硅橡膠是(shi)(shi)指主鏈由硅(gui)(gui)(gui)和氧原子交替構成(cheng)，硅(gui)(gui)(gui)原子上通常連(lian)有兩個有機(ji)基(ji)團的(de)(de)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)。普通的(de)(de)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)主要(yao)由含甲基(ji)和少量乙烯基(ji)的(de)(de)硅(gui)(gui)(gui)氧鏈節組成(cheng)。苯(ben)基(ji)的(de)(de)引入可(ke)(ke)提(ti)高硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)耐(nai)(nai)高、低溫(wen)性(xing)能(neng)，三氟丙基(ji)及氰基(ji)的(de)(de)引入則可(ke)(ke)提(ti)高硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)耐(nai)(nai)溫(wen)及耐(nai)(nai)油性(xing)能(neng)。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)耐(nai)(nai)低溫(wen)性(xing)能(neng)良好，一般在(zai)-55℃下仍能(neng)工作。引入苯(ben)基(ji)后(hou)，可(ke)(ke)達-73℃。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)耐(nai)(nai)熱性(xing)能(neng)也(ye)很突出，在(zai)180℃下可(ke)(ke)長期工作，稍(shao)高于200℃也(ye)能(neng)承受數周或更長時間仍有彈(dan)性(xing)，瞬(shun)時可(ke)(ke)耐(nai)(nai)300℃以上的(de)(de)高溫(wen)。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)透氣性(xing)好，氧氣透過率在(zai)合(he)(he)成(cheng)聚合(he)(he)物中是(shi)(shi)較高的(de)(de)。此(ci)外，硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)還具有生(sheng)理惰性(xing)、不會導致凝血的(de)(de)突出特性(xing)，因此(ci)在(zai)醫用領域應用廣(guang)泛。

主要品種

硅橡膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)分類的(de)方法很多，通常按固化(hua)前的(de)形(xing)態分為固體(ti)硅橡膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)和(he)液(ye)體(ti)硅橡膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)；按硫(liu)化(hua)溫(wen)(wen)度分為室溫(wen)(wen)硫(liu)化(hua)硅橡膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)，高溫(wen)(wen)硫(liu)化(hua)硅橡膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)；按所(suo)用單體(ti)的(de)不(bu)同，可分為甲基(ji)乙(yi)(yi)烯基(ji)硅橡膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)，甲基(ji)苯基(ji)乙(yi)(yi)烯基(ji)硅橡膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)、氟硅，腈硅橡膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)等；按性能和(he)用途的(de)不(bu)同又可分為通用型(xing)(xing)、超(chao)耐(nai)低(di)溫(wen)(wen)型(xing)(xing)、超(chao)耐(nai)高溫(wen)(wen)型(xing)(xing)、高強力型(xing)(xing)、耐(nai)油型(xing)(xing)、醫用型(xing)(xing)等等。

發展史

硅(gui)橡(xiang)膠早期是由(you)美國以三氯化(hua)鐵為(wei)催化(hua)劑合成(cheng)的(de)(de)(de)(de)。1945年(nian)(nian)，硅(gui)橡(xiang)膠產(chan)品問世。1948年(nian)(nian)，采用高比表面(mian)積的(de)(de)(de)(de)氣相法(fa)白炭(tan)黑補強的(de)(de)(de)(de)硅(gui)橡(xiang)膠研制成(cheng)功，使(shi)硅(gui)橡(xiang)膠的(de)(de)(de)(de)性能躍升到實用階段，奠定了現代(dai)硅(gui)橡(xiang)膠生(sheng)(sheng)產(chan)技(ji)術的(de)(de)(de)(de)基(ji)礎。從二(er)甲基(ji)二(er)氯硅(gui)烷合成(cheng)開始(shi)生(sheng)(sheng)產(chan)硅(gui)橡(xiang)膠的(de)(de)(de)(de)國家有美國。俄羅斯、德國、日(ri)本、韓國和(he)中國等。中國硅(gui)橡(xiang)膠的(de)(de)(de)(de)工業化(hua)研究始(shi)于(yu)1957年(nian)(nian)，多家研究所(suo)和(he)企業陸續(xu)開發出各種硅(gui)橡(xiang)膠。到2003年(nian)(nian)底，中國硅(gui)橡(xiang)膠生(sheng)(sheng)產(chan)能力為(wei)135千噸，其中高溫膠100千噸。

高溫硫化硅橡膠

高溫(wen)(wen)硫(liu)(liu)化(hua)(hua)(hua)硅(gui)橡膠(jiao)是(shi)指聚硅(gui)氧烷(wan)變成(cheng)彈性(xing)體的(de)(de)過程是(shi)經過高溫(wen)(wen)（110-170℃）硫(liu)(liu)化(hua)(hua)(hua)成(cheng)型的(de)(de)。它(ta)主要以高分子量(liang)的(de)(de)聚甲基(ji)乙烯(xi)基(ji)硅(gui)氧烷(wan)為(wei)生膠(jiao)，混入補(bu)強(qiang)填料、硫(liu)(liu)化(hua)(hua)(hua)劑等，在加熱加壓下(xia)硫(liu)(liu)化(hua)(hua)(hua)成(cheng)彈性(xing)體。硅(gui)橡膠(jiao)的(de)(de)補(bu)強(qiang)主要是(shi)各(ge)種(zhong)類型的(de)(de)白(bai)炭(tan)黑，可使(shi)硫(liu)(liu)化(hua)(hua)(hua)膠(jiao)的(de)(de)強(qiang)度增加數十倍。有時為(wei)了降低成(cheng)本或(huo)改(gai)善膠(jiao)料性(xing)能及(ji)賦予(yu)硫(liu)(liu)化(hua)(hua)(hua)膠(jiao)各(ge)種(zhong)特殊(shu)的(de)(de)性(xing)能，也(ye)加入相應(ying)的(de)(de)各(ge)種(zhong)添(tian)加劑。硫(liu)(liu)化(hua)(hua)(hua)劑是(shi)各(ge)種(zhong)有機過氧化(hua)(hua)(hua)物或(huo)加成(cheng)反應(ying)催化(hua)(hua)(hua)劑。

加工成型方法如圖(tu)所示。一(yi)次硫(liu)化的(de)目的(de)是進行高分子鏈的(de)交聯(lian)反(fan)應；二次硫(liu)化的(de)目的(de)是進行補充交聯(lian)、驅除硫(liu)化劑分解產物和其他揮(hui)發性化合物以穩定硫(liu)化膠的(de)各項性能。常用的(de)設(she)備(bei)有開放式煉膠機、捏合機及真空密煉機。

主要性能

（1）高(gao)溫性能(neng)。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)顯著(zhu)的(de)(de)特(te)征是(shi)高(gao)溫穩定性，雖然常溫下(xia)(xia)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)強度(du)僅是(shi)天(tian)(tian)然橡(xiang)膠(jiao)(jiao)或某些合成(cheng)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)一半，但在(zai)200℃以上的(de)(de)高(gao)溫環境下(xia)(xia)，硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)仍能(neng)保持一定的(de)(de)柔韌(ren)性、回彈性和(he)表面硬度(du)，且力學性能(neng)無明顯變化(hua)。（2）低溫性能(neng)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)玻璃(li)化(hua)溫度(du)一般為-70~-50℃，特(te)殊配方可(ke)達-100℃，表明其低溫性能(neng)優異。這對(dui)航空(kong)、宇航工業的(de)(de)意(yi)義重大(da)。（3）耐候性硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)中Si-O-Si鍵對(dui)氧、臭氧及紫外線(xian)等(deng)(deng)十分穩定，在(zai)不加任何添(tian)加劑的(de)(de)情況下(xia)(xia)，就具(ju)(ju)有優良的(de)(de)耐候性。（4）電(dian)氣(qi)性能(neng)。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)具(ju)(ju)有優異的(de)(de)絕(jue)緣性能(neng)，耐電(dian)暈性和(he)耐電(dian)弧性也非(fei)常好。（5）物(wu)理(li)機(ji)(ji)械(xie)(xie)性能(neng)。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)常溫下(xia)(xia)的(de)(de)物(wu)理(li)機(ji)(ji)械(xie)(xie)性能(neng)比(bi)通(tong)用橡(xiang)膠(jiao)(jiao)差(cha)，但在(zai)150℃的(de)(de)高(gao)溫和(he)-50℃的(de)(de)低溫下(xia)(xia)，其物(wu)理(li)機(ji)(ji)械(xie)(xie)性能(neng)優于(yu)通(tong)用橡(xiang)膠(jiao)(jiao)。（6）耐油及化(hua)學試(shi)劑性。普(pu)通(tong)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)具(ju)(ju)有中等(deng)(deng)的(de)(de)耐油、耐溶劑性能(neng)。（7）氣(qi)體(ti)(ti)透過性能(neng)。室(shi)溫下(xia)(xia)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)對(dui)空(kong)氣(qi)、氮、氧、二氧化(hua)碳等(deng)(deng)氣(qi)體(ti)(ti)的(de)(de)透氣(qi)性比(bi)天(tian)(tian)然橡(xiang)膠(jiao)(jiao)高(gao)出30-50倍。（8）生理(li)惰性。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)無毒，無味，無嗅，與人(ren)體(ti)(ti)組織不粘連，具(ju)(ju)有抗凝血作(zuo)用，對(dui)肌體(ti)(ti)組織的(de)(de)反(fan)應性非(fei)常少(shao)。特(te)別適合作(zuo)為醫用材料。

硅橡膠的用量

據(ju)中國(guo)汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)工(gong)業(ye)(ye)協(xie)會統計，2012年(nian)，汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)產(chan)銷(xiao)分(fen)別達到1927.18萬(wan)輛和(he)1930.64萬(wan)輛，同比分(fen)別增長4.63%和(he)4.33%，汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)工(gong)業(ye)(ye)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)用(yong)(yong)量(liang)約達2.0萬(wan)t。根據(ju)觀(guan)研(yan)天(tian)下(xia)的(de)新(xin)研(yan)究，增加(jia)有(you)機硅(gui)材料在(zai)(zai)汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)零部件方(fang)面的(de)用(yong)(yong)量(liang)，可以(yi)大(da)幅度提(ti)高汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)的(de)安全性能，因此，汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)產(chan)量(liang)和(he)單(dan)車(che)(che)(che)用(yong)(yong)量(liang)水平的(de)提(ti)高都將(jiang)推動汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)工(gong)業(ye)(ye)對(dui)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)需求的(de)增加(jia)。國(guo)家鼓勵(li)自主品(pin)(pin)(pin)牌(pai)(pai)的(de)汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)發展，關鍵(jian)汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)零部件實(shi)現自主化，《2012年(nian)度黨政機關公務用(yong)(yong)車(che)(che)(che)選(xuan)用(yong)(yong)車(che)(che)(che)型目(mu)(mu)錄（征求意(yi)見稿）》為自主品(pin)(pin)(pin)牌(pai)(pai)擴大(da)在(zai)(zai)政府(fu)采(cai)購(gou)的(de)市場份額，為改變目(mu)(mu)前國(guo)內(nei)政府(fu)采(cai)購(gou)以(yi)合資(zi)品(pin)(pin)(pin)牌(pai)(pai)產(chan)品(pin)(pin)(pin)為主的(de)局面提(ti)供了保障。促進自主品(pin)(pin)(pin)牌(pai)(pai)發展，國(guo)產(chan)汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)業(ye)(ye)的(de)繁榮(rong)將(jiang)為汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)膠(jiao)(jiao)的(de)應(ying)用(yong)(yong)提(ti)供有(you)力保障。預測未(wei)來3年(nian)，我(wo)國(guo)室溫硫化硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)在(zai)(zai)汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)行(xing)業(ye)(ye)將(jiang)以(yi)年(nian)均(jun)20%增長。

此外，硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)是重要的(de)(de)(de)(de)非(fei)石油基(ji)合(he)(he)(he)成(cheng)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)，約占非(fei)石油基(ji)合(he)(he)(he)成(cheng)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)消(xiao)費量的(de)(de)(de)(de)98%。但因為(wei)石油價格的(de)(de)(de)(de)大(da)幅上(shang)漲(zhang)，同(tong)時我國在硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)關鍵原料有(you)機(ji)硅(gui)(gui)單(dan)體的(de)(de)(de)(de)生產技術方面(mian)取(qu)得突破，有(you)機(ji)硅(gui)(gui)單(dan)體的(de)(de)(de)(de)生產技術在2005年前被幾家(jia)跨國公司壟斷，但目前我國已發展(zhan)成(cheng)為(wei)全球有(you)機(ji)硅(gui)(gui)單(dan)體第(di)1大(da)國，這2個(ge)方面(mian)原因使硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)價格從2011年起開(kai)始低于石油基(ji)合(he)(he)(he)成(cheng)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)，僅約為(wei)大(da)宗(zong)石油基(ji)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)80%～90%，成(cheng)為(wei)廉(lian)價的(de)(de)(de)(de)合(he)(he)(he)成(cheng)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)，并開(kai)始大(da)規模替代(dai)石油基(ji)合(he)(he)(he)成(cheng)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)。這將極大(da)拓展(zhan)有(you)機(ji)硅(gui)(gui)產業的(de)(de)(de)(de)市(shi)場空間，同(tong)時將帶(dai)動(dong)硅(gui)(gui)油、硅(gui)(gui)烷偶聯劑和硅(gui)(gui)樹脂(zhi)等其他有(you)機(ji)硅(gui)(gui)產品的(de)(de)(de)(de)消(xiao)費。