硅橡膠是(shi)指主(zhu)鏈由(you)硅(gui)(gui)(gui)(gui)和(he)氧(yang)(yang)原子交(jiao)替構(gou)成，硅(gui)(gui)(gui)(gui)原子上通常連(lian)有兩(liang)個有機基(ji)團的(de)(de)(de)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)。普通的(de)(de)(de)硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)主(zhu)要由(you)含甲基(ji)和(he)少(shao)量乙(yi)烯(xi)基(ji)的(de)(de)(de)硅(gui)(gui)(gui)(gui)氧(yang)(yang)鏈節組成。苯基(ji)的(de)(de)(de)引(yin)入(ru)可(ke)(ke)提(ti)高(gao)硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)耐高(gao)、低溫性能(neng)，三氟丙基(ji)及(ji)氰基(ji)的(de)(de)(de)引(yin)入(ru)則可(ke)(ke)提(ti)高(gao)硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)耐溫及(ji)耐油(you)性能(neng)。硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)耐低溫性能(neng)良好(hao)，一般在-55℃下仍(reng)能(neng)工作。引(yin)入(ru)苯基(ji)后，可(ke)(ke)達-73℃。硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)耐熱性能(neng)也很突(tu)出，在180℃下可(ke)(ke)長(chang)期工作，稍高(gao)于200℃也能(neng)承受數周或更(geng)長(chang)時(shi)間仍(reng)有彈性，瞬時(shi)可(ke)(ke)耐300℃以(yi)上的(de)(de)(de)高(gao)溫。硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)透氣(qi)(qi)性好(hao)，氧(yang)(yang)氣(qi)(qi)透過率在合成聚合物中(zhong)是(shi)較高(gao)的(de)(de)(de)。此外，硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)還具有生理惰性、不會導致凝血的(de)(de)(de)突(tu)出特(te)性，因此在醫用(yong)領域應用(yong)廣(guang)泛。

主要品種

硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)分類的(de)(de)(de)方法很多(duo)，通常按(an)固化(hua)前的(de)(de)(de)形態分為固體硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)和液體硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)；按(an)硫(liu)(liu)化(hua)溫度(du)分為室溫硫(liu)(liu)化(hua)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)，高溫硫(liu)(liu)化(hua)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)；按(an)所(suo)用(yong)單體的(de)(de)(de)不(bu)同(tong)(tong)，可分為甲(jia)基(ji)(ji)(ji)乙烯基(ji)(ji)(ji)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)，甲(jia)基(ji)(ji)(ji)苯基(ji)(ji)(ji)乙烯基(ji)(ji)(ji)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)、氟硅(gui)，腈硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)等；按(an)性能和用(yong)途(tu)的(de)(de)(de)不(bu)同(tong)(tong)又(you)可分為通用(yong)型、超耐低溫型、超耐高溫型、高強力型、耐油(you)型、醫(yi)用(yong)型等等。

發展史

硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)早期(qi)是由美(mei)國(guo)以(yi)三氯化鐵為(wei)催化劑合成的(de)。1945年，硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)產品(pin)問世。1948年，采用(yong)高比表面(mian)積的(de)氣相法白炭黑補強的(de)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)研(yan)制成功(gong)，使硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)的(de)性能躍升到(dao)(dao)實(shi)用(yong)階段(duan)，奠定了(le)現代(dai)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)生產技術的(de)基(ji)礎(chu)。從二(er)甲基(ji)二(er)氯硅(gui)(gui)烷合成開(kai)始生產硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)的(de)國(guo)家有美(mei)國(guo)。俄羅斯、德國(guo)、日本(ben)、韓(han)國(guo)和中(zhong)國(guo)等。中(zhong)國(guo)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)的(de)工業化研(yan)究(jiu)始于1957年，多(duo)家研(yan)究(jiu)所和企業陸續(xu)開(kai)發出各種硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)。到(dao)(dao)2003年底，中(zhong)國(guo)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)生產能力為(wei)135千噸，其中(zhong)高溫(wen)膠(jiao)100千噸。

高溫硫化硅橡膠

高(gao)溫硫(liu)(liu)化(hua)(hua)硅(gui)橡膠(jiao)是(shi)指聚(ju)硅(gui)氧(yang)烷(wan)變成(cheng)(cheng)彈(dan)性體的(de)(de)(de)(de)過程是(shi)經過高(gao)溫（110-170℃）硫(liu)(liu)化(hua)(hua)成(cheng)(cheng)型的(de)(de)(de)(de)。它(ta)主(zhu)要以高(gao)分子量的(de)(de)(de)(de)聚(ju)甲(jia)基乙烯基硅(gui)氧(yang)烷(wan)為生膠(jiao)，混入補強(qiang)填料、硫(liu)(liu)化(hua)(hua)劑(ji)等，在加熱加壓下硫(liu)(liu)化(hua)(hua)成(cheng)(cheng)彈(dan)性體。硅(gui)橡膠(jiao)的(de)(de)(de)(de)補強(qiang)主(zhu)要是(shi)各(ge)種類型的(de)(de)(de)(de)白炭黑，可使(shi)硫(liu)(liu)化(hua)(hua)膠(jiao)的(de)(de)(de)(de)強(qiang)度增(zeng)加數十(shi)倍。有(you)(you)時為了降低成(cheng)(cheng)本或改善膠(jiao)料性能及賦予硫(liu)(liu)化(hua)(hua)膠(jiao)各(ge)種特殊的(de)(de)(de)(de)性能，也加入相應的(de)(de)(de)(de)各(ge)種添加劑(ji)。硫(liu)(liu)化(hua)(hua)劑(ji)是(shi)各(ge)種有(you)(you)機(ji)過氧(yang)化(hua)(hua)物或加成(cheng)(cheng)反(fan)應催化(hua)(hua)劑(ji)。

加(jia)工成(cheng)型(xing)方法(fa)如圖(tu)所示。一(yi)次(ci)硫化(hua)(hua)的(de)(de)(de)目(mu)的(de)(de)(de)是(shi)進(jin)行高分子鏈的(de)(de)(de)交(jiao)聯反(fan)應；二次(ci)硫化(hua)(hua)的(de)(de)(de)目(mu)的(de)(de)(de)是(shi)進(jin)行補(bu)充交(jiao)聯、驅(qu)除硫化(hua)(hua)劑分解產(chan)物(wu)(wu)和其他揮發(fa)性化(hua)(hua)合物(wu)(wu)以穩(wen)定(ding)硫化(hua)(hua)膠(jiao)的(de)(de)(de)各項性能(neng)。常用的(de)(de)(de)設備有開放式煉膠(jiao)機(ji)、捏合機(ji)及真空密煉機(ji)。

主要性能

（1）高溫(wen)性(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)顯著(zhu)的(de)(de)(de)特征是(shi)高溫(wen)穩定性(xing)(xing)，雖然常溫(wen)下(xia)(xia)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)強度(du)僅(jin)是(shi)天(tian)然橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)或某些合成橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)一(yi)(yi)半，但(dan)在200℃以上的(de)(de)(de)高溫(wen)環境下(xia)(xia)，硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)仍能(neng)(neng)(neng)保持一(yi)(yi)定的(de)(de)(de)柔(rou)韌性(xing)(xing)、回彈性(xing)(xing)和(he)表(biao)面硬度(du)，且力學性(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)無明(ming)(ming)顯變化。（2）低溫(wen)性(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)玻璃化溫(wen)度(du)一(yi)(yi)般為-70~-50℃，特殊配(pei)方可(ke)達-100℃，表(biao)明(ming)(ming)其低溫(wen)性(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)優(you)異(yi)。這對(dui)航空(kong)、宇航工(gong)業的(de)(de)(de)意義重(zhong)大。（3）耐(nai)候性(xing)(xing)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)中Si-O-Si鍵對(dui)氧(yang)(yang)、臭(chou)氧(yang)(yang)及(ji)紫外(wai)線等十分(fen)穩定，在不加(jia)任何添加(jia)劑(ji)(ji)(ji)的(de)(de)(de)情(qing)況下(xia)(xia)，就具有(you)(you)(you)優(you)良的(de)(de)(de)耐(nai)候性(xing)(xing)。（4）電(dian)氣(qi)(qi)(qi)性(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)具有(you)(you)(you)優(you)異(yi)的(de)(de)(de)絕(jue)緣性(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)，耐(nai)電(dian)暈性(xing)(xing)和(he)耐(nai)電(dian)弧(hu)性(xing)(xing)也非常好。（5）物理機械(xie)性(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)常溫(wen)下(xia)(xia)的(de)(de)(de)物理機械(xie)性(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)比通(tong)(tong)用橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)差，但(dan)在150℃的(de)(de)(de)高溫(wen)和(he)-50℃的(de)(de)(de)低溫(wen)下(xia)(xia)，其物理機械(xie)性(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)優(you)于通(tong)(tong)用橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)。（6）耐(nai)油(you)及(ji)化學試劑(ji)(ji)(ji)性(xing)(xing)。普(pu)通(tong)(tong)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)具有(you)(you)(you)中等的(de)(de)(de)耐(nai)油(you)、耐(nai)溶劑(ji)(ji)(ji)性(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。（7）氣(qi)(qi)(qi)體透過性(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。室(shi)溫(wen)下(xia)(xia)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)對(dui)空(kong)氣(qi)(qi)(qi)、氮(dan)、氧(yang)(yang)、二氧(yang)(yang)化碳等氣(qi)(qi)(qi)體的(de)(de)(de)透氣(qi)(qi)(qi)性(xing)(xing)比天(tian)然橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)高出30-50倍。（8）生理惰性(xing)(xing)。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)無毒，無味，無嗅，與人(ren)體組(zu)(zu)織不粘連，具有(you)(you)(you)抗凝血作用，對(dui)肌(ji)體組(zu)(zu)織的(de)(de)(de)反應(ying)性(xing)(xing)非常少。特別適合作為醫用材料。

硅橡膠的用量

據中國(guo)(guo)(guo)汽(qi)(qi)車(che)(che)工業協會統計，2012年，汽(qi)(qi)車(che)(che)產(chan)銷分(fen)(fen)別達到(dao)1927.18萬(wan)(wan)輛和1930.64萬(wan)(wan)輛，同比(bi)分(fen)(fen)別增長4.63%和4.33%，汽(qi)(qi)車(che)(che)工業硅橡(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)用(yong)量(liang)約達2.0萬(wan)(wan)t。根據觀研(yan)天下(xia)的(de)(de)新研(yan)究，增加(jia)有(you)機(ji)硅材料在汽(qi)(qi)車(che)(che)零部(bu)件方面(mian)的(de)(de)用(yong)量(liang)，可(ke)以大幅度(du)提高(gao)汽(qi)(qi)車(che)(che)的(de)(de)安全性能，因此，汽(qi)(qi)車(che)(che)產(chan)量(liang)和單(dan)車(che)(che)用(yong)量(liang)水平的(de)(de)提高(gao)都將(jiang)推(tui)動汽(qi)(qi)車(che)(che)工業對硅橡(xiang)(xiang)膠(jiao)需求的(de)(de)增加(jia)。國(guo)(guo)(guo)家鼓勵自(zi)主(zhu)品牌(pai)的(de)(de)汽(qi)(qi)車(che)(che)發展(zhan)，關鍵汽(qi)(qi)車(che)(che)零部(bu)件實現自(zi)主(zhu)化(hua)，《2012年度(du)黨政機(ji)關公務用(yong)車(che)(che)選用(yong)車(che)(che)型目錄（征求意見稿）》為(wei)自(zi)主(zhu)品牌(pai)擴(kuo)大在政府采(cai)(cai)購(gou)的(de)(de)市場份額，為(wei)改變目前國(guo)(guo)(guo)內(nei)政府采(cai)(cai)購(gou)以合資品牌(pai)產(chan)品為(wei)主(zhu)的(de)(de)局面(mian)提供了保障(zhang)。促進(jin)自(zi)主(zhu)品牌(pai)發展(zhan)，國(guo)(guo)(guo)產(chan)汽(qi)(qi)車(che)(che)業的(de)(de)繁榮將(jiang)為(wei)汽(qi)(qi)車(che)(che)膠(jiao)的(de)(de)應用(yong)提供有(you)力保障(zhang)。預測(ce)未來3年，我國(guo)(guo)(guo)室溫硫(liu)化(hua)硅橡(xiang)(xiang)膠(jiao)在汽(qi)(qi)車(che)(che)行(xing)業將(jiang)以年均20%增長。

此外，硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠是重要的(de)非石(shi)(shi)油(you)(you)基合成(cheng)橡(xiang)(xiang)膠，約占非石(shi)(shi)油(you)(you)基合成(cheng)橡(xiang)(xiang)膠消費(fei)量的(de)98%。但因(yin)為(wei)石(shi)(shi)油(you)(you)價格的(de)大(da)(da)幅上漲(zhang)，同(tong)時(shi)我國(guo)(guo)在硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠的(de)關鍵原(yuan)料有機硅(gui)(gui)單體(ti)的(de)生產(chan)(chan)技(ji)術方面取得(de)突破，有機硅(gui)(gui)單體(ti)的(de)生產(chan)(chan)技(ji)術在2005年前被幾(ji)家跨國(guo)(guo)公司壟斷，但目(mu)前我國(guo)(guo)已發展(zhan)成(cheng)為(wei)全球有機硅(gui)(gui)單體(ti)第1大(da)(da)國(guo)(guo)，這2個方面原(yuan)因(yin)使(shi)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠的(de)價格從2011年起開(kai)(kai)始(shi)低于石(shi)(shi)油(you)(you)基合成(cheng)橡(xiang)(xiang)膠，僅(jin)約為(wei)大(da)(da)宗(zong)石(shi)(shi)油(you)(you)基橡(xiang)(xiang)膠的(de)80%～90%，成(cheng)為(wei)廉價的(de)合成(cheng)橡(xiang)(xiang)膠，并(bing)開(kai)(kai)始(shi)大(da)(da)規模替代石(shi)(shi)油(you)(you)基合成(cheng)橡(xiang)(xiang)膠。這將極大(da)(da)拓展(zhan)有機硅(gui)(gui)產(chan)(chan)業(ye)的(de)市場空(kong)間，同(tong)時(shi)將帶動硅(gui)(gui)油(you)(you)、硅(gui)(gui)烷偶聯劑(ji)和(he)硅(gui)(gui)樹脂等其他有機硅(gui)(gui)產(chan)(chan)品(pin)的(de)消費(fei)。