硅橡膠是(shi)指(zhi)主鏈(lian)由硅(gui)(gui)和氧原子交替構成(cheng)，硅(gui)(gui)原子上通常連有(you)(you)兩(liang)個有(you)(you)機基團(tuan)的(de)(de)(de)(de)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)。普(pu)通的(de)(de)(de)(de)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)主要(yao)由含甲基和少量乙烯基的(de)(de)(de)(de)硅(gui)(gui)氧鏈(lian)節組(zu)成(cheng)。苯基的(de)(de)(de)(de)引入(ru)可(ke)(ke)提高(gao)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)(de)耐(nai)高(gao)、低溫性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)，三氟(fu)丙基及氰(qing)基的(de)(de)(de)(de)引入(ru)則可(ke)(ke)提高(gao)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)(de)耐(nai)溫及耐(nai)油性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)耐(nai)低溫性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)良好，一般在(zai)(zai)-55℃下(xia)仍(reng)能(neng)(neng)工作(zuo)。引入(ru)苯基后，可(ke)(ke)達-73℃。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)(de)耐(nai)熱性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)也很突出，在(zai)(zai)180℃下(xia)可(ke)(ke)長期工作(zuo)，稍高(gao)于200℃也能(neng)(neng)承受數周或更長時間仍(reng)有(you)(you)彈性(xing)(xing)(xing)，瞬(shun)時可(ke)(ke)耐(nai)300℃以上的(de)(de)(de)(de)高(gao)溫。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)(de)透(tou)氣性(xing)(xing)(xing)好，氧氣透(tou)過率在(zai)(zai)合(he)成(cheng)聚合(he)物中是(shi)較高(gao)的(de)(de)(de)(de)。此外，硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)還具有(you)(you)生理惰性(xing)(xing)(xing)、不會導(dao)致(zhi)凝血的(de)(de)(de)(de)突出特性(xing)(xing)(xing)，因(yin)此在(zai)(zai)醫用領域應用廣泛(fan)。

主要品種

硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)分(fen)類的方法很(hen)多，通常按固化(hua)前的形態(tai)分(fen)為(wei)固體(ti)(ti)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)和液體(ti)(ti)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)；按硫(liu)(liu)化(hua)溫(wen)(wen)(wen)度分(fen)為(wei)室溫(wen)(wen)(wen)硫(liu)(liu)化(hua)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)，高溫(wen)(wen)(wen)硫(liu)(liu)化(hua)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)；按所用(yong)單體(ti)(ti)的不同(tong)，可分(fen)為(wei)甲基(ji)乙烯基(ji)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)，甲基(ji)苯基(ji)乙烯基(ji)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)、氟(fu)硅(gui)(gui)，腈硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)等；按性能和用(yong)途(tu)的不同(tong)又(you)可分(fen)為(wei)通用(yong)型、超耐(nai)低溫(wen)(wen)(wen)型、超耐(nai)高溫(wen)(wen)(wen)型、高強力型、耐(nai)油型、醫用(yong)型等等。

發展史

硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠早期是(shi)由美國以三(san)氯化(hua)鐵為催化(hua)劑(ji)合(he)(he)成(cheng)的(de)。1945年，硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠產(chan)(chan)品問世。1948年，采用高比(bi)表面積的(de)氣相(xiang)法白炭黑補強的(de)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠研制成(cheng)功，使硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠的(de)性能躍升到實(shi)用階段，奠定了(le)現代硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠生(sheng)產(chan)(chan)技(ji)術的(de)基礎。從二甲基二氯硅(gui)(gui)(gui)烷(wan)合(he)(he)成(cheng)開(kai)始生(sheng)產(chan)(chan)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠的(de)國家有美國。俄羅斯、德國、日(ri)本、韓國和(he)中國等。中國硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠的(de)工業化(hua)研究始于(yu)1957年，多家研究所(suo)和(he)企業陸(lu)續開(kai)發出各種(zhong)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠。到2003年底(di)，中國硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠生(sheng)產(chan)(chan)能力(li)為135千噸，其中高溫膠100千噸。

高溫硫化硅橡膠

高(gao)溫硫(liu)(liu)化硅橡膠(jiao)是(shi)(shi)指聚(ju)硅氧(yang)烷變成(cheng)(cheng)彈(dan)性體(ti)的(de)(de)(de)過程是(shi)(shi)經過高(gao)溫（110-170℃）硫(liu)(liu)化成(cheng)(cheng)型(xing)(xing)的(de)(de)(de)。它主(zhu)要(yao)以(yi)高(gao)分(fen)子量的(de)(de)(de)聚(ju)甲基乙(yi)烯(xi)基硅氧(yang)烷為生膠(jiao)，混入補強填料(liao)、硫(liu)(liu)化劑(ji)等，在加(jia)(jia)(jia)熱加(jia)(jia)(jia)壓下硫(liu)(liu)化成(cheng)(cheng)彈(dan)性體(ti)。硅橡膠(jiao)的(de)(de)(de)補強主(zhu)要(yao)是(shi)(shi)各(ge)(ge)種類型(xing)(xing)的(de)(de)(de)白炭黑，可使硫(liu)(liu)化膠(jiao)的(de)(de)(de)強度增加(jia)(jia)(jia)數十(shi)倍(bei)。有時為了(le)降低成(cheng)(cheng)本(ben)或(huo)改善膠(jiao)料(liao)性能及賦予硫(liu)(liu)化膠(jiao)各(ge)(ge)種特(te)殊的(de)(de)(de)性能，也加(jia)(jia)(jia)入相應(ying)的(de)(de)(de)各(ge)(ge)種添加(jia)(jia)(jia)劑(ji)。硫(liu)(liu)化劑(ji)是(shi)(shi)各(ge)(ge)種有機過氧(yang)化物(wu)或(huo)加(jia)(jia)(jia)成(cheng)(cheng)反應(ying)催化劑(ji)。

加工成型方法(fa)如圖所示。一次硫化(hua)(hua)的(de)目的(de)是進(jin)行高分(fen)子鏈的(de)交聯(lian)反應(ying)；二次硫化(hua)(hua)的(de)目的(de)是進(jin)行補(bu)充交聯(lian)、驅(qu)除硫化(hua)(hua)劑分(fen)解產(chan)物(wu)和其他揮發性化(hua)(hua)合(he)物(wu)以穩定硫化(hua)(hua)膠的(de)各項性能。常用的(de)設備有開(kai)放式(shi)煉(lian)膠機(ji)(ji)、捏合(he)機(ji)(ji)及真空密煉(lian)機(ji)(ji)。

主要性能

（1）高(gao)溫(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)能。硅橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)顯著的(de)(de)特(te)征是高(gao)溫(wen)(wen)穩定性(xing)(xing)(xing)(xing)，雖然(ran)常(chang)溫(wen)(wen)下(xia)(xia)(xia)硅橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)強度僅是天然(ran)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)或某些合成橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)一半(ban)，但在200℃以上的(de)(de)高(gao)溫(wen)(wen)環(huan)境下(xia)(xia)(xia)，硅橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)仍能保持(chi)一定的(de)(de)柔韌性(xing)(xing)(xing)(xing)、回彈(dan)性(xing)(xing)(xing)(xing)和(he)表面硬度，且力學性(xing)(xing)(xing)(xing)能無(wu)(wu)明顯變化。（2）低(di)溫(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)能硅橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)玻璃化溫(wen)(wen)度一般為(wei)-70~-50℃，特(te)殊配方(fang)可達-100℃，表明其低(di)溫(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)能優(you)異。這對(dui)(dui)航空、宇(yu)航工業的(de)(de)意義重大。（3）耐(nai)候(hou)性(xing)(xing)(xing)(xing)硅橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)中(zhong)Si-O-Si鍵對(dui)(dui)氧(yang)、臭(chou)氧(yang)及(ji)紫外線等(deng)十(shi)分穩定，在不加任何添加劑的(de)(de)情況下(xia)(xia)(xia)，就具(ju)(ju)有優(you)良(liang)的(de)(de)耐(nai)候(hou)性(xing)(xing)(xing)(xing)。（4）電氣(qi)性(xing)(xing)(xing)(xing)能。硅橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)具(ju)(ju)有優(you)異的(de)(de)絕(jue)緣(yuan)性(xing)(xing)(xing)(xing)能，耐(nai)電暈性(xing)(xing)(xing)(xing)和(he)耐(nai)電弧性(xing)(xing)(xing)(xing)也非常(chang)好(hao)。（5）物理機(ji)械性(xing)(xing)(xing)(xing)能。硅橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)常(chang)溫(wen)(wen)下(xia)(xia)(xia)的(de)(de)物理機(ji)械性(xing)(xing)(xing)(xing)能比(bi)通(tong)(tong)用橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)差，但在150℃的(de)(de)高(gao)溫(wen)(wen)和(he)-50℃的(de)(de)低(di)溫(wen)(wen)下(xia)(xia)(xia)，其物理機(ji)械性(xing)(xing)(xing)(xing)能優(you)于通(tong)(tong)用橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)。（6）耐(nai)油及(ji)化學試劑性(xing)(xing)(xing)(xing)。普通(tong)(tong)硅橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)具(ju)(ju)有中(zhong)等(deng)的(de)(de)耐(nai)油、耐(nai)溶(rong)劑性(xing)(xing)(xing)(xing)能。（7）氣(qi)體(ti)透過(guo)性(xing)(xing)(xing)(xing)能。室溫(wen)(wen)下(xia)(xia)(xia)硅橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)對(dui)(dui)空氣(qi)、氮、氧(yang)、二氧(yang)化碳等(deng)氣(qi)體(ti)的(de)(de)透氣(qi)性(xing)(xing)(xing)(xing)比(bi)天然(ran)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)高(gao)出30-50倍。（8）生理惰性(xing)(xing)(xing)(xing)。硅橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)無(wu)(wu)毒，無(wu)(wu)味，無(wu)(wu)嗅(xiu)，與人體(ti)組織不粘連，具(ju)(ju)有抗凝血作用，對(dui)(dui)肌體(ti)組織的(de)(de)反(fan)應性(xing)(xing)(xing)(xing)非常(chang)少。特(te)別適合作為(wei)醫用材料。

硅橡膠的用量

據中(zhong)國(guo)(guo)(guo)汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)工業(ye)協會統計，2012年(nian)，汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)產(chan)銷分別達到1927.18萬(wan)(wan)輛(liang)和(he)1930.64萬(wan)(wan)輛(liang)，同比分別增(zeng)(zeng)長(chang)(chang)4.63%和(he)4.33%，汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)工業(ye)硅橡(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)用(yong)(yong)量約達2.0萬(wan)(wan)t。根(gen)據觀研天(tian)下的(de)(de)(de)新研究，增(zeng)(zeng)加有機硅材料在(zai)汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)零部(bu)件方面的(de)(de)(de)用(yong)(yong)量，可以大(da)幅度提(ti)(ti)高汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)的(de)(de)(de)安全性能，因此，汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)產(chan)量和(he)單車(che)(che)(che)(che)用(yong)(yong)量水平的(de)(de)(de)提(ti)(ti)高都將(jiang)推動(dong)汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)工業(ye)對硅橡(xiang)膠(jiao)需求的(de)(de)(de)增(zeng)(zeng)加。國(guo)(guo)(guo)家(jia)鼓勵(li)自主品牌(pai)的(de)(de)(de)汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)發展，關鍵汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)零部(bu)件實(shi)現自主化(hua)，《2012年(nian)度黨政機關公務(wu)用(yong)(yong)車(che)(che)(che)(che)選用(yong)(yong)車(che)(che)(che)(che)型目錄(lu)（征求意(yi)見(jian)稿(gao)）》為自主品牌(pai)擴大(da)在(zai)政府采(cai)購(gou)的(de)(de)(de)市場份(fen)額，為改變目前國(guo)(guo)(guo)內政府采(cai)購(gou)以合資品牌(pai)產(chan)品為主的(de)(de)(de)局面提(ti)(ti)供了保障。促進自主品牌(pai)發展，國(guo)(guo)(guo)產(chan)汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)業(ye)的(de)(de)(de)繁榮將(jiang)為汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)膠(jiao)的(de)(de)(de)應用(yong)(yong)提(ti)(ti)供有力保障。預(yu)測(ce)未(wei)來3年(nian)，我國(guo)(guo)(guo)室溫硫化(hua)硅橡(xiang)膠(jiao)在(zai)汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)行業(ye)將(jiang)以年(nian)均20%增(zeng)(zeng)長(chang)(chang)。

此外，硅(gui)橡膠(jiao)是重要的(de)非石(shi)(shi)油(you)基(ji)合成橡膠(jiao)，約占非石(shi)(shi)油(you)基(ji)合成橡膠(jiao)消費量的(de)98%。但因為石(shi)(shi)油(you)價格的(de)大幅上漲(zhang)，同(tong)時我國在(zai)硅(gui)橡膠(jiao)的(de)關鍵原(yuan)料(liao)有(you)機(ji)硅(gui)單(dan)體(ti)(ti)的(de)生產(chan)技(ji)術方(fang)面取得突(tu)破，有(you)機(ji)硅(gui)單(dan)體(ti)(ti)的(de)生產(chan)技(ji)術在(zai)2005年(nian)(nian)前被幾家跨國公司(si)壟斷(duan)，但目前我國已發展(zhan)成為全(quan)球有(you)機(ji)硅(gui)單(dan)體(ti)(ti)第1大國，這(zhe)2個(ge)方(fang)面原(yuan)因使(shi)硅(gui)橡膠(jiao)的(de)價格從(cong)2011年(nian)(nian)起開(kai)始(shi)低于石(shi)(shi)油(you)基(ji)合成橡膠(jiao)，僅(jin)約為大宗石(shi)(shi)油(you)基(ji)橡膠(jiao)的(de)80%～90%，成為廉價的(de)合成橡膠(jiao)，并開(kai)始(shi)大規模替代石(shi)(shi)油(you)基(ji)合成橡膠(jiao)。這(zhe)將極大拓展(zhan)有(you)機(ji)硅(gui)產(chan)業(ye)的(de)市場(chang)空間，同(tong)時將帶動(dong)硅(gui)油(you)、硅(gui)烷(wan)偶(ou)聯劑和硅(gui)樹脂等其他有(you)機(ji)硅(gui)產(chan)品的(de)消費。