硅橡膠是指主鏈由硅(gui)(gui)(gui)(gui)和(he)氧原子交替(ti)構成，硅(gui)(gui)(gui)(gui)原子上通(tong)常連(lian)有(you)兩個(ge)有(you)機基團的(de)(de)(de)橡(xiang)膠(jiao)。普(pu)通(tong)的(de)(de)(de)硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)主要由含甲(jia)基和(he)少(shao)量乙烯基的(de)(de)(de)硅(gui)(gui)(gui)(gui)氧鏈節組成。苯基的(de)(de)(de)引入可(ke)(ke)提(ti)高(gao)硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)耐(nai)高(gao)、低溫(wen)性(xing)(xing)能(neng)，三氟丙基及氰基的(de)(de)(de)引入則可(ke)(ke)提(ti)高(gao)硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)耐(nai)溫(wen)及耐(nai)油性(xing)(xing)能(neng)。硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)耐(nai)低溫(wen)性(xing)(xing)能(neng)良好，一般在(zai)(zai)(zai)-55℃下(xia)(xia)仍(reng)能(neng)工作(zuo)。引入苯基后，可(ke)(ke)達-73℃。硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)耐(nai)熱性(xing)(xing)能(neng)也很突出，在(zai)(zai)(zai)180℃下(xia)(xia)可(ke)(ke)長(chang)期(qi)工作(zuo)，稍(shao)高(gao)于(yu)200℃也能(neng)承受數周或(huo)更(geng)長(chang)時間(jian)仍(reng)有(you)彈性(xing)(xing)，瞬時可(ke)(ke)耐(nai)300℃以上的(de)(de)(de)高(gao)溫(wen)。硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)透氣性(xing)(xing)好，氧氣透過(guo)率在(zai)(zai)(zai)合(he)成聚合(he)物中是較高(gao)的(de)(de)(de)。此(ci)外，硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)還具有(you)生理惰(duo)性(xing)(xing)、不會導(dao)致凝血的(de)(de)(de)突出特性(xing)(xing)，因此(ci)在(zai)(zai)(zai)醫用領域應用廣(guang)泛。

主要品種

硅(gui)(gui)橡膠(jiao)分類的方法很多，通常按(an)(an)固(gu)化前(qian)的形態分為(wei)固(gu)體(ti)硅(gui)(gui)橡膠(jiao)和液體(ti)硅(gui)(gui)橡膠(jiao)；按(an)(an)硫化溫(wen)度分為(wei)室溫(wen)硫化硅(gui)(gui)橡膠(jiao)，高溫(wen)硫化硅(gui)(gui)橡膠(jiao)；按(an)(an)所用單體(ti)的不(bu)同(tong)，可分為(wei)甲(jia)基(ji)(ji)乙(yi)烯基(ji)(ji)硅(gui)(gui)橡膠(jiao)，甲(jia)基(ji)(ji)苯基(ji)(ji)乙(yi)烯基(ji)(ji)硅(gui)(gui)橡膠(jiao)、氟硅(gui)(gui)，腈(jing)硅(gui)(gui)橡膠(jiao)等；按(an)(an)性能和用途的不(bu)同(tong)又可分為(wei)通用型(xing)(xing)、超耐低溫(wen)型(xing)(xing)、超耐高溫(wen)型(xing)(xing)、高強力型(xing)(xing)、耐油型(xing)(xing)、醫用型(xing)(xing)等等。

發展史

硅(gui)(gui)橡膠早期(qi)是由(you)美國(guo)(guo)以三(san)氯(lv)化(hua)鐵為(wei)催化(hua)劑(ji)合成的(de)(de)(de)。1945年，硅(gui)(gui)橡膠產(chan)品問世。1948年，采(cai)用(yong)高比(bi)表面積的(de)(de)(de)氣(qi)相(xiang)法白炭黑補強的(de)(de)(de)硅(gui)(gui)橡膠研制成功，使硅(gui)(gui)橡膠的(de)(de)(de)性(xing)能躍(yue)升到實用(yong)階(jie)段，奠定了(le)現代硅(gui)(gui)橡膠生(sheng)產(chan)技術的(de)(de)(de)基礎(chu)。從二甲(jia)基二氯(lv)硅(gui)(gui)烷(wan)合成開(kai)始生(sheng)產(chan)硅(gui)(gui)橡膠的(de)(de)(de)國(guo)(guo)家有美國(guo)(guo)。俄羅斯、德國(guo)(guo)、日(ri)本、韓(han)國(guo)(guo)和中國(guo)(guo)等。中國(guo)(guo)硅(gui)(gui)橡膠的(de)(de)(de)工(gong)業化(hua)研究(jiu)始于1957年，多(duo)家研究(jiu)所和企業陸續開(kai)發出各(ge)種(zhong)硅(gui)(gui)橡膠。到2003年底，中國(guo)(guo)硅(gui)(gui)橡膠生(sheng)產(chan)能力為(wei)135千(qian)噸，其中高溫膠100千(qian)噸。

高溫硫化硅橡膠

高溫(wen)硫(liu)化(hua)硅(gui)(gui)橡膠(jiao)是(shi)指聚(ju)硅(gui)(gui)氧烷(wan)變(bian)成彈性體的(de)(de)(de)過(guo)程是(shi)經過(guo)高溫(wen)（110-170℃）硫(liu)化(hua)成型的(de)(de)(de)。它主要(yao)以高分(fen)子(zi)量的(de)(de)(de)聚(ju)甲基(ji)乙烯基(ji)硅(gui)(gui)氧烷(wan)為(wei)生膠(jiao)，混入補(bu)強填料、硫(liu)化(hua)劑(ji)(ji)等，在加熱加壓下硫(liu)化(hua)成彈性體。硅(gui)(gui)橡膠(jiao)的(de)(de)(de)補(bu)強主要(yao)是(shi)各(ge)(ge)種(zhong)類型的(de)(de)(de)白炭黑，可使硫(liu)化(hua)膠(jiao)的(de)(de)(de)強度(du)增加數(shu)十倍。有時為(wei)了降低成本或改善膠(jiao)料性能(neng)及(ji)賦(fu)予(yu)硫(liu)化(hua)膠(jiao)各(ge)(ge)種(zhong)特(te)殊(shu)的(de)(de)(de)性能(neng)，也加入相應(ying)的(de)(de)(de)各(ge)(ge)種(zhong)添加劑(ji)(ji)。硫(liu)化(hua)劑(ji)(ji)是(shi)各(ge)(ge)種(zhong)有機過(guo)氧化(hua)物或加成反應(ying)催(cui)化(hua)劑(ji)(ji)。

加工成型方法如圖所示。一(yi)次硫化(hua)的目(mu)的是進(jin)行高分(fen)子鏈的交聯反應；二次硫化(hua)的目(mu)的是進(jin)行補(bu)充交聯、驅除硫化(hua)劑分(fen)解產物和(he)其他揮發性化(hua)合物以穩定硫化(hua)膠(jiao)的各項性能。常用的設備(bei)有(you)開放式(shi)煉膠(jiao)機(ji)、捏合機(ji)及真空密煉機(ji)。

主要性能

（1）高溫(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)能(neng)。硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)顯(xian)著的(de)(de)特(te)征是高溫(wen)(wen)穩定(ding)(ding)性(xing)(xing)(xing)，雖然常溫(wen)(wen)下(xia)硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)強度(du)僅是天(tian)然橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)或某些(xie)合成橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)一半，但(dan)在200℃以(yi)上的(de)(de)高溫(wen)(wen)環境下(xia)，硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)仍能(neng)保持一定(ding)(ding)的(de)(de)柔韌(ren)性(xing)(xing)(xing)、回彈(dan)性(xing)(xing)(xing)和表(biao)面硬度(du)，且(qie)力學性(xing)(xing)(xing)能(neng)無明(ming)顯(xian)變化(hua)。（2）低溫(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)能(neng)硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)玻璃化(hua)溫(wen)(wen)度(du)一般為-70~-50℃，特(te)殊配方可達-100℃，表(biao)明(ming)其低溫(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)能(neng)優異。這(zhe)對航(hang)空(kong)、宇航(hang)工業的(de)(de)意義(yi)重大。（3）耐候性(xing)(xing)(xing)硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)中(zhong)Si-O-Si鍵(jian)對氧(yang)、臭氧(yang)及(ji)紫(zi)外(wai)線(xian)等(deng)十分穩定(ding)(ding)，在不加(jia)任何添加(jia)劑的(de)(de)情況下(xia)，就具(ju)有(you)優良的(de)(de)耐候性(xing)(xing)(xing)。（4）電氣(qi)性(xing)(xing)(xing)能(neng)。硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)具(ju)有(you)優異的(de)(de)絕緣性(xing)(xing)(xing)能(neng)，耐電暈(yun)性(xing)(xing)(xing)和耐電弧性(xing)(xing)(xing)也非(fei)常好。（5）物(wu)理機械(xie)性(xing)(xing)(xing)能(neng)。硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)常溫(wen)(wen)下(xia)的(de)(de)物(wu)理機械(xie)性(xing)(xing)(xing)能(neng)比通用橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)差，但(dan)在150℃的(de)(de)高溫(wen)(wen)和-50℃的(de)(de)低溫(wen)(wen)下(xia)，其物(wu)理機械(xie)性(xing)(xing)(xing)能(neng)優于通用橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)。（6）耐油(you)(you)及(ji)化(hua)學試劑性(xing)(xing)(xing)。普通硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)具(ju)有(you)中(zhong)等(deng)的(de)(de)耐油(you)(you)、耐溶劑性(xing)(xing)(xing)能(neng)。（7）氣(qi)體透(tou)過性(xing)(xing)(xing)能(neng)。室溫(wen)(wen)下(xia)硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)對空(kong)氣(qi)、氮、氧(yang)、二(er)氧(yang)化(hua)碳等(deng)氣(qi)體的(de)(de)透(tou)氣(qi)性(xing)(xing)(xing)比天(tian)然橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)高出(chu)30-50倍。（8）生理惰(duo)性(xing)(xing)(xing)。硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)無毒，無味，無嗅，與人體組織不粘連，具(ju)有(you)抗凝血作(zuo)用，對肌(ji)體組織的(de)(de)反應性(xing)(xing)(xing)非(fei)常少。特(te)別適合作(zuo)為醫用材料。

硅橡膠的用量

據中國(guo)汽(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)工業(ye)協會(hui)統計，2012年，汽(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)產(chan)(chan)銷分別(bie)達到1927.18萬輛和(he)1930.64萬輛，同比分別(bie)增長4.63%和(he)4.33%，汽(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)工業(ye)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)用(yong)(yong)(yong)量約(yue)達2.0萬t。根據觀研(yan)(yan)天下的(de)(de)(de)新研(yan)(yan)究，增加(jia)有機硅(gui)材(cai)料在汽(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)零部件方面的(de)(de)(de)用(yong)(yong)(yong)量，可以大幅度提高(gao)(gao)汽(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)的(de)(de)(de)安全(quan)性能，因此，汽(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)產(chan)(chan)量和(he)單(dan)車(che)(che)用(yong)(yong)(yong)量水平的(de)(de)(de)提高(gao)(gao)都將推動汽(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)工業(ye)對硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)需求(qiu)的(de)(de)(de)增加(jia)。國(guo)家鼓(gu)勵自主品(pin)(pin)牌的(de)(de)(de)汽(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)發展，關鍵汽(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)零部件實(shi)現自主化，《2012年度黨政機關公務用(yong)(yong)(yong)車(che)(che)選(xuan)用(yong)(yong)(yong)車(che)(che)型目錄（征求(qiu)意見稿）》為自主品(pin)(pin)牌擴大在政府采(cai)購的(de)(de)(de)市場(chang)份(fen)額，為改(gai)變目前國(guo)內(nei)政府采(cai)購以合(he)資品(pin)(pin)牌產(chan)(chan)品(pin)(pin)為主的(de)(de)(de)局面提供(gong)了保(bao)障(zhang)(zhang)。促進自主品(pin)(pin)牌發展，國(guo)產(chan)(chan)汽(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)業(ye)的(de)(de)(de)繁榮(rong)將為汽(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)應用(yong)(yong)(yong)提供(gong)有力保(bao)障(zhang)(zhang)。預測(ce)未來3年，我國(guo)室溫硫化硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)在汽(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)行業(ye)將以年均20%增長。

此外，硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)是重要(yao)的(de)(de)(de)(de)(de)非石油基合成橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)，約占非石油基合成橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)消費量的(de)(de)(de)(de)(de)98%。但因(yin)為(wei)石油價(jia)格的(de)(de)(de)(de)(de)大(da)幅上(shang)漲，同時我(wo)國(guo)在硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)(de)關鍵(jian)原(yuan)料有機(ji)硅(gui)單體(ti)的(de)(de)(de)(de)(de)生產(chan)(chan)技(ji)術方(fang)面(mian)取得(de)突破，有機(ji)硅(gui)單體(ti)的(de)(de)(de)(de)(de)生產(chan)(chan)技(ji)術在2005年前被(bei)幾(ji)家跨國(guo)公司壟(long)斷，但目前我(wo)國(guo)已發展成為(wei)全球有機(ji)硅(gui)單體(ti)第(di)1大(da)國(guo)，這(zhe)2個方(fang)面(mian)原(yuan)因(yin)使硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)(de)價(jia)格從2011年起開(kai)始(shi)低于石油基合成橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)，僅約為(wei)大(da)宗(zong)石油基橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)(de)80%～90%，成為(wei)廉價(jia)的(de)(de)(de)(de)(de)合成橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)，并開(kai)始(shi)大(da)規模(mo)替代石油基合成橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)。這(zhe)將極(ji)大(da)拓展有機(ji)硅(gui)產(chan)(chan)業(ye)的(de)(de)(de)(de)(de)市場空間(jian)，同時將帶動(dong)硅(gui)油、硅(gui)烷(wan)偶聯劑和硅(gui)樹脂(zhi)等其他有機(ji)硅(gui)產(chan)(chan)品的(de)(de)(de)(de)(de)消費。