硅橡膠是指主鏈由(you)硅和氧原子交替構(gou)成(cheng)(cheng)，硅原子上通常連有(you)兩個有(you)機基團的(de)橡(xiang)膠。普通的(de)硅橡(xiang)膠主要(yao)由(you)含甲基和少量(liang)乙(yi)烯(xi)基的(de)硅氧鏈節組成(cheng)(cheng)。苯基的(de)引入可(ke)(ke)提(ti)高硅橡(xiang)膠的(de)耐(nai)(nai)(nai)高、低溫(wen)性(xing)(xing)能(neng)，三氟丙基及氰基的(de)引入則可(ke)(ke)提(ti)高硅橡(xiang)膠的(de)耐(nai)(nai)(nai)溫(wen)及耐(nai)(nai)(nai)油性(xing)(xing)能(neng)。硅橡(xiang)膠耐(nai)(nai)(nai)低溫(wen)性(xing)(xing)能(neng)良好，一般在(zai)-55℃下(xia)仍(reng)能(neng)工(gong)作(zuo)。引入苯基后，可(ke)(ke)達-73℃。硅橡(xiang)膠的(de)耐(nai)(nai)(nai)熱性(xing)(xing)能(neng)也很突出，在(zai)180℃下(xia)可(ke)(ke)長期工(gong)作(zuo)，稍高于200℃也能(neng)承(cheng)受數周(zhou)或更(geng)長時間仍(reng)有(you)彈性(xing)(xing)，瞬(shun)時可(ke)(ke)耐(nai)(nai)(nai)300℃以上的(de)高溫(wen)。硅橡(xiang)膠的(de)透(tou)(tou)氣性(xing)(xing)好，氧氣透(tou)(tou)過率在(zai)合成(cheng)(cheng)聚合物(wu)中是較(jiao)高的(de)。此外，硅橡(xiang)膠還(huan)具有(you)生理惰(duo)性(xing)(xing)、不會導致凝血(xue)的(de)突出特性(xing)(xing)，因此在(zai)醫(yi)用(yong)領域(yu)應用(yong)廣泛。

主要品種

硅橡膠(jiao)(jiao)分類的(de)方法很多，通常按(an)固化前(qian)的(de)形(xing)態分為固體硅橡膠(jiao)(jiao)和液體硅橡膠(jiao)(jiao)；按(an)硫化溫度分為室溫硫化硅橡膠(jiao)(jiao)，高溫硫化硅橡膠(jiao)(jiao)；按(an)所用單體的(de)不同，可分為甲基乙烯(xi)基硅橡膠(jiao)(jiao)，甲基苯基乙烯(xi)基硅橡膠(jiao)(jiao)、氟硅，腈(jing)硅橡膠(jiao)(jiao)等；按(an)性能和用途的(de)不同又可分為通用型(xing)(xing)(xing)、超(chao)耐低溫型(xing)(xing)(xing)、超(chao)耐高溫型(xing)(xing)(xing)、高強力型(xing)(xing)(xing)、耐油型(xing)(xing)(xing)、醫用型(xing)(xing)(xing)等等。

發展史

硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)早期是(shi)由美國(guo)(guo)以三(san)氯(lv)化鐵為催化劑(ji)合成(cheng)的(de)(de)(de)。1945年，硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)產(chan)品問世(shi)。1948年，采用(yong)高比表(biao)面積的(de)(de)(de)氣相(xiang)法(fa)白炭黑補(bu)強的(de)(de)(de)硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)研(yan)制成(cheng)功，使硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)性能(neng)躍升到實用(yong)階段，奠定了現代硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)生(sheng)產(chan)技術的(de)(de)(de)基礎(chu)。從二甲基二氯(lv)硅(gui)(gui)(gui)(gui)烷合成(cheng)開(kai)始生(sheng)產(chan)硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)國(guo)(guo)家(jia)有美國(guo)(guo)。俄(e)羅斯、德(de)國(guo)(guo)、日本(ben)、韓國(guo)(guo)和中國(guo)(guo)等。中國(guo)(guo)硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)工(gong)業(ye)化研(yan)究始于1957年，多(duo)家(jia)研(yan)究所和企業(ye)陸(lu)續開(kai)發(fa)出各(ge)種硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)。到2003年底，中國(guo)(guo)硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)生(sheng)產(chan)能(neng)力為135千(qian)噸，其(qi)中高溫膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)100千(qian)噸。

高溫硫化硅橡膠

高溫硫化(hua)硅橡膠是(shi)指聚硅氧烷變成彈性(xing)(xing)體(ti)的(de)(de)(de)(de)過程是(shi)經過高溫（110-170℃）硫化(hua)成型(xing)的(de)(de)(de)(de)。它主要(yao)以高分子量的(de)(de)(de)(de)聚甲(jia)基乙烯基硅氧烷為(wei)生膠，混入補強(qiang)填料(liao)、硫化(hua)劑等，在加(jia)(jia)熱加(jia)(jia)壓(ya)下硫化(hua)成彈性(xing)(xing)體(ti)。硅橡膠的(de)(de)(de)(de)補強(qiang)主要(yao)是(shi)各(ge)種類(lei)型(xing)的(de)(de)(de)(de)白炭(tan)黑(hei)，可使硫化(hua)膠的(de)(de)(de)(de)強(qiang)度增(zeng)加(jia)(jia)數(shu)十(shi)倍(bei)。有(you)時為(wei)了降低成本或改善膠料(liao)性(xing)(xing)能及賦(fu)予硫化(hua)膠各(ge)種特殊的(de)(de)(de)(de)性(xing)(xing)能，也加(jia)(jia)入相應(ying)(ying)的(de)(de)(de)(de)各(ge)種添加(jia)(jia)劑。硫化(hua)劑是(shi)各(ge)種有(you)機過氧化(hua)物或加(jia)(jia)成反應(ying)(ying)催化(hua)劑。

加工成型方法如圖所示(shi)。一次(ci)硫(liu)化(hua)的(de)(de)(de)目(mu)的(de)(de)(de)是進(jin)行高分子鏈的(de)(de)(de)交聯反應；二次(ci)硫(liu)化(hua)的(de)(de)(de)目(mu)的(de)(de)(de)是進(jin)行補充交聯、驅除硫(liu)化(hua)劑分解產物(wu)和其他揮發性化(hua)合(he)物(wu)以穩定硫(liu)化(hua)膠的(de)(de)(de)各(ge)項性能。常(chang)用的(de)(de)(de)設備有開放式煉膠機、捏合(he)機及(ji)真空密煉機。

主要性能

（1）高(gao)(gao)溫(wen)(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)顯著的(de)(de)特征是高(gao)(gao)溫(wen)(wen)(wen)穩定性(xing)(xing)(xing)(xing)，雖然(ran)常(chang)溫(wen)(wen)(wen)下硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)強度(du)僅(jin)是天然(ran)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)或某些合成橡(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)一(yi)半(ban)，但在(zai)200℃以上的(de)(de)高(gao)(gao)溫(wen)(wen)(wen)環(huan)境(jing)下，硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)仍能(neng)(neng)保持一(yi)定的(de)(de)柔韌性(xing)(xing)(xing)(xing)、回彈性(xing)(xing)(xing)(xing)和表面(mian)硬度(du)，且力(li)學性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)無明顯變化(hua)。（2）低溫(wen)(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)玻璃化(hua)溫(wen)(wen)(wen)度(du)一(yi)般(ban)為(wei)-70~-50℃，特殊配方可達(da)-100℃，表明其低溫(wen)(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)優(you)異(yi)。這對(dui)(dui)航空、宇航工業的(de)(de)意義(yi)重大。（3）耐(nai)(nai)(nai)候性(xing)(xing)(xing)(xing)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)中Si-O-Si鍵對(dui)(dui)氧(yang)(yang)、臭氧(yang)(yang)及紫外線等十分(fen)穩定，在(zai)不(bu)加任何添(tian)加劑的(de)(de)情(qing)況下，就具有(you)(you)優(you)良(liang)的(de)(de)耐(nai)(nai)(nai)候性(xing)(xing)(xing)(xing)。（4）電氣(qi)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)具有(you)(you)優(you)異(yi)的(de)(de)絕緣性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)，耐(nai)(nai)(nai)電暈性(xing)(xing)(xing)(xing)和耐(nai)(nai)(nai)電弧性(xing)(xing)(xing)(xing)也(ye)非常(chang)好。（5）物理(li)(li)機(ji)(ji)械性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)常(chang)溫(wen)(wen)(wen)下的(de)(de)物理(li)(li)機(ji)(ji)械性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)比通(tong)用(yong)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)差，但在(zai)150℃的(de)(de)高(gao)(gao)溫(wen)(wen)(wen)和-50℃的(de)(de)低溫(wen)(wen)(wen)下，其物理(li)(li)機(ji)(ji)械性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)優(you)于通(tong)用(yong)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)。（6）耐(nai)(nai)(nai)油(you)及化(hua)學試(shi)劑性(xing)(xing)(xing)(xing)。普通(tong)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)具有(you)(you)中等的(de)(de)耐(nai)(nai)(nai)油(you)、耐(nai)(nai)(nai)溶劑性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。（7）氣(qi)體透過性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。室溫(wen)(wen)(wen)下硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)對(dui)(dui)空氣(qi)、氮、氧(yang)(yang)、二氧(yang)(yang)化(hua)碳等氣(qi)體的(de)(de)透氣(qi)性(xing)(xing)(xing)(xing)比天然(ran)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)高(gao)(gao)出(chu)30-50倍。（8）生理(li)(li)惰性(xing)(xing)(xing)(xing)。硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)無毒(du)，無味(wei)，無嗅，與人(ren)體組織(zhi)不(bu)粘連，具有(you)(you)抗(kang)凝血作(zuo)用(yong)，對(dui)(dui)肌體組織(zhi)的(de)(de)反應性(xing)(xing)(xing)(xing)非常(chang)少。特別適合作(zuo)為(wei)醫(yi)用(yong)材料。

硅橡膠的用量

據中國(guo)汽(qi)車(che)(che)(che)(che)(che)工(gong)(gong)(gong)業(ye)(ye)協會統(tong)計，2012年(nian)(nian)，汽(qi)車(che)(che)(che)(che)(che)產銷(xiao)分別達到(dao)1927.18萬(wan)輛(liang)和1930.64萬(wan)輛(liang)，同比分別增長4.63%和4.33%，汽(qi)車(che)(che)(che)(che)(che)工(gong)(gong)(gong)業(ye)(ye)硅(gui)橡(xiang)膠的(de)(de)(de)(de)用(yong)(yong)量(liang)約達2.0萬(wan)t。根(gen)據觀(guan)研天下的(de)(de)(de)(de)新(xin)研究，增加有(you)機硅(gui)材料(liao)在(zai)汽(qi)車(che)(che)(che)(che)(che)零(ling)部件(jian)方面(mian)的(de)(de)(de)(de)用(yong)(yong)量(liang)，可以大幅(fu)度提高汽(qi)車(che)(che)(che)(che)(che)的(de)(de)(de)(de)安全(quan)性能，因此，汽(qi)車(che)(che)(che)(che)(che)產量(liang)和單車(che)(che)(che)(che)(che)用(yong)(yong)量(liang)水平的(de)(de)(de)(de)提高都將(jiang)推動汽(qi)車(che)(che)(che)(che)(che)工(gong)(gong)(gong)業(ye)(ye)對(dui)硅(gui)橡(xiang)膠需求(qiu)(qiu)的(de)(de)(de)(de)增加。國(guo)家鼓(gu)勵自主品(pin)牌的(de)(de)(de)(de)汽(qi)車(che)(che)(che)(che)(che)發展(zhan)，關鍵汽(qi)車(che)(che)(che)(che)(che)零(ling)部件(jian)實現自主化(hua)(hua)，《2012年(nian)(nian)度黨政機關公務用(yong)(yong)車(che)(che)(che)(che)(che)選用(yong)(yong)車(che)(che)(che)(che)(che)型(xing)目錄(lu)（征求(qiu)(qiu)意見稿）》為自主品(pin)牌擴大在(zai)政府采購的(de)(de)(de)(de)市場份額(e)，為改變目前國(guo)內政府采購以合資品(pin)牌產品(pin)為主的(de)(de)(de)(de)局面(mian)提供了保障。促進(jin)自主品(pin)牌發展(zhan)，國(guo)產汽(qi)車(che)(che)(che)(che)(che)業(ye)(ye)的(de)(de)(de)(de)繁(fan)榮將(jiang)為汽(qi)車(che)(che)(che)(che)(che)膠的(de)(de)(de)(de)應(ying)用(yong)(yong)提供有(you)力保障。預測(ce)未來3年(nian)(nian)，我(wo)國(guo)室溫硫(liu)化(hua)(hua)硅(gui)橡(xiang)膠在(zai)汽(qi)車(che)(che)(che)(che)(che)行業(ye)(ye)將(jiang)以年(nian)(nian)均20%增長。

此外，硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)是重(zhong)要的(de)(de)非石(shi)油基(ji)(ji)(ji)合(he)(he)成(cheng)橡(xiang)膠(jiao)，約占(zhan)非石(shi)油基(ji)(ji)(ji)合(he)(he)成(cheng)橡(xiang)膠(jiao)消費量(liang)的(de)(de)98%。但因(yin)為(wei)石(shi)油價格(ge)的(de)(de)大幅上漲，同時我國(guo)在硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)的(de)(de)關鍵原料有(you)機(ji)(ji)(ji)硅(gui)單體的(de)(de)生(sheng)產(chan)技(ji)術方(fang)面取得突破，有(you)機(ji)(ji)(ji)硅(gui)單體的(de)(de)生(sheng)產(chan)技(ji)術在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)為(wei)全(quan)球(qiu)有(you)機(ji)(ji)(ji)硅(gui)單體第1大國(guo)，這2個方(fang)面原因(yin)使硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)的(de)(de)價格(ge)從2011年起開始低于石(shi)油基(ji)(ji)(ji)合(he)(he)成(cheng)橡(xiang)膠(jiao)，僅約為(wei)大宗石(shi)油基(ji)(ji)(ji)橡(xiang)膠(jiao)的(de)(de)80%～90%，成(cheng)為(wei)廉價的(de)(de)合(he)(he)成(cheng)橡(xiang)膠(jiao)，并開始大規(gui)模替代石(shi)油基(ji)(ji)(ji)合(he)(he)成(cheng)橡(xiang)膠(jiao)。這將極大拓展有(you)機(ji)(ji)(ji)硅(gui)產(chan)業的(de)(de)市(shi)場空間，同時將帶動硅(gui)油、硅(gui)烷偶聯劑和硅(gui)樹脂等其(qi)他(ta)有(you)機(ji)(ji)(ji)硅(gui)產(chan)品的(de)(de)消費。