硅橡膠是(shi)指主鏈(lian)(lian)由硅(gui)和(he)氧(yang)原子交替構成，硅(gui)原子上(shang)通(tong)常連有(you)兩個有(you)機基團的(de)(de)(de)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)。普(pu)通(tong)的(de)(de)(de)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)主要由含(han)甲基和(he)少量乙烯基的(de)(de)(de)硅(gui)氧(yang)鏈(lian)(lian)節組成。苯基的(de)(de)(de)引入可(ke)(ke)提高(gao)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)耐高(gao)、低(di)溫性能(neng)，三氟丙基及氰基的(de)(de)(de)引入則可(ke)(ke)提高(gao)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)耐溫及耐油(you)性能(neng)。硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)耐低(di)溫性能(neng)良好，一(yi)般在(zai)-55℃下(xia)仍能(neng)工作(zuo)。引入苯基后，可(ke)(ke)達-73℃。硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)耐熱(re)性能(neng)也很突出，在(zai)180℃下(xia)可(ke)(ke)長期工作(zuo)，稍高(gao)于200℃也能(neng)承受數周或(huo)更長時間仍有(you)彈性，瞬時可(ke)(ke)耐300℃以(yi)上(shang)的(de)(de)(de)高(gao)溫。硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)透氣(qi)性好，氧(yang)氣(qi)透過(guo)率在(zai)合(he)成聚合(he)物中是(shi)較高(gao)的(de)(de)(de)。此外(wai)，硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)還具有(you)生理惰性、不會(hui)導致凝血的(de)(de)(de)突出特性，因此在(zai)醫用領(ling)域應用廣泛(fan)。

主要品種

硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)分類的(de)方法很多，通常按固(gu)化前的(de)形態分為固(gu)體硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)和液體硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)；按硫化溫度(du)分為室(shi)溫硫化硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)，高(gao)溫硫化硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)；按所用(yong)(yong)單體的(de)不同(tong)，可分為甲基(ji)(ji)乙烯基(ji)(ji)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)，甲基(ji)(ji)苯(ben)基(ji)(ji)乙烯基(ji)(ji)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)、氟(fu)硅(gui)，腈硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)等；按性能和用(yong)(yong)途的(de)不同(tong)又(you)可分為通用(yong)(yong)型(xing)(xing)、超耐(nai)低溫型(xing)(xing)、超耐(nai)高(gao)溫型(xing)(xing)、高(gao)強力(li)型(xing)(xing)、耐(nai)油型(xing)(xing)、醫用(yong)(yong)型(xing)(xing)等等。

發展史

硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)早期是由(you)美國(guo)以三(san)氯化(hua)鐵為催(cui)化(hua)劑(ji)合成(cheng)的(de)。1945年(nian)，硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)產品問世。1948年(nian)，采(cai)用高(gao)比表面積的(de)氣相(xiang)法白(bai)炭黑補強(qiang)的(de)硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)研(yan)制成(cheng)功(gong)，使硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)的(de)性(xing)能躍(yue)升(sheng)到(dao)(dao)實用階段，奠(dian)定(ding)了現代硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)生(sheng)產技術的(de)基(ji)礎。從二(er)(er)甲(jia)基(ji)二(er)(er)氯硅(gui)(gui)(gui)(gui)烷合成(cheng)開始(shi)生(sheng)產硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)的(de)國(guo)家(jia)有美國(guo)。俄(e)羅斯、德(de)國(guo)、日本、韓國(guo)和(he)中國(guo)等。中國(guo)硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)的(de)工業化(hua)研(yan)究始(shi)于(yu)1957年(nian)，多家(jia)研(yan)究所和(he)企業陸續開發出(chu)各種硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)。到(dao)(dao)2003年(nian)底，中國(guo)硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)生(sheng)產能力為135千(qian)(qian)噸(dun)，其(qi)中高(gao)溫膠(jiao)100千(qian)(qian)噸(dun)。

高溫硫化硅橡膠

高(gao)溫硫(liu)(liu)化(hua)硅橡膠是(shi)指聚硅氧烷變成(cheng)(cheng)彈性體的(de)過程是(shi)經過高(gao)溫（110-170℃）硫(liu)(liu)化(hua)成(cheng)(cheng)型(xing)的(de)。它主要以高(gao)分(fen)子(zi)量的(de)聚甲基乙烯基硅氧烷為(wei)生膠，混入補(bu)強(qiang)填(tian)料、硫(liu)(liu)化(hua)劑(ji)(ji)(ji)等(deng)，在加(jia)(jia)熱加(jia)(jia)壓下硫(liu)(liu)化(hua)成(cheng)(cheng)彈性體。硅橡膠的(de)補(bu)強(qiang)主要是(shi)各種(zhong)類型(xing)的(de)白炭黑，可使硫(liu)(liu)化(hua)膠的(de)強(qiang)度增加(jia)(jia)數(shu)十(shi)倍(bei)。有時為(wei)了(le)降低(di)成(cheng)(cheng)本或(huo)改善(shan)膠料性能(neng)及賦予硫(liu)(liu)化(hua)膠各種(zhong)特(te)殊(shu)的(de)性能(neng)，也加(jia)(jia)入相(xiang)應的(de)各種(zhong)添加(jia)(jia)劑(ji)(ji)(ji)。硫(liu)(liu)化(hua)劑(ji)(ji)(ji)是(shi)各種(zhong)有機過氧化(hua)物或(huo)加(jia)(jia)成(cheng)(cheng)反(fan)應催化(hua)劑(ji)(ji)(ji)。

加工成型方法如圖所(suo)示。一(yi)次硫(liu)化(hua)的(de)目的(de)是(shi)(shi)進行高分子(zi)鏈的(de)交(jiao)(jiao)聯(lian)反應；二次硫(liu)化(hua)的(de)目的(de)是(shi)(shi)進行補充(chong)交(jiao)(jiao)聯(lian)、驅(qu)除硫(liu)化(hua)劑分解產物和其他揮(hui)發性化(hua)合(he)物以穩定(ding)硫(liu)化(hua)膠(jiao)的(de)各項性能(neng)。常用(yong)的(de)設備有(you)開放(fang)式煉(lian)膠(jiao)機(ji)、捏合(he)機(ji)及真空密煉(lian)機(ji)。

主要性能

（1）高溫(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)能。硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)顯(xian)著的(de)(de)特(te)征是(shi)高溫(wen)穩定(ding)性(xing)(xing)(xing)(xing)，雖然(ran)常溫(wen)下(xia)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)強(qiang)度僅是(shi)天然(ran)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)或某些合成橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)一(yi)半，但在200℃以上(shang)的(de)(de)高溫(wen)環境下(xia)，硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)仍(reng)能保持一(yi)定(ding)的(de)(de)柔韌(ren)性(xing)(xing)(xing)(xing)、回(hui)彈性(xing)(xing)(xing)(xing)和(he)表面硬度，且力學性(xing)(xing)(xing)(xing)能無(wu)明(ming)顯(xian)變化(hua)(hua)。（2）低溫(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)能硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)玻璃(li)化(hua)(hua)溫(wen)度一(yi)般為-70~-50℃，特(te)殊配方可達-100℃，表明(ming)其低溫(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)能優(you)異(yi)。這(zhe)對航空(kong)、宇航工業的(de)(de)意義重(zhong)大。（3）耐候性(xing)(xing)(xing)(xing)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)中(zhong)Si-O-Si鍵對氧(yang)(yang)、臭氧(yang)(yang)及紫外(wai)線等(deng)十分穩定(ding)，在不(bu)加任何添(tian)加劑(ji)(ji)的(de)(de)情況下(xia)，就(jiu)具(ju)有優(you)良的(de)(de)耐候性(xing)(xing)(xing)(xing)。（4）電氣(qi)性(xing)(xing)(xing)(xing)能。硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)具(ju)有優(you)異(yi)的(de)(de)絕緣性(xing)(xing)(xing)(xing)能，耐電暈性(xing)(xing)(xing)(xing)和(he)耐電弧(hu)性(xing)(xing)(xing)(xing)也非常好。（5）物(wu)理機械(xie)(xie)性(xing)(xing)(xing)(xing)能。硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)常溫(wen)下(xia)的(de)(de)物(wu)理機械(xie)(xie)性(xing)(xing)(xing)(xing)能比(bi)通(tong)用橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)差，但在150℃的(de)(de)高溫(wen)和(he)-50℃的(de)(de)低溫(wen)下(xia)，其物(wu)理機械(xie)(xie)性(xing)(xing)(xing)(xing)能優(you)于通(tong)用橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)。（6）耐油(you)及化(hua)(hua)學試(shi)劑(ji)(ji)性(xing)(xing)(xing)(xing)。普(pu)通(tong)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)具(ju)有中(zhong)等(deng)的(de)(de)耐油(you)、耐溶劑(ji)(ji)性(xing)(xing)(xing)(xing)能。（7）氣(qi)體透過性(xing)(xing)(xing)(xing)能。室溫(wen)下(xia)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)對空(kong)氣(qi)、氮、氧(yang)(yang)、二氧(yang)(yang)化(hua)(hua)碳等(deng)氣(qi)體的(de)(de)透氣(qi)性(xing)(xing)(xing)(xing)比(bi)天然(ran)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)高出30-50倍。（8）生理惰性(xing)(xing)(xing)(xing)。硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)無(wu)毒(du)，無(wu)味(wei)，無(wu)嗅，與人體組(zu)織(zhi)不(bu)粘連，具(ju)有抗凝血(xue)作用，對肌體組(zu)織(zhi)的(de)(de)反(fan)應性(xing)(xing)(xing)(xing)非常少。特(te)別適合作為醫用材料。

硅橡膠的用量

據(ju)中(zhong)國(guo)汽(qi)(qi)(qi)車(che)工(gong)業協(xie)會統計，2012年(nian)(nian)(nian)，汽(qi)(qi)(qi)車(che)產銷分(fen)別達(da)到1927.18萬輛和(he)1930.64萬輛，同(tong)比(bi)分(fen)別增長4.63%和(he)4.33%，汽(qi)(qi)(qi)車(che)工(gong)業硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)的(de)(de)用(yong)(yong)量(liang)約達(da)2.0萬t。根(gen)據(ju)觀研(yan)(yan)天(tian)下的(de)(de)新研(yan)(yan)究，增加(jia)有機硅(gui)(gui)材料在(zai)汽(qi)(qi)(qi)車(che)零部(bu)件方(fang)面(mian)的(de)(de)用(yong)(yong)量(liang)，可以(yi)(yi)大(da)幅度提(ti)(ti)高(gao)汽(qi)(qi)(qi)車(che)的(de)(de)安全性能，因此，汽(qi)(qi)(qi)車(che)產量(liang)和(he)單(dan)車(che)用(yong)(yong)量(liang)水平(ping)的(de)(de)提(ti)(ti)高(gao)都將推動汽(qi)(qi)(qi)車(che)工(gong)業對硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)需求的(de)(de)增加(jia)。國(guo)家鼓勵自主品(pin)牌的(de)(de)汽(qi)(qi)(qi)車(che)發(fa)(fa)展(zhan)(zhan)，關(guan)鍵汽(qi)(qi)(qi)車(che)零部(bu)件實現自主化(hua)，《2012年(nian)(nian)(nian)度黨政機關(guan)公務用(yong)(yong)車(che)選用(yong)(yong)車(che)型目錄(lu)（征求意見稿）》為自主品(pin)牌擴(kuo)大(da)在(zai)政府(fu)采(cai)購的(de)(de)市(shi)場份額，為改變目前(qian)國(guo)內(nei)政府(fu)采(cai)購以(yi)(yi)合資品(pin)牌產品(pin)為主的(de)(de)局面(mian)提(ti)(ti)供了保(bao)(bao)障(zhang)(zhang)。促進自主品(pin)牌發(fa)(fa)展(zhan)(zhan)，國(guo)產汽(qi)(qi)(qi)車(che)業的(de)(de)繁榮將為汽(qi)(qi)(qi)車(che)膠(jiao)的(de)(de)應用(yong)(yong)提(ti)(ti)供有力保(bao)(bao)障(zhang)(zhang)。預測未(wei)來3年(nian)(nian)(nian)，我國(guo)室(shi)溫硫化(hua)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)在(zai)汽(qi)(qi)(qi)車(che)行業將以(yi)(yi)年(nian)(nian)(nian)均20%增長。

此外，硅(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)是重要的(de)(de)(de)非石(shi)油(you)(you)(you)基(ji)合(he)(he)成(cheng)橡膠(jiao)，約(yue)(yue)占非石(shi)油(you)(you)(you)基(ji)合(he)(he)成(cheng)橡膠(jiao)消費量的(de)(de)(de)98%。但(dan)因為(wei)石(shi)油(you)(you)(you)價(jia)格的(de)(de)(de)大幅上漲，同(tong)時我國在硅(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)的(de)(de)(de)關鍵(jian)原料有機(ji)(ji)(ji)(ji)硅(gui)(gui)(gui)單(dan)(dan)體(ti)的(de)(de)(de)生產技術(shu)方(fang)面取得突(tu)破(po)，有機(ji)(ji)(ji)(ji)硅(gui)(gui)(gui)單(dan)(dan)體(ti)的(de)(de)(de)生產技術(shu)在2005年前被幾家(jia)跨國公(gong)司壟斷，但(dan)目前我國已發展(zhan)成(cheng)為(wei)全球有機(ji)(ji)(ji)(ji)硅(gui)(gui)(gui)單(dan)(dan)體(ti)第1大國，這(zhe)2個方(fang)面原因使硅(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)的(de)(de)(de)價(jia)格從(cong)2011年起開(kai)始低于石(shi)油(you)(you)(you)基(ji)合(he)(he)成(cheng)橡膠(jiao)，僅約(yue)(yue)為(wei)大宗石(shi)油(you)(you)(you)基(ji)橡膠(jiao)的(de)(de)(de)80%～90%，成(cheng)為(wei)廉價(jia)的(de)(de)(de)合(he)(he)成(cheng)橡膠(jiao)，并開(kai)始大規模替代石(shi)油(you)(you)(you)基(ji)合(he)(he)成(cheng)橡膠(jiao)。這(zhe)將(jiang)極大拓展(zhan)有機(ji)(ji)(ji)(ji)硅(gui)(gui)(gui)產業的(de)(de)(de)市場空間(jian)，同(tong)時將(jiang)帶動(dong)硅(gui)(gui)(gui)油(you)(you)(you)、硅(gui)(gui)(gui)烷(wan)偶聯劑和硅(gui)(gui)(gui)樹脂等其他有機(ji)(ji)(ji)(ji)硅(gui)(gui)(gui)產品(pin)的(de)(de)(de)消費。