硅橡膠是指主鏈由硅(gui)(gui)(gui)和(he)氧(yang)原子(zi)交替(ti)構成，硅(gui)(gui)(gui)原子(zi)上通(tong)常連(lian)有(you)兩個有(you)機基(ji)團的(de)橡(xiang)膠。普通(tong)的(de)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠主要由含甲基(ji)和(he)少量乙(yi)烯(xi)基(ji)的(de)硅(gui)(gui)(gui)氧(yang)鏈節(jie)組成。苯基(ji)的(de)引入可(ke)提高(gao)(gao)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠的(de)耐(nai)(nai)高(gao)(gao)、低溫性(xing)(xing)能，三氟丙(bing)基(ji)及氰基(ji)的(de)引入則可(ke)提高(gao)(gao)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠的(de)耐(nai)(nai)溫及耐(nai)(nai)油性(xing)(xing)能。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠耐(nai)(nai)低溫性(xing)(xing)能良好，一般在(zai)(zai)-55℃下仍能工(gong)作(zuo)(zuo)。引入苯基(ji)后，可(ke)達-73℃。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠的(de)耐(nai)(nai)熱(re)性(xing)(xing)能也很突出(chu)，在(zai)(zai)180℃下可(ke)長期(qi)工(gong)作(zuo)(zuo)，稍高(gao)(gao)于(yu)200℃也能承受數周或更長時(shi)間仍有(you)彈(dan)性(xing)(xing)，瞬時(shi)可(ke)耐(nai)(nai)300℃以上的(de)高(gao)(gao)溫。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠的(de)透氣(qi)性(xing)(xing)好，氧(yang)氣(qi)透過率(lv)在(zai)(zai)合成聚合物(wu)中是較高(gao)(gao)的(de)。此外，硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠還具有(you)生理(li)惰性(xing)(xing)、不會導致凝血的(de)突出(chu)特性(xing)(xing)，因此在(zai)(zai)醫(yi)用領域應用廣(guang)泛(fan)。

主要品種

硅(gui)橡膠(jiao)分(fen)(fen)類(lei)的(de)方法很多，通常按(an)固化(hua)(hua)前的(de)形態分(fen)(fen)為固體硅(gui)橡膠(jiao)和液體硅(gui)橡膠(jiao)；按(an)硫化(hua)(hua)溫(wen)(wen)度分(fen)(fen)為室溫(wen)(wen)硫化(hua)(hua)硅(gui)橡膠(jiao)，高溫(wen)(wen)硫化(hua)(hua)硅(gui)橡膠(jiao)；按(an)所用(yong)單體的(de)不(bu)同(tong)，可(ke)分(fen)(fen)為甲基(ji)乙烯(xi)基(ji)硅(gui)橡膠(jiao)，甲基(ji)苯基(ji)乙烯(xi)基(ji)硅(gui)橡膠(jiao)、氟硅(gui)，腈(jing)硅(gui)橡膠(jiao)等(deng)；按(an)性能和用(yong)途的(de)不(bu)同(tong)又可(ke)分(fen)(fen)為通用(yong)型(xing)、超耐(nai)低溫(wen)(wen)型(xing)、超耐(nai)高溫(wen)(wen)型(xing)、高強力型(xing)、耐(nai)油型(xing)、醫用(yong)型(xing)等(deng)等(deng)。

發展史

硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)早(zao)期(qi)是由美(mei)國(guo)(guo)(guo)以三氯(lv)化鐵為催化劑合成(cheng)的(de)。1945年，硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)產(chan)品(pin)問世。1948年，采(cai)用高比表面積(ji)的(de)氣(qi)相法白炭黑補強的(de)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)研制成(cheng)功，使硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)性能躍升(sheng)到實(shi)用階段，奠(dian)定了現代硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)生產(chan)技(ji)術的(de)基礎。從二(er)甲基二(er)氯(lv)硅(gui)(gui)烷合成(cheng)開(kai)(kai)始生產(chan)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)國(guo)(guo)(guo)家有美(mei)國(guo)(guo)(guo)。俄羅斯、德國(guo)(guo)(guo)、日本、韓國(guo)(guo)(guo)和中國(guo)(guo)(guo)等。中國(guo)(guo)(guo)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)工業(ye)化研究始于1957年，多家研究所和企業(ye)陸續開(kai)(kai)發(fa)出各種(zhong)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)。到2003年底，中國(guo)(guo)(guo)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)生產(chan)能力(li)為135千噸，其中高溫膠(jiao)(jiao)100千噸。

高溫硫化硅橡膠

高溫硫(liu)化(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)硅橡膠(jiao)(jiao)是(shi)指聚硅氧(yang)烷變成(cheng)彈性體的(de)(de)過程是(shi)經過高溫（110-170℃）硫(liu)化(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)成(cheng)型的(de)(de)。它主要(yao)以高分子(zi)量(liang)的(de)(de)聚甲基乙烯基硅氧(yang)烷為(wei)生膠(jiao)(jiao)，混入(ru)補強填料、硫(liu)化(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)劑(ji)等，在加熱(re)加壓(ya)下硫(liu)化(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)成(cheng)彈性體。硅橡膠(jiao)(jiao)的(de)(de)補強主要(yao)是(shi)各(ge)種(zhong)類型的(de)(de)白炭黑，可(ke)使硫(liu)化(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)強度增加數十(shi)倍。有時為(wei)了降(jiang)低成(cheng)本(ben)或改善膠(jiao)(jiao)料性能(neng)及賦予硫(liu)化(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)膠(jiao)(jiao)各(ge)種(zhong)特(te)殊(shu)的(de)(de)性能(neng)，也加入(ru)相應的(de)(de)各(ge)種(zhong)添加劑(ji)。硫(liu)化(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)劑(ji)是(shi)各(ge)種(zhong)有機(ji)過氧(yang)化(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)物或加成(cheng)反應催化(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)劑(ji)。

加工成型方法(fa)如(ru)圖所示。一次(ci)硫化(hua)的(de)目(mu)的(de)是進(jin)行(xing)高(gao)分子(zi)鏈的(de)交(jiao)聯反(fan)應；二次(ci)硫化(hua)的(de)目(mu)的(de)是進(jin)行(xing)補充交(jiao)聯、驅(qu)除硫化(hua)劑分解(jie)產物(wu)和其他(ta)揮(hui)發性化(hua)合物(wu)以穩(wen)定硫化(hua)膠的(de)各項性能(neng)。常用的(de)設備有(you)開放式(shi)煉膠機(ji)(ji)、捏合機(ji)(ji)及真空密煉機(ji)(ji)。

主要性能

（1）高(gao)溫(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)顯(xian)著的(de)(de)特征是高(gao)溫(wen)穩定性(xing)(xing)(xing)(xing)，雖(sui)然(ran)(ran)常(chang)(chang)溫(wen)下(xia)(xia)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)強度僅是天(tian)然(ran)(ran)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)或某(mou)些(xie)合成橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)一(yi)半，但(dan)在(zai)200℃以上的(de)(de)高(gao)溫(wen)環境(jing)下(xia)(xia)，硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)仍能(neng)(neng)保(bao)持一(yi)定的(de)(de)柔韌(ren)性(xing)(xing)(xing)(xing)、回彈性(xing)(xing)(xing)(xing)和(he)表面硬度，且力(li)學(xue)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)無明(ming)顯(xian)變(bian)化(hua)。（2）低溫(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)玻(bo)璃化(hua)溫(wen)度一(yi)般為(wei)-70~-50℃，特殊配(pei)方可達-100℃，表明(ming)其(qi)低溫(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)優異(yi)。這對(dui)航空(kong)、宇航工業的(de)(de)意(yi)義重大。（3）耐(nai)(nai)候(hou)(hou)性(xing)(xing)(xing)(xing)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)中(zhong)Si-O-Si鍵對(dui)氧(yang)(yang)、臭氧(yang)(yang)及紫外線等(deng)十分穩定，在(zai)不加任何添加劑的(de)(de)情(qing)況下(xia)(xia)，就(jiu)具(ju)有優良(liang)的(de)(de)耐(nai)(nai)候(hou)(hou)性(xing)(xing)(xing)(xing)。（4）電氣(qi)(qi)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)具(ju)有優異(yi)的(de)(de)絕緣性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)，耐(nai)(nai)電暈(yun)性(xing)(xing)(xing)(xing)和(he)耐(nai)(nai)電弧性(xing)(xing)(xing)(xing)也非常(chang)(chang)好。（5）物(wu)理(li)機械(xie)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)常(chang)(chang)溫(wen)下(xia)(xia)的(de)(de)物(wu)理(li)機械(xie)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)比(bi)通用橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)差(cha)，但(dan)在(zai)150℃的(de)(de)高(gao)溫(wen)和(he)-50℃的(de)(de)低溫(wen)下(xia)(xia)，其(qi)物(wu)理(li)機械(xie)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)優于通用橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)。（6）耐(nai)(nai)油及化(hua)學(xue)試劑性(xing)(xing)(xing)(xing)。普通硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)具(ju)有中(zhong)等(deng)的(de)(de)耐(nai)(nai)油、耐(nai)(nai)溶劑性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。（7）氣(qi)(qi)體(ti)透(tou)過性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。室溫(wen)下(xia)(xia)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)對(dui)空(kong)氣(qi)(qi)、氮、氧(yang)(yang)、二氧(yang)(yang)化(hua)碳等(deng)氣(qi)(qi)體(ti)的(de)(de)透(tou)氣(qi)(qi)性(xing)(xing)(xing)(xing)比(bi)天(tian)然(ran)(ran)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)高(gao)出30-50倍。（8）生(sheng)理(li)惰性(xing)(xing)(xing)(xing)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)無毒，無味，無嗅，與人體(ti)組織不粘連，具(ju)有抗(kang)凝(ning)血作用，對(dui)肌體(ti)組織的(de)(de)反應性(xing)(xing)(xing)(xing)非常(chang)(chang)少。特別適合作為(wei)醫用材料。

硅橡膠的用量

據(ju)中國(guo)汽(qi)車(che)(che)工業(ye)協會統計，2012年(nian)，汽(qi)車(che)(che)產銷分(fen)別達(da)到1927.18萬(wan)(wan)輛(liang)和1930.64萬(wan)(wan)輛(liang)，同比(bi)分(fen)別增長4.63%和4.33%，汽(qi)車(che)(che)工業(ye)硅(gui)橡膠的(de)(de)用(yong)(yong)(yong)量約達(da)2.0萬(wan)(wan)t。根(gen)據(ju)觀研天(tian)下(xia)的(de)(de)新(xin)研究，增加有機硅(gui)材料在汽(qi)車(che)(che)零(ling)部件(jian)方面(mian)的(de)(de)用(yong)(yong)(yong)量，可以(yi)大(da)幅(fu)度(du)提(ti)高(gao)汽(qi)車(che)(che)的(de)(de)安全性(xing)能，因此，汽(qi)車(che)(che)產量和單車(che)(che)用(yong)(yong)(yong)量水平的(de)(de)提(ti)高(gao)都將(jiang)推(tui)動汽(qi)車(che)(che)工業(ye)對硅(gui)橡膠需求的(de)(de)增加。國(guo)家(jia)鼓勵自主(zhu)品(pin)(pin)牌(pai)的(de)(de)汽(qi)車(che)(che)發(fa)展，關鍵汽(qi)車(che)(che)零(ling)部件(jian)實現自主(zhu)化，《2012年(nian)度(du)黨政機關公務用(yong)(yong)(yong)車(che)(che)選用(yong)(yong)(yong)車(che)(che)型目錄（征求意見稿）》為(wei)(wei)(wei)自主(zhu)品(pin)(pin)牌(pai)擴大(da)在政府采(cai)購(gou)的(de)(de)市場份額，為(wei)(wei)(wei)改(gai)變目前(qian)國(guo)內(nei)政府采(cai)購(gou)以(yi)合(he)資品(pin)(pin)牌(pai)產品(pin)(pin)為(wei)(wei)(wei)主(zhu)的(de)(de)局面(mian)提(ti)供了(le)保障(zhang)。促進自主(zhu)品(pin)(pin)牌(pai)發(fa)展，國(guo)產汽(qi)車(che)(che)業(ye)的(de)(de)繁榮將(jiang)為(wei)(wei)(wei)汽(qi)車(che)(che)膠的(de)(de)應用(yong)(yong)(yong)提(ti)供有力保障(zhang)。預測未來3年(nian)，我國(guo)室溫硫(liu)化硅(gui)橡膠在汽(qi)車(che)(che)行業(ye)將(jiang)以(yi)年(nian)均20%增長。

此(ci)外，硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)是重(zhong)要的(de)非石(shi)(shi)油(you)基(ji)(ji)(ji)合成(cheng)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)，約占非石(shi)(shi)油(you)基(ji)(ji)(ji)合成(cheng)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)消費量的(de)98%。但因(yin)為(wei)石(shi)(shi)油(you)價(jia)(jia)格的(de)大幅上漲(zhang)，同時我(wo)國(guo)(guo)在硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)關鍵原(yuan)料有(you)(you)機硅(gui)(gui)單(dan)體(ti)的(de)生產(chan)技術(shu)方面取(qu)得突破(po)，有(you)(you)機硅(gui)(gui)單(dan)體(ti)的(de)生產(chan)技術(shu)在2005年(nian)前(qian)被幾家(jia)跨國(guo)(guo)公(gong)司壟斷，但目(mu)前(qian)我(wo)國(guo)(guo)已發展(zhan)成(cheng)為(wei)全球有(you)(you)機硅(gui)(gui)單(dan)體(ti)第1大國(guo)(guo)，這(zhe)2個(ge)方面原(yuan)因(yin)使硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)價(jia)(jia)格從2011年(nian)起開始(shi)低(di)于石(shi)(shi)油(you)基(ji)(ji)(ji)合成(cheng)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)，僅約為(wei)大宗石(shi)(shi)油(you)基(ji)(ji)(ji)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)80%～90%，成(cheng)為(wei)廉價(jia)(jia)的(de)合成(cheng)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)，并開始(shi)大規模替代石(shi)(shi)油(you)基(ji)(ji)(ji)合成(cheng)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)。這(zhe)將極大拓(tuo)展(zhan)有(you)(you)機硅(gui)(gui)產(chan)業(ye)的(de)市場空間，同時將帶(dai)動(dong)硅(gui)(gui)油(you)、硅(gui)(gui)烷偶(ou)聯劑和硅(gui)(gui)樹脂等其他有(you)(you)機硅(gui)(gui)產(chan)品的(de)消費。