)(de)(de)(de)(de)(de)高(gao)溫環境(jing)下(xia)(xia)(xia)，硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)仍能(neng)(neng)(neng)保持一(yi)定的(de)(de)(de)(de)(de)(de)柔韌(ren)性(xing)(xing)(xing)(xing)、回彈性(xing)(xing)(xing)(xing)和(he)表面硬度，且力學性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)無明顯變化。（2）低溫性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)玻璃化溫度一(yi)般為-70~-50℃，特(te)殊配方(fang)可達-100℃，表明其低溫性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)優(you)異。這對(dui)航空、宇航工業的(de)(de)(de)(de)(de)(de)意義(yi)重大。（3）耐候(hou)性(xing)(xing)(xing)(xing)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)中(zhong)Si-O-Si鍵對(dui)氧(yang)(yang)(yang)、臭氧(yang)(yang)(yang)及紫外線等十分穩定，在不加任何(he)添加劑的(de)(de)(de)(de)(de)(de)情況下(xia)(xia)(xia)，就具(ju)有(you)優(you)良的(de)(de)(de)(de)(de)(de)耐候(hou)性(xing)(xing)(xing)(xing)。（4）電氣性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)具(ju)有(you)優(you)異的(de)(de)(de)(de)(de)(de)絕(jue)緣性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)，耐電暈性(xing)(xing)(xing)(xing)和(he)耐電弧(hu)性(xing)(xing)(xing)(xing)也非(fei)常(chang)好。（5）物理(li)機械性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)常(chang)溫下(xia)(xia)(xia)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)物理(li)機械性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)比通用(yong)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)差(cha)，但在150℃的(de)(de)(de)(de)(de)(de)高(gao)溫和(he)-50℃的(de)(de)(de)(de)(de)(de)低溫下(xia)(xia)(xia)，其物理(li)機械性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)優(you)于通用(yong)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)。（6）耐油及化學試劑性(xing)(xing)(xing)(xing)。普通硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)具(ju)有(you)中(zhong)等的(de)(de)(de)(de)(de)(de)耐油、耐溶劑性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。（7）氣體(ti)透過性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。室(shi)溫下(xia)(xia)(xia)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)對(dui)空氣、氮、氧(yang)(yang)(yang)、二(er)氧(yang)(yang)(yang)化碳等氣體(ti)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)透氣性(xing)(xing)(xing)(xing)比天然(ran)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)高(gao)出30-50倍。（8）生理(li)惰性(xing)(xing)(xing)(xing)。硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)無毒，無味，無嗅，與人體(ti)組織(zhi)不粘連(lian)，具(ju)有(you)抗(kang)凝血作用(yong)，對(dui)肌(ji)體(ti)組織(zhi)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)反(fan)應性(xing)(xing)(xing)(xing)非(fei)常(chang)少。特(te)別適合作為醫用(yong)材料。

硅橡膠的用量

據中國(guo)(guo)汽車(che)(che)(che)(che)(che)工(gong)(gong)業協會統計，2012年(nian)，汽車(che)(che)(che)(che)(che)產銷分(fen)別(bie)(bie)達(da)到1927.18萬(wan)輛和(he)1930.64萬(wan)輛，同比分(fen)別(bie)(bie)增(zeng)長4.63%和(he)4.33%，汽車(che)(che)(che)(che)(che)工(gong)(gong)業硅橡膠(jiao)的(de)(de)(de)用(yong)(yong)(yong)量約達(da)2.0萬(wan)t。根據觀研(yan)天(tian)下的(de)(de)(de)新研(yan)究，增(zeng)加(jia)有機(ji)硅材料在汽車(che)(che)(che)(che)(che)零部件方(fang)面的(de)(de)(de)用(yong)(yong)(yong)量，可(ke)以大(da)幅度提(ti)(ti)高汽車(che)(che)(che)(che)(che)的(de)(de)(de)安全性(xing)能，因此，汽車(che)(che)(che)(che)(che)產量和(he)單車(che)(che)(che)(che)(che)用(yong)(yong)(yong)量水平的(de)(de)(de)提(ti)(ti)高都將(jiang)推動(dong)汽車(che)(che)(che)(che)(che)工(gong)(gong)業對硅橡膠(jiao)需求的(de)(de)(de)增(zeng)加(jia)。國(guo)(guo)家(jia)鼓勵自主(zhu)品牌的(de)(de)(de)汽車(che)(che)(che)(che)(che)發展，關鍵汽車(che)(che)(che)(che)(che)零部件實(shi)現自主(zhu)化，《2012年(nian)度黨政(zheng)機(ji)關公務(wu)用(yong)(yong)(yong)車(che)(che)(che)(che)(che)選用(yong)(yong)(yong)車(che)(che)(che)(che)(che)型目(mu)錄（征求意見(jian)稿(gao)）》為自主(zhu)品牌擴大(da)在政(zheng)府采購的(de)(de)(de)市(shi)場份額(e)，為改變目(mu)前國(guo)(guo)內政(zheng)府采購以合資品牌產品為主(zhu)的(de)(de)(de)局面提(ti)(ti)供了(le)保(bao)障(zhang)。促(cu)進(jin)自主(zhu)品牌發展，國(guo)(guo)產汽車(che)(che)(che)(che)(che)業的(de)(de)(de)繁榮將(jiang)為汽車(che)(che)(che)(che)(che)膠(jiao)的(de)(de)(de)應用(yong)(yong)(yong)提(ti)(ti)供有力保(bao)障(zhang)。預測(ce)未來3年(nian)，我國(guo)(guo)室溫硫化硅橡膠(jiao)在汽車(che)(che)(che)(che)(che)行(xing)業將(jiang)以年(nian)均20%增(zeng)長。

此外，硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠是(shi)重要的(de)非石(shi)油基合(he)(he)成(cheng)(cheng)橡(xiang)(xiang)膠，約占非石(shi)油基合(he)(he)成(cheng)(cheng)橡(xiang)(xiang)膠消費量的(de)98%。但因為石(shi)油價(jia)(jia)格的(de)大(da)幅上漲(zhang)，同(tong)(tong)時我國在硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠的(de)關鍵(jian)原料(liao)有機(ji)(ji)(ji)硅(gui)(gui)(gui)單(dan)(dan)體的(de)生產(chan)技術(shu)方面(mian)(mian)取得突破，有機(ji)(ji)(ji)硅(gui)(gui)(gui)單(dan)(dan)體的(de)生產(chan)技術(shu)在2005年前被幾家跨(kua)國公司壟(long)斷(duan)，但目前我國已發展(zhan)成(cheng)(cheng)為全球(qiu)有機(ji)(ji)(ji)硅(gui)(gui)(gui)單(dan)(dan)體第1大(da)國，這2個方面(mian)(mian)原因使硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠的(de)價(jia)(jia)格從2011年起開(kai)始低于石(shi)油基合(he)(he)成(cheng)(cheng)橡(xiang)(xiang)膠，僅約為大(da)宗石(shi)油基橡(xiang)(xiang)膠的(de)80%～90%，成(cheng)(cheng)為廉價(jia)(jia)的(de)合(he)(he)成(cheng)(cheng)橡(xiang)(xiang)膠，并開(kai)始大(da)規(gui)模替代(dai)石(shi)油基合(he)(he)成(cheng)(cheng)橡(xiang)(xiang)膠。這將極大(da)拓展(zhan)有機(ji)(ji)(ji)硅(gui)(gui)(gui)產(chan)業(ye)的(de)市場空(kong)間，同(tong)(tong)時將帶(dai)動(dong)硅(gui)(gui)(gui)油、硅(gui)(gui)(gui)烷偶聯劑和硅(gui)(gui)(gui)樹脂等(deng)其(qi)他(ta)有機(ji)(ji)(ji)硅(gui)(gui)(gui)產(chan)品的(de)消費。