硅橡膠是指主鏈由硅(gui)(gui)(gui)和(he)氧原子(zi)交替構成，硅(gui)(gui)(gui)原子(zi)上(shang)通(tong)常連有兩個有機基團(tuan)的(de)(de)(de)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)。普通(tong)的(de)(de)(de)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)主要(yao)由含甲基和(he)少量乙烯基的(de)(de)(de)硅(gui)(gui)(gui)氧鏈節組成。苯基的(de)(de)(de)引(yin)入可提(ti)高硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)耐(nai)(nai)高、低(di)溫性(xing)能(neng)，三氟丙(bing)基及(ji)氰基的(de)(de)(de)引(yin)入則可提(ti)高硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)耐(nai)(nai)溫及(ji)耐(nai)(nai)油性(xing)能(neng)。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)耐(nai)(nai)低(di)溫性(xing)能(neng)良好(hao)，一般在-55℃下仍(reng)(reng)能(neng)工作(zuo)。引(yin)入苯基后(hou)，可達-73℃。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)耐(nai)(nai)熱性(xing)能(neng)也很突出，在180℃下可長期工作(zuo)，稍高于200℃也能(neng)承受(shou)數周或(huo)更長時(shi)間仍(reng)(reng)有彈(dan)性(xing)，瞬時(shi)可耐(nai)(nai)300℃以上(shang)的(de)(de)(de)高溫。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)透氣性(xing)好(hao)，氧氣透過(guo)率在合(he)成聚合(he)物中是較高的(de)(de)(de)。此外，硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)還具有生理惰性(xing)、不會導(dao)致凝血的(de)(de)(de)突出特性(xing)，因此在醫用領域應用廣(guang)泛(fan)。

主要品種

硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)分(fen)類的方法很多(duo)，通常按(an)(an)固化前的形態(tai)分(fen)為(wei)(wei)固體硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)和液(ye)體硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)；按(an)(an)硫化溫(wen)度分(fen)為(wei)(wei)室溫(wen)硫化硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)，高(gao)溫(wen)硫化硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)；按(an)(an)所用單體的不同(tong)，可分(fen)為(wei)(wei)甲基(ji)乙烯基(ji)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)，甲基(ji)苯基(ji)乙烯基(ji)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)、氟硅(gui)(gui)(gui)，腈硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)等；按(an)(an)性(xing)能(neng)和用途的不同(tong)又可分(fen)為(wei)(wei)通用型(xing)、超(chao)耐(nai)低溫(wen)型(xing)、超(chao)耐(nai)高(gao)溫(wen)型(xing)、高(gao)強力型(xing)、耐(nai)油型(xing)、醫用型(xing)等等。

發展史

硅(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)早期(qi)是由美國(guo)(guo)以三氯化鐵為催化劑合成(cheng)的。1945年(nian)，硅(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)產品問(wen)世。1948年(nian)，采用高比(bi)表面積的氣相法白炭黑補強的硅(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)研(yan)(yan)制成(cheng)功，使(shi)硅(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)的性能躍升(sheng)到(dao)實用階段，奠定了現(xian)代硅(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)生產技術的基礎。從(cong)二(er)甲基二(er)氯硅(gui)(gui)烷合成(cheng)開(kai)始(shi)生產硅(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)的國(guo)(guo)家有美國(guo)(guo)。俄羅斯、德國(guo)(guo)、日本、韓國(guo)(guo)和(he)中(zhong)國(guo)(guo)等。中(zhong)國(guo)(guo)硅(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)的工(gong)業化研(yan)(yan)究(jiu)始(shi)于1957年(nian)，多家研(yan)(yan)究(jiu)所和(he)企業陸續開(kai)發出各種硅(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)。到(dao)2003年(nian)底，中(zhong)國(guo)(guo)硅(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)生產能力為135千噸，其中(zhong)高溫(wen)膠(jiao)(jiao)100千噸。

高溫硫化硅橡膠

高(gao)溫硫化硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)是(shi)指聚硅(gui)氧烷(wan)變(bian)成(cheng)(cheng)彈性體的(de)(de)過(guo)程是(shi)經(jing)過(guo)高(gao)溫（110-170℃）硫化成(cheng)(cheng)型(xing)的(de)(de)。它(ta)主要以(yi)高(gao)分子(zi)量(liang)的(de)(de)聚甲基(ji)(ji)乙烯(xi)基(ji)(ji)硅(gui)氧烷(wan)為(wei)生(sheng)膠(jiao)，混入補強(qiang)(qiang)填料、硫化劑等，在加(jia)(jia)(jia)熱加(jia)(jia)(jia)壓下硫化成(cheng)(cheng)彈性體。硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)的(de)(de)補強(qiang)(qiang)主要是(shi)各種類型(xing)的(de)(de)白(bai)炭黑(hei)，可使(shi)硫化膠(jiao)的(de)(de)強(qiang)(qiang)度增加(jia)(jia)(jia)數十倍。有時(shi)為(wei)了降(jiang)低成(cheng)(cheng)本(ben)或改善膠(jiao)料性能(neng)及賦予硫化膠(jiao)各種特殊的(de)(de)性能(neng)，也加(jia)(jia)(jia)入相(xiang)應的(de)(de)各種添加(jia)(jia)(jia)劑。硫化劑是(shi)各種有機過(guo)氧化物或加(jia)(jia)(jia)成(cheng)(cheng)反應催化劑。

加工成型(xing)方法(fa)如圖所示。一次硫(liu)(liu)化的目(mu)(mu)的是進(jin)行(xing)高分(fen)子鏈(lian)的交(jiao)聯反應；二次硫(liu)(liu)化的目(mu)(mu)的是進(jin)行(xing)補(bu)充交(jiao)聯、驅除硫(liu)(liu)化劑分(fen)解(jie)產(chan)物和其他揮發(fa)性化合物以穩定硫(liu)(liu)化膠的各項性能。常(chang)用(yong)的設備有開放(fang)式煉膠機(ji)、捏(nie)合機(ji)及真空密煉機(ji)。

主要性能

（1）高(gao)(gao)溫(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)顯著的(de)(de)(de)特征是(shi)高(gao)(gao)溫(wen)穩(wen)定性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)，雖然(ran)常(chang)(chang)溫(wen)下(xia)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)強度僅是(shi)天(tian)然(ran)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)或(huo)某些合成(cheng)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)一(yi)(yi)半，但(dan)(dan)在200℃以(yi)上的(de)(de)(de)高(gao)(gao)溫(wen)環境下(xia)，硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)仍能(neng)(neng)(neng)保持一(yi)(yi)定的(de)(de)(de)柔(rou)韌性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)、回彈性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)和表面(mian)硬度，且力學性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)無明顯變化。（2）低溫(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)玻(bo)璃化溫(wen)度一(yi)(yi)般為-70~-50℃，特殊配方(fang)可達-100℃，表明其低溫(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)優異。這對航空、宇航工(gong)業的(de)(de)(de)意義(yi)重大。（3）耐候(hou)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)中Si-O-Si鍵(jian)對氧、臭氧及紫外(wai)線等十分穩(wen)定，在不加任何添加劑的(de)(de)(de)情(qing)況下(xia)，就具有優良的(de)(de)(de)耐候(hou)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)。（4）電氣(qi)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)具有優異的(de)(de)(de)絕緣(yuan)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)，耐電暈性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)和耐電弧性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)也非常(chang)(chang)好。（5）物(wu)理(li)(li)機械性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)常(chang)(chang)溫(wen)下(xia)的(de)(de)(de)物(wu)理(li)(li)機械性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)比(bi)通(tong)用橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)差，但(dan)(dan)在150℃的(de)(de)(de)高(gao)(gao)溫(wen)和-50℃的(de)(de)(de)低溫(wen)下(xia)，其物(wu)理(li)(li)機械性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)優于通(tong)用橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)。（6）耐油及化學試劑性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)。普(pu)通(tong)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)具有中等的(de)(de)(de)耐油、耐溶劑性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。（7）氣(qi)體(ti)透過性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。室(shi)溫(wen)下(xia)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)對空氣(qi)、氮、氧、二氧化碳等氣(qi)體(ti)的(de)(de)(de)透氣(qi)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)比(bi)天(tian)然(ran)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)高(gao)(gao)出30-50倍。（8）生(sheng)理(li)(li)惰(duo)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)無毒，無味，無嗅，與人體(ti)組織(zhi)不粘連，具有抗凝血(xue)作用，對肌體(ti)組織(zhi)的(de)(de)(de)反應性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)非常(chang)(chang)少。特別適合作為醫(yi)用材料。

硅橡膠的用量

據中國(guo)汽(qi)車(che)(che)(che)工業協會(hui)統計，2012年(nian)，汽(qi)車(che)(che)(che)產(chan)(chan)(chan)銷分別達(da)到1927.18萬(wan)輛和1930.64萬(wan)輛，同比(bi)分別增(zeng)(zeng)長4.63%和4.33%，汽(qi)車(che)(che)(che)工業硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)的(de)(de)用(yong)(yong)(yong)量約達(da)2.0萬(wan)t。根據觀研天下的(de)(de)新(xin)研究(jiu)，增(zeng)(zeng)加(jia)有機硅(gui)(gui)(gui)(gui)材料在汽(qi)車(che)(che)(che)零部件方面的(de)(de)用(yong)(yong)(yong)量，可以(yi)大幅(fu)度提(ti)高汽(qi)車(che)(che)(che)的(de)(de)安全性能，因此，汽(qi)車(che)(che)(che)產(chan)(chan)(chan)量和單車(che)(che)(che)用(yong)(yong)(yong)量水平(ping)的(de)(de)提(ti)高都將推(tui)動汽(qi)車(che)(che)(che)工業對硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)需求的(de)(de)增(zeng)(zeng)加(jia)。國(guo)家鼓(gu)勵(li)自(zi)主(zhu)品(pin)牌(pai)的(de)(de)汽(qi)車(che)(che)(che)發展，關鍵汽(qi)車(che)(che)(che)零部件實(shi)現自(zi)主(zhu)化(hua)，《2012年(nian)度黨政(zheng)機關公(gong)務用(yong)(yong)(yong)車(che)(che)(che)選用(yong)(yong)(yong)車(che)(che)(che)型目錄（征求意見稿）》為自(zi)主(zhu)品(pin)牌(pai)擴大在政(zheng)府采(cai)購的(de)(de)市(shi)場份(fen)額，為改變目前國(guo)內政(zheng)府采(cai)購以(yi)合資品(pin)牌(pai)產(chan)(chan)(chan)品(pin)為主(zhu)的(de)(de)局面提(ti)供了保(bao)障。促進自(zi)主(zhu)品(pin)牌(pai)發展，國(guo)產(chan)(chan)(chan)汽(qi)車(che)(che)(che)業的(de)(de)繁榮將為汽(qi)車(che)(che)(che)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)應用(yong)(yong)(yong)提(ti)供有力保(bao)障。預測未來3年(nian)，我國(guo)室溫硫化(hua)硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)在汽(qi)車(che)(che)(che)行業將以(yi)年(nian)均20%增(zeng)(zeng)長。

此(ci)外，硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠是重要的非石(shi)(shi)(shi)油(you)基(ji)(ji)(ji)合(he)(he)成(cheng)橡(xiang)(xiang)膠，約(yue)占非石(shi)(shi)(shi)油(you)基(ji)(ji)(ji)合(he)(he)成(cheng)橡(xiang)(xiang)膠消費量的98%。但(dan)因為(wei)石(shi)(shi)(shi)油(you)價(jia)格的大(da)(da)幅上(shang)漲(zhang)，同時我(wo)國在硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠的關鍵(jian)原(yuan)料有機(ji)硅(gui)(gui)單體的生產(chan)技術方面(mian)取得突破，有機(ji)硅(gui)(gui)單體的生產(chan)技術在2005年前(qian)被(bei)幾家跨(kua)國公(gong)司(si)壟(long)斷，但(dan)目前(qian)我(wo)國已發(fa)展成(cheng)為(wei)全球有機(ji)硅(gui)(gui)單體第1大(da)(da)國，這2個方面(mian)原(yuan)因使硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠的價(jia)格從(cong)2011年起開始(shi)低于石(shi)(shi)(shi)油(you)基(ji)(ji)(ji)合(he)(he)成(cheng)橡(xiang)(xiang)膠，僅約(yue)為(wei)大(da)(da)宗石(shi)(shi)(shi)油(you)基(ji)(ji)(ji)橡(xiang)(xiang)膠的80%～90%，成(cheng)為(wei)廉(lian)價(jia)的合(he)(he)成(cheng)橡(xiang)(xiang)膠，并開始(shi)大(da)(da)規模替代石(shi)(shi)(shi)油(you)基(ji)(ji)(ji)合(he)(he)成(cheng)橡(xiang)(xiang)膠。這將極大(da)(da)拓展有機(ji)硅(gui)(gui)產(chan)業(ye)的市場空間，同時將帶動(dong)硅(gui)(gui)油(you)、硅(gui)(gui)烷偶(ou)聯劑和(he)硅(gui)(gui)樹脂等其他有機(ji)硅(gui)(gui)產(chan)品(pin)的消費。