硅橡膠是指主鏈(lian)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)機基團的橡(xiang)膠(jiao)(jiao)。普通(tong)的硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)主要由含(han)甲基和少(shao)量乙烯基的硅(gui)氧鏈(lian)節組成(cheng)。苯基的引入(ru)可(ke)提高(gao)(gao)(gao)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的耐高(gao)(gao)(gao)、低溫(wen)(wen)性能(neng)，三氟丙(bing)基及(ji)氰基的引入(ru)則可(ke)提高(gao)(gao)(gao)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的耐溫(wen)(wen)及(ji)耐油性能(neng)。硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)耐低溫(wen)(wen)性能(neng)良好(hao)，一般在(zai)-55℃下(xia)仍能(neng)工作。引入(ru)苯基后，可(ke)達-73℃。硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的耐熱(re)性能(neng)也很(hen)突(tu)出，在(zai)180℃下(xia)可(ke)長期(qi)工作，稍高(gao)(gao)(gao)于200℃也能(neng)承受數周或更長時(shi)間仍有(you)彈性，瞬(shun)時(shi)可(ke)耐300℃以(yi)上(shang)的高(gao)(gao)(gao)溫(wen)(wen)。硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的透氣性好(hao)，氧氣透過率在(zai)合(he)成(cheng)聚(ju)合(he)物中是較高(gao)(gao)(gao)的。此(ci)外，硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)還具有(you)生理惰性、不(bu)會導致凝血的突(tu)出特(te)性，因此(ci)在(zai)醫用(yong)(yong)領(ling)域(yu)應用(yong)(yong)廣泛。

主要品種

硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)分類的(de)方法很(hen)多，通常按固化前(qian)的(de)形態分為(wei)固體(ti)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)和液(ye)體(ti)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)；按硫化溫度(du)分為(wei)室溫硫化硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)，高溫硫化硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)；按所(suo)用(yong)(yong)單體(ti)的(de)不(bu)同，可分為(wei)甲(jia)基(ji)(ji)乙烯(xi)(xi)基(ji)(ji)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)，甲(jia)基(ji)(ji)苯基(ji)(ji)乙烯(xi)(xi)基(ji)(ji)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)、氟(fu)硅(gui)，腈(jing)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)等(deng)；按性能和用(yong)(yong)途的(de)不(bu)同又(you)可分為(wei)通用(yong)(yong)型(xing)、超耐(nai)低(di)溫型(xing)、超耐(nai)高溫型(xing)、高強力型(xing)、耐(nai)油型(xing)、醫(yi)用(yong)(yong)型(xing)等(deng)等(deng)。

發展史

硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)早期是由美國(guo)以三(san)氯化鐵為催化劑合成(cheng)的(de)。1945年(nian)，硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)產品問世。1948年(nian)，采(cai)用(yong)高(gao)比表(biao)面積(ji)的(de)氣(qi)相法白炭黑補強的(de)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)研制(zhi)成(cheng)功，使硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)性能躍升(sheng)到實用(yong)階段，奠(dian)定了(le)現代(dai)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)生產技術的(de)基礎。從二甲(jia)基二氯硅(gui)烷合成(cheng)開始生產硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)國(guo)家(jia)有美國(guo)。俄羅斯、德國(guo)、日本、韓國(guo)和中國(guo)等。中國(guo)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)工業(ye)化研究(jiu)始于1957年(nian)，多家(jia)研究(jiu)所和企業(ye)陸(lu)續開發出各種硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)。到2003年(nian)底，中國(guo)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)生產能力為135千噸，其中高(gao)溫(wen)膠(jiao)(jiao)100千噸。

高溫硫化硅橡膠

高(gao)溫(wen)硫(liu)(liu)化(hua)硅橡膠(jiao)(jiao)是(shi)指聚(ju)(ju)硅氧(yang)烷變成彈(dan)性(xing)(xing)體的(de)(de)過程是(shi)經過高(gao)溫(wen)（110-170℃）硫(liu)(liu)化(hua)成型的(de)(de)。它主要以高(gao)分(fen)子量的(de)(de)聚(ju)(ju)甲(jia)基(ji)乙烯基(ji)硅氧(yang)烷為(wei)生膠(jiao)(jiao)，混入補(bu)強(qiang)填料、硫(liu)(liu)化(hua)劑等，在加熱加壓下硫(liu)(liu)化(hua)成彈(dan)性(xing)(xing)體。硅橡膠(jiao)(jiao)的(de)(de)補(bu)強(qiang)主要是(shi)各(ge)種類型的(de)(de)白炭(tan)黑，可使硫(liu)(liu)化(hua)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)強(qiang)度增加數(shu)十倍。有時為(wei)了降低成本或改善膠(jiao)(jiao)料性(xing)(xing)能及(ji)賦(fu)予硫(liu)(liu)化(hua)膠(jiao)(jiao)各(ge)種特(te)殊的(de)(de)性(xing)(xing)能，也加入相應(ying)的(de)(de)各(ge)種添加劑。硫(liu)(liu)化(hua)劑是(shi)各(ge)種有機過氧(yang)化(hua)物(wu)或加成反應(ying)催化(hua)劑。

加工成型方法如圖所示。一次硫(liu)化的(de)目(mu)的(de)是進行高分(fen)子鏈的(de)交(jiao)聯(lian)反應；二次硫(liu)化的(de)目(mu)的(de)是進行補(bu)充交(jiao)聯(lian)、驅除(chu)硫(liu)化劑分(fen)解產物和其他揮發性(xing)化合(he)物以穩定(ding)硫(liu)化膠的(de)各項性(xing)能。常用的(de)設(she)備有(you)開放(fang)式煉(lian)膠機、捏(nie)合(he)機及真空(kong)密煉(lian)機。

主要性能

（1）高溫(wen)(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。硅(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)顯著的(de)(de)(de)(de)(de)特(te)征是(shi)高溫(wen)(wen)(wen)穩定性(xing)(xing)(xing)，雖然(ran)(ran)常(chang)溫(wen)(wen)(wen)下硅(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)(de)強度(du)(du)僅是(shi)天(tian)然(ran)(ran)橡膠(jiao)(jiao)或(huo)某(mou)些合成橡膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)(de)一半(ban)，但在(zai)200℃以上的(de)(de)(de)(de)(de)高溫(wen)(wen)(wen)環(huan)境(jing)下，硅(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)仍能(neng)(neng)保持一定的(de)(de)(de)(de)(de)柔韌性(xing)(xing)(xing)、回(hui)彈性(xing)(xing)(xing)和表(biao)面硬度(du)(du)，且力學性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)無明顯變化。（2）低溫(wen)(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)硅(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)(de)玻璃化溫(wen)(wen)(wen)度(du)(du)一般為-70~-50℃，特(te)殊(shu)配方(fang)可達-100℃，表(biao)明其(qi)低溫(wen)(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)優(you)異。這(zhe)對航空、宇航工業的(de)(de)(de)(de)(de)意義(yi)重大(da)。（3）耐(nai)(nai)候性(xing)(xing)(xing)硅(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)中Si-O-Si鍵對氧、臭氧及(ji)(ji)紫外線等(deng)十分(fen)穩定，在(zai)不加(jia)任(ren)何添加(jia)劑(ji)(ji)的(de)(de)(de)(de)(de)情(qing)況(kuang)下，就具(ju)有(you)優(you)良的(de)(de)(de)(de)(de)耐(nai)(nai)候性(xing)(xing)(xing)。（4）電氣(qi)(qi)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。硅(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)具(ju)有(you)優(you)異的(de)(de)(de)(de)(de)絕(jue)緣性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)，耐(nai)(nai)電暈性(xing)(xing)(xing)和耐(nai)(nai)電弧性(xing)(xing)(xing)也非常(chang)好。（5）物理機械(xie)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。硅(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)常(chang)溫(wen)(wen)(wen)下的(de)(de)(de)(de)(de)物理機械(xie)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)比通用(yong)橡膠(jiao)(jiao)差，但在(zai)150℃的(de)(de)(de)(de)(de)高溫(wen)(wen)(wen)和-50℃的(de)(de)(de)(de)(de)低溫(wen)(wen)(wen)下，其(qi)物理機械(xie)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)優(you)于通用(yong)橡膠(jiao)(jiao)。（6）耐(nai)(nai)油及(ji)(ji)化學試劑(ji)(ji)性(xing)(xing)(xing)。普通硅(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)具(ju)有(you)中等(deng)的(de)(de)(de)(de)(de)耐(nai)(nai)油、耐(nai)(nai)溶劑(ji)(ji)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。（7）氣(qi)(qi)體透(tou)過性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。室(shi)溫(wen)(wen)(wen)下硅(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)對空氣(qi)(qi)、氮、氧、二氧化碳等(deng)氣(qi)(qi)體的(de)(de)(de)(de)(de)透(tou)氣(qi)(qi)性(xing)(xing)(xing)比天(tian)然(ran)(ran)橡膠(jiao)(jiao)高出30-50倍。（8）生(sheng)理惰性(xing)(xing)(xing)。硅(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)無毒，無味，無嗅，與人體組(zu)織不粘連，具(ju)有(you)抗凝(ning)血(xue)作用(yong)，對肌體組(zu)織的(de)(de)(de)(de)(de)反應性(xing)(xing)(xing)非常(chang)少。特(te)別適(shi)合作為醫用(yong)材(cai)料。

硅橡膠的用量

據中國(guo)汽(qi)(qi)(qi)車(che)工業(ye)協會統計，2012年，汽(qi)(qi)(qi)車(che)產(chan)銷(xiao)分(fen)別達到1927.18萬輛和1930.64萬輛，同比(bi)分(fen)別增(zeng)長4.63%和4.33%，汽(qi)(qi)(qi)車(che)工業(ye)硅(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)的(de)(de)(de)用(yong)(yong)量約達2.0萬t。根(gen)據觀研天(tian)下的(de)(de)(de)新(xin)研究，增(zeng)加(jia)有(you)機硅(gui)(gui)(gui)材料在(zai)汽(qi)(qi)(qi)車(che)零部件(jian)方(fang)面(mian)的(de)(de)(de)用(yong)(yong)量，可以大幅度提高(gao)汽(qi)(qi)(qi)車(che)的(de)(de)(de)安全性能，因此，汽(qi)(qi)(qi)車(che)產(chan)量和單車(che)用(yong)(yong)量水(shui)平(ping)的(de)(de)(de)提高(gao)都將(jiang)推動汽(qi)(qi)(qi)車(che)工業(ye)對(dui)硅(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)需求的(de)(de)(de)增(zeng)加(jia)。國(guo)家鼓勵自(zi)主(zhu)品(pin)牌(pai)(pai)的(de)(de)(de)汽(qi)(qi)(qi)車(che)發(fa)(fa)展，關鍵汽(qi)(qi)(qi)車(che)零部件(jian)實現自(zi)主(zhu)化(hua)(hua)，《2012年度黨政(zheng)機關公務用(yong)(yong)車(che)選用(yong)(yong)車(che)型目(mu)錄（征(zheng)求意(yi)見稿(gao)）》為(wei)自(zi)主(zhu)品(pin)牌(pai)(pai)擴大在(zai)政(zheng)府采購的(de)(de)(de)市場份額，為(wei)改變目(mu)前(qian)國(guo)內政(zheng)府采購以合資品(pin)牌(pai)(pai)產(chan)品(pin)為(wei)主(zhu)的(de)(de)(de)局面(mian)提供(gong)了(le)保障。促進自(zi)主(zhu)品(pin)牌(pai)(pai)發(fa)(fa)展，國(guo)產(chan)汽(qi)(qi)(qi)車(che)業(ye)的(de)(de)(de)繁榮(rong)將(jiang)為(wei)汽(qi)(qi)(qi)車(che)膠(jiao)的(de)(de)(de)應用(yong)(yong)提供(gong)有(you)力(li)保障。預測未來3年，我(wo)國(guo)室溫硫(liu)化(hua)(hua)硅(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)在(zai)汽(qi)(qi)(qi)車(che)行業(ye)將(jiang)以年均20%增(zeng)長。

此外，硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)是(shi)重要的(de)(de)(de)非(fei)石(shi)(shi)油(you)基(ji)合成橡(xiang)膠(jiao)(jiao)，約占非(fei)石(shi)(shi)油(you)基(ji)合成橡(xiang)膠(jiao)(jiao)消費量(liang)的(de)(de)(de)98%。但因(yin)為(wei)(wei)石(shi)(shi)油(you)價(jia)格的(de)(de)(de)大(da)幅上(shang)漲，同時我(wo)國在硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)關鍵(jian)原料(liao)有(you)機硅(gui)(gui)單體(ti)的(de)(de)(de)生產技術方(fang)面取得突破，有(you)機硅(gui)(gui)單體(ti)的(de)(de)(de)生產技術在2005年前被(bei)幾家跨國公司壟斷(duan)，但目(mu)前我(wo)國已(yi)發(fa)展成為(wei)(wei)全球有(you)機硅(gui)(gui)單體(ti)第1大(da)國，這2個方(fang)面原因(yin)使硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)價(jia)格從2011年起開(kai)始低于石(shi)(shi)油(you)基(ji)合成橡(xiang)膠(jiao)(jiao)，僅約為(wei)(wei)大(da)宗石(shi)(shi)油(you)基(ji)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)80%～90%，成為(wei)(wei)廉價(jia)的(de)(de)(de)合成橡(xiang)膠(jiao)(jiao)，并開(kai)始大(da)規模替(ti)代石(shi)(shi)油(you)基(ji)合成橡(xiang)膠(jiao)(jiao)。這將極大(da)拓展有(you)機硅(gui)(gui)產業的(de)(de)(de)市場空(kong)間，同時將帶動(dong)硅(gui)(gui)油(you)、硅(gui)(gui)烷偶聯劑(ji)和硅(gui)(gui)樹脂(zhi)等其他有(you)機硅(gui)(gui)產品的(de)(de)(de)消費。