硅橡膠是指主鏈由硅(gui)(gui)和(he)氧原子交替構成，硅(gui)(gui)原子上通常連有(you)兩個有(you)機基(ji)團的橡(xiang)膠。普(pu)通的硅(gui)(gui)橡(xiang)膠主要由含甲基(ji)和(he)少量乙(yi)烯(xi)基(ji)的硅(gui)(gui)氧鏈節組(zu)成。苯(ben)基(ji)的引(yin)入可提高硅(gui)(gui)橡(xiang)膠的耐(nai)高、低溫(wen)性(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)，三氟(fu)丙基(ji)及氰基(ji)的引(yin)入則可提高硅(gui)(gui)橡(xiang)膠的耐(nai)溫(wen)及耐(nai)油(you)性(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。硅(gui)(gui)橡(xiang)膠耐(nai)低溫(wen)性(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)良好(hao)，一般在-55℃下仍能(neng)(neng)(neng)工(gong)(gong)作(zuo)。引(yin)入苯(ben)基(ji)后(hou)，可達-73℃。硅(gui)(gui)橡(xiang)膠的耐(nai)熱性(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)也(ye)很突出，在180℃下可長期工(gong)(gong)作(zuo)，稍高于200℃也(ye)能(neng)(neng)(neng)承受數(shu)周或更長時間仍有(you)彈性(xing)(xing)，瞬時可耐(nai)300℃以(yi)上的高溫(wen)。硅(gui)(gui)橡(xiang)膠的透氣(qi)性(xing)(xing)好(hao)，氧氣(qi)透過率在合(he)成聚合(he)物中是較高的。此(ci)外，硅(gui)(gui)橡(xiang)膠還具(ju)有(you)生理惰(duo)性(xing)(xing)、不會導致凝血的突出特性(xing)(xing)，因此(ci)在醫用領域(yu)應用廣泛。

主要品種

硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)分類的方法很(hen)多，通(tong)常按固化前的形態分為(wei)固體(ti)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)和(he)液體(ti)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)；按硫化溫度分為(wei)室(shi)溫硫化硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)，高溫硫化硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)；按所用單體(ti)的不(bu)同(tong)，可分為(wei)甲基(ji)(ji)乙烯(xi)(xi)基(ji)(ji)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)，甲基(ji)(ji)苯(ben)基(ji)(ji)乙烯(xi)(xi)基(ji)(ji)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)、氟硅(gui)(gui)(gui)，腈硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)等(deng)；按性能和(he)用途的不(bu)同(tong)又(you)可分為(wei)通(tong)用型(xing)(xing)、超(chao)耐(nai)低溫型(xing)(xing)、超(chao)耐(nai)高溫型(xing)(xing)、高強力(li)型(xing)(xing)、耐(nai)油型(xing)(xing)、醫用型(xing)(xing)等(deng)等(deng)。

發展史

硅橡膠(jiao)(jiao)早期是(shi)由美國(guo)以三氯(lv)化鐵為催(cui)化劑合成(cheng)的(de)(de)。1945年，硅橡膠(jiao)(jiao)產(chan)品(pin)問世(shi)。1948年，采(cai)用(yong)高比(bi)表面積的(de)(de)氣(qi)相法白炭黑補(bu)強的(de)(de)硅橡膠(jiao)(jiao)研制成(cheng)功，使(shi)硅橡膠(jiao)(jiao)的(de)(de)性能躍升到(dao)實用(yong)階段，奠定(ding)了現代硅橡膠(jiao)(jiao)生產(chan)技術(shu)的(de)(de)基礎。從(cong)二甲基二氯(lv)硅烷(wan)合成(cheng)開(kai)始(shi)生產(chan)硅橡膠(jiao)(jiao)的(de)(de)國(guo)家有(you)美國(guo)。俄羅斯、德國(guo)、日本、韓國(guo)和中(zhong)(zhong)(zhong)國(guo)等。中(zhong)(zhong)(zhong)國(guo)硅橡膠(jiao)(jiao)的(de)(de)工業(ye)化研究(jiu)始(shi)于1957年，多(duo)家研究(jiu)所和企業(ye)陸續開(kai)發出(chu)各種硅橡膠(jiao)(jiao)。到(dao)2003年底，中(zhong)(zhong)(zhong)國(guo)硅橡膠(jiao)(jiao)生產(chan)能力為135千噸，其中(zhong)(zhong)(zhong)高溫膠(jiao)(jiao)100千噸。

高溫硫化硅橡膠

高溫(wen)(wen)硫(liu)化(hua)硅(gui)(gui)(gui)橡膠是指(zhi)聚硅(gui)(gui)(gui)氧(yang)烷變成(cheng)彈性(xing)體(ti)(ti)的(de)(de)過(guo)程是經過(guo)高溫(wen)(wen)（110-170℃）硫(liu)化(hua)成(cheng)型(xing)的(de)(de)。它主要以高分子(zi)量的(de)(de)聚甲基乙烯(xi)基硅(gui)(gui)(gui)氧(yang)烷為生膠，混入補強填料、硫(liu)化(hua)劑(ji)(ji)等，在加熱加壓下硫(liu)化(hua)成(cheng)彈性(xing)體(ti)(ti)。硅(gui)(gui)(gui)橡膠的(de)(de)補強主要是各(ge)(ge)種類型(xing)的(de)(de)白炭(tan)黑，可使硫(liu)化(hua)膠的(de)(de)強度增加數十倍(bei)。有時(shi)為了降低成(cheng)本或改善膠料性(xing)能及賦予硫(liu)化(hua)膠各(ge)(ge)種特殊的(de)(de)性(xing)能，也加入相應的(de)(de)各(ge)(ge)種添加劑(ji)(ji)。硫(liu)化(hua)劑(ji)(ji)是各(ge)(ge)種有機(ji)過(guo)氧(yang)化(hua)物或加成(cheng)反(fan)應催化(hua)劑(ji)(ji)。

加(jia)工成型方法如圖所示(shi)。一次硫化(hua)的(de)(de)(de)目(mu)(mu)的(de)(de)(de)是進行(xing)(xing)高(gao)分子鏈的(de)(de)(de)交聯反應；二次硫化(hua)的(de)(de)(de)目(mu)(mu)的(de)(de)(de)是進行(xing)(xing)補充交聯、驅(qu)除硫化(hua)劑分解產(chan)物和其他揮發性化(hua)合(he)物以(yi)穩(wen)定硫化(hua)膠(jiao)的(de)(de)(de)各項(xiang)性能。常(chang)用(yong)的(de)(de)(de)設備(bei)有開(kai)放式煉(lian)膠(jiao)機、捏(nie)合(he)機及真(zhen)空密煉(lian)機。

主要性能

（1）高溫(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)顯著的(de)(de)特征是高溫(wen)(wen)穩定(ding)性(xing)(xing)(xing)，雖然(ran)(ran)常溫(wen)(wen)下(xia)(xia)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)強度僅(jin)是天然(ran)(ran)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)或某些合成(cheng)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)一半(ban)，但(dan)(dan)在(zai)200℃以上的(de)(de)高溫(wen)(wen)環境下(xia)(xia)，硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)仍能(neng)(neng)保持一定(ding)的(de)(de)柔韌性(xing)(xing)(xing)、回彈性(xing)(xing)(xing)和表(biao)面硬度，且(qie)力學性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)無(wu)明顯變(bian)化。（2）低溫(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)玻璃(li)化溫(wen)(wen)度一般為-70~-50℃，特殊(shu)配方可(ke)達(da)-100℃，表(biao)明其低溫(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)優(you)異。這對航空、宇航工業的(de)(de)意義(yi)重大。（3）耐(nai)(nai)(nai)候性(xing)(xing)(xing)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)中Si-O-Si鍵對氧、臭氧及紫(zi)外線等十分穩定(ding)，在(zai)不加任何添(tian)加劑的(de)(de)情況下(xia)(xia)，就具(ju)有優(you)良(liang)的(de)(de)耐(nai)(nai)(nai)候性(xing)(xing)(xing)。（4）電(dian)氣(qi)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)具(ju)有優(you)異的(de)(de)絕緣性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)，耐(nai)(nai)(nai)電(dian)暈性(xing)(xing)(xing)和耐(nai)(nai)(nai)電(dian)弧性(xing)(xing)(xing)也非(fei)(fei)常好。（5）物理機(ji)械性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)常溫(wen)(wen)下(xia)(xia)的(de)(de)物理機(ji)械性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)比通(tong)用橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)差，但(dan)(dan)在(zai)150℃的(de)(de)高溫(wen)(wen)和-50℃的(de)(de)低溫(wen)(wen)下(xia)(xia)，其物理機(ji)械性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)優(you)于(yu)通(tong)用橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)。（6）耐(nai)(nai)(nai)油(you)及化學試劑性(xing)(xing)(xing)。普通(tong)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)具(ju)有中等的(de)(de)耐(nai)(nai)(nai)油(you)、耐(nai)(nai)(nai)溶劑性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。（7）氣(qi)體透過性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。室溫(wen)(wen)下(xia)(xia)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)對空氣(qi)、氮(dan)、氧、二(er)氧化碳(tan)等氣(qi)體的(de)(de)透氣(qi)性(xing)(xing)(xing)比天然(ran)(ran)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)高出30-50倍。（8）生理惰性(xing)(xing)(xing)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)無(wu)毒，無(wu)味，無(wu)嗅，與人體組(zu)織(zhi)不粘連，具(ju)有抗凝血作用，對肌體組(zu)織(zhi)的(de)(de)反應性(xing)(xing)(xing)非(fei)(fei)常少。特別適合作為醫用材料。

硅橡膠的用量

據中(zhong)國汽(qi)(qi)車(che)(che)工業(ye)協會統計，2012年(nian)(nian)，汽(qi)(qi)車(che)(che)產(chan)銷分(fen)(fen)別達到1927.18萬(wan)(wan)輛和1930.64萬(wan)(wan)輛，同(tong)比(bi)分(fen)(fen)別增長4.63%和4.33%，汽(qi)(qi)車(che)(che)工業(ye)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)(de)用(yong)(yong)量約達2.0萬(wan)(wan)t。根據觀(guan)研天(tian)下(xia)的(de)(de)(de)(de)新研究(jiu)，增加有機硅(gui)(gui)(gui)材(cai)料在(zai)汽(qi)(qi)車(che)(che)零部件方(fang)面的(de)(de)(de)(de)用(yong)(yong)量，可以大幅度提(ti)(ti)高汽(qi)(qi)車(che)(che)的(de)(de)(de)(de)安全性能，因此，汽(qi)(qi)車(che)(che)產(chan)量和單車(che)(che)用(yong)(yong)量水(shui)平(ping)的(de)(de)(de)(de)提(ti)(ti)高都(dou)將推動汽(qi)(qi)車(che)(che)工業(ye)對硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)需求的(de)(de)(de)(de)增加。國家鼓勵自主(zhu)品(pin)牌(pai)的(de)(de)(de)(de)汽(qi)(qi)車(che)(che)發(fa)展，關(guan)鍵汽(qi)(qi)車(che)(che)零部件實(shi)現(xian)自主(zhu)化，《2012年(nian)(nian)度黨(dang)政(zheng)機關(guan)公務(wu)用(yong)(yong)車(che)(che)選用(yong)(yong)車(che)(che)型目(mu)錄（征求意見稿）》為自主(zhu)品(pin)牌(pai)擴大在(zai)政(zheng)府采購的(de)(de)(de)(de)市場份額，為改變目(mu)前國內政(zheng)府采購以合資品(pin)牌(pai)產(chan)品(pin)為主(zhu)的(de)(de)(de)(de)局面提(ti)(ti)供(gong)了保障(zhang)。促進自主(zhu)品(pin)牌(pai)發(fa)展，國產(chan)汽(qi)(qi)車(che)(che)業(ye)的(de)(de)(de)(de)繁(fan)榮將為汽(qi)(qi)車(che)(che)膠(jiao)的(de)(de)(de)(de)應(ying)用(yong)(yong)提(ti)(ti)供(gong)有力保障(zhang)。預測(ce)未(wei)來3年(nian)(nian)，我國室溫(wen)硫(liu)化硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)在(zai)汽(qi)(qi)車(che)(che)行業(ye)將以年(nian)(nian)均20%增長。

此(ci)外，硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠是重要的(de)非石油基(ji)(ji)合(he)(he)成(cheng)(cheng)橡(xiang)膠，約占非石油基(ji)(ji)合(he)(he)成(cheng)(cheng)橡(xiang)膠消(xiao)(xiao)費(fei)(fei)量的(de)98%。但(dan)因為石油價(jia)格的(de)大(da)(da)(da)幅上漲，同時我國在硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠的(de)關鍵原料有(you)(you)機(ji)硅(gui)(gui)(gui)單體(ti)的(de)生產(chan)技術(shu)方面取(qu)得突破(po)，有(you)(you)機(ji)硅(gui)(gui)(gui)單體(ti)的(de)生產(chan)技術(shu)在2005年(nian)前(qian)(qian)被幾家跨國公司壟(long)斷，但(dan)目前(qian)(qian)我國已發展成(cheng)(cheng)為全球有(you)(you)機(ji)硅(gui)(gui)(gui)單體(ti)第(di)1大(da)(da)(da)國，這(zhe)2個方面原因使(shi)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠的(de)價(jia)格從2011年(nian)起(qi)開始(shi)低于石油基(ji)(ji)合(he)(he)成(cheng)(cheng)橡(xiang)膠，僅(jin)約為大(da)(da)(da)宗石油基(ji)(ji)橡(xiang)膠的(de)80%～90%，成(cheng)(cheng)為廉價(jia)的(de)合(he)(he)成(cheng)(cheng)橡(xiang)膠，并開始(shi)大(da)(da)(da)規模(mo)替代石油基(ji)(ji)合(he)(he)成(cheng)(cheng)橡(xiang)膠。這(zhe)將(jiang)極大(da)(da)(da)拓(tuo)展有(you)(you)機(ji)硅(gui)(gui)(gui)產(chan)業的(de)市場空(kong)間，同時將(jiang)帶動硅(gui)(gui)(gui)油、硅(gui)(gui)(gui)烷偶聯(lian)劑和硅(gui)(gui)(gui)樹脂等其他有(you)(you)機(ji)硅(gui)(gui)(gui)產(chan)品的(de)消(xiao)(xiao)費(fei)(fei)。