硅橡膠是(shi)指主(zhu)鏈由硅(gui)和(he)氧原子(zi)交替構(gou)成，硅(gui)原子(zi)上(shang)通(tong)常連有兩個有機(ji)基(ji)團的(de)(de)橡(xiang)(xiang)膠。普通(tong)的(de)(de)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠主(zhu)要由含甲(jia)基(ji)和(he)少(shao)量(liang)乙烯基(ji)的(de)(de)硅(gui)氧鏈節(jie)組成。苯基(ji)的(de)(de)引(yin)入可(ke)提高硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠的(de)(de)耐(nai)(nai)高、低(di)溫(wen)(wen)性(xing)能，三氟(fu)丙基(ji)及氰基(ji)的(de)(de)引(yin)入則可(ke)提高硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠的(de)(de)耐(nai)(nai)溫(wen)(wen)及耐(nai)(nai)油性(xing)能。硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠耐(nai)(nai)低(di)溫(wen)(wen)性(xing)能良好，一般在-55℃下仍(reng)能工作。引(yin)入苯基(ji)后，可(ke)達(da)-73℃。硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠的(de)(de)耐(nai)(nai)熱性(xing)能也很突出(chu)，在180℃下可(ke)長期工作，稍高于200℃也能承受數(shu)周或更長時(shi)間(jian)仍(reng)有彈性(xing)，瞬時(shi)可(ke)耐(nai)(nai)300℃以(yi)上(shang)的(de)(de)高溫(wen)(wen)。硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠的(de)(de)透氣(qi)性(xing)好，氧氣(qi)透過(guo)率在合成聚合物中是(shi)較高的(de)(de)。此外(wai)，硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠還(huan)具有生理惰性(xing)、不會導致凝血的(de)(de)突出(chu)特性(xing)，因此在醫用(yong)領(ling)域應用(yong)廣(guang)泛。

主要品種

硅(gui)(gui)橡(xiang)膠分類的方法很多，通(tong)常按固化(hua)前(qian)的形(xing)態分為(wei)固體硅(gui)(gui)橡(xiang)膠和液體硅(gui)(gui)橡(xiang)膠；按硫(liu)化(hua)溫(wen)(wen)度分為(wei)室(shi)溫(wen)(wen)硫(liu)化(hua)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠，高(gao)溫(wen)(wen)硫(liu)化(hua)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠；按所用單體的不同(tong)，可分為(wei)甲(jia)基(ji)乙烯基(ji)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠，甲(jia)基(ji)苯基(ji)乙烯基(ji)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠、氟硅(gui)(gui)，腈硅(gui)(gui)橡(xiang)膠等(deng)；按性能和用途的不同(tong)又(you)可分為(wei)通(tong)用型、超(chao)耐低溫(wen)(wen)型、超(chao)耐高(gao)溫(wen)(wen)型、高(gao)強(qiang)力型、耐油型、醫用型等(deng)等(deng)。

發展史

硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)早(zao)期是(shi)由美國(guo)(guo)(guo)(guo)以三氯(lv)化鐵為(wei)催化劑(ji)合成的(de)。1945年，硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)產(chan)品問世。1948年，采用(yong)高(gao)比(bi)表(biao)面積(ji)的(de)氣相法(fa)白炭黑補強的(de)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)研制成功，使硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)性能(neng)躍升到實用(yong)階段(duan)，奠(dian)定了(le)現代硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)生產(chan)技術的(de)基(ji)礎。從二甲基(ji)二氯(lv)硅(gui)(gui)(gui)烷合成開(kai)始生產(chan)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)國(guo)(guo)(guo)(guo)家有(you)美國(guo)(guo)(guo)(guo)。俄羅斯、德(de)國(guo)(guo)(guo)(guo)、日(ri)本、韓國(guo)(guo)(guo)(guo)和中國(guo)(guo)(guo)(guo)等(deng)。中國(guo)(guo)(guo)(guo)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)工業(ye)化研究(jiu)始于1957年，多家研究(jiu)所(suo)和企業(ye)陸續開(kai)發出各(ge)種硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)。到2003年底，中國(guo)(guo)(guo)(guo)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)生產(chan)能(neng)力(li)為(wei)135千(qian)噸(dun)(dun)，其中高(gao)溫膠(jiao)(jiao)(jiao)100千(qian)噸(dun)(dun)。

高溫硫化硅橡膠

高溫硫(liu)化(hua)硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)是(shi)指聚硅(gui)氧烷(wan)變成(cheng)(cheng)彈性(xing)(xing)體(ti)的(de)過(guo)程是(shi)經(jing)過(guo)高溫（110-170℃）硫(liu)化(hua)成(cheng)(cheng)型(xing)的(de)。它主(zhu)要以高分子量的(de)聚甲基(ji)乙烯基(ji)硅(gui)氧烷(wan)為生膠(jiao)(jiao)，混入補強填料、硫(liu)化(hua)劑等，在加(jia)熱加(jia)壓(ya)下硫(liu)化(hua)成(cheng)(cheng)彈性(xing)(xing)體(ti)。硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)的(de)補強主(zhu)要是(shi)各種(zhong)類型(xing)的(de)白炭黑(hei)，可使硫(liu)化(hua)膠(jiao)(jiao)的(de)強度增加(jia)數十(shi)倍。有(you)時為了降低(di)成(cheng)(cheng)本或改善膠(jiao)(jiao)料性(xing)(xing)能及賦(fu)予(yu)硫(liu)化(hua)膠(jiao)(jiao)各種(zhong)特殊的(de)性(xing)(xing)能，也加(jia)入相應(ying)的(de)各種(zhong)添加(jia)劑。硫(liu)化(hua)劑是(shi)各種(zhong)有(you)機過(guo)氧化(hua)物或加(jia)成(cheng)(cheng)反(fan)應(ying)催化(hua)劑。

加工成(cheng)型方法如圖所示。一次硫(liu)化的(de)(de)(de)目的(de)(de)(de)是進(jin)(jin)行高(gao)分子鏈的(de)(de)(de)交聯(lian)反(fan)應；二(er)次硫(liu)化的(de)(de)(de)目的(de)(de)(de)是進(jin)(jin)行補充交聯(lian)、驅除硫(liu)化劑分解(jie)產物和其他揮發性化合物以穩定硫(liu)化膠的(de)(de)(de)各項性能(neng)。常用的(de)(de)(de)設備有開放式煉膠機、捏(nie)合機及真空密煉機。

主要性能

（1）高(gao)(gao)溫(wen)(wen)(wen)性(xing)(xing)能(neng)(neng)。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)顯(xian)著的(de)(de)特征是高(gao)(gao)溫(wen)(wen)(wen)穩(wen)(wen)定性(xing)(xing)，雖然(ran)(ran)常溫(wen)(wen)(wen)下(xia)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)強度僅是天(tian)然(ran)(ran)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)或某(mou)些合成橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)一半，但在200℃以上的(de)(de)高(gao)(gao)溫(wen)(wen)(wen)環境(jing)下(xia)，硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)仍能(neng)(neng)保持一定的(de)(de)柔(rou)韌性(xing)(xing)、回彈性(xing)(xing)和表(biao)面硬度，且力學(xue)(xue)性(xing)(xing)能(neng)(neng)無明顯(xian)變化(hua)。（2）低(di)溫(wen)(wen)(wen)性(xing)(xing)能(neng)(neng)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)玻璃化(hua)溫(wen)(wen)(wen)度一般(ban)為-70~-50℃，特殊配方(fang)可達-100℃，表(biao)明其低(di)溫(wen)(wen)(wen)性(xing)(xing)能(neng)(neng)優異(yi)。這對航空(kong)、宇(yu)航工業(ye)的(de)(de)意義重(zhong)大(da)。（3）耐(nai)候性(xing)(xing)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)中(zhong)Si-O-Si鍵(jian)對氧、臭氧及(ji)(ji)紫外線等十分穩(wen)(wen)定，在不加任何添加劑的(de)(de)情況下(xia)，就具有優良(liang)的(de)(de)耐(nai)候性(xing)(xing)。（4）電(dian)氣(qi)(qi)性(xing)(xing)能(neng)(neng)。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)具有優異(yi)的(de)(de)絕緣性(xing)(xing)能(neng)(neng)，耐(nai)電(dian)暈(yun)性(xing)(xing)和耐(nai)電(dian)弧性(xing)(xing)也非常好。（5）物(wu)理(li)機械(xie)性(xing)(xing)能(neng)(neng)。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)常溫(wen)(wen)(wen)下(xia)的(de)(de)物(wu)理(li)機械(xie)性(xing)(xing)能(neng)(neng)比(bi)通(tong)(tong)用橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)差，但在150℃的(de)(de)高(gao)(gao)溫(wen)(wen)(wen)和-50℃的(de)(de)低(di)溫(wen)(wen)(wen)下(xia)，其物(wu)理(li)機械(xie)性(xing)(xing)能(neng)(neng)優于通(tong)(tong)用橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)。（6）耐(nai)油及(ji)(ji)化(hua)學(xue)(xue)試(shi)劑性(xing)(xing)。普(pu)通(tong)(tong)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)具有中(zhong)等的(de)(de)耐(nai)油、耐(nai)溶劑性(xing)(xing)能(neng)(neng)。（7）氣(qi)(qi)體(ti)透過性(xing)(xing)能(neng)(neng)。室溫(wen)(wen)(wen)下(xia)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)對空(kong)氣(qi)(qi)、氮、氧、二(er)氧化(hua)碳(tan)等氣(qi)(qi)體(ti)的(de)(de)透氣(qi)(qi)性(xing)(xing)比(bi)天(tian)然(ran)(ran)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)高(gao)(gao)出30-50倍。（8）生理(li)惰性(xing)(xing)。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)無毒，無味，無嗅，與人體(ti)組織不粘連(lian)，具有抗凝血作用，對肌體(ti)組織的(de)(de)反應性(xing)(xing)非常少。特別適(shi)合作為醫用材料。

硅橡膠的用量

據(ju)中國(guo)汽(qi)(qi)車(che)(che)工業(ye)(ye)協(xie)會(hui)統計，2012年(nian)(nian)，汽(qi)(qi)車(che)(che)產(chan)銷(xiao)分別(bie)達到1927.18萬(wan)(wan)輛和(he)1930.64萬(wan)(wan)輛，同(tong)比分別(bie)增(zeng)(zeng)長4.63%和(he)4.33%，汽(qi)(qi)車(che)(che)工業(ye)(ye)硅(gui)橡膠(jiao)的(de)(de)(de)用(yong)量(liang)約達2.0萬(wan)(wan)t。根(gen)據(ju)觀(guan)研(yan)天下的(de)(de)(de)新研(yan)究，增(zeng)(zeng)加有(you)機硅(gui)材料(liao)在汽(qi)(qi)車(che)(che)零部件(jian)方面的(de)(de)(de)用(yong)量(liang)，可以大幅(fu)度提高(gao)汽(qi)(qi)車(che)(che)的(de)(de)(de)安(an)全(quan)性能，因此，汽(qi)(qi)車(che)(che)產(chan)量(liang)和(he)單(dan)車(che)(che)用(yong)量(liang)水(shui)平(ping)的(de)(de)(de)提高(gao)都將(jiang)推動汽(qi)(qi)車(che)(che)工業(ye)(ye)對(dui)硅(gui)橡膠(jiao)需求的(de)(de)(de)增(zeng)(zeng)加。國(guo)家鼓勵自(zi)主(zhu)品(pin)牌(pai)的(de)(de)(de)汽(qi)(qi)車(che)(che)發展，關鍵汽(qi)(qi)車(che)(che)零部件(jian)實現自(zi)主(zhu)化(hua)(hua)，《2012年(nian)(nian)度黨政機關公務用(yong)車(che)(che)選用(yong)車(che)(che)型目錄（征(zheng)求意見稿）》為自(zi)主(zhu)品(pin)牌(pai)擴大在政府(fu)采(cai)購的(de)(de)(de)市場(chang)份額，為改(gai)變目前國(guo)內政府(fu)采(cai)購以合(he)資品(pin)牌(pai)產(chan)品(pin)為主(zhu)的(de)(de)(de)局面提供了保(bao)(bao)障。促(cu)進(jin)自(zi)主(zhu)品(pin)牌(pai)發展，國(guo)產(chan)汽(qi)(qi)車(che)(che)業(ye)(ye)的(de)(de)(de)繁榮(rong)將(jiang)為汽(qi)(qi)車(che)(che)膠(jiao)的(de)(de)(de)應用(yong)提供有(you)力保(bao)(bao)障。預測(ce)未(wei)來(lai)3年(nian)(nian)，我(wo)國(guo)室(shi)溫硫化(hua)(hua)硅(gui)橡膠(jiao)在汽(qi)(qi)車(che)(che)行業(ye)(ye)將(jiang)以年(nian)(nian)均(jun)20%增(zeng)(zeng)長。

此外，硅(gui)(gui)橡膠(jiao)是重要的(de)非石(shi)油基(ji)合(he)(he)成(cheng)(cheng)橡膠(jiao)，約占非石(shi)油基(ji)合(he)(he)成(cheng)(cheng)橡膠(jiao)消費(fei)量的(de)98%。但因為(wei)石(shi)油價格的(de)大(da)(da)幅上漲，同時我(wo)國在(zai)硅(gui)(gui)橡膠(jiao)的(de)關鍵原(yuan)料有(you)機(ji)硅(gui)(gui)單(dan)(dan)(dan)體的(de)生(sheng)產(chan)技術(shu)方(fang)面(mian)取得突破(po)，有(you)機(ji)硅(gui)(gui)單(dan)(dan)(dan)體的(de)生(sheng)產(chan)技術(shu)在(zai)2005年前(qian)被幾家跨國公司壟斷(duan)，但目前(qian)我(wo)國已發展成(cheng)(cheng)為(wei)全球(qiu)有(you)機(ji)硅(gui)(gui)單(dan)(dan)(dan)體第1大(da)(da)國，這(zhe)2個方(fang)面(mian)原(yuan)因使硅(gui)(gui)橡膠(jiao)的(de)價格從2011年起開始低(di)于石(shi)油基(ji)合(he)(he)成(cheng)(cheng)橡膠(jiao)，僅約為(wei)大(da)(da)宗石(shi)油基(ji)橡膠(jiao)的(de)80%～90%，成(cheng)(cheng)為(wei)廉價的(de)合(he)(he)成(cheng)(cheng)橡膠(jiao)，并(bing)開始大(da)(da)規模替代石(shi)油基(ji)合(he)(he)成(cheng)(cheng)橡膠(jiao)。這(zhe)將極大(da)(da)拓展有(you)機(ji)硅(gui)(gui)產(chan)業的(de)市場空間，同時將帶動硅(gui)(gui)油、硅(gui)(gui)烷(wan)偶聯劑(ji)和硅(gui)(gui)樹脂(zhi)等其他有(you)機(ji)硅(gui)(gui)產(chan)品(pin)的(de)消費(fei)。