硅橡膠是指主鏈由硅(gui)(gui)和氧(yang)原子(zi)交替構成，硅(gui)(gui)原子(zi)上通常連(lian)有(you)兩個(ge)有(you)機(ji)基(ji)(ji)團(tuan)的(de)(de)(de)橡膠(jiao)(jiao)。普通的(de)(de)(de)硅(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)主要由含甲基(ji)(ji)和少量(liang)乙烯基(ji)(ji)的(de)(de)(de)硅(gui)(gui)氧(yang)鏈節組成。苯(ben)基(ji)(ji)的(de)(de)(de)引(yin)入(ru)可(ke)(ke)提高(gao)(gao)硅(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)耐(nai)高(gao)(gao)、低溫性(xing)(xing)能，三氟丙基(ji)(ji)及氰基(ji)(ji)的(de)(de)(de)引(yin)入(ru)則可(ke)(ke)提高(gao)(gao)硅(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)耐(nai)溫及耐(nai)油性(xing)(xing)能。硅(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)耐(nai)低溫性(xing)(xing)能良好，一般(ban)在(zai)(zai)-55℃下(xia)仍(reng)能工(gong)作。引(yin)入(ru)苯(ben)基(ji)(ji)后，可(ke)(ke)達-73℃。硅(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)耐(nai)熱(re)性(xing)(xing)能也(ye)很突(tu)出(chu)(chu)，在(zai)(zai)180℃下(xia)可(ke)(ke)長(chang)期工(gong)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)300℃以上的(de)(de)(de)高(gao)(gao)溫。硅(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)透氣(qi)性(xing)(xing)好，氧(yang)氣(qi)透過率在(zai)(zai)合成聚(ju)合物(wu)中(zhong)是較高(gao)(gao)的(de)(de)(de)。此外(wai)，硅(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)還具有(you)生理惰(duo)性(xing)(xing)、不會導致凝血的(de)(de)(de)突(tu)出(chu)(chu)特性(xing)(xing)，因(yin)此在(zai)(zai)醫用領域(yu)應用廣泛。

主要品種

硅(gui)橡(xiang)膠分(fen)類的(de)(de)(de)方法很多，通常按固化前(qian)的(de)(de)(de)形態分(fen)為固體(ti)硅(gui)橡(xiang)膠和(he)液體(ti)硅(gui)橡(xiang)膠；按硫化溫(wen)度分(fen)為室溫(wen)硫化硅(gui)橡(xiang)膠，高溫(wen)硫化硅(gui)橡(xiang)膠；按所用單體(ti)的(de)(de)(de)不同，可分(fen)為甲基乙烯(xi)基硅(gui)橡(xiang)膠，甲基苯基乙烯(xi)基硅(gui)橡(xiang)膠、氟硅(gui)，腈硅(gui)橡(xiang)膠等(deng)；按性能和(he)用途的(de)(de)(de)不同又可分(fen)為通用型、超耐低溫(wen)型、超耐高溫(wen)型、高強力型、耐油型、醫用型等(deng)等(deng)。

發展史

硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)早期是由美國以(yi)三(san)氯化(hua)鐵為催化(hua)劑(ji)合成的(de)(de)(de)。1945年(nian)，硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)產品問世。1948年(nian)，采用高(gao)比(bi)表面積的(de)(de)(de)氣(qi)相法白炭黑補強的(de)(de)(de)硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)研制成功，使硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)性(xing)能躍(yue)升到實用階段(duan)，奠定了現代硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)生(sheng)產技術的(de)(de)(de)基(ji)礎。從二甲(jia)基(ji)二氯硅(gui)烷合成開始(shi)(shi)生(sheng)產硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)國家有(you)美國。俄羅斯(si)、德(de)國、日(ri)本(ben)、韓國和中國等。中國硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)工(gong)業化(hua)研究(jiu)始(shi)(shi)于1957年(nian)，多家研究(jiu)所和企業陸(lu)續開發出各種(zhong)硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)。到2003年(nian)底，中國硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)生(sheng)產能力(li)為135千噸，其中高(gao)溫膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)100千噸。

高溫硫化硅橡膠

高溫硫(liu)(liu)(liu)化(hua)(hua)(hua)(hua)硅橡膠(jiao)是(shi)指聚硅氧烷(wan)變成彈性體的(de)(de)(de)過(guo)程是(shi)經過(guo)高溫（110-170℃）硫(liu)(liu)(liu)化(hua)(hua)(hua)(hua)成型的(de)(de)(de)。它主要(yao)(yao)以高分子(zi)量的(de)(de)(de)聚甲(jia)基乙烯基硅氧烷(wan)為生膠(jiao)，混入補強(qiang)填料、硫(liu)(liu)(liu)化(hua)(hua)(hua)(hua)劑(ji)等(deng)，在(zai)加熱加壓下硫(liu)(liu)(liu)化(hua)(hua)(hua)(hua)成彈性體。硅橡膠(jiao)的(de)(de)(de)補強(qiang)主要(yao)(yao)是(shi)各種(zhong)(zhong)類型的(de)(de)(de)白炭黑，可使硫(liu)(liu)(liu)化(hua)(hua)(hua)(hua)膠(jiao)的(de)(de)(de)強(qiang)度增(zeng)加數十倍。有(you)時為了(le)降低成本或改善膠(jiao)料性能及賦(fu)予硫(liu)(liu)(liu)化(hua)(hua)(hua)(hua)膠(jiao)各種(zhong)(zhong)特殊(shu)的(de)(de)(de)性能，也加入相應的(de)(de)(de)各種(zhong)(zhong)添加劑(ji)。硫(liu)(liu)(liu)化(hua)(hua)(hua)(hua)劑(ji)是(shi)各種(zhong)(zhong)有(you)機過(guo)氧化(hua)(hua)(hua)(hua)物或加成反應催化(hua)(hua)(hua)(hua)劑(ji)。

加工成型方法如圖所(suo)示(shi)。一次硫(liu)(liu)化的(de)(de)目的(de)(de)是進行(xing)高分子鏈(lian)的(de)(de)交(jiao)聯(lian)(lian)反應；二(er)次硫(liu)(liu)化的(de)(de)目的(de)(de)是進行(xing)補充交(jiao)聯(lian)(lian)、驅(qu)除硫(liu)(liu)化劑分解產(chan)物和其他揮發性化合物以穩定(ding)硫(liu)(liu)化膠的(de)(de)各項性能。常用的(de)(de)設備(bei)有開放式(shi)煉(lian)(lian)膠機、捏(nie)合機及真空密(mi)煉(lian)(lian)機。

主要性能

（1）高溫性(xing)能(neng)。硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)顯著的(de)(de)(de)(de)特(te)征是高溫穩定性(xing)，雖然常(chang)溫下(xia)硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)(de)強度僅是天然橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)或某(mou)些(xie)合成(cheng)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)(de)一半，但(dan)在(zai)(zai)200℃以上(shang)的(de)(de)(de)(de)高溫環境下(xia)，硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)仍能(neng)保持一定的(de)(de)(de)(de)柔韌性(xing)、回彈性(xing)和表面(mian)硬度，且力學性(xing)能(neng)無(wu)明顯變化(hua)。（2）低溫性(xing)能(neng)硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)(de)玻璃化(hua)溫度一般為-70~-50℃，特(te)殊配方可達-100℃，表明其(qi)低溫性(xing)能(neng)優(you)異。這(zhe)對(dui)航(hang)空、宇航(hang)工業(ye)的(de)(de)(de)(de)意(yi)義重大。（3）耐(nai)(nai)候性(xing)硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)中Si-O-Si鍵對(dui)氧(yang)(yang)(yang)、臭氧(yang)(yang)(yang)及紫外(wai)線等十(shi)分穩定，在(zai)(zai)不加(jia)任何添加(jia)劑的(de)(de)(de)(de)情(qing)況下(xia)，就具(ju)有(you)優(you)良的(de)(de)(de)(de)耐(nai)(nai)候性(xing)。（4）電氣(qi)性(xing)能(neng)。硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)具(ju)有(you)優(you)異的(de)(de)(de)(de)絕緣性(xing)能(neng)，耐(nai)(nai)電暈(yun)性(xing)和耐(nai)(nai)電弧性(xing)也(ye)非(fei)常(chang)好(hao)。（5）物理機械性(xing)能(neng)。硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)常(chang)溫下(xia)的(de)(de)(de)(de)物理機械性(xing)能(neng)比通(tong)用(yong)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)差，但(dan)在(zai)(zai)150℃的(de)(de)(de)(de)高溫和-50℃的(de)(de)(de)(de)低溫下(xia)，其(qi)物理機械性(xing)能(neng)優(you)于通(tong)用(yong)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)。（6）耐(nai)(nai)油(you)及化(hua)學試劑性(xing)。普通(tong)硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)具(ju)有(you)中等的(de)(de)(de)(de)耐(nai)(nai)油(you)、耐(nai)(nai)溶劑性(xing)能(neng)。（7）氣(qi)體透過(guo)性(xing)能(neng)。室溫下(xia)硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)對(dui)空氣(qi)、氮、氧(yang)(yang)(yang)、二氧(yang)(yang)(yang)化(hua)碳等氣(qi)體的(de)(de)(de)(de)透氣(qi)性(xing)比天然橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)高出30-50倍。（8）生理惰性(xing)。硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)無(wu)毒，無(wu)味，無(wu)嗅，與人體組織(zhi)不粘(zhan)連，具(ju)有(you)抗凝血(xue)作(zuo)用(yong)，對(dui)肌體組織(zhi)的(de)(de)(de)(de)反(fan)應性(xing)非(fei)常(chang)少。特(te)別適合作(zuo)為醫用(yong)材料。

硅橡膠的用量

據(ju)中國(guo)(guo)汽(qi)車(che)(che)工(gong)業協會統(tong)計，2012年(nian)，汽(qi)車(che)(che)產(chan)(chan)銷分別達(da)到(dao)1927.18萬(wan)輛和1930.64萬(wan)輛，同比分別增(zeng)長4.63%和4.33%，汽(qi)車(che)(che)工(gong)業硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)(de)用(yong)量約達(da)2.0萬(wan)t。根據(ju)觀研天下(xia)的(de)(de)(de)(de)(de)新研究(jiu)，增(zeng)加有機硅(gui)材料在(zai)汽(qi)車(che)(che)零(ling)部(bu)件方(fang)面(mian)的(de)(de)(de)(de)(de)用(yong)量，可以大幅(fu)度(du)提高汽(qi)車(che)(che)的(de)(de)(de)(de)(de)安全性能，因此，汽(qi)車(che)(che)產(chan)(chan)量和單(dan)車(che)(che)用(yong)量水平的(de)(de)(de)(de)(de)提高都將(jiang)推動汽(qi)車(che)(che)工(gong)業對硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)需求的(de)(de)(de)(de)(de)增(zeng)加。國(guo)(guo)家鼓勵自(zi)(zi)主(zhu)品(pin)(pin)牌(pai)的(de)(de)(de)(de)(de)汽(qi)車(che)(che)發展，關(guan)鍵(jian)汽(qi)車(che)(che)零(ling)部(bu)件實現自(zi)(zi)主(zhu)化，《2012年(nian)度(du)黨(dang)政(zheng)機關(guan)公(gong)務用(yong)車(che)(che)選用(yong)車(che)(che)型目錄（征求意見(jian)稿）》為(wei)自(zi)(zi)主(zhu)品(pin)(pin)牌(pai)擴大在(zai)政(zheng)府采購(gou)(gou)的(de)(de)(de)(de)(de)市場份額，為(wei)改(gai)變目前國(guo)(guo)內政(zheng)府采購(gou)(gou)以合資(zi)品(pin)(pin)牌(pai)產(chan)(chan)品(pin)(pin)為(wei)主(zhu)的(de)(de)(de)(de)(de)局面(mian)提供(gong)了(le)保障(zhang)。促進自(zi)(zi)主(zhu)品(pin)(pin)牌(pai)發展，國(guo)(guo)產(chan)(chan)汽(qi)車(che)(che)業的(de)(de)(de)(de)(de)繁榮將(jiang)為(wei)汽(qi)車(che)(che)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)(de)應用(yong)提供(gong)有力保障(zhang)。預測未(wei)來3年(nian)，我國(guo)(guo)室溫(wen)硫化硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)在(zai)汽(qi)車(che)(che)行業將(jiang)以年(nian)均(jun)20%增(zeng)長。

此外，硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)是重要的(de)非石(shi)油基合(he)成(cheng)(cheng)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)，約(yue)占非石(shi)油基合(he)成(cheng)(cheng)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)消費量的(de)98%。但因為(wei)石(shi)油價(jia)格(ge)的(de)大(da)幅上漲，同時我國在硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)關鍵原料(liao)有機(ji)硅(gui)(gui)(gui)(gui)單體的(de)生(sheng)產技(ji)術方(fang)面(mian)取得(de)突破，有機(ji)硅(gui)(gui)(gui)(gui)單體的(de)生(sheng)產技(ji)術在2005年(nian)前被幾家跨(kua)國公司壟斷，但目(mu)前我國已發展成(cheng)(cheng)為(wei)全球(qiu)有機(ji)硅(gui)(gui)(gui)(gui)單體第(di)1大(da)國，這2個方(fang)面(mian)原因使硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)價(jia)格(ge)從2011年(nian)起開始低于石(shi)油基合(he)成(cheng)(cheng)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)，僅約(yue)為(wei)大(da)宗石(shi)油基橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)80%～90%，成(cheng)(cheng)為(wei)廉(lian)價(jia)的(de)合(he)成(cheng)(cheng)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)，并開始大(da)規模替(ti)代石(shi)油基合(he)成(cheng)(cheng)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)。這將(jiang)極(ji)大(da)拓展有機(ji)硅(gui)(gui)(gui)(gui)產業(ye)的(de)市場空間，同時將(jiang)帶動硅(gui)(gui)(gui)(gui)油、硅(gui)(gui)(gui)(gui)烷偶聯劑(ji)和硅(gui)(gui)(gui)(gui)樹脂等(deng)其他有機(ji)硅(gui)(gui)(gui)(gui)產品的(de)消費。