硅橡膠是指主鏈由(you)硅(gui)(gui)(gui)和(he)氧(yang)原子交(jiao)替(ti)構成(cheng)，硅(gui)(gui)(gui)原子上(shang)通常(chang)連(lian)有(you)兩個有(you)機(ji)基團的(de)(de)(de)(de)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)。普通的(de)(de)(de)(de)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)主要(yao)由(you)含甲基和(he)少量乙(yi)烯基的(de)(de)(de)(de)硅(gui)(gui)(gui)氧(yang)鏈節組(zu)成(cheng)。苯(ben)基的(de)(de)(de)(de)引入(ru)可(ke)(ke)提(ti)高(gao)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)(de)耐(nai)高(gao)、低溫(wen)性(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)，三氟丙基及氰基的(de)(de)(de)(de)引入(ru)則可(ke)(ke)提(ti)高(gao)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)(de)耐(nai)溫(wen)及耐(nai)油性(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)耐(nai)低溫(wen)性(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)良好(hao)，一般在-55℃下(xia)仍(reng)能(neng)(neng)(neng)工作。引入(ru)苯(ben)基后(hou)，可(ke)(ke)達-73℃。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)(de)耐(nai)熱性(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)也很突(tu)出，在180℃下(xia)可(ke)(ke)長期工作，稍高(gao)于200℃也能(neng)(neng)(neng)承受數周或更長時間仍(reng)有(you)彈性(xing)(xing)，瞬時可(ke)(ke)耐(nai)300℃以上(shang)的(de)(de)(de)(de)高(gao)溫(wen)。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)(de)透氣性(xing)(xing)好(hao)，氧(yang)氣透過率在合成(cheng)聚(ju)合物中是較高(gao)的(de)(de)(de)(de)。此外，硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)還(huan)具有(you)生理(li)惰(duo)性(xing)(xing)、不會導致凝血的(de)(de)(de)(de)突(tu)出特性(xing)(xing)，因此在醫用領域應(ying)用廣泛。

主要品種

硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)分(fen)類的(de)(de)方法很多(duo)，通常按(an)固化(hua)前的(de)(de)形態分(fen)為(wei)固體(ti)(ti)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)和(he)液體(ti)(ti)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)；按(an)硫化(hua)溫度分(fen)為(wei)室(shi)溫硫化(hua)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)，高(gao)溫硫化(hua)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)；按(an)所用單(dan)體(ti)(ti)的(de)(de)不同(tong)，可分(fen)為(wei)甲基乙烯基硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)，甲基苯基乙烯基硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)、氟硅(gui)，腈(jing)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)等(deng)；按(an)性(xing)能(neng)和(he)用途的(de)(de)不同(tong)又可分(fen)為(wei)通用型、超耐低(di)溫型、超耐高(gao)溫型、高(gao)強力(li)型、耐油型、醫用型等(deng)等(deng)。

發展史

硅橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)早期(qi)是由(you)美(mei)國(guo)以(yi)三氯(lv)化鐵為催(cui)化劑合成(cheng)的(de)(de)(de)。1945年(nian)，硅橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)產(chan)(chan)品問世(shi)。1948年(nian)，采用高比表面積的(de)(de)(de)氣相(xiang)法(fa)白(bai)炭黑補強的(de)(de)(de)硅橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)研制成(cheng)功，使硅橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)性能躍(yue)升到實用階段，奠定了現代硅橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)生(sheng)產(chan)(chan)技術的(de)(de)(de)基(ji)礎。從二甲基(ji)二氯(lv)硅烷合成(cheng)開始生(sheng)產(chan)(chan)硅橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)國(guo)家有美(mei)國(guo)。俄羅(luo)斯、德國(guo)、日本、韓國(guo)和中國(guo)等(deng)。中國(guo)硅橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)工業化研究始于1957年(nian)，多家研究所和企業陸續開發出(chu)各種(zhong)硅橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)。到2003年(nian)底(di)，中國(guo)硅橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)生(sheng)產(chan)(chan)能力為135千噸(dun)，其中高溫膠(jiao)(jiao)(jiao)100千噸(dun)。

高溫硫化硅橡膠

高溫硫(liu)化(hua)硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)是(shi)指(zhi)聚(ju)硅(gui)氧烷變(bian)成(cheng)彈(dan)性體的(de)(de)過程是(shi)經過高溫（110-170℃）硫(liu)化(hua)成(cheng)型的(de)(de)。它主(zhu)要(yao)以高分子量(liang)的(de)(de)聚(ju)甲基(ji)乙(yi)烯基(ji)硅(gui)氧烷為(wei)生膠(jiao)(jiao)(jiao)，混入補強填料、硫(liu)化(hua)劑(ji)等，在(zai)加(jia)熱加(jia)壓下硫(liu)化(hua)成(cheng)彈(dan)性體。硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)補強主(zhu)要(yao)是(shi)各(ge)(ge)種(zhong)(zhong)類型的(de)(de)白(bai)炭黑，可使硫(liu)化(hua)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)強度增加(jia)數十倍。有時為(wei)了降低成(cheng)本或改(gai)善膠(jiao)(jiao)(jiao)料性能(neng)及賦予硫(liu)化(hua)膠(jiao)(jiao)(jiao)各(ge)(ge)種(zhong)(zhong)特(te)殊的(de)(de)性能(neng)，也加(jia)入相應的(de)(de)各(ge)(ge)種(zhong)(zhong)添加(jia)劑(ji)。硫(liu)化(hua)劑(ji)是(shi)各(ge)(ge)種(zhong)(zhong)有機過氧化(hua)物或加(jia)成(cheng)反應催化(hua)劑(ji)。

加工成型方法如圖所示。一次(ci)硫化(hua)的(de)(de)目(mu)的(de)(de)是進(jin)行高分子鏈的(de)(de)交(jiao)聯反應；二次(ci)硫化(hua)的(de)(de)目(mu)的(de)(de)是進(jin)行補充交(jiao)聯、驅除硫化(hua)劑(ji)分解產物和其(qi)他揮發性化(hua)合物以穩定(ding)硫化(hua)膠的(de)(de)各(ge)項性能。常用的(de)(de)設備有(you)開放式(shi)煉膠機、捏合機及真空密(mi)煉機。

主要性能

（1）高(gao)溫(wen)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)。硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)顯(xian)著的(de)(de)特征是高(gao)溫(wen)穩定(ding)性(xing)(xing)(xing)，雖(sui)然常(chang)溫(wen)下硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)強(qiang)度僅是天然橡(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(shang)的(de)(de)高(gao)溫(wen)環境下，硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)仍能(neng)(neng)(neng)(neng)保持一定(ding)的(de)(de)柔韌性(xing)(xing)(xing)、回(hui)彈性(xing)(xing)(xing)和(he)(he)表面硬度，且力學(xue)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)無明顯(xian)變化(hua)。（2）低(di)溫(wen)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)玻璃化(hua)溫(wen)度一般為-70~-50℃，特殊配(pei)方可達-100℃，表明其低(di)溫(wen)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)優異。這對(dui)航空(kong)、宇航工業(ye)的(de)(de)意義重大。（3）耐(nai)(nai)(nai)(nai)候(hou)性(xing)(xing)(xing)硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)中Si-O-Si鍵(jian)對(dui)氧(yang)(yang)、臭氧(yang)(yang)及紫外線等(deng)十(shi)分穩定(ding)，在不加(jia)任何添加(jia)劑(ji)(ji)的(de)(de)情況(kuang)下，就具有(you)(you)優良的(de)(de)耐(nai)(nai)(nai)(nai)候(hou)性(xing)(xing)(xing)。（4）電氣(qi)(qi)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)。硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)具有(you)(you)優異的(de)(de)絕緣(yuan)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)，耐(nai)(nai)(nai)(nai)電暈性(xing)(xing)(xing)和(he)(he)耐(nai)(nai)(nai)(nai)電弧性(xing)(xing)(xing)也(ye)非(fei)常(chang)好(hao)。（5）物(wu)理機械性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)。硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)常(chang)溫(wen)下的(de)(de)物(wu)理機械性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)比(bi)通(tong)(tong)(tong)用橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)差，但在150℃的(de)(de)高(gao)溫(wen)和(he)(he)-50℃的(de)(de)低(di)溫(wen)下，其物(wu)理機械性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)優于(yu)通(tong)(tong)(tong)用橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)。（6）耐(nai)(nai)(nai)(nai)油及化(hua)學(xue)試劑(ji)(ji)性(xing)(xing)(xing)。普通(tong)(tong)(tong)硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)具有(you)(you)中等(deng)的(de)(de)耐(nai)(nai)(nai)(nai)油、耐(nai)(nai)(nai)(nai)溶劑(ji)(ji)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)。（7）氣(qi)(qi)體(ti)透(tou)過性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)。室溫(wen)下硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(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)比(bi)天然橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)高(gao)出30-50倍。（8）生(sheng)理惰性(xing)(xing)(xing)。硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)無毒，無味，無嗅，與人體(ti)組(zu)織(zhi)不粘連，具有(you)(you)抗凝血(xue)作用，對(dui)肌體(ti)組(zu)織(zhi)的(de)(de)反應性(xing)(xing)(xing)非(fei)常(chang)少。特別適(shi)合作為醫(yi)用材料(liao)。

硅橡膠的用量

據中國(guo)(guo)(guo)汽(qi)車(che)(che)(che)工(gong)業協會統計，2012年(nian)，汽(qi)車(che)(che)(che)產銷(xiao)分別達到1927.18萬輛和1930.64萬輛，同比(bi)分別增長(chang)4.63%和4.33%，汽(qi)車(che)(che)(che)工(gong)業硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)用量(liang)約達2.0萬t。根據觀研天下的(de)(de)(de)新研究，增加(jia)有(you)機硅(gui)(gui)(gui)材料在汽(qi)車(che)(che)(che)零部件方面的(de)(de)(de)用量(liang)，可(ke)以大幅度(du)提(ti)高汽(qi)車(che)(che)(che)的(de)(de)(de)安全(quan)性能(neng)，因(yin)此，汽(qi)車(che)(che)(che)產量(liang)和單車(che)(che)(che)用量(liang)水(shui)平的(de)(de)(de)提(ti)高都將推動汽(qi)車(che)(che)(che)工(gong)業對硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)需求(qiu)的(de)(de)(de)增加(jia)。國(guo)(guo)(guo)家鼓(gu)勵自主品(pin)(pin)(pin)(pin)牌(pai)的(de)(de)(de)汽(qi)車(che)(che)(che)發(fa)展，關鍵汽(qi)車(che)(che)(che)零部件實(shi)現自主化(hua)(hua)，《2012年(nian)度(du)黨政(zheng)機關公務用車(che)(che)(che)選用車(che)(che)(che)型目(mu)(mu)錄（征求(qiu)意見稿(gao)）》為(wei)自主品(pin)(pin)(pin)(pin)牌(pai)擴(kuo)大在政(zheng)府采(cai)購(gou)的(de)(de)(de)市(shi)場份額，為(wei)改(gai)變(bian)目(mu)(mu)前國(guo)(guo)(guo)內政(zheng)府采(cai)購(gou)以合資品(pin)(pin)(pin)(pin)牌(pai)產品(pin)(pin)(pin)(pin)為(wei)主的(de)(de)(de)局面提(ti)供了(le)保障。促進自主品(pin)(pin)(pin)(pin)牌(pai)發(fa)展，國(guo)(guo)(guo)產汽(qi)車(che)(che)(che)業的(de)(de)(de)繁榮將為(wei)汽(qi)車(che)(che)(che)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)應用提(ti)供有(you)力保障。預測未來3年(nian)，我國(guo)(guo)(guo)室溫硫化(hua)(hua)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)在汽(qi)車(che)(che)(che)行業將以年(nian)均20%增長(chang)。

此外(wai)，硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)是重要的(de)(de)(de)非石(shi)(shi)油基(ji)(ji)合(he)(he)成(cheng)(cheng)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)，約占非石(shi)(shi)油基(ji)(ji)合(he)(he)成(cheng)(cheng)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)消(xiao)費量的(de)(de)(de)98%。但因(yin)為石(shi)(shi)油價格的(de)(de)(de)大(da)(da)幅上漲(zhang)，同時我(wo)國在硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)關鍵原(yuan)料有機(ji)硅(gui)(gui)單(dan)體的(de)(de)(de)生(sheng)產(chan)(chan)技術(shu)方面取得突破，有機(ji)硅(gui)(gui)單(dan)體的(de)(de)(de)生(sheng)產(chan)(chan)技術(shu)在2005年(nian)前被幾(ji)家(jia)跨國公司壟斷，但目前我(wo)國已發展成(cheng)(cheng)為全球有機(ji)硅(gui)(gui)單(dan)體第1大(da)(da)國，這2個方面原(yuan)因(yin)使硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)價格從2011年(nian)起(qi)開始(shi)低(di)于石(shi)(shi)油基(ji)(ji)合(he)(he)成(cheng)(cheng)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)，僅約為大(da)(da)宗石(shi)(shi)油基(ji)(ji)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)80%～90%，成(cheng)(cheng)為廉(lian)價的(de)(de)(de)合(he)(he)成(cheng)(cheng)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)，并開始(shi)大(da)(da)規模替代石(shi)(shi)油基(ji)(ji)合(he)(he)成(cheng)(cheng)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)。這將極大(da)(da)拓展有機(ji)硅(gui)(gui)產(chan)(chan)業(ye)的(de)(de)(de)市場空間，同時將帶(dai)動硅(gui)(gui)油、硅(gui)(gui)烷偶(ou)聯(lian)劑(ji)和硅(gui)(gui)樹脂等其他有機(ji)硅(gui)(gui)產(chan)(chan)品的(de)(de)(de)消(xiao)費。