硅橡膠是指主鏈由硅(gui)和氧原子交替構成(cheng)，硅(gui)原子上(shang)通(tong)常連有(you)兩個有(you)機基(ji)團的(de)(de)(de)橡(xiang)膠。普(pu)通(tong)的(de)(de)(de)硅(gui)橡(xiang)膠主要由含甲基(ji)和少量乙烯基(ji)的(de)(de)(de)硅(gui)氧鏈節組成(cheng)。苯基(ji)的(de)(de)(de)引(yin)入(ru)可(ke)(ke)提高(gao)(gao)硅(gui)橡(xiang)膠的(de)(de)(de)耐(nai)(nai)高(gao)(gao)、低溫性(xing)(xing)能，三氟丙基(ji)及(ji)(ji)氰基(ji)的(de)(de)(de)引(yin)入(ru)則可(ke)(ke)提高(gao)(gao)硅(gui)橡(xiang)膠的(de)(de)(de)耐(nai)(nai)溫及(ji)(ji)耐(nai)(nai)油性(xing)(xing)能。硅(gui)橡(xiang)膠耐(nai)(nai)低溫性(xing)(xing)能良好，一般在-55℃下(xia)仍(reng)能工作。引(yin)入(ru)苯基(ji)后，可(ke)(ke)達-73℃。硅(gui)橡(xiang)膠的(de)(de)(de)耐(nai)(nai)熱性(xing)(xing)能也(ye)很突出(chu)，在180℃下(xia)可(ke)(ke)長(chang)期工作，稍高(gao)(gao)于200℃也(ye)能承受數周或更長(chang)時間仍(reng)有(you)彈性(xing)(xing)，瞬時可(ke)(ke)耐(nai)(nai)300℃以(yi)上(shang)的(de)(de)(de)高(gao)(gao)溫。硅(gui)橡(xiang)膠的(de)(de)(de)透氣性(xing)(xing)好，氧氣透過率在合成(cheng)聚合物(wu)中是較(jiao)高(gao)(gao)的(de)(de)(de)。此外，硅(gui)橡(xiang)膠還(huan)具有(you)生理惰性(xing)(xing)、不會(hui)導致凝血的(de)(de)(de)突出(chu)特性(xing)(xing)，因此在醫用領域應用廣泛(fan)。

主要品種

硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)分類的方法很多，通常按(an)(an)固(gu)化(hua)前的形態分為(wei)(wei)固(gu)體(ti)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)和(he)液體(ti)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)；按(an)(an)硫(liu)化(hua)溫度分為(wei)(wei)室溫硫(liu)化(hua)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)，高(gao)(gao)溫硫(liu)化(hua)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)；按(an)(an)所用(yong)(yong)單體(ti)的不(bu)同，可(ke)分為(wei)(wei)甲基(ji)(ji)乙烯基(ji)(ji)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)，甲基(ji)(ji)苯基(ji)(ji)乙烯基(ji)(ji)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)、氟硅(gui)(gui)(gui)，腈硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)等；按(an)(an)性能和(he)用(yong)(yong)途的不(bu)同又可(ke)分為(wei)(wei)通用(yong)(yong)型(xing)、超耐低溫型(xing)、超耐高(gao)(gao)溫型(xing)、高(gao)(gao)強力型(xing)、耐油型(xing)、醫(yi)用(yong)(yong)型(xing)等等。

發展史

硅(gui)(gui)橡(xiang)膠早期是(shi)由美國(guo)(guo)以三氯化鐵為(wei)催化劑合成(cheng)的(de)。1945年，硅(gui)(gui)橡(xiang)膠產(chan)品問世。1948年，采用高比表面積的(de)氣相法白炭黑補強的(de)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠研制成(cheng)功，使硅(gui)(gui)橡(xiang)膠的(de)性能躍(yue)升到實(shi)用階段(duan)，奠定(ding)了現代硅(gui)(gui)橡(xiang)膠生產(chan)技術(shu)的(de)基礎(chu)。從(cong)二(er)甲基二(er)氯硅(gui)(gui)烷合成(cheng)開始(shi)生產(chan)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠的(de)國(guo)(guo)家有美國(guo)(guo)。俄羅斯(si)、德國(guo)(guo)、日本、韓(han)國(guo)(guo)和中國(guo)(guo)等。中國(guo)(guo)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠的(de)工業化研究始(shi)于1957年，多家研究所和企業陸續(xu)開發(fa)出各種硅(gui)(gui)橡(xiang)膠。到2003年底，中國(guo)(guo)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠生產(chan)能力為(wei)135千噸，其(qi)中高溫膠100千噸。

高溫硫化硅橡膠

高(gao)溫(wen)硫化(hua)硅橡膠是(shi)(shi)(shi)指聚硅氧(yang)烷變成(cheng)(cheng)(cheng)彈(dan)性(xing)體的(de)過(guo)程是(shi)(shi)(shi)經過(guo)高(gao)溫(wen)（110-170℃）硫化(hua)成(cheng)(cheng)(cheng)型的(de)。它主要以高(gao)分子(zi)量的(de)聚甲基乙烯基硅氧(yang)烷為生膠，混(hun)入補(bu)強(qiang)填料(liao)、硫化(hua)劑等，在加(jia)(jia)熱加(jia)(jia)壓(ya)下硫化(hua)成(cheng)(cheng)(cheng)彈(dan)性(xing)體。硅橡膠的(de)補(bu)強(qiang)主要是(shi)(shi)(shi)各種類型的(de)白炭(tan)黑，可使硫化(hua)膠的(de)強(qiang)度增加(jia)(jia)數十倍。有(you)時為了降低(di)成(cheng)(cheng)(cheng)本或改(gai)善膠料(liao)性(xing)能及賦(fu)予硫化(hua)膠各種特殊(shu)的(de)性(xing)能，也加(jia)(jia)入相應的(de)各種添加(jia)(jia)劑。硫化(hua)劑是(shi)(shi)(shi)各種有(you)機(ji)過(guo)氧(yang)化(hua)物或加(jia)(jia)成(cheng)(cheng)(cheng)反應催化(hua)劑。

加工成型方(fang)法如圖(tu)所示。一次(ci)硫(liu)(liu)化(hua)(hua)的目(mu)的是(shi)進行高分子鏈的交聯(lian)反應；二(er)次(ci)硫(liu)(liu)化(hua)(hua)的目(mu)的是(shi)進行補充交聯(lian)、驅除硫(liu)(liu)化(hua)(hua)劑(ji)分解(jie)產物和其(qi)他揮發性(xing)化(hua)(hua)合物以穩定硫(liu)(liu)化(hua)(hua)膠的各項性(xing)能(neng)。常用的設備有開放式煉膠機、捏合機及真空密(mi)煉機。

主要性能

（1）高溫(wen)(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)。硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)顯著的(de)(de)特征是高溫(wen)(wen)(wen)穩(wen)定(ding)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)，雖然(ran)常(chang)溫(wen)(wen)(wen)下(xia)(xia)(xia)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)強度僅是天然(ran)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)或某些合(he)成橡(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)一(yi)(yi)半，但在(zai)200℃以(yi)上的(de)(de)高溫(wen)(wen)(wen)環境下(xia)(xia)(xia)，硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)仍能(neng)保持(chi)一(yi)(yi)定(ding)的(de)(de)柔韌性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)、回彈性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)和(he)表(biao)面(mian)硬度，且力學(xue)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)無(wu)(wu)明(ming)顯變化。（2）低溫(wen)(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)玻璃(li)化溫(wen)(wen)(wen)度一(yi)(yi)般為-70~-50℃，特殊配方可達-100℃，表(biao)明(ming)其(qi)低溫(wen)(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)優(you)異。這對(dui)航空、宇航工業的(de)(de)意(yi)義重大。（3）耐(nai)候(hou)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)中Si-O-Si鍵對(dui)氧、臭氧及(ji)紫外線等十分穩(wen)定(ding)，在(zai)不加任何添(tian)加劑的(de)(de)情況下(xia)(xia)(xia)，就具(ju)有優(you)良的(de)(de)耐(nai)候(hou)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)。（4）電(dian)氣性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)。硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)具(ju)有優(you)異的(de)(de)絕緣性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)，耐(nai)電(dian)暈性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)和(he)耐(nai)電(dian)弧(hu)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)也(ye)非(fei)常(chang)好。（5）物理機(ji)械(xie)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)。硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)常(chang)溫(wen)(wen)(wen)下(xia)(xia)(xia)的(de)(de)物理機(ji)械(xie)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)比通用(yong)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)差，但在(zai)150℃的(de)(de)高溫(wen)(wen)(wen)和(he)-50℃的(de)(de)低溫(wen)(wen)(wen)下(xia)(xia)(xia)，其(qi)物理機(ji)械(xie)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)優(you)于通用(yong)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)。（6）耐(nai)油(you)及(ji)化學(xue)試(shi)劑性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)。普通硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)具(ju)有中等的(de)(de)耐(nai)油(you)、耐(nai)溶(rong)劑性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)。（7）氣體(ti)透過性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)。室溫(wen)(wen)(wen)下(xia)(xia)(xia)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)對(dui)空氣、氮(dan)、氧、二氧化碳(tan)等氣體(ti)的(de)(de)透氣性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)比天然(ran)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)高出30-50倍。（8）生(sheng)理惰性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)。硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)無(wu)(wu)毒，無(wu)(wu)味，無(wu)(wu)嗅，與人體(ti)組織(zhi)不粘連(lian)，具(ju)有抗(kang)凝血作用(yong)，對(dui)肌體(ti)組織(zhi)的(de)(de)反(fan)應性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)非(fei)常(chang)少。特別(bie)適合(he)作為醫用(yong)材料。

硅橡膠的用量

據中(zhong)國(guo)汽車(che)(che)工業協會統計，2012年，汽車(che)(che)產銷分別達到1927.18萬(wan)輛(liang)和(he)1930.64萬(wan)輛(liang)，同比分別增(zeng)長4.63%和(he)4.33%，汽車(che)(che)工業硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)的(de)(de)用(yong)量(liang)(liang)約達2.0萬(wan)t。根據觀(guan)研(yan)天下的(de)(de)新研(yan)究(jiu)，增(zeng)加(jia)有(you)(you)機(ji)硅(gui)材(cai)料在(zai)汽車(che)(che)零(ling)部件方面的(de)(de)用(yong)量(liang)(liang)，可以(yi)(yi)大幅度(du)提(ti)(ti)高(gao)汽車(che)(che)的(de)(de)安(an)全性能，因(yin)此，汽車(che)(che)產量(liang)(liang)和(he)單車(che)(che)用(yong)量(liang)(liang)水平(ping)的(de)(de)提(ti)(ti)高(gao)都將推動汽車(che)(che)工業對硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)需求(qiu)的(de)(de)增(zeng)加(jia)。國(guo)家鼓(gu)勵自主(zhu)品牌(pai)(pai)的(de)(de)汽車(che)(che)發(fa)展，關鍵汽車(che)(che)零(ling)部件實現自主(zhu)化，《2012年度(du)黨(dang)政(zheng)機(ji)關公務用(yong)車(che)(che)選(xuan)用(yong)車(che)(che)型目錄（征求(qiu)意見稿）》為自主(zhu)品牌(pai)(pai)擴大在(zai)政(zheng)府采購的(de)(de)市場(chang)份額，為改變(bian)目前(qian)國(guo)內政(zheng)府采購以(yi)(yi)合資品牌(pai)(pai)產品為主(zhu)的(de)(de)局面提(ti)(ti)供了保障。促進(jin)自主(zhu)品牌(pai)(pai)發(fa)展，國(guo)產汽車(che)(che)業的(de)(de)繁榮將為汽車(che)(che)膠(jiao)的(de)(de)應用(yong)提(ti)(ti)供有(you)(you)力保障。預測未來(lai)3年，我(wo)國(guo)室溫硫化硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)在(zai)汽車(che)(che)行業將以(yi)(yi)年均(jun)20%增(zeng)長。

此外，硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)是重要的(de)(de)(de)非石(shi)(shi)油(you)基合成(cheng)(cheng)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)，約占(zhan)非石(shi)(shi)油(you)基合成(cheng)(cheng)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)消費(fei)量的(de)(de)(de)98%。但因為石(shi)(shi)油(you)價(jia)格(ge)的(de)(de)(de)大(da)幅上漲，同時(shi)我國(guo)(guo)在硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)關鍵(jian)原料有機(ji)硅(gui)單(dan)體的(de)(de)(de)生產技術(shu)方面取得突破，有機(ji)硅(gui)單(dan)體的(de)(de)(de)生產技術(shu)在2005年前被(bei)幾(ji)家跨(kua)國(guo)(guo)公司壟斷，但目前我國(guo)(guo)已發展成(cheng)(cheng)為全球有機(ji)硅(gui)單(dan)體第(di)1大(da)國(guo)(guo)，這2個方面原因使硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)價(jia)格(ge)從2011年起開(kai)始(shi)低于石(shi)(shi)油(you)基合成(cheng)(cheng)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)，僅約為大(da)宗石(shi)(shi)油(you)基橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)80%～90%，成(cheng)(cheng)為廉價(jia)的(de)(de)(de)合成(cheng)(cheng)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)，并開(kai)始(shi)大(da)規(gui)模替代石(shi)(shi)油(you)基合成(cheng)(cheng)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)。這將極(ji)大(da)拓展有機(ji)硅(gui)產業的(de)(de)(de)市場(chang)空間，同時(shi)將帶動硅(gui)油(you)、硅(gui)烷偶(ou)聯劑和(he)硅(gui)樹脂等其他有機(ji)硅(gui)產品的(de)(de)(de)消費(fei)。