硅橡膠是指主鏈由硅和氧(yang)(yang)原子(zi)交替構成，硅原子(zi)上(shang)通常連(lian)有(you)兩(liang)個(ge)有(you)機基團的(de)橡膠。普通的(de)硅橡膠主要(yao)由含甲基和少量乙烯基的(de)硅氧(yang)(yang)鏈節組(zu)成。苯基的(de)引入可(ke)提高(gao)硅橡膠的(de)耐(nai)高(gao)、低溫(wen)性(xing)能，三(san)氟丙(bing)基及(ji)氰(qing)基的(de)引入則可(ke)提高(gao)硅橡膠的(de)耐(nai)溫(wen)及(ji)耐(nai)油(you)性(xing)能。硅橡膠耐(nai)低溫(wen)性(xing)能良好，一般在(zai)(zai)-55℃下仍(reng)能工作(zuo)。引入苯基后，可(ke)達-73℃。硅橡膠的(de)耐(nai)熱(re)性(xing)能也(ye)很突(tu)出，在(zai)(zai)180℃下可(ke)長(chang)期工作(zuo)，稍(shao)高(gao)于200℃也(ye)能承受數(shu)周或更(geng)長(chang)時間仍(reng)有(you)彈性(xing)，瞬時可(ke)耐(nai)300℃以上(shang)的(de)高(gao)溫(wen)。硅橡膠的(de)透氣性(xing)好，氧(yang)(yang)氣透過率在(zai)(zai)合成聚合物中是較高(gao)的(de)。此(ci)外，硅橡膠還具有(you)生理惰性(xing)、不會(hui)導致凝(ning)血的(de)突(tu)出特性(xing)，因此(ci)在(zai)(zai)醫用(yong)領域應用(yong)廣(guang)泛(fan)。

主要品種

硅(gui)橡(xiang)膠分類的(de)方法很多，通常按固(gu)化前(qian)的(de)形態分為固(gu)體硅(gui)橡(xiang)膠和(he)液體硅(gui)橡(xiang)膠；按硫化溫(wen)(wen)度分為室溫(wen)(wen)硫化硅(gui)橡(xiang)膠，高(gao)溫(wen)(wen)硫化硅(gui)橡(xiang)膠；按所(suo)用(yong)單(dan)體的(de)不同，可(ke)(ke)分為甲基(ji)(ji)乙烯基(ji)(ji)硅(gui)橡(xiang)膠，甲基(ji)(ji)苯(ben)基(ji)(ji)乙烯基(ji)(ji)硅(gui)橡(xiang)膠、氟(fu)硅(gui)，腈硅(gui)橡(xiang)膠等；按性能和(he)用(yong)途的(de)不同又可(ke)(ke)分為通用(yong)型、超(chao)耐(nai)低溫(wen)(wen)型、超(chao)耐(nai)高(gao)溫(wen)(wen)型、高(gao)強力型、耐(nai)油型、醫(yi)用(yong)型等等。

發展史

硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)早期是(shi)由美(mei)國(guo)(guo)(guo)以三氯(lv)化(hua)鐵(tie)為催化(hua)劑合成的(de)(de)。1945年(nian)(nian)，硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)產(chan)品問(wen)世。1948年(nian)(nian)，采(cai)用(yong)高比表面積的(de)(de)氣(qi)相(xiang)法白炭黑補(bu)強的(de)(de)硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)研制成功，使硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)性能躍升到實用(yong)階段，奠定了現代硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)生產(chan)技(ji)術的(de)(de)基礎。從(cong)二甲基二氯(lv)硅(gui)(gui)(gui)(gui)烷合成開(kai)始生產(chan)硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)國(guo)(guo)(guo)家有(you)美(mei)國(guo)(guo)(guo)。俄羅斯、德(de)國(guo)(guo)(guo)、日本(ben)、韓國(guo)(guo)(guo)和(he)中國(guo)(guo)(guo)等。中國(guo)(guo)(guo)硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)工業化(hua)研究始于1957年(nian)(nian)，多家研究所和(he)企業陸(lu)續開(kai)發出各種(zhong)硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)。到2003年(nian)(nian)底，中國(guo)(guo)(guo)硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)生產(chan)能力為135千噸(dun)，其中高溫(wen)膠(jiao)100千噸(dun)。

高溫硫化硅橡膠

高(gao)溫硫(liu)(liu)化(hua)(hua)(hua)(hua)硅(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)是(shi)(shi)指聚硅(gui)(gui)氧(yang)(yang)烷變(bian)成(cheng)(cheng)彈(dan)(dan)性體的(de)(de)(de)過(guo)程是(shi)(shi)經過(guo)高(gao)溫（110-170℃）硫(liu)(liu)化(hua)(hua)(hua)(hua)成(cheng)(cheng)型的(de)(de)(de)。它主要以高(gao)分子量(liang)的(de)(de)(de)聚甲基(ji)乙烯(xi)基(ji)硅(gui)(gui)氧(yang)(yang)烷為生膠(jiao)(jiao)，混入補強(qiang)填料、硫(liu)(liu)化(hua)(hua)(hua)(hua)劑(ji)等(deng)，在(zai)加熱加壓下硫(liu)(liu)化(hua)(hua)(hua)(hua)成(cheng)(cheng)彈(dan)(dan)性體。硅(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)補強(qiang)主要是(shi)(shi)各(ge)(ge)種(zhong)類(lei)型的(de)(de)(de)白炭黑，可使硫(liu)(liu)化(hua)(hua)(hua)(hua)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)強(qiang)度增加數十(shi)倍。有時為了降低成(cheng)(cheng)本或改善(shan)膠(jiao)(jiao)料性能(neng)及賦予(yu)硫(liu)(liu)化(hua)(hua)(hua)(hua)膠(jiao)(jiao)各(ge)(ge)種(zhong)特殊的(de)(de)(de)性能(neng)，也加入相(xiang)應(ying)的(de)(de)(de)各(ge)(ge)種(zhong)添(tian)加劑(ji)。硫(liu)(liu)化(hua)(hua)(hua)(hua)劑(ji)是(shi)(shi)各(ge)(ge)種(zhong)有機過(guo)氧(yang)(yang)化(hua)(hua)(hua)(hua)物或加成(cheng)(cheng)反應(ying)催化(hua)(hua)(hua)(hua)劑(ji)。

加工成型(xing)方法如圖所示。一次硫化的(de)(de)(de)目的(de)(de)(de)是進(jin)行高分子鏈的(de)(de)(de)交聯反應；二次硫化的(de)(de)(de)目的(de)(de)(de)是進(jin)行補充(chong)交聯、驅除硫化劑(ji)分解產物(wu)和其他揮發性化合(he)物(wu)以穩定(ding)硫化膠的(de)(de)(de)各項性能。常用的(de)(de)(de)設備有(you)開放式煉膠機(ji)、捏合(he)機(ji)及真空密煉機(ji)。

主要性能

（1）高(gao)溫(wen)(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)顯著的(de)(de)(de)特征是高(gao)溫(wen)(wen)(wen)穩(wen)定(ding)性(xing)(xing)(xing)，雖然(ran)(ran)常(chang)溫(wen)(wen)(wen)下(xia)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)強(qiang)度(du)僅是天然(ran)(ran)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)或某些合成橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)一半(ban)，但在(zai)200℃以上的(de)(de)(de)高(gao)溫(wen)(wen)(wen)環境下(xia)，硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)仍(reng)能(neng)(neng)保持一定(ding)的(de)(de)(de)柔韌性(xing)(xing)(xing)、回彈性(xing)(xing)(xing)和(he)表面(mian)硬(ying)度(du)，且力學(xue)(xue)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)無(wu)(wu)明(ming)顯變化。（2）低溫(wen)(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)玻(bo)璃化溫(wen)(wen)(wen)度(du)一般為(wei)-70~-50℃，特殊配(pei)方(fang)可達-100℃，表明(ming)其低溫(wen)(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)優異。這對(dui)(dui)航空(kong)、宇航工業的(de)(de)(de)意義(yi)重大。（3）耐候(hou)性(xing)(xing)(xing)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)中Si-O-Si鍵(jian)對(dui)(dui)氧、臭(chou)氧及紫外線等(deng)(deng)十分(fen)穩(wen)定(ding)，在(zai)不(bu)加(jia)任(ren)何添加(jia)劑(ji)的(de)(de)(de)情況下(xia)，就具(ju)(ju)有(you)優良的(de)(de)(de)耐候(hou)性(xing)(xing)(xing)。（4）電氣(qi)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)具(ju)(ju)有(you)優異的(de)(de)(de)絕緣性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)，耐電暈(yun)性(xing)(xing)(xing)和(he)耐電弧性(xing)(xing)(xing)也(ye)非常(chang)好。（5）物理(li)機(ji)械性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)常(chang)溫(wen)(wen)(wen)下(xia)的(de)(de)(de)物理(li)機(ji)械性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)比通用橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)差，但在(zai)150℃的(de)(de)(de)高(gao)溫(wen)(wen)(wen)和(he)-50℃的(de)(de)(de)低溫(wen)(wen)(wen)下(xia)，其物理(li)機(ji)械性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)優于通用橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)。（6）耐油(you)及化學(xue)(xue)試劑(ji)性(xing)(xing)(xing)。普通硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)具(ju)(ju)有(you)中等(deng)(deng)的(de)(de)(de)耐油(you)、耐溶劑(ji)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。（7）氣(qi)體(ti)透(tou)過(guo)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。室溫(wen)(wen)(wen)下(xia)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)對(dui)(dui)空(kong)氣(qi)、氮、氧、二氧化碳等(deng)(deng)氣(qi)體(ti)的(de)(de)(de)透(tou)氣(qi)性(xing)(xing)(xing)比天然(ran)(ran)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)高(gao)出30-50倍。（8）生(sheng)理(li)惰性(xing)(xing)(xing)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)無(wu)(wu)毒，無(wu)(wu)味，無(wu)(wu)嗅(xiu)，與(yu)人體(ti)組織不(bu)粘連(lian)，具(ju)(ju)有(you)抗凝血作用，對(dui)(dui)肌體(ti)組織的(de)(de)(de)反(fan)應性(xing)(xing)(xing)非常(chang)少。特別適合作為(wei)醫用材(cai)料(liao)。

硅橡膠的用量

據中國(guo)汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)工業(ye)協會統(tong)計，2012年，汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)產(chan)銷(xiao)分別達到1927.18萬輛(liang)和(he)(he)1930.64萬輛(liang)，同比分別增(zeng)(zeng)(zeng)長4.63%和(he)(he)4.33%，汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)工業(ye)硅(gui)橡(xiang)膠的(de)(de)用(yong)(yong)量約(yue)達2.0萬t。根據觀研(yan)天下的(de)(de)新研(yan)究，增(zeng)(zeng)(zeng)加(jia)有機(ji)硅(gui)材料在(zai)汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)零部件方(fang)面的(de)(de)用(yong)(yong)量，可以大(da)幅度(du)提(ti)高汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)的(de)(de)安全性能，因此，汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)產(chan)量和(he)(he)單車(che)(che)用(yong)(yong)量水平的(de)(de)提(ti)高都將(jiang)推動汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)工業(ye)對(dui)硅(gui)橡(xiang)膠需(xu)求(qiu)(qiu)的(de)(de)增(zeng)(zeng)(zeng)加(jia)。國(guo)家鼓勵自(zi)主(zhu)(zhu)品牌的(de)(de)汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)發展，關(guan)鍵(jian)汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)零部件實現自(zi)主(zhu)(zhu)化(hua)(hua)，《2012年度(du)黨(dang)政(zheng)機(ji)關(guan)公務用(yong)(yong)車(che)(che)選用(yong)(yong)車(che)(che)型目(mu)錄（征求(qiu)(qiu)意見稿）》為(wei)(wei)自(zi)主(zhu)(zhu)品牌擴大(da)在(zai)政(zheng)府采購(gou)的(de)(de)市場份額(e)，為(wei)(wei)改變目(mu)前國(guo)內政(zheng)府采購(gou)以合(he)資品牌產(chan)品為(wei)(wei)主(zhu)(zhu)的(de)(de)局面提(ti)供(gong)了保(bao)障。促進自(zi)主(zhu)(zhu)品牌發展，國(guo)產(chan)汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)業(ye)的(de)(de)繁(fan)榮將(jiang)為(wei)(wei)汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)膠的(de)(de)應用(yong)(yong)提(ti)供(gong)有力(li)保(bao)障。預(yu)測未(wei)來3年，我國(guo)室溫硫化(hua)(hua)硅(gui)橡(xiang)膠在(zai)汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)行業(ye)將(jiang)以年均(jun)20%增(zeng)(zeng)(zeng)長。

此(ci)外，硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)是(shi)重要的(de)(de)非(fei)石(shi)油(you)(you)基(ji)(ji)合(he)成(cheng)(cheng)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)，約(yue)占非(fei)石(shi)油(you)(you)基(ji)(ji)合(he)成(cheng)(cheng)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)消費量(liang)的(de)(de)98%。但因為石(shi)油(you)(you)價格(ge)的(de)(de)大(da)(da)(da)(da)幅上漲，同時(shi)我國(guo)在(zai)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)關鍵(jian)原料有機(ji)硅(gui)(gui)(gui)單(dan)體的(de)(de)生產(chan)技術方面取得(de)突破，有機(ji)硅(gui)(gui)(gui)單(dan)體的(de)(de)生產(chan)技術在(zai)2005年前被幾家跨國(guo)公司壟斷(duan)，但目前我國(guo)已發(fa)展成(cheng)(cheng)為全球(qiu)有機(ji)硅(gui)(gui)(gui)單(dan)體第1大(da)(da)(da)(da)國(guo)，這(zhe)2個方面原因使(shi)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)價格(ge)從2011年起開始低于石(shi)油(you)(you)基(ji)(ji)合(he)成(cheng)(cheng)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)，僅約(yue)為大(da)(da)(da)(da)宗石(shi)油(you)(you)基(ji)(ji)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)80%～90%，成(cheng)(cheng)為廉價的(de)(de)合(he)成(cheng)(cheng)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)，并開始大(da)(da)(da)(da)規(gui)模替代(dai)石(shi)油(you)(you)基(ji)(ji)合(he)成(cheng)(cheng)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)。這(zhe)將極大(da)(da)(da)(da)拓(tuo)展有機(ji)硅(gui)(gui)(gui)產(chan)業的(de)(de)市場空間，同時(shi)將帶(dai)動硅(gui)(gui)(gui)油(you)(you)、硅(gui)(gui)(gui)烷偶(ou)聯(lian)劑和硅(gui)(gui)(gui)樹脂等其他有機(ji)硅(gui)(gui)(gui)產(chan)品的(de)(de)消費。