硅橡膠是指主鏈由硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)和(he)氧(yang)原子交替構成，硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)原子上通常連有(you)兩個有(you)機(ji)基(ji)(ji)團的(de)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)。普通的(de)硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)主要由含甲基(ji)(ji)和(he)少(shao)量(liang)乙烯基(ji)(ji)的(de)硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)氧(yang)鏈節組成。苯(ben)(ben)基(ji)(ji)的(de)引入可(ke)提(ti)高硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)耐(nai)(nai)高、低溫(wen)性能，三氟丙基(ji)(ji)及氰基(ji)(ji)的(de)引入則可(ke)提(ti)高硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)耐(nai)(nai)溫(wen)及耐(nai)(nai)油性能。硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)耐(nai)(nai)低溫(wen)性能良好(hao)，一般(ban)在-55℃下仍(reng)能工作(zuo)。引入苯(ben)(ben)基(ji)(ji)后，可(ke)達-73℃。硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)耐(nai)(nai)熱性能也(ye)很突出，在180℃下可(ke)長期工作(zuo)，稍高于200℃也(ye)能承受數周或更長時(shi)間(jian)仍(reng)有(you)彈性，瞬時(shi)可(ke)耐(nai)(nai)300℃以上的(de)高溫(wen)。硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)透(tou)氣(qi)性好(hao)，氧(yang)氣(qi)透(tou)過率在合(he)成聚合(he)物(wu)中是較高的(de)。此外，硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)還具有(you)生理惰性、不(bu)會導致凝血的(de)突出特性，因此在醫用領域(yu)應用廣泛。

主要品種

硅(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)分類的(de)方法很(hen)多，通常按(an)固化前的(de)形態分為固體(ti)(ti)硅(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)和液體(ti)(ti)硅(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)；按(an)硫化溫(wen)(wen)度分為室(shi)溫(wen)(wen)硫化硅(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)，高(gao)溫(wen)(wen)硫化硅(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)；按(an)所用單(dan)體(ti)(ti)的(de)不同，可分為甲基乙(yi)烯(xi)基硅(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)，甲基苯基乙(yi)烯(xi)基硅(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)、氟(fu)硅(gui)(gui)，腈(jing)硅(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)等(deng)；按(an)性能和用途的(de)不同又可分為通用型(xing)、超耐(nai)低溫(wen)(wen)型(xing)、超耐(nai)高(gao)溫(wen)(wen)型(xing)、高(gao)強力(li)型(xing)、耐(nai)油(you)型(xing)、醫用型(xing)等(deng)等(deng)。

發展史

硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)早期是由美(mei)國(guo)以三氯化(hua)(hua)鐵為催化(hua)(hua)劑合成(cheng)的。1945年(nian)(nian)，硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)產(chan)(chan)品問世。1948年(nian)(nian)，采用高(gao)比表面積的氣相法白炭黑補強的硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)研制(zhi)成(cheng)功，使硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)的性(xing)能躍升(sheng)到實用階段，奠(dian)定了現代硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)生產(chan)(chan)技術的基(ji)礎。從(cong)二甲基(ji)二氯硅(gui)(gui)(gui)(gui)烷合成(cheng)開(kai)始生產(chan)(chan)硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)的國(guo)家(jia)有美(mei)國(guo)。俄羅斯、德國(guo)、日(ri)本、韓國(guo)和中國(guo)等(deng)。中國(guo)硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)的工業(ye)化(hua)(hua)研究(jiu)始于(yu)1957年(nian)(nian)，多(duo)家(jia)研究(jiu)所(suo)和企業(ye)陸續開(kai)發出各種硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)。到2003年(nian)(nian)底，中國(guo)硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)生產(chan)(chan)能力為135千噸(dun)，其中高(gao)溫膠(jiao)(jiao)100千噸(dun)。

高溫硫化硅橡膠

高溫硫化(hua)硅(gui)橡膠(jiao)是指聚(ju)硅(gui)氧烷變(bian)成(cheng)(cheng)彈性體(ti)的(de)(de)過程是經(jing)過高溫（110-170℃）硫化(hua)成(cheng)(cheng)型的(de)(de)。它主要以高分子量的(de)(de)聚(ju)甲(jia)基乙烯基硅(gui)氧烷為(wei)生膠(jiao)，混入(ru)補強(qiang)填料(liao)(liao)、硫化(hua)劑等，在加熱(re)加壓下(xia)硫化(hua)成(cheng)(cheng)彈性體(ti)。硅(gui)橡膠(jiao)的(de)(de)補強(qiang)主要是各(ge)種類型的(de)(de)白炭(tan)黑，可(ke)使硫化(hua)膠(jiao)的(de)(de)強(qiang)度(du)增(zeng)加數(shu)十倍。有時為(wei)了降低成(cheng)(cheng)本或改善膠(jiao)料(liao)(liao)性能(neng)及(ji)賦予(yu)硫化(hua)膠(jiao)各(ge)種特殊的(de)(de)性能(neng)，也加入(ru)相應(ying)的(de)(de)各(ge)種添加劑。硫化(hua)劑是各(ge)種有機過氧化(hua)物或加成(cheng)(cheng)反應(ying)催化(hua)劑。

加工成型方法如圖所示。一次硫(liu)(liu)化(hua)(hua)的(de)目(mu)的(de)是(shi)進行高分子鏈的(de)交聯(lian)反(fan)應；二次硫(liu)(liu)化(hua)(hua)的(de)目(mu)的(de)是(shi)進行補充交聯(lian)、驅除硫(liu)(liu)化(hua)(hua)劑分解產物和其(qi)他揮發(fa)性化(hua)(hua)合物以穩定硫(liu)(liu)化(hua)(hua)膠的(de)各(ge)項性能。常用的(de)設備有開(kai)放式煉膠機、捏合機及真空密煉機。

主要性能

（1）高(gao)溫(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)能。硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)顯(xian)著的(de)(de)(de)(de)特(te)征是(shi)高(gao)溫(wen)(wen)穩定性(xing)(xing)(xing)，雖然常溫(wen)(wen)下硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)(de)強度(du)僅是(shi)天(tian)然橡(xiang)(xiang)膠(jiao)或(huo)某些(xie)合成橡(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)(de)一(yi)半，但在(zai)200℃以上(shang)的(de)(de)(de)(de)高(gao)溫(wen)(wen)環(huan)境下，硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)仍(reng)能保持一(yi)定的(de)(de)(de)(de)柔韌性(xing)(xing)(xing)、回彈性(xing)(xing)(xing)和表面硬(ying)度(du)，且力學性(xing)(xing)(xing)能無(wu)(wu)明顯(xian)變化(hua)(hua)。（2）低溫(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)能硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)(de)玻璃化(hua)(hua)溫(wen)(wen)度(du)一(yi)般(ban)為-70~-50℃，特(te)殊配方可達(da)-100℃，表明其低溫(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)能優(you)異(yi)。這對(dui)航(hang)空、宇航(hang)工業的(de)(de)(de)(de)意義(yi)重大。（3）耐(nai)候(hou)性(xing)(xing)(xing)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)中Si-O-Si鍵對(dui)氧(yang)、臭氧(yang)及紫外線等(deng)(deng)十(shi)分穩定，在(zai)不加任何添加劑的(de)(de)(de)(de)情況下，就(jiu)具(ju)(ju)有(you)優(you)良(liang)的(de)(de)(de)(de)耐(nai)候(hou)性(xing)(xing)(xing)。（4）電氣(qi)性(xing)(xing)(xing)能。硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)具(ju)(ju)有(you)優(you)異(yi)的(de)(de)(de)(de)絕緣性(xing)(xing)(xing)能，耐(nai)電暈性(xing)(xing)(xing)和耐(nai)電弧性(xing)(xing)(xing)也非常好。（5）物理(li)(li)機械(xie)性(xing)(xing)(xing)能。硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)常溫(wen)(wen)下的(de)(de)(de)(de)物理(li)(li)機械(xie)性(xing)(xing)(xing)能比通用(yong)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)差，但在(zai)150℃的(de)(de)(de)(de)高(gao)溫(wen)(wen)和-50℃的(de)(de)(de)(de)低溫(wen)(wen)下，其物理(li)(li)機械(xie)性(xing)(xing)(xing)能優(you)于通用(yong)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)。（6）耐(nai)油及化(hua)(hua)學試(shi)劑性(xing)(xing)(xing)。普通硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)具(ju)(ju)有(you)中等(deng)(deng)的(de)(de)(de)(de)耐(nai)油、耐(nai)溶劑性(xing)(xing)(xing)能。（7）氣(qi)體(ti)透過性(xing)(xing)(xing)能。室溫(wen)(wen)下硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)對(dui)空氣(qi)、氮、氧(yang)、二氧(yang)化(hua)(hua)碳等(deng)(deng)氣(qi)體(ti)的(de)(de)(de)(de)透氣(qi)性(xing)(xing)(xing)比天(tian)然橡(xiang)(xiang)膠(jiao)高(gao)出30-50倍。（8）生理(li)(li)惰性(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)組織不粘連，具(ju)(ju)有(you)抗凝血作用(yong)，對(dui)肌體(ti)組織的(de)(de)(de)(de)反應性(xing)(xing)(xing)非常少。特(te)別適(shi)合作為醫用(yong)材料。

硅橡膠的用量

據(ju)(ju)中(zhong)國(guo)(guo)汽(qi)車(che)(che)工(gong)業(ye)協會(hui)統計，2012年，汽(qi)車(che)(che)產銷(xiao)分別達到(dao)1927.18萬(wan)輛和1930.64萬(wan)輛，同比分別增(zeng)(zeng)長4.63%和4.33%，汽(qi)車(che)(che)工(gong)業(ye)硅(gui)橡(xiang)膠的(de)(de)用(yong)(yong)量(liang)(liang)約(yue)達2.0萬(wan)t。根(gen)據(ju)(ju)觀研天下的(de)(de)新研究，增(zeng)(zeng)加(jia)有機硅(gui)材料在汽(qi)車(che)(che)零部件方面的(de)(de)用(yong)(yong)量(liang)(liang)，可以大幅度提高(gao)汽(qi)車(che)(che)的(de)(de)安全(quan)性能，因此，汽(qi)車(che)(che)產量(liang)(liang)和單車(che)(che)用(yong)(yong)量(liang)(liang)水平的(de)(de)提高(gao)都將(jiang)推動汽(qi)車(che)(che)工(gong)業(ye)對硅(gui)橡(xiang)膠需求的(de)(de)增(zeng)(zeng)加(jia)。國(guo)(guo)家鼓勵自主(zhu)(zhu)品牌的(de)(de)汽(qi)車(che)(che)發展，關鍵(jian)汽(qi)車(che)(che)零部件實現自主(zhu)(zhu)化，《2012年度黨政(zheng)機關公務用(yong)(yong)車(che)(che)選(xuan)用(yong)(yong)車(che)(che)型(xing)目錄（征求意見稿）》為自主(zhu)(zhu)品牌擴(kuo)大在政(zheng)府(fu)采購的(de)(de)市場(chang)份額，為改變目前(qian)國(guo)(guo)內政(zheng)府(fu)采購以合資品牌產品為主(zhu)(zhu)的(de)(de)局面提供了保(bao)障(zhang)。促進(jin)自主(zhu)(zhu)品牌發展，國(guo)(guo)產汽(qi)車(che)(che)業(ye)的(de)(de)繁榮將(jiang)為汽(qi)車(che)(che)膠的(de)(de)應用(yong)(yong)提供有力保(bao)障(zhang)。預測未來3年，我國(guo)(guo)室溫硫化硅(gui)橡(xiang)膠在汽(qi)車(che)(che)行業(ye)將(jiang)以年均(jun)20%增(zeng)(zeng)長。

此外，硅橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)是重要的(de)非石(shi)油(you)基合(he)成(cheng)(cheng)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)，約(yue)占非石(shi)油(you)基合(he)成(cheng)(cheng)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)消費量的(de)98%。但(dan)因(yin)為(wei)石(shi)油(you)價格的(de)大幅上漲(zhang)，同(tong)時我(wo)國在(zai)硅橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)關鍵原(yuan)料有(you)機(ji)(ji)硅單體的(de)生(sheng)(sheng)產(chan)(chan)技術(shu)(shu)方面(mian)(mian)取(qu)得(de)突破(po)，有(you)機(ji)(ji)硅單體的(de)生(sheng)(sheng)產(chan)(chan)技術(shu)(shu)在(zai)2005年前(qian)被幾家跨國公司壟(long)斷(duan)，但(dan)目(mu)前(qian)我(wo)國已發展(zhan)成(cheng)(cheng)為(wei)全球有(you)機(ji)(ji)硅單體第1大國，這2個(ge)方面(mian)(mian)原(yuan)因(yin)使硅橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)價格從2011年起開始低于(yu)石(shi)油(you)基合(he)成(cheng)(cheng)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)，僅約(yue)為(wei)大宗(zong)石(shi)油(you)基橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)80%～90%，成(cheng)(cheng)為(wei)廉(lian)價的(de)合(he)成(cheng)(cheng)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)，并開始大規模替代石(shi)油(you)基合(he)成(cheng)(cheng)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)。這將(jiang)極(ji)大拓(tuo)展(zhan)有(you)機(ji)(ji)硅產(chan)(chan)業的(de)市場(chang)空間，同(tong)時將(jiang)帶動硅油(you)、硅烷(wan)偶聯劑和硅樹(shu)脂等其他有(you)機(ji)(ji)硅產(chan)(chan)品的(de)消費。