硅橡膠是指主鏈由硅(gui)(gui)和氧原(yuan)子交替構成(cheng)，硅(gui)(gui)原(yuan)子上通常連有兩(liang)個(ge)有機基(ji)團的(de)(de)(de)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)。普通的(de)(de)(de)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)主要由含甲基(ji)和少量乙烯(xi)基(ji)的(de)(de)(de)硅(gui)(gui)氧鏈節組成(cheng)。苯(ben)(ben)基(ji)的(de)(de)(de)引(yin)入(ru)(ru)可(ke)提(ti)(ti)高(gao)(gao)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)耐(nai)(nai)高(gao)(gao)、低溫性(xing)能(neng)(neng)(neng)，三氟丙(bing)基(ji)及氰基(ji)的(de)(de)(de)引(yin)入(ru)(ru)則(ze)可(ke)提(ti)(ti)高(gao)(gao)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)耐(nai)(nai)溫及耐(nai)(nai)油性(xing)能(neng)(neng)(neng)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)耐(nai)(nai)低溫性(xing)能(neng)(neng)(neng)良好，一般在-55℃下仍能(neng)(neng)(neng)工作。引(yin)入(ru)(ru)苯(ben)(ben)基(ji)后，可(ke)達(da)-73℃。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)耐(nai)(nai)熱性(xing)能(neng)(neng)(neng)也很(hen)突(tu)出，在180℃下可(ke)長(chang)期工作，稍高(gao)(gao)于200℃也能(neng)(neng)(neng)承受(shou)數周(zhou)或更長(chang)時間仍有彈性(xing)，瞬時可(ke)耐(nai)(nai)300℃以(yi)上的(de)(de)(de)高(gao)(gao)溫。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)透氣(qi)性(xing)好，氧氣(qi)透過(guo)率在合成(cheng)聚合物中是較高(gao)(gao)的(de)(de)(de)。此外，硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)還具有生理(li)惰(duo)性(xing)、不會(hui)導致凝血的(de)(de)(de)突(tu)出特性(xing)，因此在醫用領域應用廣泛。

主要品種

硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)分(fen)類的(de)方法很(hen)多，通(tong)常按(an)固化前的(de)形態分(fen)為固體硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)和液體硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)；按(an)硫(liu)化溫(wen)(wen)(wen)度分(fen)為室(shi)溫(wen)(wen)(wen)硫(liu)化硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)，高(gao)溫(wen)(wen)(wen)硫(liu)化硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)；按(an)所用單體的(de)不同，可(ke)(ke)分(fen)為甲基乙烯基硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)，甲基苯基乙烯基硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)、氟硅(gui)(gui)，腈硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)等(deng)；按(an)性能和用途的(de)不同又可(ke)(ke)分(fen)為通(tong)用型(xing)(xing)、超耐低溫(wen)(wen)(wen)型(xing)(xing)、超耐高(gao)溫(wen)(wen)(wen)型(xing)(xing)、高(gao)強力(li)型(xing)(xing)、耐油型(xing)(xing)、醫用型(xing)(xing)等(deng)等(deng)。

發展史

硅(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)早期是由美國(guo)(guo)以三氯化(hua)(hua)鐵為(wei)催化(hua)(hua)劑(ji)合成(cheng)的(de)(de)。1945年，硅(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)產(chan)品問(wen)世。1948年，采(cai)用(yong)高(gao)比表(biao)面積的(de)(de)氣相法白炭黑補強的(de)(de)硅(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)研制成(cheng)功，使(shi)硅(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)性能躍升(sheng)到(dao)實用(yong)階段(duan)，奠(dian)定(ding)了現代(dai)硅(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)生(sheng)(sheng)產(chan)技術的(de)(de)基礎。從二甲基二氯硅(gui)(gui)烷合成(cheng)開始生(sheng)(sheng)產(chan)硅(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)國(guo)(guo)家(jia)有美國(guo)(guo)。俄羅斯、德(de)國(guo)(guo)、日本、韓國(guo)(guo)和中國(guo)(guo)等。中國(guo)(guo)硅(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)工業(ye)(ye)化(hua)(hua)研究(jiu)始于1957年，多家(jia)研究(jiu)所和企業(ye)(ye)陸(lu)續開發出各種硅(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)。到(dao)2003年底，中國(guo)(guo)硅(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)生(sheng)(sheng)產(chan)能力(li)為(wei)135千(qian)噸(dun)，其中高(gao)溫膠(jiao)(jiao)(jiao)100千(qian)噸(dun)。

高溫硫化硅橡膠

高(gao)溫硫(liu)(liu)(liu)化(hua)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)是(shi)指聚(ju)硅(gui)(gui)氧(yang)烷(wan)變(bian)成彈性體(ti)的(de)(de)過程是(shi)經過高(gao)溫（110-170℃）硫(liu)(liu)(liu)化(hua)成型的(de)(de)。它(ta)主要以高(gao)分子量的(de)(de)聚(ju)甲基乙烯(xi)基硅(gui)(gui)氧(yang)烷(wan)為(wei)生膠(jiao)(jiao)(jiao)，混入補強填料、硫(liu)(liu)(liu)化(hua)劑(ji)等，在加熱加壓下硫(liu)(liu)(liu)化(hua)成彈性體(ti)。硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)補強主要是(shi)各種類(lei)型的(de)(de)白炭黑(hei)，可使硫(liu)(liu)(liu)化(hua)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)強度增加數十倍。有時為(wei)了降低(di)成本或改善膠(jiao)(jiao)(jiao)料性能及賦予硫(liu)(liu)(liu)化(hua)膠(jiao)(jiao)(jiao)各種特(te)殊的(de)(de)性能，也加入相(xiang)應(ying)的(de)(de)各種添加劑(ji)。硫(liu)(liu)(liu)化(hua)劑(ji)是(shi)各種有機過氧(yang)化(hua)物或加成反應(ying)催化(hua)劑(ji)。

加工成型方法(fa)如(ru)圖所示。一次(ci)硫(liu)(liu)化的(de)(de)目的(de)(de)是進(jin)行高分子鏈(lian)的(de)(de)交聯反應；二次(ci)硫(liu)(liu)化的(de)(de)目的(de)(de)是進(jin)行補(bu)充交聯、驅除硫(liu)(liu)化劑分解產物和其他揮發性化合(he)物以穩定硫(liu)(liu)化膠(jiao)(jiao)的(de)(de)各項性能。常用的(de)(de)設備有開放式煉(lian)(lian)膠(jiao)(jiao)機(ji)、捏合(he)機(ji)及真空密煉(lian)(lian)機(ji)。

主要性能

（1）高(gao)(gao)溫(wen)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)。硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)顯著的(de)(de)(de)(de)特(te)征是高(gao)(gao)溫(wen)穩定(ding)性(xing)(xing)(xing)，雖然(ran)常溫(wen)下(xia)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)(de)強度僅(jin)是天(tian)(tian)然(ran)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)或(huo)某些合成橡(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)(de)一半，但在200℃以上的(de)(de)(de)(de)高(gao)(gao)溫(wen)環境(jing)下(xia)，硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)仍能(neng)(neng)(neng)(neng)保持(chi)一定(ding)的(de)(de)(de)(de)柔韌性(xing)(xing)(xing)、回(hui)彈性(xing)(xing)(xing)和(he)表面(mian)硬(ying)度，且力(li)學性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)無明顯變化(hua)。（2）低溫(wen)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)(de)玻璃化(hua)溫(wen)度一般為(wei)-70~-50℃，特(te)殊配方可(ke)達(da)-100℃，表明其低溫(wen)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)優異(yi)。這對(dui)航(hang)空(kong)、宇航(hang)工業的(de)(de)(de)(de)意義重大。（3）耐候性(xing)(xing)(xing)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)中Si-O-Si鍵(jian)對(dui)氧、臭氧及紫外線等十分(fen)穩定(ding)，在不加任何添加劑的(de)(de)(de)(de)情況下(xia)，就具(ju)(ju)有優良的(de)(de)(de)(de)耐候性(xing)(xing)(xing)。（4）電氣(qi)(qi)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)。硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)具(ju)(ju)有優異(yi)的(de)(de)(de)(de)絕緣性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)，耐電暈性(xing)(xing)(xing)和(he)耐電弧(hu)性(xing)(xing)(xing)也非常好。（5）物理機(ji)(ji)(ji)械(xie)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)。硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)常溫(wen)下(xia)的(de)(de)(de)(de)物理機(ji)(ji)(ji)械(xie)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)比通(tong)用(yong)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)差，但在150℃的(de)(de)(de)(de)高(gao)(gao)溫(wen)和(he)-50℃的(de)(de)(de)(de)低溫(wen)下(xia)，其物理機(ji)(ji)(ji)械(xie)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)優于通(tong)用(yong)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)。（6）耐油及化(hua)學試劑性(xing)(xing)(xing)。普通(tong)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)具(ju)(ju)有中等的(de)(de)(de)(de)耐油、耐溶劑性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)。（7）氣(qi)(qi)體(ti)透過性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)。室(shi)溫(wen)下(xia)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)對(dui)空(kong)氣(qi)(qi)、氮、氧、二氧化(hua)碳等氣(qi)(qi)體(ti)的(de)(de)(de)(de)透氣(qi)(qi)性(xing)(xing)(xing)比天(tian)(tian)然(ran)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)高(gao)(gao)出30-50倍。（8）生理惰性(xing)(xing)(xing)。硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)無毒，無味，無嗅(xiu)，與人體(ti)組(zu)織不粘(zhan)連，具(ju)(ju)有抗凝(ning)血(xue)作(zuo)用(yong)，對(dui)肌體(ti)組(zu)織的(de)(de)(de)(de)反應(ying)性(xing)(xing)(xing)非常少(shao)。特(te)別適(shi)合作(zuo)為(wei)醫用(yong)材料。

硅橡膠的用量

據(ju)中國汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)工(gong)業協會(hui)統計(ji)，2012年(nian)(nian)，汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)產(chan)銷(xiao)分別達到1927.18萬(wan)(wan)輛(liang)和1930.64萬(wan)(wan)輛(liang)，同比分別增長4.63%和4.33%，汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)工(gong)業硅(gui)(gui)橡膠(jiao)的(de)用(yong)量(liang)約達2.0萬(wan)(wan)t。根(gen)據(ju)觀研(yan)天下(xia)的(de)新研(yan)究，增加有(you)機(ji)硅(gui)(gui)材料(liao)在汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)零部(bu)件(jian)方面的(de)用(yong)量(liang)，可以(yi)大(da)幅度(du)提(ti)高(gao)(gao)汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)的(de)安全性能，因此，汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)產(chan)量(liang)和單車(che)(che)(che)用(yong)量(liang)水平的(de)提(ti)高(gao)(gao)都(dou)將(jiang)推動汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)工(gong)業對(dui)硅(gui)(gui)橡膠(jiao)需求的(de)增加。國家鼓勵自(zi)主(zhu)品(pin)牌(pai)的(de)汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)發(fa)展(zhan)，關(guan)鍵汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)零部(bu)件(jian)實現(xian)自(zi)主(zhu)化，《2012年(nian)(nian)度(du)黨政機(ji)關(guan)公務用(yong)車(che)(che)(che)選用(yong)車(che)(che)(che)型目(mu)錄（征求意見稿(gao)）》為自(zi)主(zhu)品(pin)牌(pai)擴大(da)在政府采購的(de)市場份額(e)，為改變目(mu)前國內政府采購以(yi)合資品(pin)牌(pai)產(chan)品(pin)為主(zhu)的(de)局面提(ti)供了保障。促進自(zi)主(zhu)品(pin)牌(pai)發(fa)展(zhan)，國產(chan)汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)業的(de)繁榮將(jiang)為汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)膠(jiao)的(de)應用(yong)提(ti)供有(you)力保障。預測未來3年(nian)(nian)，我國室溫硫化硅(gui)(gui)橡膠(jiao)在汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)行業將(jiang)以(yi)年(nian)(nian)均(jun)20%增長。

此外，硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)是重要(yao)的(de)非(fei)(fei)石(shi)(shi)油(you)(you)基(ji)(ji)合(he)成(cheng)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)，約占(zhan)非(fei)(fei)石(shi)(shi)油(you)(you)基(ji)(ji)合(he)成(cheng)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)消費量(liang)的(de)98%。但因(yin)為(wei)石(shi)(shi)油(you)(you)價格的(de)大(da)幅(fu)上漲，同時我國在硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)關鍵原料有(you)機硅(gui)單體(ti)的(de)生(sheng)產技術(shu)方(fang)(fang)面(mian)取得突破，有(you)機硅(gui)單體(ti)的(de)生(sheng)產技術(shu)在2005年前(qian)被幾家跨國公司壟(long)斷，但目前(qian)我國已發展(zhan)成(cheng)為(wei)全球有(you)機硅(gui)單體(ti)第1大(da)國，這2個方(fang)(fang)面(mian)原因(yin)使硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)價格從2011年起開始低于石(shi)(shi)油(you)(you)基(ji)(ji)合(he)成(cheng)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)，僅約為(wei)大(da)宗石(shi)(shi)油(you)(you)基(ji)(ji)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)80%～90%，成(cheng)為(wei)廉(lian)價的(de)合(he)成(cheng)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)，并開始大(da)規模替代石(shi)(shi)油(you)(you)基(ji)(ji)合(he)成(cheng)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)。這將(jiang)極(ji)大(da)拓(tuo)展(zhan)有(you)機硅(gui)產業(ye)的(de)市場(chang)空(kong)間，同時將(jiang)帶(dai)動(dong)硅(gui)油(you)(you)、硅(gui)烷偶聯(lian)劑和硅(gui)樹(shu)脂等其他(ta)有(you)機硅(gui)產品(pin)的(de)消費。