硅橡膠是指主鏈(lian)由硅(gui)和(he)氧原子交替構(gou)成，硅(gui)原子上通(tong)常連有兩個有機基(ji)(ji)團(tuan)的(de)(de)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)。普(pu)通(tong)的(de)(de)硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)主要由含甲基(ji)(ji)和(he)少量乙烯基(ji)(ji)的(de)(de)硅(gui)氧鏈(lian)節組成。苯(ben)基(ji)(ji)的(de)(de)引入可(ke)提高硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)耐(nai)(nai)高、低溫性(xing)(xing)(xing)能(neng)，三氟丙基(ji)(ji)及(ji)氰基(ji)(ji)的(de)(de)引入則可(ke)提高硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)耐(nai)(nai)溫及(ji)耐(nai)(nai)油性(xing)(xing)(xing)能(neng)。硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)耐(nai)(nai)低溫性(xing)(xing)(xing)能(neng)良好(hao)，一般在-55℃下仍能(neng)工作。引入苯(ben)基(ji)(ji)后，可(ke)達(da)-73℃。硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)耐(nai)(nai)熱(re)性(xing)(xing)(xing)能(neng)也很(hen)突(tu)出，在180℃下可(ke)長(chang)期工作，稍高于200℃也能(neng)承(cheng)受數周或(huo)更長(chang)時(shi)間仍有彈性(xing)(xing)(xing)，瞬(shun)時(shi)可(ke)耐(nai)(nai)300℃以上的(de)(de)高溫。硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)透氣性(xing)(xing)(xing)好(hao)，氧氣透過(guo)率在合成聚合物中是較高的(de)(de)。此外，硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)還(huan)具有生(sheng)理惰性(xing)(xing)(xing)、不會導致凝血的(de)(de)突(tu)出特性(xing)(xing)(xing)，因此在醫(yi)用領域應用廣泛。

主要品種

硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)分(fen)(fen)類的方(fang)法很多，通(tong)常按(an)固化前(qian)的形態(tai)分(fen)(fen)為(wei)固體硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)和液(ye)體硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)；按(an)硫化溫度分(fen)(fen)為(wei)室(shi)溫硫化硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)，高溫硫化硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)；按(an)所用(yong)單體的不同(tong)，可分(fen)(fen)為(wei)甲(jia)基(ji)(ji)乙烯基(ji)(ji)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)，甲(jia)基(ji)(ji)苯(ben)基(ji)(ji)乙烯基(ji)(ji)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)、氟硅(gui)，腈硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)等；按(an)性能(neng)和用(yong)途(tu)的不同(tong)又可分(fen)(fen)為(wei)通(tong)用(yong)型、超耐(nai)低溫型、超耐(nai)高溫型、高強力型、耐(nai)油型、醫(yi)用(yong)型等等。

發展史

硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)早期(qi)是由美國(guo)(guo)以三(san)氯化(hua)鐵為催化(hua)劑合成的(de)(de)。1945年，硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)產品問(wen)世。1948年，采用高(gao)比表面積的(de)(de)氣相法白炭黑補強的(de)(de)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)研制成功，使硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)性能躍升到(dao)實用階(jie)段(duan)，奠定(ding)了現代硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)生(sheng)產技術的(de)(de)基(ji)礎。從二(er)甲基(ji)二(er)氯硅(gui)烷(wan)合成開(kai)始(shi)生(sheng)產硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)國(guo)(guo)家有美國(guo)(guo)。俄羅斯、德國(guo)(guo)、日(ri)本、韓國(guo)(guo)和(he)中國(guo)(guo)等。中國(guo)(guo)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)工業化(hua)研究始(shi)于1957年，多(duo)家研究所和(he)企(qi)業陸(lu)續開(kai)發(fa)出各(ge)種硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)。到(dao)2003年底，中國(guo)(guo)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)生(sheng)產能力為135千(qian)噸(dun)，其(qi)中高(gao)溫膠(jiao)(jiao)(jiao)100千(qian)噸(dun)。

高溫硫化硅橡膠

高溫硫化(hua)(hua)硅橡(xiang)膠是(shi)指聚硅氧烷變成彈性體(ti)的(de)(de)過(guo)程是(shi)經過(guo)高溫（110-170℃）硫化(hua)(hua)成型(xing)的(de)(de)。它主要以高分子量的(de)(de)聚甲(jia)基乙烯基硅氧烷為生(sheng)膠，混入(ru)補強填(tian)料、硫化(hua)(hua)劑(ji)等，在加(jia)(jia)熱(re)加(jia)(jia)壓下硫化(hua)(hua)成彈性體(ti)。硅橡(xiang)膠的(de)(de)補強主要是(shi)各(ge)(ge)種類型(xing)的(de)(de)白炭黑，可使(shi)硫化(hua)(hua)膠的(de)(de)強度增加(jia)(jia)數(shu)十倍。有(you)時為了降低成本(ben)或改善膠料性能及(ji)賦予硫化(hua)(hua)膠各(ge)(ge)種特殊的(de)(de)性能，也加(jia)(jia)入(ru)相(xiang)應(ying)的(de)(de)各(ge)(ge)種添加(jia)(jia)劑(ji)。硫化(hua)(hua)劑(ji)是(shi)各(ge)(ge)種有(you)機(ji)過(guo)氧化(hua)(hua)物或加(jia)(jia)成反應(ying)催化(hua)(hua)劑(ji)。

加工成型方法如圖所示。一(yi)次硫(liu)(liu)化(hua)(hua)的(de)(de)(de)(de)目(mu)的(de)(de)(de)(de)是(shi)進行高(gao)分子鏈的(de)(de)(de)(de)交聯反應；二次硫(liu)(liu)化(hua)(hua)的(de)(de)(de)(de)目(mu)的(de)(de)(de)(de)是(shi)進行補充交聯、驅(qu)除硫(liu)(liu)化(hua)(hua)劑(ji)分解(jie)產(chan)物和(he)其(qi)他揮發性化(hua)(hua)合物以穩定硫(liu)(liu)化(hua)(hua)膠的(de)(de)(de)(de)各項(xiang)性能(neng)。常用(yong)的(de)(de)(de)(de)設(she)備有開放式煉(lian)膠機(ji)、捏合機(ji)及真空密煉(lian)機(ji)。

主要性能

（1）高(gao)溫(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能。硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)顯(xian)著的(de)特征(zheng)是高(gao)溫(wen)(wen)穩(wen)定性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)，雖然常(chang)溫(wen)(wen)下硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)強度僅是天然橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)或(huo)某些合成(cheng)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)一(yi)半，但在(zai)200℃以上的(de)高(gao)溫(wen)(wen)環境(jing)下，硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)仍能保(bao)持(chi)一(yi)定的(de)柔韌性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)、回彈性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)和表面硬度，且力學性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能無明(ming)顯(xian)變化(hua)。（2）低(di)(di)溫(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)玻璃(li)化(hua)溫(wen)(wen)度一(yi)般為-70~-50℃，特殊配方可達-100℃，表明(ming)其低(di)(di)溫(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能優(you)異。這(zhe)對(dui)航空、宇航工業的(de)意(yi)義(yi)重(zhong)大(da)。（3）耐(nai)候性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)中Si-O-Si鍵對(dui)氧、臭氧及(ji)紫外(wai)線等(deng)十分穩(wen)定，在(zai)不加任何添(tian)加劑(ji)的(de)情況下，就具有(you)優(you)良的(de)耐(nai)候性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)。（4）電(dian)(dian)氣性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能。硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)具有(you)優(you)異的(de)絕緣(yuan)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能，耐(nai)電(dian)(dian)暈性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)和耐(nai)電(dian)(dian)弧性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)也非常(chang)好。（5）物理(li)機(ji)械性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能。硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)常(chang)溫(wen)(wen)下的(de)物理(li)機(ji)械性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能比(bi)(bi)通用(yong)(yong)(yong)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)差，但在(zai)150℃的(de)高(gao)溫(wen)(wen)和-50℃的(de)低(di)(di)溫(wen)(wen)下，其物理(li)機(ji)械性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能優(you)于通用(yong)(yong)(yong)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)。（6）耐(nai)油及(ji)化(hua)學試劑(ji)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)。普通硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)具有(you)中等(deng)的(de)耐(nai)油、耐(nai)溶劑(ji)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能。（7）氣體(ti)透(tou)過(guo)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能。室溫(wen)(wen)下硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)對(dui)空氣、氮(dan)、氧、二(er)氧化(hua)碳等(deng)氣體(ti)的(de)透(tou)氣性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)比(bi)(bi)天然橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)高(gao)出30-50倍。（8）生(sheng)理(li)惰性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)。硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)無毒，無味，無嗅，與(yu)人體(ti)組織不粘(zhan)連(lian)，具有(you)抗凝血作用(yong)(yong)(yong)，對(dui)肌體(ti)組織的(de)反應性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)非常(chang)少。特別適合作為醫用(yong)(yong)(yong)材料(liao)。

硅橡膠的用量

據(ju)中國汽車(che)(che)(che)(che)(che)工業(ye)(ye)(ye)協會統(tong)計，2012年(nian)(nian)，汽車(che)(che)(che)(che)(che)產銷分別達(da)到(dao)1927.18萬輛和(he)(he)1930.64萬輛，同比分別增(zeng)(zeng)長(chang)4.63%和(he)(he)4.33%，汽車(che)(che)(che)(che)(che)工業(ye)(ye)(ye)硅橡膠(jiao)的用(yong)(yong)量(liang)約達(da)2.0萬t。根據(ju)觀研(yan)天下的新研(yan)究，增(zeng)(zeng)加有機硅材料在(zai)(zai)汽車(che)(che)(che)(che)(che)零部件方(fang)面的用(yong)(yong)量(liang)，可以(yi)(yi)大幅度(du)提高汽車(che)(che)(che)(che)(che)的安(an)全(quan)性能，因此(ci)，汽車(che)(che)(che)(che)(che)產量(liang)和(he)(he)單車(che)(che)(che)(che)(che)用(yong)(yong)量(liang)水平的提高都將(jiang)推動汽車(che)(che)(che)(che)(che)工業(ye)(ye)(ye)對硅橡膠(jiao)需求的增(zeng)(zeng)加。國家鼓勵自主(zhu)品牌(pai)(pai)的汽車(che)(che)(che)(che)(che)發(fa)展(zhan)，關鍵汽車(che)(che)(che)(che)(che)零部件實現自主(zhu)化，《2012年(nian)(nian)度(du)黨政機關公務用(yong)(yong)車(che)(che)(che)(che)(che)選用(yong)(yong)車(che)(che)(che)(che)(che)型目錄（征求意見稿）》為(wei)自主(zhu)品牌(pai)(pai)擴大在(zai)(zai)政府(fu)采(cai)購的市場份額，為(wei)改變目前國內政府(fu)采(cai)購以(yi)(yi)合(he)資(zi)品牌(pai)(pai)產品為(wei)主(zhu)的局面提供了保(bao)障。促進自主(zhu)品牌(pai)(pai)發(fa)展(zhan)，國產汽車(che)(che)(che)(che)(che)業(ye)(ye)(ye)的繁(fan)榮將(jiang)為(wei)汽車(che)(che)(che)(che)(che)膠(jiao)的應用(yong)(yong)提供有力保(bao)障。預測未(wei)來3年(nian)(nian)，我國室溫硫化硅橡膠(jiao)在(zai)(zai)汽車(che)(che)(che)(che)(che)行業(ye)(ye)(ye)將(jiang)以(yi)(yi)年(nian)(nian)均20%增(zeng)(zeng)長(chang)。

此外，硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)是(shi)重要(yao)的(de)(de)非石油(you)(you)基(ji)合成橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)，約(yue)占非石油(you)(you)基(ji)合成橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)消費(fei)量的(de)(de)98%。但因為石油(you)(you)價(jia)(jia)(jia)格的(de)(de)大幅上漲(zhang)，同時我(wo)國(guo)(guo)在(zai)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)關鍵原料有機(ji)(ji)硅(gui)(gui)(gui)單(dan)體的(de)(de)生產(chan)技術方(fang)面取得突破(po)，有機(ji)(ji)硅(gui)(gui)(gui)單(dan)體的(de)(de)生產(chan)技術在(zai)2005年前被(bei)幾家跨國(guo)(guo)公(gong)司壟斷，但目前我(wo)國(guo)(guo)已發展成為全(quan)球有機(ji)(ji)硅(gui)(gui)(gui)單(dan)體第1大國(guo)(guo)，這2個方(fang)面原因使硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)價(jia)(jia)(jia)格從2011年起(qi)開始低于(yu)石油(you)(you)基(ji)合成橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)，僅約(yue)為大宗石油(you)(you)基(ji)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)80%～90%，成為廉價(jia)(jia)(jia)的(de)(de)合成橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)，并開始大規模替代(dai)石油(you)(you)基(ji)合成橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)。這將極大拓(tuo)展有機(ji)(ji)硅(gui)(gui)(gui)產(chan)業(ye)的(de)(de)市場空(kong)間，同時將帶動硅(gui)(gui)(gui)油(you)(you)、硅(gui)(gui)(gui)烷偶聯劑和硅(gui)(gui)(gui)樹脂(zhi)等其他有機(ji)(ji)硅(gui)(gui)(gui)產(chan)品的(de)(de)消費(fei)。