硅橡膠是指(zhi)主鏈由(you)硅(gui)和氧原子交替構成(cheng)(cheng)，硅(gui)原子上(shang)通常連有(you)(you)兩個有(you)(you)機基(ji)(ji)團的(de)橡膠。普(pu)通的(de)硅(gui)橡膠主要由(you)含甲基(ji)(ji)和少量乙烯基(ji)(ji)的(de)硅(gui)氧鏈節(jie)組(zu)成(cheng)(cheng)。苯(ben)基(ji)(ji)的(de)引入(ru)可(ke)提(ti)高(gao)(gao)硅(gui)橡膠的(de)耐(nai)(nai)高(gao)(gao)、低溫(wen)(wen)性能，三氟丙(bing)基(ji)(ji)及(ji)氰基(ji)(ji)的(de)引入(ru)則可(ke)提(ti)高(gao)(gao)硅(gui)橡膠的(de)耐(nai)(nai)溫(wen)(wen)及(ji)耐(nai)(nai)油性能。硅(gui)橡膠耐(nai)(nai)低溫(wen)(wen)性能良好，一般在-55℃下仍能工作。引入(ru)苯(ben)基(ji)(ji)后(hou)，可(ke)達-73℃。硅(gui)橡膠的(de)耐(nai)(nai)熱性能也很突出，在180℃下可(ke)長期工作，稍高(gao)(gao)于200℃也能承受數周或更長時(shi)間仍有(you)(you)彈性，瞬時(shi)可(ke)耐(nai)(nai)300℃以上(shang)的(de)高(gao)(gao)溫(wen)(wen)。硅(gui)橡膠的(de)透(tou)(tou)氣性好，氧氣透(tou)(tou)過(guo)率(lv)在合(he)成(cheng)(cheng)聚合(he)物中是較高(gao)(gao)的(de)。此外，硅(gui)橡膠還具有(you)(you)生理惰性、不會導致凝血(xue)的(de)突出特性，因此在醫(yi)用領(ling)域應用廣泛。

主要品種

硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)分(fen)類的(de)方法很多(duo)，通常按(an)固化(hua)前的(de)形態分(fen)為固體(ti)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)和(he)液體(ti)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)；按(an)硫化(hua)溫度分(fen)為室(shi)溫硫化(hua)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)，高溫硫化(hua)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)；按(an)所用(yong)單(dan)體(ti)的(de)不同，可(ke)分(fen)為甲(jia)基(ji)乙(yi)烯(xi)基(ji)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)，甲(jia)基(ji)苯基(ji)乙(yi)烯(xi)基(ji)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)、氟硅(gui)(gui)，腈硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)等(deng)；按(an)性能和(he)用(yong)途的(de)不同又可(ke)分(fen)為通用(yong)型、超耐低溫型、超耐高溫型、高強(qiang)力型、耐油型、醫用(yong)型等(deng)等(deng)。

發展史

硅(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)早(zao)期是由美國(guo)(guo)(guo)以三氯化(hua)鐵為(wei)催化(hua)劑合(he)成的(de)。1945年(nian)(nian)，硅(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)產(chan)(chan)(chan)品問世。1948年(nian)(nian)，采(cai)用高比表(biao)面(mian)積的(de)氣相(xiang)法白炭黑補強的(de)硅(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)研(yan)制(zhi)成功，使硅(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)性能躍升(sheng)到實(shi)用階段，奠定了現代硅(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)生產(chan)(chan)(chan)技(ji)術的(de)基礎。從二(er)甲基二(er)氯硅(gui)(gui)(gui)烷合(he)成開始生產(chan)(chan)(chan)硅(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)國(guo)(guo)(guo)家有(you)美國(guo)(guo)(guo)。俄(e)羅斯(si)、德國(guo)(guo)(guo)、日本、韓國(guo)(guo)(guo)和中國(guo)(guo)(guo)等。中國(guo)(guo)(guo)硅(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)工業化(hua)研(yan)究始于1957年(nian)(nian)，多家研(yan)究所(suo)和企(qi)業陸續開發出各種硅(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)。到2003年(nian)(nian)底，中國(guo)(guo)(guo)硅(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)生產(chan)(chan)(chan)能力為(wei)135千噸，其(qi)中高溫膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)100千噸。

高溫硫化硅橡膠

高(gao)溫硫(liu)化(hua)(hua)硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)是(shi)指聚硅(gui)氧烷變(bian)成(cheng)彈性(xing)(xing)體的(de)(de)(de)過(guo)程(cheng)是(shi)經過(guo)高(gao)溫（110-170℃）硫(liu)化(hua)(hua)成(cheng)型的(de)(de)(de)。它主要以(yi)高(gao)分子量(liang)的(de)(de)(de)聚甲基乙烯基硅(gui)氧烷為生(sheng)膠(jiao)(jiao)，混入補(bu)強填(tian)料、硫(liu)化(hua)(hua)劑等(deng)，在加(jia)(jia)熱加(jia)(jia)壓下(xia)硫(liu)化(hua)(hua)成(cheng)彈性(xing)(xing)體。硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)補(bu)強主要是(shi)各(ge)種類型的(de)(de)(de)白炭黑，可使硫(liu)化(hua)(hua)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)強度增(zeng)加(jia)(jia)數十倍。有(you)時為了降低(di)成(cheng)本或改善膠(jiao)(jiao)料性(xing)(xing)能(neng)及賦予(yu)硫(liu)化(hua)(hua)膠(jiao)(jiao)各(ge)種特殊(shu)的(de)(de)(de)性(xing)(xing)能(neng)，也加(jia)(jia)入相應的(de)(de)(de)各(ge)種添(tian)加(jia)(jia)劑。硫(liu)化(hua)(hua)劑是(shi)各(ge)種有(you)機(ji)過(guo)氧化(hua)(hua)物或加(jia)(jia)成(cheng)反(fan)應催化(hua)(hua)劑。

加工成型方法如圖所示。一次硫化的目的是(shi)進行高分子(zi)鏈的交(jiao)聯反應；二次硫化的目的是(shi)進行補充交(jiao)聯、驅(qu)除硫化劑分解產物和其(qi)他揮發性(xing)化合物以穩定硫化膠(jiao)的各項性(xing)能。常用的設備有開放(fang)式煉(lian)膠(jiao)機、捏(nie)合機及(ji)真空密煉(lian)機。

主要性能

（1）高溫(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)能(neng)。硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)顯(xian)著的(de)(de)(de)(de)特(te)(te)征是高溫(wen)(wen)穩定(ding)性(xing)(xing)(xing)，雖然常(chang)溫(wen)(wen)下(xia)硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)強度僅是天(tian)然橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)或某(mou)些合(he)成橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)一半，但在200℃以上(shang)的(de)(de)(de)(de)高溫(wen)(wen)環境下(xia)，硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)仍能(neng)保持一定(ding)的(de)(de)(de)(de)柔韌性(xing)(xing)(xing)、回彈性(xing)(xing)(xing)和表面硬度，且力(li)學性(xing)(xing)(xing)能(neng)無明(ming)顯(xian)變(bian)化。（2）低(di)溫(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)能(neng)硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)玻(bo)璃化溫(wen)(wen)度一般為(wei)(wei)-70~-50℃，特(te)(te)殊配(pei)方可達-100℃，表明(ming)其低(di)溫(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)能(neng)優異(yi)。這對航(hang)空、宇航(hang)工業(ye)的(de)(de)(de)(de)意義重大。（3）耐(nai)(nai)候(hou)性(xing)(xing)(xing)硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)中Si-O-Si鍵對氧(yang)(yang)、臭氧(yang)(yang)及紫外線等十分(fen)穩定(ding)，在不(bu)(bu)加任何添加劑的(de)(de)(de)(de)情況下(xia)，就(jiu)具有優良的(de)(de)(de)(de)耐(nai)(nai)候(hou)性(xing)(xing)(xing)。（4）電氣(qi)(qi)性(xing)(xing)(xing)能(neng)。硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)具有優異(yi)的(de)(de)(de)(de)絕(jue)緣性(xing)(xing)(xing)能(neng)，耐(nai)(nai)電暈(yun)性(xing)(xing)(xing)和耐(nai)(nai)電弧性(xing)(xing)(xing)也非常(chang)好。（5）物(wu)理(li)(li)機(ji)械性(xing)(xing)(xing)能(neng)。硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)常(chang)溫(wen)(wen)下(xia)的(de)(de)(de)(de)物(wu)理(li)(li)機(ji)械性(xing)(xing)(xing)能(neng)比(bi)通(tong)用(yong)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)差，但在150℃的(de)(de)(de)(de)高溫(wen)(wen)和-50℃的(de)(de)(de)(de)低(di)溫(wen)(wen)下(xia)，其物(wu)理(li)(li)機(ji)械性(xing)(xing)(xing)能(neng)優于(yu)通(tong)用(yong)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)。（6）耐(nai)(nai)油及化學試劑性(xing)(xing)(xing)。普通(tong)硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)具有中等的(de)(de)(de)(de)耐(nai)(nai)油、耐(nai)(nai)溶劑性(xing)(xing)(xing)能(neng)。（7）氣(qi)(qi)體(ti)透(tou)過性(xing)(xing)(xing)能(neng)。室溫(wen)(wen)下(xia)硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)對空氣(qi)(qi)、氮、氧(yang)(yang)、二氧(yang)(yang)化碳等氣(qi)(qi)體(ti)的(de)(de)(de)(de)透(tou)氣(qi)(qi)性(xing)(xing)(xing)比(bi)天(tian)然橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)高出30-50倍(bei)。（8）生理(li)(li)惰性(xing)(xing)(xing)。硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)無毒，無味，無嗅，與人體(ti)組織(zhi)不(bu)(bu)粘連，具有抗凝血作(zuo)用(yong)，對肌體(ti)組織(zhi)的(de)(de)(de)(de)反應性(xing)(xing)(xing)非常(chang)少。特(te)(te)別適(shi)合(he)作(zuo)為(wei)(wei)醫(yi)用(yong)材料。

硅橡膠的用量

據(ju)中國汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)工業協會統計，2012年(nian)(nian)，汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)產(chan)銷分別達(da)到1927.18萬輛(liang)和(he)1930.64萬輛(liang)，同比分別增(zeng)(zeng)長(chang)4.63%和(he)4.33%，汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)工業硅(gui)(gui)橡(xiang)膠的用量(liang)約達(da)2.0萬t。根(gen)據(ju)觀研天下的新研究，增(zeng)(zeng)加有(you)機硅(gui)(gui)材料在汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)零部件方面的用量(liang)，可以(yi)大幅度提(ti)高汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)的安(an)全性能，因此(ci)，汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)產(chan)量(liang)和(he)單車(che)(che)用量(liang)水(shui)平的提(ti)高都將(jiang)推動汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)工業對硅(gui)(gui)橡(xiang)膠需求的增(zeng)(zeng)加。國家鼓勵自(zi)主(zhu)品(pin)(pin)(pin)牌的汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)發展，關(guan)鍵汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)零部件實現自(zi)主(zhu)化，《2012年(nian)(nian)度黨政(zheng)(zheng)機關(guan)公務用車(che)(che)選用車(che)(che)型目(mu)錄（征求意見稿）》為自(zi)主(zhu)品(pin)(pin)(pin)牌擴(kuo)大在政(zheng)(zheng)府(fu)采(cai)購的市場份額，為改(gai)變(bian)目(mu)前(qian)國內政(zheng)(zheng)府(fu)采(cai)購以(yi)合資品(pin)(pin)(pin)牌產(chan)品(pin)(pin)(pin)為主(zhu)的局面提(ti)供了保障(zhang)。促(cu)進自(zi)主(zhu)品(pin)(pin)(pin)牌發展，國產(chan)汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)業的繁榮(rong)將(jiang)為汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)膠的應(ying)用提(ti)供有(you)力保障(zhang)。預(yu)測(ce)未(wei)來(lai)3年(nian)(nian)，我國室溫硫化硅(gui)(gui)橡(xiang)膠在汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)行業將(jiang)以(yi)年(nian)(nian)均20%增(zeng)(zeng)長(chang)。

此外(wai)，硅橡(xiang)(xiang)膠(jiao)是(shi)重要的(de)非石(shi)(shi)(shi)油(you)(you)(you)基(ji)(ji)合成(cheng)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)，約(yue)占非石(shi)(shi)(shi)油(you)(you)(you)基(ji)(ji)合成(cheng)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)消費量的(de)98%。但因(yin)為(wei)(wei)石(shi)(shi)(shi)油(you)(you)(you)價格的(de)大(da)幅上漲，同時我國在硅橡(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)關鍵(jian)原(yuan)料有機(ji)硅單(dan)體的(de)生(sheng)產技(ji)術(shu)方(fang)面取得突破，有機(ji)硅單(dan)體的(de)生(sheng)產技(ji)術(shu)在2005年前被幾家跨國公司壟斷，但目前我國已發展(zhan)(zhan)成(cheng)為(wei)(wei)全(quan)球(qiu)有機(ji)硅單(dan)體第(di)1大(da)國，這(zhe)2個(ge)方(fang)面原(yuan)因(yin)使(shi)硅橡(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)價格從(cong)2011年起開(kai)始(shi)低于石(shi)(shi)(shi)油(you)(you)(you)基(ji)(ji)合成(cheng)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)，僅約(yue)為(wei)(wei)大(da)宗(zong)石(shi)(shi)(shi)油(you)(you)(you)基(ji)(ji)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)80%～90%，成(cheng)為(wei)(wei)廉價的(de)合成(cheng)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)，并開(kai)始(shi)大(da)規(gui)模替代石(shi)(shi)(shi)油(you)(you)(you)基(ji)(ji)合成(cheng)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)。這(zhe)將(jiang)極大(da)拓展(zhan)(zhan)有機(ji)硅產業的(de)市(shi)場空(kong)間，同時將(jiang)帶動硅油(you)(you)(you)、硅烷(wan)偶(ou)聯(lian)劑(ji)和硅樹脂(zhi)等其他有機(ji)硅產品的(de)消費。