硅橡膠是指主鏈由硅和(he)氧(yang)原(yuan)子交替構成(cheng)，硅原(yuan)子上(shang)通(tong)常連有(you)兩個(ge)有(you)機基(ji)(ji)團的橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)。普通(tong)的硅橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)主要由含甲基(ji)(ji)和(he)少(shao)量乙烯(xi)基(ji)(ji)的硅氧(yang)鏈節組成(cheng)。苯基(ji)(ji)的引(yin)入(ru)可(ke)(ke)提高硅橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的耐高、低(di)溫(wen)性能(neng)，三氟丙(bing)基(ji)(ji)及(ji)氰基(ji)(ji)的引(yin)入(ru)則可(ke)(ke)提高硅橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的耐溫(wen)及(ji)耐油性能(neng)。硅橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)耐低(di)溫(wen)性能(neng)良(liang)好(hao)，一(yi)般在-55℃下仍(reng)能(neng)工作。引(yin)入(ru)苯基(ji)(ji)后(hou)，可(ke)(ke)達-73℃。硅橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的耐熱性能(neng)也很突(tu)出，在180℃下可(ke)(ke)長(chang)(chang)期(qi)工作，稍高于200℃也能(neng)承受(shou)數周(zhou)或(huo)更長(chang)(chang)時(shi)間仍(reng)有(you)彈性，瞬時(shi)可(ke)(ke)耐300℃以上(shang)的高溫(wen)。硅橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的透(tou)氣性好(hao)，氧(yang)氣透(tou)過率在合成(cheng)聚合物中是較高的。此(ci)外(wai)，硅橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)還具(ju)有(you)生理惰性、不會導致(zhi)凝血(xue)的突(tu)出特性，因此(ci)在醫用領(ling)域應用廣泛。

主要品種

硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)分類(lei)的方法很多，通常按(an)固化(hua)前的形態(tai)分為(wei)固體硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)和(he)液(ye)體硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)；按(an)硫(liu)化(hua)溫(wen)度(du)分為(wei)室溫(wen)硫(liu)化(hua)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)，高(gao)溫(wen)硫(liu)化(hua)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)；按(an)所用(yong)單體的不同，可(ke)分為(wei)甲基(ji)乙烯基(ji)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)，甲基(ji)苯基(ji)乙烯基(ji)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)、氟硅(gui)(gui)，腈(jing)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)等；按(an)性能和(he)用(yong)途的不同又可(ke)分為(wei)通用(yong)型(xing)、超耐低溫(wen)型(xing)、超耐高(gao)溫(wen)型(xing)、高(gao)強(qiang)力(li)型(xing)、耐油型(xing)、醫(yi)用(yong)型(xing)等等。

發展史

硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)早(zao)期是由美國(guo)(guo)以(yi)三(san)氯化鐵為催(cui)化劑合成的(de)。1945年，硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)產品問(wen)世。1948年，采用(yong)高(gao)比(bi)表面積的(de)氣相法白炭黑(hei)補強的(de)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)研(yan)制成功，使硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)性能躍(yue)升到實用(yong)階段，奠定了現代(dai)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)生產技(ji)術(shu)的(de)基礎(chu)。從二甲(jia)基二氯硅(gui)烷(wan)合成開始(shi)生產硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)國(guo)(guo)家有美國(guo)(guo)。俄(e)羅斯(si)、德國(guo)(guo)、日本、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)工(gong)業(ye)化研(yan)究(jiu)始(shi)于1957年，多家研(yan)究(jiu)所和(he)企業(ye)陸(lu)續開發(fa)出(chu)各種(zhong)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)。到2003年底，中國(guo)(guo)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)生產能力為135千(qian)噸，其中高(gao)溫(wen)膠(jiao)(jiao)(jiao)100千(qian)噸。

高溫硫化硅橡膠

高(gao)溫硫(liu)(liu)化硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)是(shi)指聚硅(gui)氧(yang)烷變成彈(dan)(dan)性體的(de)(de)(de)過程是(shi)經過高(gao)溫（110-170℃）硫(liu)(liu)化成型的(de)(de)(de)。它主(zhu)要(yao)以(yi)高(gao)分子(zi)量的(de)(de)(de)聚甲(jia)基乙(yi)烯基硅(gui)氧(yang)烷為生膠(jiao)(jiao)(jiao)，混入(ru)補強填料、硫(liu)(liu)化劑等，在(zai)加(jia)熱加(jia)壓下硫(liu)(liu)化成彈(dan)(dan)性體。硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)補強主(zhu)要(yao)是(shi)各種(zhong)(zhong)類(lei)型的(de)(de)(de)白炭黑，可使硫(liu)(liu)化膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)強度增加(jia)數(shu)十倍。有時為了降低成本(ben)或改善(shan)膠(jiao)(jiao)(jiao)料性能及賦予硫(liu)(liu)化膠(jiao)(jiao)(jiao)各種(zhong)(zhong)特殊的(de)(de)(de)性能，也加(jia)入(ru)相應的(de)(de)(de)各種(zhong)(zhong)添加(jia)劑。硫(liu)(liu)化劑是(shi)各種(zhong)(zhong)有機(ji)過氧(yang)化物(wu)或加(jia)成反(fan)應催化劑。

加工(gong)成型方法如圖所示。一次硫(liu)化(hua)的(de)(de)目(mu)的(de)(de)是(shi)進行(xing)高(gao)分子鏈的(de)(de)交聯(lian)反應；二次硫(liu)化(hua)的(de)(de)目(mu)的(de)(de)是(shi)進行(xing)補(bu)充(chong)交聯(lian)、驅除硫(liu)化(hua)劑分解產物和其(qi)他揮發性(xing)化(hua)合物以穩(wen)定硫(liu)化(hua)膠的(de)(de)各項性(xing)能。常用(yong)的(de)(de)設備有(you)開放式煉膠機(ji)(ji)、捏合機(ji)(ji)及(ji)真空密煉機(ji)(ji)。

主要性能

（1）高(gao)(gao)(gao)(gao)溫性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)。硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)顯著的(de)(de)(de)特(te)(te)征是高(gao)(gao)(gao)(gao)溫穩定性(xing)(xing)(xing)(xing)，雖然常(chang)溫下(xia)硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)強(qiang)度僅(jin)是天然橡(xiang)(xiang)膠(jiao)或某些合成橡(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)一(yi)半，但(dan)在200℃以上的(de)(de)(de)高(gao)(gao)(gao)(gao)溫環境(jing)下(xia)，硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)仍能(neng)(neng)(neng)(neng)保持一(yi)定的(de)(de)(de)柔(rou)韌性(xing)(xing)(xing)(xing)、回(hui)彈性(xing)(xing)(xing)(xing)和表(biao)(biao)面硬度，且力學性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)無(wu)明顯變化(hua)(hua)。（2）低溫性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)玻璃化(hua)(hua)溫度一(yi)般為-70~-50℃，特(te)(te)殊配(pei)方(fang)可達-100℃，表(biao)(biao)明其(qi)低溫性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)優(you)異(yi)(yi)。這對(dui)(dui)航空、宇航工(gong)業(ye)的(de)(de)(de)意義(yi)重大。（3）耐(nai)(nai)候性(xing)(xing)(xing)(xing)硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)中(zhong)(zhong)Si-O-Si鍵對(dui)(dui)氧、臭氧及紫外線等(deng)十分穩定，在不加(jia)任何添加(jia)劑(ji)的(de)(de)(de)情況下(xia)，就具有(you)優(you)良(liang)的(de)(de)(de)耐(nai)(nai)候性(xing)(xing)(xing)(xing)。（4）電(dian)氣(qi)(qi)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)。硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)具有(you)優(you)異(yi)(yi)的(de)(de)(de)絕(jue)緣性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)，耐(nai)(nai)電(dian)暈性(xing)(xing)(xing)(xing)和耐(nai)(nai)電(dian)弧性(xing)(xing)(xing)(xing)也(ye)非(fei)常(chang)好(hao)。（5）物(wu)(wu)理機械(xie)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)。硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)常(chang)溫下(xia)的(de)(de)(de)物(wu)(wu)理機械(xie)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)比通(tong)用橡(xiang)(xiang)膠(jiao)差(cha)，但(dan)在150℃的(de)(de)(de)高(gao)(gao)(gao)(gao)溫和-50℃的(de)(de)(de)低溫下(xia)，其(qi)物(wu)(wu)理機械(xie)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)優(you)于通(tong)用橡(xiang)(xiang)膠(jiao)。（6）耐(nai)(nai)油(you)及化(hua)(hua)學試劑(ji)性(xing)(xing)(xing)(xing)。普(pu)通(tong)硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)具有(you)中(zhong)(zhong)等(deng)的(de)(de)(de)耐(nai)(nai)油(you)、耐(nai)(nai)溶劑(ji)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)。（7）氣(qi)(qi)體(ti)透(tou)過性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)。室(shi)溫下(xia)硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)對(dui)(dui)空氣(qi)(qi)、氮、氧、二氧化(hua)(hua)碳等(deng)氣(qi)(qi)體(ti)的(de)(de)(de)透(tou)氣(qi)(qi)性(xing)(xing)(xing)(xing)比天然橡(xiang)(xiang)膠(jiao)高(gao)(gao)(gao)(gao)出30-50倍。（8）生(sheng)理惰(duo)性(xing)(xing)(xing)(xing)。硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)無(wu)毒，無(wu)味，無(wu)嗅，與人體(ti)組織不粘連(lian)，具有(you)抗凝血作用，對(dui)(dui)肌體(ti)組織的(de)(de)(de)反應性(xing)(xing)(xing)(xing)非(fei)常(chang)少。特(te)(te)別適合作為醫用材料。

硅橡膠的用量

據(ju)中國(guo)(guo)汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)工業(ye)協會(hui)統計，2012年(nian)，汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)產(chan)(chan)銷分別達到1927.18萬(wan)輛和1930.64萬(wan)輛，同比分別增長4.63%和4.33%，汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)工業(ye)硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)用量(liang)約達2.0萬(wan)t。根據(ju)觀研(yan)天下(xia)的(de)(de)(de)(de)新研(yan)究，增加有(you)機(ji)硅(gui)材料(liao)在汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)零(ling)部件方面(mian)的(de)(de)(de)(de)用量(liang)，可以(yi)(yi)大(da)幅度提(ti)高(gao)汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)的(de)(de)(de)(de)安(an)全(quan)性能(neng)，因(yin)此(ci)，汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)產(chan)(chan)量(liang)和單(dan)車(che)(che)(che)用量(liang)水平(ping)的(de)(de)(de)(de)提(ti)高(gao)都將推動(dong)汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)工業(ye)對硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)需求的(de)(de)(de)(de)增加。國(guo)(guo)家鼓勵自主(zhu)品(pin)(pin)牌(pai)的(de)(de)(de)(de)汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)發(fa)展，關(guan)鍵汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)零(ling)部件實現自主(zhu)化，《2012年(nian)度黨政機(ji)關(guan)公務用車(che)(che)(che)選用車(che)(che)(che)型(xing)目(mu)錄（征求意見(jian)稿）》為自主(zhu)品(pin)(pin)牌(pai)擴大(da)在政府采(cai)購的(de)(de)(de)(de)市場(chang)份額，為改變目(mu)前國(guo)(guo)內政府采(cai)購以(yi)(yi)合資(zi)品(pin)(pin)牌(pai)產(chan)(chan)品(pin)(pin)為主(zhu)的(de)(de)(de)(de)局面(mian)提(ti)供了(le)保障(zhang)。促進自主(zhu)品(pin)(pin)牌(pai)發(fa)展，國(guo)(guo)產(chan)(chan)汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)業(ye)的(de)(de)(de)(de)繁榮將為汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)應用提(ti)供有(you)力(li)保障(zhang)。預測未來3年(nian)，我國(guo)(guo)室溫硫(liu)化硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)在汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)行業(ye)將以(yi)(yi)年(nian)均20%增長。

此外(wai)，硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)是重要的非(fei)石(shi)(shi)油(you)(you)基合(he)成橡(xiang)(xiang)膠(jiao)，約占非(fei)石(shi)(shi)油(you)(you)基合(he)成橡(xiang)(xiang)膠(jiao)消(xiao)費(fei)(fei)量的98%。但(dan)因(yin)為(wei)(wei)石(shi)(shi)油(you)(you)價格的大幅(fu)上漲，同(tong)時我國在硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)的關鍵(jian)原(yuan)料有(you)(you)機(ji)硅(gui)(gui)(gui)(gui)單體的生產技術(shu)方面取得突破(po)，有(you)(you)機(ji)硅(gui)(gui)(gui)(gui)單體的生產技術(shu)在2005年前被幾家跨國公(gong)司壟斷，但(dan)目前我國已發展成為(wei)(wei)全球有(you)(you)機(ji)硅(gui)(gui)(gui)(gui)單體第1大國，這2個(ge)方面原(yuan)因(yin)使硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)的價格從2011年起開始低于石(shi)(shi)油(you)(you)基合(he)成橡(xiang)(xiang)膠(jiao)，僅約為(wei)(wei)大宗石(shi)(shi)油(you)(you)基橡(xiang)(xiang)膠(jiao)的80%～90%，成為(wei)(wei)廉價的合(he)成橡(xiang)(xiang)膠(jiao)，并(bing)開始大規(gui)模替(ti)代石(shi)(shi)油(you)(you)基合(he)成橡(xiang)(xiang)膠(jiao)。這將(jiang)極(ji)大拓(tuo)展有(you)(you)機(ji)硅(gui)(gui)(gui)(gui)產業的市(shi)場(chang)空間，同(tong)時將(jiang)帶動硅(gui)(gui)(gui)(gui)油(you)(you)、硅(gui)(gui)(gui)(gui)烷(wan)偶聯劑和(he)硅(gui)(gui)(gui)(gui)樹脂等其他有(you)(you)機(ji)硅(gui)(gui)(gui)(gui)產品的消(xiao)費(fei)(fei)。