硅橡膠是指主鏈由(you)硅(gui)和氧(yang)原子交(jiao)替構成(cheng)，硅(gui)原子上(shang)通常連(lian)有(you)兩個有(you)機(ji)基(ji)團的橡膠(jiao)。普通的硅(gui)橡膠(jiao)主要由(you)含甲基(ji)和少量乙烯基(ji)的硅(gui)氧(yang)鏈節(jie)組成(cheng)。苯基(ji)的引入可(ke)提高(gao)硅(gui)橡膠(jiao)的耐(nai)(nai)(nai)高(gao)、低溫(wen)性(xing)能(neng)(neng)，三(san)氟丙(bing)基(ji)及(ji)氰基(ji)的引入則(ze)可(ke)提高(gao)硅(gui)橡膠(jiao)的耐(nai)(nai)(nai)溫(wen)及(ji)耐(nai)(nai)(nai)油性(xing)能(neng)(neng)。硅(gui)橡膠(jiao)耐(nai)(nai)(nai)低溫(wen)性(xing)能(neng)(neng)良(liang)好，一(yi)般在(zai)(zai)-55℃下(xia)仍能(neng)(neng)工(gong)作(zuo)。引入苯基(ji)后，可(ke)達(da)-73℃。硅(gui)橡膠(jiao)的耐(nai)(nai)(nai)熱性(xing)能(neng)(neng)也很(hen)突出(chu)，在(zai)(zai)180℃下(xia)可(ke)長期(qi)工(gong)作(zuo)，稍高(gao)于200℃也能(neng)(neng)承受(shou)數周或更長時間仍有(you)彈性(xing)，瞬時可(ke)耐(nai)(nai)(nai)300℃以上(shang)的高(gao)溫(wen)。硅(gui)橡膠(jiao)的透氣性(xing)好，氧(yang)氣透過率在(zai)(zai)合成(cheng)聚(ju)合物(wu)中是較高(gao)的。此外(wai)，硅(gui)橡膠(jiao)還具有(you)生理(li)惰性(xing)、不會導致凝血的突出(chu)特性(xing)，因(yin)此在(zai)(zai)醫用領域(yu)應(ying)用廣(guang)泛。

主要品種

硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)分(fen)(fen)類的方(fang)法很多，通常按固化(hua)(hua)前的形態分(fen)(fen)為固體硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)和(he)液體硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)；按硫(liu)化(hua)(hua)溫(wen)度分(fen)(fen)為室溫(wen)硫(liu)化(hua)(hua)硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)，高(gao)(gao)溫(wen)硫(liu)化(hua)(hua)硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)；按所用(yong)(yong)單體的不同(tong)，可分(fen)(fen)為甲基乙烯(xi)基硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)，甲基苯基乙烯(xi)基硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)、氟(fu)硅(gui)(gui)(gui)(gui)，腈硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)等；按性(xing)能和(he)用(yong)(yong)途(tu)的不同(tong)又可分(fen)(fen)為通用(yong)(yong)型(xing)、超耐(nai)(nai)低溫(wen)型(xing)、超耐(nai)(nai)高(gao)(gao)溫(wen)型(xing)、高(gao)(gao)強力型(xing)、耐(nai)(nai)油型(xing)、醫用(yong)(yong)型(xing)等等。

發展史

硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)早期(qi)是由美(mei)國(guo)以三氯(lv)化鐵為催化劑合成的(de)。1945年，硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)產品問世。1948年，采用高(gao)比(bi)表面(mian)積的(de)氣相法白炭黑(hei)補(bu)強(qiang)的(de)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)研(yan)制成功，使硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)性能躍升(sheng)到實用階段，奠定了現代硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)生(sheng)(sheng)產技(ji)術的(de)基(ji)礎。從(cong)二甲(jia)基(ji)二氯(lv)硅(gui)(gui)烷合成開始生(sheng)(sheng)產硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)國(guo)家(jia)有美(mei)國(guo)。俄羅斯(si)、德國(guo)、日本(ben)、韓國(guo)和中國(guo)等。中國(guo)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)工業化研(yan)究始于1957年，多家(jia)研(yan)究所和企業陸續開發出各(ge)種硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)。到2003年底(di)，中國(guo)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)生(sheng)(sheng)產能力為135千噸(dun)，其中高(gao)溫膠(jiao)(jiao)100千噸(dun)。

高溫硫化硅橡膠

高溫(wen)硫化(hua)(hua)硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)是指聚硅(gui)氧烷變成(cheng)彈(dan)性(xing)(xing)體的過程是經過高溫(wen)（110-170℃）硫化(hua)(hua)成(cheng)型(xing)的。它(ta)主(zhu)要(yao)(yao)以高分子量(liang)的聚甲基(ji)乙烯基(ji)硅(gui)氧烷為(wei)生膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)，混入補強(qiang)填(tian)料、硫化(hua)(hua)劑(ji)等，在加(jia)熱加(jia)壓下硫化(hua)(hua)成(cheng)彈(dan)性(xing)(xing)體。硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的補強(qiang)主(zhu)要(yao)(yao)是各(ge)種類(lei)型(xing)的白(bai)炭黑，可使硫化(hua)(hua)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的強(qiang)度增加(jia)數十倍(bei)。有時為(wei)了(le)降低成(cheng)本或改善(shan)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)料性(xing)(xing)能及(ji)賦予硫化(hua)(hua)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)各(ge)種特殊的性(xing)(xing)能，也加(jia)入相應(ying)的各(ge)種添加(jia)劑(ji)。硫化(hua)(hua)劑(ji)是各(ge)種有機過氧化(hua)(hua)物(wu)或加(jia)成(cheng)反應(ying)催化(hua)(hua)劑(ji)。

加工成型方法如圖所示。一次硫化(hua)的(de)(de)目的(de)(de)是(shi)進行(xing)高分子鏈的(de)(de)交聯反應；二次硫化(hua)的(de)(de)目的(de)(de)是(shi)進行(xing)補充交聯、驅除硫化(hua)劑分解產物(wu)(wu)和其他揮發性化(hua)合(he)物(wu)(wu)以穩定(ding)硫化(hua)膠的(de)(de)各項(xiang)性能。常用的(de)(de)設備有開放式煉膠機、捏合(he)機及真(zhen)空密(mi)煉機。

主要性能

（1）高溫(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)顯著的(de)(de)(de)(de)特征是高溫(wen)穩定性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)，雖然(ran)常(chang)溫(wen)下(xia)硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)強(qiang)度僅是天(tian)(tian)然(ran)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)或某些合成橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)一(yi)半，但在(zai)200℃以上的(de)(de)(de)(de)高溫(wen)環境下(xia)，硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)仍(reng)能(neng)(neng)保持一(yi)定的(de)(de)(de)(de)柔韌性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)、回(hui)彈性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)和表面硬度，且(qie)力(li)學性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)無(wu)明顯變化(hua)。（2）低溫(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)玻璃化(hua)溫(wen)度一(yi)般為-70~-50℃，特殊(shu)配方(fang)可達-100℃，表明其(qi)低溫(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)優異。這對(dui)航(hang)空、宇(yu)航(hang)工業的(de)(de)(de)(de)意義重(zhong)大(da)。（3）耐(nai)候(hou)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)中(zhong)Si-O-Si鍵對(dui)氧(yang)、臭(chou)氧(yang)及(ji)紫外線等十分穩定，在(zai)不加任何添(tian)加劑的(de)(de)(de)(de)情況下(xia)，就具有優良的(de)(de)(de)(de)耐(nai)候(hou)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)。（4）電氣(qi)(qi)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)具有優異的(de)(de)(de)(de)絕(jue)緣性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)，耐(nai)電暈(yun)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)和耐(nai)電弧(hu)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)也非常(chang)好。（5）物理(li)(li)機(ji)械性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)常(chang)溫(wen)下(xia)的(de)(de)(de)(de)物理(li)(li)機(ji)械性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)比通用橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)差，但在(zai)150℃的(de)(de)(de)(de)高溫(wen)和-50℃的(de)(de)(de)(de)低溫(wen)下(xia)，其(qi)物理(li)(li)機(ji)械性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)優于通用橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)。（6）耐(nai)油及(ji)化(hua)學試(shi)劑性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)。普通硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)具有中(zhong)等的(de)(de)(de)(de)耐(nai)油、耐(nai)溶劑性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。（7）氣(qi)(qi)體(ti)透過(guo)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。室溫(wen)下(xia)硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)對(dui)空氣(qi)(qi)、氮、氧(yang)、二氧(yang)化(hua)碳等氣(qi)(qi)體(ti)的(de)(de)(de)(de)透氣(qi)(qi)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)比天(tian)(tian)然(ran)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)高出(chu)30-50倍。（8）生理(li)(li)惰(duo)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)。硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)無(wu)毒，無(wu)味，無(wu)嗅，與人(ren)體(ti)組織(zhi)(zhi)不粘連，具有抗凝血作用，對(dui)肌體(ti)組織(zhi)(zhi)的(de)(de)(de)(de)反應性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)非常(chang)少。特別(bie)適合作為醫用材(cai)料。

硅橡膠的用量

據(ju)中(zhong)國(guo)(guo)汽(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)工業協(xie)會(hui)統計(ji)，2012年，汽(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)產(chan)銷分(fen)別(bie)達(da)到1927.18萬(wan)輛和(he)1930.64萬(wan)輛，同比分(fen)別(bie)增長4.63%和(he)4.33%，汽(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)工業硅橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)用(yong)(yong)量(liang)(liang)(liang)約達(da)2.0萬(wan)t。根據(ju)觀研(yan)天下的(de)(de)新研(yan)究，增加(jia)有(you)機硅材料在(zai)(zai)汽(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)零部件方面的(de)(de)用(yong)(yong)量(liang)(liang)(liang)，可以大幅度(du)提(ti)(ti)高汽(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)的(de)(de)安全性能，因此，汽(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)產(chan)量(liang)(liang)(liang)和(he)單車(che)(che)用(yong)(yong)量(liang)(liang)(liang)水平的(de)(de)提(ti)(ti)高都(dou)將(jiang)推動汽(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)工業對硅橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)需(xu)求的(de)(de)增加(jia)。國(guo)(guo)家鼓(gu)勵(li)自主品牌(pai)(pai)的(de)(de)汽(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)發展，關鍵汽(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)零部件實現自主化(hua)，《2012年度(du)黨政(zheng)機關公務用(yong)(yong)車(che)(che)選用(yong)(yong)車(che)(che)型目錄（征求意見稿）》為(wei)自主品牌(pai)(pai)擴大在(zai)(zai)政(zheng)府(fu)采購(gou)的(de)(de)市場份額，為(wei)改變目前(qian)國(guo)(guo)內政(zheng)府(fu)采購(gou)以合資品牌(pai)(pai)產(chan)品為(wei)主的(de)(de)局面提(ti)(ti)供了保障。促進(jin)自主品牌(pai)(pai)發展，國(guo)(guo)產(chan)汽(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)業的(de)(de)繁榮將(jiang)為(wei)汽(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)應用(yong)(yong)提(ti)(ti)供有(you)力保障。預測未來3年，我國(guo)(guo)室溫硫化(hua)硅橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)在(zai)(zai)汽(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)行業將(jiang)以年均(jun)20%增長。

此(ci)外，硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)是重要的(de)(de)(de)(de)非石油基(ji)合(he)成(cheng)橡(xiang)膠(jiao)，約占非石油基(ji)合(he)成(cheng)橡(xiang)膠(jiao)消費(fei)量的(de)(de)(de)(de)98%。但因為石油價(jia)格的(de)(de)(de)(de)大(da)(da)幅上(shang)漲(zhang)，同(tong)時(shi)(shi)我(wo)國(guo)在硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)(de)關鍵原料有機(ji)硅(gui)(gui)單(dan)(dan)體的(de)(de)(de)(de)生(sheng)產(chan)技(ji)術方面(mian)取得突破，有機(ji)硅(gui)(gui)單(dan)(dan)體的(de)(de)(de)(de)生(sheng)產(chan)技(ji)術在2005年前被幾家跨(kua)國(guo)公司壟斷，但目前我(wo)國(guo)已發展成(cheng)為全球有機(ji)硅(gui)(gui)單(dan)(dan)體第1大(da)(da)國(guo)，這(zhe)2個方面(mian)原因使硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)(de)價(jia)格從2011年起開始低于石油基(ji)合(he)成(cheng)橡(xiang)膠(jiao)，僅約為大(da)(da)宗石油基(ji)橡(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)(de)80%～90%，成(cheng)為廉價(jia)的(de)(de)(de)(de)合(he)成(cheng)橡(xiang)膠(jiao)，并開始大(da)(da)規模(mo)替代(dai)石油基(ji)合(he)成(cheng)橡(xiang)膠(jiao)。這(zhe)將(jiang)極大(da)(da)拓展有機(ji)硅(gui)(gui)產(chan)業的(de)(de)(de)(de)市(shi)場空間(jian)，同(tong)時(shi)(shi)將(jiang)帶動(dong)硅(gui)(gui)油、硅(gui)(gui)烷(wan)偶聯劑和(he)硅(gui)(gui)樹(shu)脂(zhi)等(deng)其他有機(ji)硅(gui)(gui)產(chan)品的(de)(de)(de)(de)消費(fei)。