硅橡膠是指主鏈由硅(gui)和氧原子交替構成，硅(gui)原子上(shang)通(tong)常連(lian)有(you)兩個有(you)機基團的(de)(de)(de)(de)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)。普通(tong)的(de)(de)(de)(de)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)主要(yao)由含甲(jia)基和少量乙烯基的(de)(de)(de)(de)硅(gui)氧鏈節組(zu)成。苯(ben)基的(de)(de)(de)(de)引(yin)入(ru)可(ke)(ke)提(ti)高(gao)(gao)(gao)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)耐(nai)(nai)高(gao)(gao)(gao)、低(di)溫性能，三氟(fu)丙基及氰基的(de)(de)(de)(de)引(yin)入(ru)則可(ke)(ke)提(ti)高(gao)(gao)(gao)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)耐(nai)(nai)溫及耐(nai)(nai)油(you)性能。硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)耐(nai)(nai)低(di)溫性能良(liang)好，一般(ban)在(zai)-55℃下仍能工作。引(yin)入(ru)苯(ben)基后(hou)，可(ke)(ke)達-73℃。硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)耐(nai)(nai)熱性能也很(hen)突(tu)出，在(zai)180℃下可(ke)(ke)長(chang)期工作，稍高(gao)(gao)(gao)于200℃也能承受數(shu)周(zhou)或更長(chang)時(shi)間仍有(you)彈性，瞬時(shi)可(ke)(ke)耐(nai)(nai)300℃以(yi)上(shang)的(de)(de)(de)(de)高(gao)(gao)(gao)溫。硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)透氣性好，氧氣透過(guo)率在(zai)合成聚合物中是較高(gao)(gao)(gao)的(de)(de)(de)(de)。此外，硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)還具有(you)生理惰性、不會導致凝血(xue)的(de)(de)(de)(de)突(tu)出特性，因此在(zai)醫用領域應用廣泛。

主要品種

硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)分類的(de)方法很多，通常按(an)(an)固化(hua)前的(de)形態分為固體硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)和液體硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)；按(an)(an)硫(liu)化(hua)溫度分為室(shi)溫硫(liu)化(hua)硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)，高(gao)(gao)溫硫(liu)化(hua)硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)；按(an)(an)所用單體的(de)不(bu)(bu)同，可分為甲基(ji)乙烯基(ji)硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)，甲基(ji)苯基(ji)乙烯基(ji)硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)、氟硅(gui)(gui)(gui)(gui)，腈硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)等；按(an)(an)性(xing)能和用途的(de)不(bu)(bu)同又可分為通用型(xing)(xing)(xing)、超(chao)耐低溫型(xing)(xing)(xing)、超(chao)耐高(gao)(gao)溫型(xing)(xing)(xing)、高(gao)(gao)強力型(xing)(xing)(xing)、耐油(you)型(xing)(xing)(xing)、醫(yi)用型(xing)(xing)(xing)等等。

發展史

硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)早期是由(you)美國(guo)以三氯化鐵為催化劑(ji)合成(cheng)的(de)(de)。1945年(nian)，硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)產品問(wen)世。1948年(nian)，采用(yong)高(gao)比表面積的(de)(de)氣相法白炭黑補強的(de)(de)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)研(yan)制成(cheng)功，使(shi)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)性能躍(yue)升到(dao)實用(yong)階(jie)段，奠定了現代硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)生產技(ji)術(shu)的(de)(de)基(ji)礎。從(cong)二甲基(ji)二氯硅(gui)(gui)烷(wan)合成(cheng)開(kai)始生產硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)國(guo)家有美國(guo)。俄(e)羅斯、德國(guo)、日本、韓國(guo)和(he)中國(guo)等。中國(guo)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)工(gong)業化研(yan)究(jiu)始于1957年(nian)，多(duo)家研(yan)究(jiu)所和(he)企(qi)業陸續開(kai)發出各種硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)。到(dao)2003年(nian)底，中國(guo)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)生產能力為135千(qian)噸，其中高(gao)溫膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)100千(qian)噸。

高溫硫化硅橡膠

高(gao)溫硫化硅橡膠(jiao)(jiao)是指聚硅氧(yang)烷變成(cheng)彈(dan)性體的(de)(de)過(guo)程(cheng)是經過(guo)高(gao)溫（110-170℃）硫化成(cheng)型的(de)(de)。它主(zhu)要以高(gao)分(fen)子量(liang)的(de)(de)聚甲基(ji)乙烯基(ji)硅氧(yang)烷為生膠(jiao)(jiao)，混入(ru)補強(qiang)(qiang)填料、硫化劑等，在加熱加壓下(xia)硫化成(cheng)彈(dan)性體。硅橡膠(jiao)(jiao)的(de)(de)補強(qiang)(qiang)主(zhu)要是各種(zhong)(zhong)類型的(de)(de)白炭黑，可使硫化膠(jiao)(jiao)的(de)(de)強(qiang)(qiang)度(du)增加數十倍。有時(shi)為了降低(di)成(cheng)本(ben)或(huo)改善膠(jiao)(jiao)料性能(neng)及賦(fu)予硫化膠(jiao)(jiao)各種(zhong)(zhong)特殊的(de)(de)性能(neng)，也加入(ru)相應的(de)(de)各種(zhong)(zhong)添加劑。硫化劑是各種(zhong)(zhong)有機過(guo)氧(yang)化物(wu)或(huo)加成(cheng)反應催(cui)化劑。

加工成型方(fang)法如圖所示(shi)。一(yi)次(ci)硫(liu)化(hua)(hua)(hua)(hua)的(de)目的(de)是進行高(gao)分子(zi)鏈的(de)交聯(lian)反應；二次(ci)硫(liu)化(hua)(hua)(hua)(hua)的(de)目的(de)是進行補充交聯(lian)、驅除(chu)硫(liu)化(hua)(hua)(hua)(hua)劑分解產物和其(qi)他揮發性(xing)化(hua)(hua)(hua)(hua)合(he)物以穩定硫(liu)化(hua)(hua)(hua)(hua)膠的(de)各(ge)項性(xing)能。常用的(de)設備有開放式煉膠機、捏合(he)機及真(zhen)空密煉機。

主要性能

（1）高(gao)(gao)溫(wen)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)顯著的(de)(de)(de)(de)特征是高(gao)(gao)溫(wen)穩(wen)定(ding)(ding)(ding)性(xing)(xing)(xing)，雖然常溫(wen)下(xia)(xia)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)強度(du)(du)僅是天然橡(xiang)膠(jiao)(jiao)或某些合成(cheng)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)一(yi)半，但(dan)在200℃以(yi)上的(de)(de)(de)(de)高(gao)(gao)溫(wen)環境(jing)下(xia)(xia)，硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)仍(reng)能(neng)(neng)保(bao)持一(yi)定(ding)(ding)(ding)的(de)(de)(de)(de)柔韌性(xing)(xing)(xing)、回彈(dan)性(xing)(xing)(xing)和表面硬度(du)(du)，且(qie)力學(xue)(xue)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)無(wu)明(ming)顯變化。（2）低溫(wen)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)玻璃化溫(wen)度(du)(du)一(yi)般(ban)為-70~-50℃，特殊配方可達(da)-100℃，表明(ming)其(qi)低溫(wen)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)優(you)異。這對(dui)航(hang)(hang)空、宇(yu)航(hang)(hang)工(gong)業(ye)的(de)(de)(de)(de)意義重大。（3）耐候性(xing)(xing)(xing)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)中Si-O-Si鍵(jian)對(dui)氧(yang)(yang)、臭氧(yang)(yang)及紫外線等十分穩(wen)定(ding)(ding)(ding)，在不(bu)加(jia)任何(he)添(tian)加(jia)劑的(de)(de)(de)(de)情(qing)況下(xia)(xia)，就具有優(you)良(liang)的(de)(de)(de)(de)耐候性(xing)(xing)(xing)。（4）電氣(qi)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)具有優(you)異的(de)(de)(de)(de)絕緣性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)，耐電暈性(xing)(xing)(xing)和耐電弧(hu)性(xing)(xing)(xing)也非常好。（5）物(wu)理機(ji)(ji)械(xie)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)常溫(wen)下(xia)(xia)的(de)(de)(de)(de)物(wu)理機(ji)(ji)械(xie)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)比(bi)通用(yong)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)差，但(dan)在150℃的(de)(de)(de)(de)高(gao)(gao)溫(wen)和-50℃的(de)(de)(de)(de)低溫(wen)下(xia)(xia)，其(qi)物(wu)理機(ji)(ji)械(xie)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)優(you)于通用(yong)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)。（6）耐油及化學(xue)(xue)試劑性(xing)(xing)(xing)。普通硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)具有中等的(de)(de)(de)(de)耐油、耐溶(rong)劑性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。（7）氣(qi)體(ti)透過性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。室溫(wen)下(xia)(xia)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)對(dui)空氣(qi)、氮、氧(yang)(yang)、二氧(yang)(yang)化碳等氣(qi)體(ti)的(de)(de)(de)(de)透氣(qi)性(xing)(xing)(xing)比(bi)天然橡(xiang)膠(jiao)(jiao)高(gao)(gao)出30-50倍(bei)。（8）生理惰(duo)性(xing)(xing)(xing)。硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)無(wu)毒，無(wu)味(wei)，無(wu)嗅，與(yu)人(ren)體(ti)組(zu)織不(bu)粘連，具有抗(kang)凝血(xue)作用(yong)，對(dui)肌體(ti)組(zu)織的(de)(de)(de)(de)反應性(xing)(xing)(xing)非常少。特別適(shi)合作為醫用(yong)材料。

硅橡膠的用量

據(ju)中(zhong)國(guo)汽(qi)(qi)(qi)車工(gong)業協(xie)會(hui)統(tong)計，2012年(nian)，汽(qi)(qi)(qi)車產(chan)銷(xiao)分(fen)別達到1927.18萬(wan)(wan)輛和1930.64萬(wan)(wan)輛，同(tong)比(bi)分(fen)別增長4.63%和4.33%，汽(qi)(qi)(qi)車工(gong)業硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)的(de)(de)用量(liang)(liang)約達2.0萬(wan)(wan)t。根據(ju)觀(guan)研天下(xia)的(de)(de)新研究，增加有機硅(gui)材料在汽(qi)(qi)(qi)車零部件(jian)方面的(de)(de)用量(liang)(liang)，可(ke)以(yi)(yi)(yi)大幅度提高(gao)汽(qi)(qi)(qi)車的(de)(de)安(an)全性能(neng)，因(yin)此，汽(qi)(qi)(qi)車產(chan)量(liang)(liang)和單車用量(liang)(liang)水平的(de)(de)提高(gao)都(dou)將(jiang)推動汽(qi)(qi)(qi)車工(gong)業對(dui)硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)需求(qiu)的(de)(de)增加。國(guo)家鼓(gu)勵(li)自(zi)主(zhu)(zhu)品牌的(de)(de)汽(qi)(qi)(qi)車發展(zhan)，關鍵汽(qi)(qi)(qi)車零部件(jian)實現自(zi)主(zhu)(zhu)化，《2012年(nian)度黨政(zheng)機關公務用車選(xuan)用車型目錄（征求(qiu)意見稿）》為自(zi)主(zhu)(zhu)品牌擴大在政(zheng)府(fu)(fu)采購的(de)(de)市(shi)場份額，為改變目前國(guo)內(nei)政(zheng)府(fu)(fu)采購以(yi)(yi)(yi)合資(zi)品牌產(chan)品為主(zhu)(zhu)的(de)(de)局面提供了(le)保(bao)障(zhang)。促進自(zi)主(zhu)(zhu)品牌發展(zhan)，國(guo)產(chan)汽(qi)(qi)(qi)車業的(de)(de)繁榮(rong)將(jiang)為汽(qi)(qi)(qi)車膠(jiao)(jiao)的(de)(de)應用提供有力(li)保(bao)障(zhang)。預測未(wei)來(lai)3年(nian)，我(wo)國(guo)室(shi)溫硫化硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)在汽(qi)(qi)(qi)車行業將(jiang)以(yi)(yi)(yi)年(nian)均20%增長。

此外，硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)是重要的(de)(de)(de)非(fei)石(shi)油基(ji)合成橡(xiang)(xiang)膠(jiao)，約占非(fei)石(shi)油基(ji)合成橡(xiang)(xiang)膠(jiao)消費量的(de)(de)(de)98%。但因(yin)為石(shi)油價格(ge)的(de)(de)(de)大幅上漲，同(tong)(tong)時(shi)我國(guo)在(zai)硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)關鍵原料有(you)(you)機(ji)硅(gui)(gui)(gui)(gui)單體的(de)(de)(de)生產(chan)(chan)(chan)技術(shu)方(fang)面(mian)取得突破，有(you)(you)機(ji)硅(gui)(gui)(gui)(gui)單體的(de)(de)(de)生產(chan)(chan)(chan)技術(shu)在(zai)2005年前(qian)(qian)被幾家跨國(guo)公司壟斷，但目前(qian)(qian)我國(guo)已發展(zhan)成為全球(qiu)有(you)(you)機(ji)硅(gui)(gui)(gui)(gui)單體第1大國(guo)，這2個方(fang)面(mian)原因(yin)使硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)價格(ge)從2011年起開(kai)始(shi)(shi)低于(yu)石(shi)油基(ji)合成橡(xiang)(xiang)膠(jiao)，僅約為大宗(zong)石(shi)油基(ji)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)80%～90%，成為廉(lian)價的(de)(de)(de)合成橡(xiang)(xiang)膠(jiao)，并開(kai)始(shi)(shi)大規模替代石(shi)油基(ji)合成橡(xiang)(xiang)膠(jiao)。這將極大拓展(zhan)有(you)(you)機(ji)硅(gui)(gui)(gui)(gui)產(chan)(chan)(chan)業的(de)(de)(de)市場空間，同(tong)(tong)時(shi)將帶動硅(gui)(gui)(gui)(gui)油、硅(gui)(gui)(gui)(gui)烷偶聯劑(ji)和(he)硅(gui)(gui)(gui)(gui)樹脂等其(qi)他有(you)(you)機(ji)硅(gui)(gui)(gui)(gui)產(chan)(chan)(chan)品的(de)(de)(de)消費。