硅橡膠是(shi)指主鏈(lian)由硅(gui)(gui)和(he)氧(yang)原子(zi)(zi)交替(ti)構成，硅(gui)(gui)原子(zi)(zi)上(shang)通(tong)常連有(you)(you)兩個(ge)有(you)(you)機基團(tuan)的(de)(de)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)。普通(tong)的(de)(de)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)主要由含(han)甲基和(he)少量(liang)乙烯基的(de)(de)硅(gui)(gui)氧(yang)鏈(lian)節組成。苯基的(de)(de)引入可(ke)(ke)提高(gao)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)耐(nai)高(gao)、低溫性能，三氟丙基及(ji)氰基的(de)(de)引入則可(ke)(ke)提高(gao)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)耐(nai)溫及(ji)耐(nai)油性能。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)耐(nai)低溫性能良好，一般在(zai)-55℃下仍能工作。引入苯基后(hou)，可(ke)(ke)達(da)-73℃。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)耐(nai)熱性能也(ye)很突(tu)出，在(zai)180℃下可(ke)(ke)長期工作，稍高(gao)于(yu)200℃也(ye)能承受數周或更(geng)長時間仍有(you)(you)彈性，瞬時可(ke)(ke)耐(nai)300℃以上(shang)的(de)(de)高(gao)溫。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)透(tou)氣性好，氧(yang)氣透(tou)過率在(zai)合(he)(he)成聚(ju)合(he)(he)物中是(shi)較高(gao)的(de)(de)。此(ci)外，硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)還具有(you)(you)生理惰性、不會導致(zhi)凝血的(de)(de)突(tu)出特性，因此(ci)在(zai)醫用領域應用廣(guang)泛。

主要品種

硅(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)分類的(de)方法(fa)很多，通常按固化(hua)前的(de)形態分為固體硅(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)和(he)液(ye)體硅(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)；按硫化(hua)溫度(du)分為室溫硫化(hua)硅(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)，高(gao)溫硫化(hua)硅(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)；按所用(yong)單體的(de)不同，可分為甲基乙烯基硅(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)，甲基苯基乙烯基硅(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)、氟硅(gui)(gui)，腈(jing)硅(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)等；按性能和(he)用(yong)途的(de)不同又可分為通用(yong)型(xing)、超(chao)耐(nai)低溫型(xing)、超(chao)耐(nai)高(gao)溫型(xing)、高(gao)強力(li)型(xing)、耐(nai)油型(xing)、醫(yi)用(yong)型(xing)等等。

發展史

硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)早期是由美國(guo)(guo)(guo)以三氯化(hua)鐵為(wei)催化(hua)劑(ji)合成的(de)(de)。1945年，硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)產(chan)品(pin)問(wen)世(shi)。1948年，采(cai)用高比表面積的(de)(de)氣相法白炭(tan)黑(hei)補強的(de)(de)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)研制成功(gong)，使硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)性能躍升到實(shi)用階(jie)段，奠(dian)定了(le)現代硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)生產(chan)技術(shu)的(de)(de)基(ji)礎。從(cong)二(er)甲(jia)基(ji)二(er)氯硅(gui)(gui)烷合成開(kai)始生產(chan)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)國(guo)(guo)(guo)家有美國(guo)(guo)(guo)。俄羅(luo)斯(si)、德國(guo)(guo)(guo)、日本、韓國(guo)(guo)(guo)和(he)(he)中(zhong)國(guo)(guo)(guo)等(deng)。中(zhong)國(guo)(guo)(guo)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)工業化(hua)研究(jiu)始于(yu)1957年，多家研究(jiu)所和(he)(he)企(qi)業陸續開(kai)發出各種硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)。到2003年底，中(zhong)國(guo)(guo)(guo)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)生產(chan)能力為(wei)135千(qian)噸(dun)，其中(zhong)高溫(wen)膠(jiao)100千(qian)噸(dun)。

高溫硫化硅橡膠

高(gao)溫硫(liu)化硅橡膠(jiao)是(shi)指聚(ju)硅氧(yang)烷(wan)變(bian)成(cheng)彈性體的(de)(de)(de)過(guo)(guo)程是(shi)經過(guo)(guo)高(gao)溫（110-170℃）硫(liu)化成(cheng)型(xing)的(de)(de)(de)。它主要以高(gao)分子量的(de)(de)(de)聚(ju)甲基乙烯基硅氧(yang)烷(wan)為(wei)(wei)生(sheng)膠(jiao)，混入補(bu)強填料(liao)(liao)、硫(liu)化劑等，在加熱(re)加壓下硫(liu)化成(cheng)彈性體。硅橡膠(jiao)的(de)(de)(de)補(bu)強主要是(shi)各(ge)(ge)種類型(xing)的(de)(de)(de)白炭黑，可(ke)使硫(liu)化膠(jiao)的(de)(de)(de)強度增加數十倍。有(you)時(shi)為(wei)(wei)了降低成(cheng)本或改(gai)善膠(jiao)料(liao)(liao)性能及賦(fu)予硫(liu)化膠(jiao)各(ge)(ge)種特殊的(de)(de)(de)性能，也加入相應(ying)的(de)(de)(de)各(ge)(ge)種添加劑。硫(liu)化劑是(shi)各(ge)(ge)種有(you)機過(guo)(guo)氧(yang)化物或加成(cheng)反應(ying)催化劑。

加工成型方法如圖所示。一次(ci)硫(liu)化(hua)(hua)的(de)目的(de)是(shi)進行高分子(zi)鏈(lian)的(de)交聯反應(ying)；二次(ci)硫(liu)化(hua)(hua)的(de)目的(de)是(shi)進行補充交聯、驅除硫(liu)化(hua)(hua)劑分解(jie)產物和其他(ta)揮(hui)發性化(hua)(hua)合物以穩定硫(liu)化(hua)(hua)膠的(de)各項性能。常用的(de)設備有開放式(shi)煉膠機、捏合機及真空密煉機。

主要性能

（1）高(gao)溫(wen)(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)能。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)顯著的(de)(de)(de)(de)(de)特(te)征是(shi)高(gao)溫(wen)(wen)(wen)穩(wen)定(ding)性(xing)(xing)(xing)，雖然常溫(wen)(wen)(wen)下(xia)(xia)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)(de)強(qiang)度僅(jin)是(shi)天然橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)或某(mou)些合成橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)(de)一半，但在200℃以上(shang)的(de)(de)(de)(de)(de)高(gao)溫(wen)(wen)(wen)環境(jing)下(xia)(xia)，硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)仍(reng)能保持一定(ding)的(de)(de)(de)(de)(de)柔韌(ren)性(xing)(xing)(xing)、回彈性(xing)(xing)(xing)和(he)表(biao)面硬(ying)度，且力學(xue)(xue)性(xing)(xing)(xing)能無(wu)明顯變化(hua)。（2）低(di)(di)溫(wen)(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)能硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)(de)玻璃(li)化(hua)溫(wen)(wen)(wen)度一般為(wei)-70~-50℃，特(te)殊配方可達-100℃，表(biao)明其低(di)(di)溫(wen)(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)能優異。這(zhe)對航(hang)空(kong)、宇航(hang)工(gong)業的(de)(de)(de)(de)(de)意義(yi)重大。（3）耐(nai)候性(xing)(xing)(xing)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)中(zhong)Si-O-Si鍵對氧(yang)、臭氧(yang)及(ji)(ji)紫外線等十分穩(wen)定(ding)，在不加任(ren)何(he)添加劑的(de)(de)(de)(de)(de)情(qing)況(kuang)下(xia)(xia)，就(jiu)具(ju)有優良的(de)(de)(de)(de)(de)耐(nai)候性(xing)(xing)(xing)。（4）電(dian)氣(qi)性(xing)(xing)(xing)能。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)具(ju)有優異的(de)(de)(de)(de)(de)絕緣性(xing)(xing)(xing)能，耐(nai)電(dian)暈(yun)性(xing)(xing)(xing)和(he)耐(nai)電(dian)弧性(xing)(xing)(xing)也非常好。（5）物理(li)(li)機(ji)(ji)械性(xing)(xing)(xing)能。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)常溫(wen)(wen)(wen)下(xia)(xia)的(de)(de)(de)(de)(de)物理(li)(li)機(ji)(ji)械性(xing)(xing)(xing)能比通用(yong)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)差，但在150℃的(de)(de)(de)(de)(de)高(gao)溫(wen)(wen)(wen)和(he)-50℃的(de)(de)(de)(de)(de)低(di)(di)溫(wen)(wen)(wen)下(xia)(xia)，其物理(li)(li)機(ji)(ji)械性(xing)(xing)(xing)能優于(yu)通用(yong)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)。（6）耐(nai)油(you)及(ji)(ji)化(hua)學(xue)(xue)試劑性(xing)(xing)(xing)。普通硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)具(ju)有中(zhong)等的(de)(de)(de)(de)(de)耐(nai)油(you)、耐(nai)溶劑性(xing)(xing)(xing)能。（7）氣(qi)體(ti)透(tou)過(guo)性(xing)(xing)(xing)能。室溫(wen)(wen)(wen)下(xia)(xia)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)對空(kong)氣(qi)、氮、氧(yang)、二(er)氧(yang)化(hua)碳等氣(qi)體(ti)的(de)(de)(de)(de)(de)透(tou)氣(qi)性(xing)(xing)(xing)比天然橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)高(gao)出(chu)30-50倍(bei)。（8）生理(li)(li)惰性(xing)(xing)(xing)。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)無(wu)毒，無(wu)味，無(wu)嗅，與人體(ti)組(zu)織(zhi)不粘(zhan)連，具(ju)有抗(kang)凝血作用(yong)，對肌體(ti)組(zu)織(zhi)的(de)(de)(de)(de)(de)反應性(xing)(xing)(xing)非常少(shao)。特(te)別(bie)適合作為(wei)醫用(yong)材(cai)料。

硅橡膠的用量

據(ju)(ju)中(zhong)國(guo)(guo)汽(qi)(qi)車(che)(che)工業(ye)協會統計，2012年(nian)，汽(qi)(qi)車(che)(che)產(chan)銷分別達到1927.18萬輛和1930.64萬輛，同比分別增長4.63%和4.33%，汽(qi)(qi)車(che)(che)工業(ye)硅橡(xiang)膠(jiao)的(de)(de)用(yong)量(liang)(liang)約達2.0萬t。根據(ju)(ju)觀(guan)研天下的(de)(de)新研究，增加(jia)有機(ji)硅材料在(zai)汽(qi)(qi)車(che)(che)零(ling)部(bu)件方面(mian)的(de)(de)用(yong)量(liang)(liang)，可以(yi)大(da)幅度提(ti)(ti)高汽(qi)(qi)車(che)(che)的(de)(de)安全性能(neng)，因此(ci)，汽(qi)(qi)車(che)(che)產(chan)量(liang)(liang)和單車(che)(che)用(yong)量(liang)(liang)水(shui)平的(de)(de)提(ti)(ti)高都將推(tui)動汽(qi)(qi)車(che)(che)工業(ye)對硅橡(xiang)膠(jiao)需求的(de)(de)增加(jia)。國(guo)(guo)家鼓(gu)勵自(zi)(zi)主(zhu)品(pin)(pin)(pin)牌(pai)的(de)(de)汽(qi)(qi)車(che)(che)發展(zhan)，關(guan)鍵汽(qi)(qi)車(che)(che)零(ling)部(bu)件實現(xian)自(zi)(zi)主(zhu)化，《2012年(nian)度黨(dang)政(zheng)機(ji)關(guan)公務用(yong)車(che)(che)選用(yong)車(che)(che)型目錄(lu)（征求意見稿）》為(wei)自(zi)(zi)主(zhu)品(pin)(pin)(pin)牌(pai)擴大(da)在(zai)政(zheng)府采購(gou)的(de)(de)市場份額，為(wei)改變目前(qian)國(guo)(guo)內政(zheng)府采購(gou)以(yi)合資品(pin)(pin)(pin)牌(pai)產(chan)品(pin)(pin)(pin)為(wei)主(zhu)的(de)(de)局面(mian)提(ti)(ti)供了保(bao)障(zhang)。促進自(zi)(zi)主(zhu)品(pin)(pin)(pin)牌(pai)發展(zhan)，國(guo)(guo)產(chan)汽(qi)(qi)車(che)(che)業(ye)的(de)(de)繁榮將為(wei)汽(qi)(qi)車(che)(che)膠(jiao)的(de)(de)應用(yong)提(ti)(ti)供有力(li)保(bao)障(zhang)。預(yu)測未來3年(nian)，我國(guo)(guo)室溫硫化硅橡(xiang)膠(jiao)在(zai)汽(qi)(qi)車(che)(che)行(xing)業(ye)將以(yi)年(nian)均(jun)20%增長。

此(ci)外，硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)是重要的(de)(de)(de)非石(shi)油基(ji)合(he)成(cheng)橡膠(jiao)(jiao)，約占非石(shi)油基(ji)合(he)成(cheng)橡膠(jiao)(jiao)消費量的(de)(de)(de)98%。但(dan)因為石(shi)油價(jia)格的(de)(de)(de)大(da)幅上漲，同時(shi)我國在(zai)硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)關(guan)鍵原料有(you)機硅(gui)(gui)(gui)(gui)單體(ti)的(de)(de)(de)生產(chan)技(ji)術方(fang)面取得突破，有(you)機硅(gui)(gui)(gui)(gui)單體(ti)的(de)(de)(de)生產(chan)技(ji)術在(zai)2005年(nian)前被幾家跨國公司壟斷，但(dan)目前我國已發展成(cheng)為全球有(you)機硅(gui)(gui)(gui)(gui)單體(ti)第1大(da)國，這2個方(fang)面原因使硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)價(jia)格從2011年(nian)起開始(shi)(shi)低于石(shi)油基(ji)合(he)成(cheng)橡膠(jiao)(jiao)，僅(jin)約為大(da)宗(zong)石(shi)油基(ji)橡膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)80%～90%，成(cheng)為廉價(jia)的(de)(de)(de)合(he)成(cheng)橡膠(jiao)(jiao)，并(bing)開始(shi)(shi)大(da)規(gui)模替代石(shi)油基(ji)合(he)成(cheng)橡膠(jiao)(jiao)。這將極大(da)拓展有(you)機硅(gui)(gui)(gui)(gui)產(chan)業的(de)(de)(de)市場空間，同時(shi)將帶動硅(gui)(gui)(gui)(gui)油、硅(gui)(gui)(gui)(gui)烷(wan)偶(ou)聯劑和硅(gui)(gui)(gui)(gui)樹脂等其他有(you)機硅(gui)(gui)(gui)(gui)產(chan)品的(de)(de)(de)消費。