硅橡膠是指主鏈(lian)(lian)由硅(gui)和(he)氧(yang)原(yuan)子(zi)交替(ti)構成，硅(gui)原(yuan)子(zi)上通(tong)常連(lian)有兩個(ge)有機(ji)基團的(de)(de)(de)(de)橡(xiang)膠。普通(tong)的(de)(de)(de)(de)硅(gui)橡(xiang)膠主要由含甲基和(he)少量乙烯基的(de)(de)(de)(de)硅(gui)氧(yang)鏈(lian)(lian)節組(zu)成。苯基的(de)(de)(de)(de)引入可(ke)提高(gao)硅(gui)橡(xiang)膠的(de)(de)(de)(de)耐(nai)高(gao)、低溫(wen)性能(neng)(neng)，三(san)氟丙基及氰基的(de)(de)(de)(de)引入則可(ke)提高(gao)硅(gui)橡(xiang)膠的(de)(de)(de)(de)耐(nai)溫(wen)及耐(nai)油性能(neng)(neng)。硅(gui)橡(xiang)膠耐(nai)低溫(wen)性能(neng)(neng)良好，一般(ban)在(zai)(zai)-55℃下仍(reng)能(neng)(neng)工作(zuo)。引入苯基后，可(ke)達-73℃。硅(gui)橡(xiang)膠的(de)(de)(de)(de)耐(nai)熱性能(neng)(neng)也很突出，在(zai)(zai)180℃下可(ke)長期工作(zuo)，稍高(gao)于200℃也能(neng)(neng)承受數周或更(geng)長時(shi)間(jian)仍(reng)有彈性，瞬時(shi)可(ke)耐(nai)300℃以上的(de)(de)(de)(de)高(gao)溫(wen)。硅(gui)橡(xiang)膠的(de)(de)(de)(de)透(tou)氣性好，氧(yang)氣透(tou)過(guo)率在(zai)(zai)合(he)成聚合(he)物中是較(jiao)高(gao)的(de)(de)(de)(de)。此外，硅(gui)橡(xiang)膠還具有生(sheng)理惰性、不(bu)會導(dao)致凝血的(de)(de)(de)(de)突出特性，因此在(zai)(zai)醫用領域應用廣泛(fan)。

主要品種

硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)分(fen)類的方法很多，通常按固(gu)化(hua)(hua)前的形(xing)態分(fen)為(wei)(wei)固(gu)體(ti)硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)和液體(ti)硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)；按硫(liu)化(hua)(hua)溫(wen)度(du)分(fen)為(wei)(wei)室溫(wen)硫(liu)化(hua)(hua)硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)，高溫(wen)硫(liu)化(hua)(hua)硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)；按所(suo)用(yong)單體(ti)的不(bu)同，可分(fen)為(wei)(wei)甲(jia)基(ji)(ji)乙烯基(ji)(ji)硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)，甲(jia)基(ji)(ji)苯(ben)基(ji)(ji)乙烯基(ji)(ji)硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)、氟硅(gui)(gui)(gui)(gui)，腈硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)等(deng)；按性能和用(yong)途的不(bu)同又可分(fen)為(wei)(wei)通用(yong)型(xing)(xing)、超耐(nai)低溫(wen)型(xing)(xing)、超耐(nai)高溫(wen)型(xing)(xing)、高強力型(xing)(xing)、耐(nai)油型(xing)(xing)、醫用(yong)型(xing)(xing)等(deng)等(deng)。

發展史

硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)早(zao)期(qi)是由(you)美(mei)國以三氯(lv)化(hua)鐵為(wei)(wei)催化(hua)劑合(he)成的。1945年(nian)，硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)產品問世。1948年(nian)，采用高比表面積的氣相法白炭(tan)黑補強(qiang)的硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)研制成功，使硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的性能(neng)躍升(sheng)到實用階段，奠定了現(xian)代硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)生產技術的基礎。從二(er)甲基二(er)氯(lv)硅(gui)(gui)(gui)(gui)烷合(he)成開(kai)始(shi)生產硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的國家有美(mei)國。俄(e)羅斯、德國、日本(ben)、韓國和中國等。中國硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的工(gong)業化(hua)研究始(shi)于1957年(nian)，多家研究所和企業陸續開(kai)發(fa)出各種硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)。到2003年(nian)底，中國硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)生產能(neng)力為(wei)(wei)135千噸(dun)，其中高溫膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)100千噸(dun)。

高溫硫化硅橡膠

高(gao)溫硫化(hua)(hua)硅(gui)橡膠是指聚(ju)硅(gui)氧烷(wan)變成(cheng)(cheng)彈(dan)性(xing)體的過程(cheng)是經過高(gao)溫（110-170℃）硫化(hua)(hua)成(cheng)(cheng)型的。它主(zhu)要以高(gao)分(fen)子(zi)量的聚(ju)甲基(ji)乙烯基(ji)硅(gui)氧烷(wan)為生(sheng)膠，混(hun)入(ru)補強填料、硫化(hua)(hua)劑(ji)等，在加熱加壓(ya)下硫化(hua)(hua)成(cheng)(cheng)彈(dan)性(xing)體。硅(gui)橡膠的補強主(zhu)要是各(ge)種類型的白炭黑(hei)，可使(shi)硫化(hua)(hua)膠的強度增加數十(shi)倍。有時為了降(jiang)低(di)成(cheng)(cheng)本或(huo)改善(shan)膠料性(xing)能(neng)及賦予硫化(hua)(hua)膠各(ge)種特殊(shu)的性(xing)能(neng)，也(ye)加入(ru)相應的各(ge)種添(tian)加劑(ji)。硫化(hua)(hua)劑(ji)是各(ge)種有機(ji)過氧化(hua)(hua)物或(huo)加成(cheng)(cheng)反應催化(hua)(hua)劑(ji)。

加工成型方法如圖所示。一次(ci)(ci)硫(liu)化的(de)目的(de)是進行高分子鏈的(de)交(jiao)聯(lian)反應(ying)；二次(ci)(ci)硫(liu)化的(de)目的(de)是進行補充(chong)交(jiao)聯(lian)、驅除硫(liu)化劑分解產(chan)物和其他揮發性化合物以穩(wen)定硫(liu)化膠(jiao)的(de)各項性能。常用的(de)設備有開放式煉膠(jiao)機、捏合機及真空密煉機。

主要性能

（1）高(gao)溫性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)。硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)顯(xian)(xian)著的(de)(de)(de)特(te)征(zheng)是高(gao)溫穩定性(xing)(xing)(xing)，雖然(ran)常溫下(xia)(xia)硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)強度(du)僅是天(tian)然(ran)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)或某些合(he)成橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)一半，但在(zai)200℃以(yi)上的(de)(de)(de)高(gao)溫環境下(xia)(xia)，硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)仍(reng)能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)保持一定的(de)(de)(de)柔韌性(xing)(xing)(xing)、回彈性(xing)(xing)(xing)和表(biao)面硬度(du)，且力學性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)無(wu)明顯(xian)(xian)變化。（2）低溫性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)玻璃化溫度(du)一般(ban)為(wei)-70~-50℃，特(te)殊(shu)配(pei)方可達-100℃，表(biao)明其低溫性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)優(you)異。這(zhe)對航空(kong)、宇航工業的(de)(de)(de)意(yi)義重(zhong)大。（3）耐(nai)候(hou)性(xing)(xing)(xing)硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)中Si-O-Si鍵對氧(yang)、臭氧(yang)及(ji)(ji)紫外線(xian)等(deng)十分穩定，在(zai)不加任何添加劑的(de)(de)(de)情況下(xia)(xia)，就具(ju)(ju)有(you)優(you)良的(de)(de)(de)耐(nai)候(hou)性(xing)(xing)(xing)。（4）電(dian)氣(qi)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)。硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)具(ju)(ju)有(you)優(you)異的(de)(de)(de)絕(jue)緣性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)，耐(nai)電(dian)暈(yun)性(xing)(xing)(xing)和耐(nai)電(dian)弧性(xing)(xing)(xing)也非常好。（5）物(wu)理機(ji)械性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)。硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)常溫下(xia)(xia)的(de)(de)(de)物(wu)理機(ji)械性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)比通用(yong)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)差(cha)，但在(zai)150℃的(de)(de)(de)高(gao)溫和-50℃的(de)(de)(de)低溫下(xia)(xia)，其物(wu)理機(ji)械性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)優(you)于通用(yong)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)。（6）耐(nai)油(you)及(ji)(ji)化學試(shi)劑性(xing)(xing)(xing)。普通硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)具(ju)(ju)有(you)中等(deng)的(de)(de)(de)耐(nai)油(you)、耐(nai)溶劑性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)。（7）氣(qi)體(ti)(ti)透過性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)。室溫下(xia)(xia)硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)對空(kong)氣(qi)、氮、氧(yang)、二(er)氧(yang)化碳(tan)等(deng)氣(qi)體(ti)(ti)的(de)(de)(de)透氣(qi)性(xing)(xing)(xing)比天(tian)然(ran)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)高(gao)出(chu)30-50倍。（8）生理惰性(xing)(xing)(xing)。硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)無(wu)毒(du)，無(wu)味(wei)，無(wu)嗅，與人體(ti)(ti)組織不粘連，具(ju)(ju)有(you)抗凝血作用(yong)，對肌體(ti)(ti)組織的(de)(de)(de)反應性(xing)(xing)(xing)非常少。特(te)別適合(he)作為(wei)醫用(yong)材料。

硅橡膠的用量

據中(zhong)國(guo)(guo)(guo)汽(qi)(qi)車(che)(che)工業(ye)協會統(tong)計，2012年(nian)，汽(qi)(qi)車(che)(che)產(chan)銷分別達(da)(da)到(dao)1927.18萬(wan)輛和1930.64萬(wan)輛，同比分別增(zeng)長4.63%和4.33%，汽(qi)(qi)車(che)(che)工業(ye)硅(gui)橡膠(jiao)的(de)(de)(de)用(yong)(yong)量(liang)約達(da)(da)2.0萬(wan)t。根據觀研天下的(de)(de)(de)新研究，增(zeng)加有(you)機硅(gui)材料在(zai)汽(qi)(qi)車(che)(che)零部(bu)件方面(mian)的(de)(de)(de)用(yong)(yong)量(liang)，可以(yi)大幅度提(ti)高汽(qi)(qi)車(che)(che)的(de)(de)(de)安全性能，因此，汽(qi)(qi)車(che)(che)產(chan)量(liang)和單車(che)(che)用(yong)(yong)量(liang)水平的(de)(de)(de)提(ti)高都將(jiang)推動(dong)汽(qi)(qi)車(che)(che)工業(ye)對(dui)硅(gui)橡膠(jiao)需求的(de)(de)(de)增(zeng)加。國(guo)(guo)(guo)家鼓(gu)勵自(zi)主(zhu)(zhu)(zhu)品(pin)牌(pai)(pai)(pai)的(de)(de)(de)汽(qi)(qi)車(che)(che)發展(zhan)，關鍵汽(qi)(qi)車(che)(che)零部(bu)件實現自(zi)主(zhu)(zhu)(zhu)化，《2012年(nian)度黨政(zheng)機關公務用(yong)(yong)車(che)(che)選用(yong)(yong)車(che)(che)型目錄（征求意見稿）》為(wei)自(zi)主(zhu)(zhu)(zhu)品(pin)牌(pai)(pai)(pai)擴大在(zai)政(zheng)府采購的(de)(de)(de)市場(chang)份(fen)額，為(wei)改變目前國(guo)(guo)(guo)內政(zheng)府采購以(yi)合(he)資品(pin)牌(pai)(pai)(pai)產(chan)品(pin)為(wei)主(zhu)(zhu)(zhu)的(de)(de)(de)局面(mian)提(ti)供了保障。促進自(zi)主(zhu)(zhu)(zhu)品(pin)牌(pai)(pai)(pai)發展(zhan)，國(guo)(guo)(guo)產(chan)汽(qi)(qi)車(che)(che)業(ye)的(de)(de)(de)繁榮(rong)將(jiang)為(wei)汽(qi)(qi)車(che)(che)膠(jiao)的(de)(de)(de)應用(yong)(yong)提(ti)供有(you)力(li)保障。預測未(wei)來(lai)3年(nian)，我國(guo)(guo)(guo)室溫硫化硅(gui)橡膠(jiao)在(zai)汽(qi)(qi)車(che)(che)行業(ye)將(jiang)以(yi)年(nian)均20%增(zeng)長。

此外(wai)，硅橡(xiang)(xiang)膠(jiao)是重要的(de)(de)(de)非石(shi)油(you)(you)基(ji)合成橡(xiang)(xiang)膠(jiao)，約占非石(shi)油(you)(you)基(ji)合成橡(xiang)(xiang)膠(jiao)消費(fei)量的(de)(de)(de)98%。但因為(wei)石(shi)油(you)(you)價格(ge)的(de)(de)(de)大幅上漲，同(tong)時我(wo)(wo)國在(zai)(zai)硅橡(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)關鍵原(yuan)料有機(ji)硅單(dan)體(ti)的(de)(de)(de)生產技術方(fang)(fang)面(mian)取得突破(po)，有機(ji)硅單(dan)體(ti)的(de)(de)(de)生產技術在(zai)(zai)2005年前被幾(ji)家跨國公司壟斷，但目前我(wo)(wo)國已發展成為(wei)全球有機(ji)硅單(dan)體(ti)第1大國，這(zhe)2個方(fang)(fang)面(mian)原(yuan)因使(shi)硅橡(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)價格(ge)從2011年起(qi)開始低于石(shi)油(you)(you)基(ji)合成橡(xiang)(xiang)膠(jiao)，僅約為(wei)大宗(zong)石(shi)油(you)(you)基(ji)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)80%～90%，成為(wei)廉價的(de)(de)(de)合成橡(xiang)(xiang)膠(jiao)，并開始大規模替代(dai)石(shi)油(you)(you)基(ji)合成橡(xiang)(xiang)膠(jiao)。這(zhe)將極大拓展有機(ji)硅產業的(de)(de)(de)市場空間(jian)，同(tong)時將帶動硅油(you)(you)、硅烷(wan)偶聯(lian)劑和(he)硅樹脂等(deng)其他有機(ji)硅產品的(de)(de)(de)消費(fei)。