硅橡膠是指主鏈由(you)硅(gui)和氧原(yuan)子交替構成(cheng)，硅(gui)原(yuan)子上(shang)通常連有兩個有機基團的(de)(de)(de)橡(xiang)膠(jiao)。普通的(de)(de)(de)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)主要由(you)含(han)甲(jia)基和少(shao)量乙烯基的(de)(de)(de)硅(gui)氧鏈節組成(cheng)。苯(ben)基的(de)(de)(de)引入可(ke)提高(gao)(gao)(gao)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)耐(nai)(nai)(nai)高(gao)(gao)(gao)、低溫性(xing)(xing)(xing)能，三氟丙基及(ji)氰基的(de)(de)(de)引入則可(ke)提高(gao)(gao)(gao)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)耐(nai)(nai)(nai)溫及(ji)耐(nai)(nai)(nai)油性(xing)(xing)(xing)能。硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)耐(nai)(nai)(nai)低溫性(xing)(xing)(xing)能良好，一(yi)般在(zai)-55℃下(xia)仍(reng)能工作。引入苯(ben)基后，可(ke)達-73℃。硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)耐(nai)(nai)(nai)熱性(xing)(xing)(xing)能也很突(tu)出，在(zai)180℃下(xia)可(ke)長期工作，稍(shao)高(gao)(gao)(gao)于(yu)200℃也能承受數周或更長時間(jian)仍(reng)有彈性(xing)(xing)(xing)，瞬時可(ke)耐(nai)(nai)(nai)300℃以上(shang)的(de)(de)(de)高(gao)(gao)(gao)溫。硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)透(tou)氣(qi)性(xing)(xing)(xing)好，氧氣(qi)透(tou)過率在(zai)合(he)成(cheng)聚合(he)物(wu)中(zhong)是較高(gao)(gao)(gao)的(de)(de)(de)。此(ci)外，硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)還具有生理惰性(xing)(xing)(xing)、不(bu)會(hui)導致凝血的(de)(de)(de)突(tu)出特(te)性(xing)(xing)(xing)，因此(ci)在(zai)醫用(yong)領(ling)域應用(yong)廣泛。

主要品種

硅橡膠分(fen)類的(de)方法很多，通(tong)常按(an)(an)固化前(qian)的(de)形(xing)態分(fen)為固體硅橡膠和(he)液體硅橡膠；按(an)(an)硫(liu)(liu)化溫(wen)度分(fen)為室溫(wen)硫(liu)(liu)化硅橡膠，高(gao)溫(wen)硫(liu)(liu)化硅橡膠；按(an)(an)所用(yong)(yong)單體的(de)不同(tong)，可(ke)分(fen)為甲基乙(yi)烯基硅橡膠，甲基苯基乙(yi)烯基硅橡膠、氟硅，腈硅橡膠等(deng)(deng)；按(an)(an)性能和(he)用(yong)(yong)途的(de)不同(tong)又(you)可(ke)分(fen)為通(tong)用(yong)(yong)型、超耐(nai)低溫(wen)型、超耐(nai)高(gao)溫(wen)型、高(gao)強力型、耐(nai)油型、醫用(yong)(yong)型等(deng)(deng)等(deng)(deng)。

發展史

硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)早期是由美國以三氯(lv)化鐵為催化劑合成的(de)(de)。1945年，硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)產品問世。1948年，采用(yong)高比表面積的(de)(de)氣相法白(bai)炭黑補強的(de)(de)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)研制(zhi)成功，使硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)性(xing)能(neng)躍升到實用(yong)階段，奠定了現代硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)生(sheng)(sheng)產技術的(de)(de)基(ji)礎。從二甲(jia)基(ji)二氯(lv)硅(gui)(gui)烷合成開始(shi)生(sheng)(sheng)產硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)國家有(you)美國。俄羅斯、德國、日本、韓國和(he)中(zhong)(zhong)國等(deng)。中(zhong)(zhong)國硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)工業化研究始(shi)于1957年，多(duo)家研究所和(he)企業陸續開發出各種硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)。到2003年底，中(zhong)(zhong)國硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)生(sheng)(sheng)產能(neng)力為135千(qian)噸(dun)，其中(zhong)(zhong)高溫(wen)膠(jiao)(jiao)100千(qian)噸(dun)。

高溫硫化硅橡膠

高(gao)溫(wen)硫化(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)硅橡(xiang)膠是(shi)(shi)指(zhi)聚(ju)硅氧烷變成彈性(xing)體(ti)的(de)過程是(shi)(shi)經過高(gao)溫(wen)（110-170℃）硫化(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)成型的(de)。它主(zhu)要以高(gao)分子量的(de)聚(ju)甲基乙烯基硅氧烷為(wei)生膠，混入補強填料(liao)、硫化(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)劑等(deng)，在加(jia)(jia)熱加(jia)(jia)壓下硫化(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)成彈性(xing)體(ti)。硅橡(xiang)膠的(de)補強主(zhu)要是(shi)(shi)各(ge)種類(lei)型的(de)白炭黑(hei)，可使(shi)硫化(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)膠的(de)強度增加(jia)(jia)數十倍。有時(shi)為(wei)了降(jiang)低成本(ben)或改善膠料(liao)性(xing)能及(ji)賦(fu)予硫化(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)膠各(ge)種特殊的(de)性(xing)能，也加(jia)(jia)入相應的(de)各(ge)種添加(jia)(jia)劑。硫化(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)劑是(shi)(shi)各(ge)種有機過氧化(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)物或加(jia)(jia)成反應催(cui)化(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)劑。

加(jia)工(gong)成型(xing)方(fang)法如(ru)圖所示。一次硫化的目的是進行高分子(zi)鏈的交聯(lian)反應；二次硫化的目的是進行補充交聯(lian)、驅除硫化劑分解產(chan)物和(he)其他(ta)揮(hui)發性化合物以穩定硫化膠的各(ge)項性能。常用的設備有開放(fang)式煉膠機(ji)、捏合機(ji)及真空(kong)密煉機(ji)。

主要性能

（1）高(gao)(gao)溫(wen)(wen)性(xing)(xing)能(neng)(neng)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)顯(xian)著的(de)(de)(de)特征是高(gao)(gao)溫(wen)(wen)穩定性(xing)(xing)，雖然常(chang)溫(wen)(wen)下(xia)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)強度僅是天(tian)然橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)或某(mou)些(xie)合成橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)一(yi)半(ban)，但(dan)在200℃以上的(de)(de)(de)高(gao)(gao)溫(wen)(wen)環(huan)境下(xia)，硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)仍能(neng)(neng)保持一(yi)定的(de)(de)(de)柔韌(ren)性(xing)(xing)、回(hui)彈性(xing)(xing)和表面硬(ying)度，且力學(xue)性(xing)(xing)能(neng)(neng)無明顯(xian)變化(hua)。（2）低溫(wen)(wen)性(xing)(xing)能(neng)(neng)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)玻璃(li)化(hua)溫(wen)(wen)度一(yi)般為-70~-50℃，特殊(shu)配方可(ke)達-100℃，表明其(qi)低溫(wen)(wen)性(xing)(xing)能(neng)(neng)優異。這對(dui)(dui)航空(kong)、宇航工業(ye)的(de)(de)(de)意義重大(da)。（3）耐(nai)候性(xing)(xing)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)中Si-O-Si鍵對(dui)(dui)氧(yang)(yang)、臭氧(yang)(yang)及(ji)紫外線等十分穩定，在不加任何添(tian)加劑的(de)(de)(de)情況下(xia)，就具有(you)優良(liang)的(de)(de)(de)耐(nai)候性(xing)(xing)。（4）電(dian)氣(qi)(qi)性(xing)(xing)能(neng)(neng)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)具有(you)優異的(de)(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(hu)性(xing)(xing)也非(fei)常(chang)好。（5）物理(li)(li)機(ji)(ji)械性(xing)(xing)能(neng)(neng)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)常(chang)溫(wen)(wen)下(xia)的(de)(de)(de)物理(li)(li)機(ji)(ji)械性(xing)(xing)能(neng)(neng)比(bi)(bi)通用(yong)(yong)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)差，但(dan)在150℃的(de)(de)(de)高(gao)(gao)溫(wen)(wen)和-50℃的(de)(de)(de)低溫(wen)(wen)下(xia)，其(qi)物理(li)(li)機(ji)(ji)械性(xing)(xing)能(neng)(neng)優于(yu)通用(yong)(yong)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)。（6）耐(nai)油(you)及(ji)化(hua)學(xue)試劑性(xing)(xing)。普(pu)通硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)具有(you)中等的(de)(de)(de)耐(nai)油(you)、耐(nai)溶劑性(xing)(xing)能(neng)(neng)。（7）氣(qi)(qi)體(ti)透過(guo)性(xing)(xing)能(neng)(neng)。室(shi)溫(wen)(wen)下(xia)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)對(dui)(dui)空(kong)氣(qi)(qi)、氮、氧(yang)(yang)、二(er)氧(yang)(yang)化(hua)碳等氣(qi)(qi)體(ti)的(de)(de)(de)透氣(qi)(qi)性(xing)(xing)比(bi)(bi)天(tian)然橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)高(gao)(gao)出30-50倍(bei)。（8）生(sheng)理(li)(li)惰性(xing)(xing)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)無毒(du)，無味，無嗅(xiu)，與人(ren)體(ti)組織(zhi)不粘連，具有(you)抗(kang)凝(ning)血(xue)作用(yong)(yong)，對(dui)(dui)肌體(ti)組織(zhi)的(de)(de)(de)反應性(xing)(xing)非(fei)常(chang)少。特別適(shi)合作為醫用(yong)(yong)材料。

硅橡膠的用量

據(ju)中國(guo)汽(qi)車(che)(che)(che)工(gong)業(ye)協會統(tong)計(ji)，2012年(nian)(nian)，汽(qi)車(che)(che)(che)產銷分別(bie)達(da)到1927.18萬(wan)輛和1930.64萬(wan)輛，同比分別(bie)增(zeng)長(chang)4.63%和4.33%，汽(qi)車(che)(che)(che)工(gong)業(ye)硅橡膠的(de)(de)(de)(de)用(yong)(yong)(yong)量約達(da)2.0萬(wan)t。根據(ju)觀研天下的(de)(de)(de)(de)新研究，增(zeng)加有(you)機(ji)硅材料在(zai)汽(qi)車(che)(che)(che)零部件(jian)方面的(de)(de)(de)(de)用(yong)(yong)(yong)量，可以大幅度(du)(du)提高汽(qi)車(che)(che)(che)的(de)(de)(de)(de)安全性能，因此，汽(qi)車(che)(che)(che)產量和單車(che)(che)(che)用(yong)(yong)(yong)量水平的(de)(de)(de)(de)提高都將(jiang)推動汽(qi)車(che)(che)(che)工(gong)業(ye)對硅橡膠需求的(de)(de)(de)(de)增(zeng)加。國(guo)家鼓勵自(zi)主品牌(pai)的(de)(de)(de)(de)汽(qi)車(che)(che)(che)發展，關(guan)鍵汽(qi)車(che)(che)(che)零部件(jian)實(shi)現自(zi)主化，《2012年(nian)(nian)度(du)(du)黨政機(ji)關(guan)公務(wu)用(yong)(yong)(yong)車(che)(che)(che)選用(yong)(yong)(yong)車(che)(che)(che)型目(mu)錄（征(zheng)求意見稿）》為自(zi)主品牌(pai)擴(kuo)大在(zai)政府(fu)(fu)采購的(de)(de)(de)(de)市場份額，為改變目(mu)前國(guo)內政府(fu)(fu)采購以合(he)資品牌(pai)產品為主的(de)(de)(de)(de)局面提供(gong)(gong)了保(bao)障。促進自(zi)主品牌(pai)發展，國(guo)產汽(qi)車(che)(che)(che)業(ye)的(de)(de)(de)(de)繁榮將(jiang)為汽(qi)車(che)(che)(che)膠的(de)(de)(de)(de)應(ying)用(yong)(yong)(yong)提供(gong)(gong)有(you)力保(bao)障。預測未來3年(nian)(nian)，我國(guo)室溫(wen)硫化硅橡膠在(zai)汽(qi)車(che)(che)(che)行業(ye)將(jiang)以年(nian)(nian)均20%增(zeng)長(chang)。

此外，硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)是重(zhong)要的(de)非(fei)石油基(ji)合成(cheng)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)，約(yue)占非(fei)石油基(ji)合成(cheng)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)消(xiao)費量(liang)的(de)98%。但(dan)因(yin)為石油價(jia)格(ge)的(de)大(da)幅上漲，同時我國(guo)在硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)關(guan)鍵原(yuan)料有(you)機硅(gui)(gui)(gui)單(dan)(dan)體的(de)生產(chan)技術(shu)方(fang)面取得突破，有(you)機硅(gui)(gui)(gui)單(dan)(dan)體的(de)生產(chan)技術(shu)在2005年前被幾家(jia)跨國(guo)公司壟斷，但(dan)目(mu)前我國(guo)已發展成(cheng)為全球有(you)機硅(gui)(gui)(gui)單(dan)(dan)體第(di)1大(da)國(guo)，這2個方(fang)面原(yuan)因(yin)使(shi)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)價(jia)格(ge)從2011年起開始低于石油基(ji)合成(cheng)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)，僅約(yue)為大(da)宗(zong)石油基(ji)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)80%～90%，成(cheng)為廉(lian)價(jia)的(de)合成(cheng)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)，并(bing)開始大(da)規模替代石油基(ji)合成(cheng)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)。這將極(ji)大(da)拓展有(you)機硅(gui)(gui)(gui)產(chan)業的(de)市(shi)場空間，同時將帶動硅(gui)(gui)(gui)油、硅(gui)(gui)(gui)烷偶聯劑和硅(gui)(gui)(gui)樹脂(zhi)等其他有(you)機硅(gui)(gui)(gui)產(chan)品的(de)消(xiao)費。