硅橡膠是指主鏈由硅(gui)和氧(yang)原子交替構成(cheng)，硅(gui)原子上(shang)通常連有(you)兩個有(you)機基(ji)(ji)團的(de)(de)橡膠(jiao)。普通的(de)(de)硅(gui)橡膠(jiao)主要由含甲(jia)基(ji)(ji)和少量乙(yi)烯基(ji)(ji)的(de)(de)硅(gui)氧(yang)鏈節組成(cheng)。苯(ben)基(ji)(ji)的(de)(de)引入可提高(gao)硅(gui)橡膠(jiao)的(de)(de)耐(nai)高(gao)、低(di)溫性能(neng)，三(san)氟丙基(ji)(ji)及氰基(ji)(ji)的(de)(de)引入則可提高(gao)硅(gui)橡膠(jiao)的(de)(de)耐(nai)溫及耐(nai)油性能(neng)。硅(gui)橡膠(jiao)耐(nai)低(di)溫性能(neng)良好，一般在-55℃下仍能(neng)工作。引入苯(ben)基(ji)(ji)后，可達-73℃。硅(gui)橡膠(jiao)的(de)(de)耐(nai)熱性能(neng)也很突出，在180℃下可長期工作，稍高(gao)于200℃也能(neng)承受數周或更(geng)長時間仍有(you)彈性，瞬時可耐(nai)300℃以上(shang)的(de)(de)高(gao)溫。硅(gui)橡膠(jiao)的(de)(de)透(tou)氣性好，氧(yang)氣透(tou)過(guo)率在合成(cheng)聚合物中(zhong)是較高(gao)的(de)(de)。此外，硅(gui)橡膠(jiao)還具有(you)生理惰性、不會導致(zhi)凝血的(de)(de)突出特性，因此在醫用(yong)領域應用(yong)廣泛。

主要品種

硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)分(fen)類的方法很(hen)多，通常按固(gu)化(hua)前的形(xing)態分(fen)為(wei)固(gu)體硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)和液(ye)體硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)；按硫(liu)化(hua)溫(wen)度分(fen)為(wei)室溫(wen)硫(liu)化(hua)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)，高溫(wen)硫(liu)化(hua)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)；按所(suo)用單體的不(bu)(bu)同(tong)(tong)，可分(fen)為(wei)甲基(ji)乙烯基(ji)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)，甲基(ji)苯基(ji)乙烯基(ji)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)、氟(fu)硅(gui)，腈硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)等(deng)；按性能和用途的不(bu)(bu)同(tong)(tong)又可分(fen)為(wei)通用型(xing)、超(chao)耐(nai)低溫(wen)型(xing)、超(chao)耐(nai)高溫(wen)型(xing)、高強力型(xing)、耐(nai)油(you)型(xing)、醫用型(xing)等(deng)等(deng)。

發展史

硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)早期是由美國以(yi)三氯化(hua)(hua)鐵為催化(hua)(hua)劑合(he)成的。1945年(nian)，硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)產(chan)(chan)品問世。1948年(nian)，采用高比表面積的氣相法白炭黑補強的硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)研制(zhi)成功，使(shi)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的性能躍升到實用階(jie)段，奠定(ding)了現代硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)生(sheng)產(chan)(chan)技術的基礎。從(cong)二甲基二氯硅(gui)(gui)烷合(he)成開始生(sheng)產(chan)(chan)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的國家有美國。俄羅斯(si)、德國、日本(ben)、韓國和(he)中國等。中國硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的工業化(hua)(hua)研究始于(yu)1957年(nian)，多家研究所和(he)企業陸(lu)續開發出各種(zhong)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)。到2003年(nian)底，中國硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)生(sheng)產(chan)(chan)能力為135千噸，其中高溫(wen)膠(jiao)(jiao)100千噸。

高溫硫化硅橡膠

高溫硫(liu)(liu)化(hua)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)是指聚(ju)硅(gui)(gui)氧(yang)烷變成(cheng)彈(dan)性體的過程是經過高溫（110-170℃）硫(liu)(liu)化(hua)成(cheng)型的。它主要以高分子量的聚(ju)甲(jia)基(ji)乙烯(xi)基(ji)硅(gui)(gui)氧(yang)烷為生膠(jiao)，混入補強填料、硫(liu)(liu)化(hua)劑等，在加(jia)(jia)熱(re)加(jia)(jia)壓(ya)下硫(liu)(liu)化(hua)成(cheng)彈(dan)性體。硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)的補強主要是各種(zhong)類型的白炭黑，可(ke)使硫(liu)(liu)化(hua)膠(jiao)的強度增加(jia)(jia)數十倍。有時為了降低(di)成(cheng)本或(huo)改善膠(jiao)料性能及賦予硫(liu)(liu)化(hua)膠(jiao)各種(zhong)特(te)殊的性能，也(ye)加(jia)(jia)入相應的各種(zhong)添(tian)加(jia)(jia)劑。硫(liu)(liu)化(hua)劑是各種(zhong)有機過氧(yang)化(hua)物(wu)或(huo)加(jia)(jia)成(cheng)反應催化(hua)劑。

加(jia)工成型方法如圖所示(shi)。一次硫(liu)(liu)化的(de)目(mu)的(de)是進行高(gao)分子鏈的(de)交聯反應；二次硫(liu)(liu)化的(de)目(mu)的(de)是進行補充(chong)交聯、驅除硫(liu)(liu)化劑分解產物和其他揮發性化合物以穩(wen)定硫(liu)(liu)化膠的(de)各項性能。常(chang)用(yong)的(de)設(she)備有開放式(shi)煉膠機、捏合機及真空密(mi)煉機。

主要性能

（1）高(gao)(gao)溫(wen)(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)顯著(zhu)的(de)(de)特征是高(gao)(gao)溫(wen)(wen)(wen)穩定性(xing)(xing)(xing)，雖然(ran)(ran)常(chang)溫(wen)(wen)(wen)下(xia)(xia)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)強度(du)僅是天然(ran)(ran)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)或某些合成(cheng)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)一半，但在200℃以(yi)上(shang)的(de)(de)高(gao)(gao)溫(wen)(wen)(wen)環境下(xia)(xia)，硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)仍(reng)能(neng)(neng)(neng)保持一定的(de)(de)柔韌性(xing)(xing)(xing)、回彈性(xing)(xing)(xing)和表面硬度(du)，且力學(xue)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)無(wu)(wu)明顯變化(hua)。（2）低溫(wen)(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)玻璃化(hua)溫(wen)(wen)(wen)度(du)一般(ban)為-70~-50℃，特殊配(pei)方可達-100℃，表明其(qi)(qi)低溫(wen)(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)優(you)異(yi)。這對(dui)航空、宇航工業(ye)的(de)(de)意義(yi)重大(da)。（3）耐候(hou)性(xing)(xing)(xing)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)中Si-O-Si鍵對(dui)氧(yang)(yang)、臭(chou)氧(yang)(yang)及紫(zi)外(wai)線等(deng)十分穩定，在不加任何(he)添(tian)加劑的(de)(de)情況下(xia)(xia)，就具有(you)(you)優(you)良的(de)(de)耐候(hou)性(xing)(xing)(xing)。（4）電氣(qi)(qi)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)具有(you)(you)優(you)異(yi)的(de)(de)絕緣性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)，耐電暈性(xing)(xing)(xing)和耐電弧(hu)性(xing)(xing)(xing)也非常(chang)好。（5）物(wu)理(li)(li)機(ji)械性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)常(chang)溫(wen)(wen)(wen)下(xia)(xia)的(de)(de)物(wu)理(li)(li)機(ji)械性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)比通用(yong)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)差，但在150℃的(de)(de)高(gao)(gao)溫(wen)(wen)(wen)和-50℃的(de)(de)低溫(wen)(wen)(wen)下(xia)(xia)，其(qi)(qi)物(wu)理(li)(li)機(ji)械性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)優(you)于通用(yong)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)。（6）耐油(you)及化(hua)學(xue)試劑性(xing)(xing)(xing)。普(pu)通硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)具有(you)(you)中等(deng)的(de)(de)耐油(you)、耐溶(rong)劑性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。（7）氣(qi)(qi)體(ti)透過(guo)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。室溫(wen)(wen)(wen)下(xia)(xia)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)對(dui)空氣(qi)(qi)、氮、氧(yang)(yang)、二氧(yang)(yang)化(hua)碳(tan)等(deng)氣(qi)(qi)體(ti)的(de)(de)透氣(qi)(qi)性(xing)(xing)(xing)比天然(ran)(ran)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)高(gao)(gao)出30-50倍。（8）生理(li)(li)惰性(xing)(xing)(xing)。硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)無(wu)(wu)毒，無(wu)(wu)味，無(wu)(wu)嗅，與人(ren)體(ti)組(zu)織不粘(zhan)連(lian)，具有(you)(you)抗凝血(xue)作(zuo)用(yong)，對(dui)肌體(ti)組(zu)織的(de)(de)反應性(xing)(xing)(xing)非常(chang)少(shao)。特別適合作(zuo)為醫用(yong)材(cai)料。

硅橡膠的用量

據中國(guo)汽(qi)(qi)(qi)車(che)工業協會統計，2012年，汽(qi)(qi)(qi)車(che)產(chan)銷分(fen)別達到1927.18萬輛(liang)和1930.64萬輛(liang)，同比分(fen)別增長4.63%和4.33%，汽(qi)(qi)(qi)車(che)工業硅(gui)橡膠的(de)(de)(de)用(yong)量(liang)約達2.0萬t。根據觀研(yan)天下的(de)(de)(de)新研(yan)究(jiu)，增加(jia)(jia)有機(ji)硅(gui)材料在(zai)(zai)(zai)汽(qi)(qi)(qi)車(che)零部件(jian)方面的(de)(de)(de)用(yong)量(liang)，可以大幅度提高汽(qi)(qi)(qi)車(che)的(de)(de)(de)安全性(xing)能，因此，汽(qi)(qi)(qi)車(che)產(chan)量(liang)和單(dan)車(che)用(yong)量(liang)水平(ping)的(de)(de)(de)提高都(dou)將(jiang)推動汽(qi)(qi)(qi)車(che)工業對硅(gui)橡膠需求的(de)(de)(de)增加(jia)(jia)。國(guo)家(jia)鼓勵自主(zhu)品(pin)(pin)牌(pai)(pai)的(de)(de)(de)汽(qi)(qi)(qi)車(che)發展(zhan)，關鍵汽(qi)(qi)(qi)車(che)零部件(jian)實現(xian)自主(zhu)化(hua)，《2012年度黨政(zheng)(zheng)機(ji)關公務用(yong)車(che)選用(yong)車(che)型目錄（征(zheng)求意見稿）》為(wei)自主(zhu)品(pin)(pin)牌(pai)(pai)擴大在(zai)(zai)(zai)政(zheng)(zheng)府采購的(de)(de)(de)市(shi)場份額(e)，為(wei)改變目前國(guo)內政(zheng)(zheng)府采購以合(he)資品(pin)(pin)牌(pai)(pai)產(chan)品(pin)(pin)為(wei)主(zhu)的(de)(de)(de)局(ju)面提供了保障。促進自主(zhu)品(pin)(pin)牌(pai)(pai)發展(zhan)，國(guo)產(chan)汽(qi)(qi)(qi)車(che)業的(de)(de)(de)繁榮(rong)將(jiang)為(wei)汽(qi)(qi)(qi)車(che)膠的(de)(de)(de)應用(yong)提供有力保障。預測(ce)未來3年，我國(guo)室溫硫化(hua)硅(gui)橡膠在(zai)(zai)(zai)汽(qi)(qi)(qi)車(che)行業將(jiang)以年均20%增長。

此外，硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)是重要的(de)非(fei)石(shi)油(you)基合(he)成(cheng)(cheng)(cheng)橡膠(jiao)(jiao)，約(yue)占非(fei)石(shi)油(you)基合(he)成(cheng)(cheng)(cheng)橡膠(jiao)(jiao)消費(fei)(fei)量的(de)98%。但因為石(shi)油(you)價(jia)格的(de)大幅(fu)上(shang)漲，同時我國(guo)(guo)(guo)在硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)的(de)關鍵原料有(you)(you)(you)機(ji)硅(gui)(gui)(gui)(gui)單(dan)(dan)體的(de)生產技術方(fang)面取得(de)突破，有(you)(you)(you)機(ji)硅(gui)(gui)(gui)(gui)單(dan)(dan)體的(de)生產技術在2005年(nian)前被幾家跨國(guo)(guo)(guo)公司壟斷，但目前我國(guo)(guo)(guo)已發(fa)展成(cheng)(cheng)(cheng)為全球有(you)(you)(you)機(ji)硅(gui)(gui)(gui)(gui)單(dan)(dan)體第1大國(guo)(guo)(guo)，這(zhe)2個方(fang)面原因使硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)的(de)價(jia)格從2011年(nian)起開(kai)始低于石(shi)油(you)基合(he)成(cheng)(cheng)(cheng)橡膠(jiao)(jiao)，僅約(yue)為大宗石(shi)油(you)基橡膠(jiao)(jiao)的(de)80%～90%，成(cheng)(cheng)(cheng)為廉價(jia)的(de)合(he)成(cheng)(cheng)(cheng)橡膠(jiao)(jiao)，并(bing)開(kai)始大規模替(ti)代石(shi)油(you)基合(he)成(cheng)(cheng)(cheng)橡膠(jiao)(jiao)。這(zhe)將(jiang)(jiang)極大拓展有(you)(you)(you)機(ji)硅(gui)(gui)(gui)(gui)產業的(de)市場空間，同時將(jiang)(jiang)帶動硅(gui)(gui)(gui)(gui)油(you)、硅(gui)(gui)(gui)(gui)烷偶聯劑和硅(gui)(gui)(gui)(gui)樹脂等其(qi)他(ta)有(you)(you)(you)機(ji)硅(gui)(gui)(gui)(gui)產品(pin)的(de)消費(fei)(fei)。