硅橡膠是指(zhi)主鏈(lian)由硅(gui)(gui)和(he)氧原(yuan)子(zi)交替構(gou)成(cheng)，硅(gui)(gui)原(yuan)子(zi)上通常連有兩個有機(ji)基(ji)(ji)(ji)團的(de)(de)(de)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠。普通的(de)(de)(de)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠主要由含甲基(ji)(ji)(ji)和(he)少量乙烯(xi)基(ji)(ji)(ji)的(de)(de)(de)硅(gui)(gui)氧鏈(lian)節組成(cheng)。苯基(ji)(ji)(ji)的(de)(de)(de)引入可(ke)(ke)提(ti)高(gao)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠的(de)(de)(de)耐高(gao)、低(di)溫性(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)，三氟丙基(ji)(ji)(ji)及(ji)氰基(ji)(ji)(ji)的(de)(de)(de)引入則可(ke)(ke)提(ti)高(gao)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠的(de)(de)(de)耐溫及(ji)耐油性(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠耐低(di)溫性(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)良好，一般在-55℃下仍能(neng)(neng)(neng)工作(zuo)。引入苯基(ji)(ji)(ji)后，可(ke)(ke)達-73℃。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠的(de)(de)(de)耐熱性(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)也(ye)很(hen)突出，在180℃下可(ke)(ke)長(chang)期工作(zuo)，稍高(gao)于200℃也(ye)能(neng)(neng)(neng)承受(shou)數周或更長(chang)時間仍有彈性(xing)(xing)，瞬時可(ke)(ke)耐300℃以上的(de)(de)(de)高(gao)溫。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠的(de)(de)(de)透(tou)氣(qi)性(xing)(xing)好，氧氣(qi)透(tou)過(guo)率(lv)在合(he)成(cheng)聚(ju)合(he)物中是較高(gao)的(de)(de)(de)。此外，硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠還(huan)具有生(sheng)理惰(duo)性(xing)(xing)、不會導致凝(ning)血(xue)的(de)(de)(de)突出特性(xing)(xing)，因此在醫用(yong)領域應(ying)用(yong)廣泛。

主要品種

硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)分(fen)(fen)類的(de)(de)方(fang)法(fa)很(hen)多，通常按固化前(qian)的(de)(de)形態分(fen)(fen)為固體(ti)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)和液體(ti)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)；按硫化溫度分(fen)(fen)為室溫硫化硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)，高溫硫化硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)；按所用(yong)單體(ti)的(de)(de)不同，可分(fen)(fen)為甲基(ji)(ji)乙烯基(ji)(ji)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)，甲基(ji)(ji)苯基(ji)(ji)乙烯基(ji)(ji)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)、氟硅(gui)(gui)(gui)，腈(jing)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)等(deng)；按性能和用(yong)途(tu)的(de)(de)不同又可分(fen)(fen)為通用(yong)型(xing)、超耐(nai)低(di)溫型(xing)、超耐(nai)高溫型(xing)、高強力(li)型(xing)、耐(nai)油(you)型(xing)、醫用(yong)型(xing)等(deng)等(deng)。

發展史

硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)早期是由美國(guo)(guo)以三氯化鐵為催化劑合成的(de)(de)。1945年，硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)產品問世。1948年，采用(yong)(yong)高(gao)比表面積(ji)的(de)(de)氣相法白炭黑(hei)補強(qiang)的(de)(de)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)研制(zhi)成功，使硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)的(de)(de)性能躍升到實用(yong)(yong)階段，奠(dian)定了現代(dai)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)生(sheng)產技術的(de)(de)基礎。從(cong)二甲基二氯硅(gui)烷合成開(kai)始(shi)生(sheng)產硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)的(de)(de)國(guo)(guo)家有美國(guo)(guo)。俄羅(luo)斯、德國(guo)(guo)、日本、韓國(guo)(guo)和(he)中(zhong)國(guo)(guo)等。中(zhong)國(guo)(guo)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)的(de)(de)工(gong)業化研究(jiu)始(shi)于1957年，多家研究(jiu)所和(he)企(qi)業陸續開(kai)發出各(ge)種(zhong)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)。到2003年底，中(zhong)國(guo)(guo)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)生(sheng)產能力為135千噸(dun)(dun)，其中(zhong)高(gao)溫膠(jiao)100千噸(dun)(dun)。

高溫硫化硅橡膠

高溫硫(liu)化(hua)硅(gui)(gui)橡膠是(shi)(shi)指(zhi)聚(ju)硅(gui)(gui)氧(yang)烷變成(cheng)彈性(xing)(xing)體的(de)(de)(de)過程是(shi)(shi)經過高溫（110-170℃）硫(liu)化(hua)成(cheng)型的(de)(de)(de)。它主要(yao)以高分(fen)子(zi)量的(de)(de)(de)聚(ju)甲基(ji)乙烯(xi)基(ji)硅(gui)(gui)氧(yang)烷為生(sheng)膠，混入補(bu)(bu)強(qiang)填料、硫(liu)化(hua)劑等，在加(jia)熱加(jia)壓下(xia)硫(liu)化(hua)成(cheng)彈性(xing)(xing)體。硅(gui)(gui)橡膠的(de)(de)(de)補(bu)(bu)強(qiang)主要(yao)是(shi)(shi)各(ge)(ge)種(zhong)類型的(de)(de)(de)白炭黑，可(ke)使硫(liu)化(hua)膠的(de)(de)(de)強(qiang)度增加(jia)數十倍。有(you)時為了降低成(cheng)本或改(gai)善(shan)膠料性(xing)(xing)能(neng)及賦予硫(liu)化(hua)膠各(ge)(ge)種(zhong)特殊的(de)(de)(de)性(xing)(xing)能(neng)，也加(jia)入相應(ying)的(de)(de)(de)各(ge)(ge)種(zhong)添加(jia)劑。硫(liu)化(hua)劑是(shi)(shi)各(ge)(ge)種(zhong)有(you)機過氧(yang)化(hua)物或加(jia)成(cheng)反應(ying)催(cui)化(hua)劑。

加工(gong)成型方法如圖所示。一次硫(liu)化(hua)的(de)(de)(de)目的(de)(de)(de)是進行高分(fen)子鏈的(de)(de)(de)交聯反應(ying)；二次硫(liu)化(hua)的(de)(de)(de)目的(de)(de)(de)是進行補充交聯、驅除硫(liu)化(hua)劑分(fen)解產物和(he)其他揮發性化(hua)合物以穩定硫(liu)化(hua)膠的(de)(de)(de)各項性能。常(chang)用的(de)(de)(de)設備有開放(fang)式(shi)煉(lian)膠機、捏合機及真(zhen)空密煉(lian)機。

主要性能

（1）高(gao)(gao)溫(wen)(wen)性(xing)(xing)能(neng)(neng)。硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)顯(xian)著的(de)(de)(de)(de)特征是高(gao)(gao)溫(wen)(wen)穩定(ding)性(xing)(xing)，雖然常(chang)(chang)溫(wen)(wen)下(xia)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)強度(du)僅是天(tian)然橡(xiang)膠(jiao)(jiao)或(huo)某(mou)些合成橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)一半，但在(zai)200℃以上的(de)(de)(de)(de)高(gao)(gao)溫(wen)(wen)環境下(xia)，硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)仍(reng)能(neng)(neng)保持一定(ding)的(de)(de)(de)(de)柔韌性(xing)(xing)、回彈性(xing)(xing)和(he)表面硬(ying)度(du)，且力學性(xing)(xing)能(neng)(neng)無明顯(xian)變化。（2）低溫(wen)(wen)性(xing)(xing)能(neng)(neng)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)玻璃化溫(wen)(wen)度(du)一般(ban)為-70~-50℃，特殊配方可達-100℃，表明其(qi)低溫(wen)(wen)性(xing)(xing)能(neng)(neng)優(you)異(yi)。這對(dui)航空、宇航工業的(de)(de)(de)(de)意義重大(da)。（3）耐(nai)(nai)候性(xing)(xing)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)中Si-O-Si鍵對(dui)氧(yang)、臭氧(yang)及紫外(wai)線等(deng)十分穩定(ding)，在(zai)不(bu)加(jia)任何添加(jia)劑(ji)的(de)(de)(de)(de)情(qing)況下(xia)，就具有(you)(you)優(you)良(liang)的(de)(de)(de)(de)耐(nai)(nai)候性(xing)(xing)。（4）電(dian)氣(qi)性(xing)(xing)能(neng)(neng)。硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)具有(you)(you)優(you)異(yi)的(de)(de)(de)(de)絕緣性(xing)(xing)能(neng)(neng)，耐(nai)(nai)電(dian)暈性(xing)(xing)和(he)耐(nai)(nai)電(dian)弧性(xing)(xing)也非常(chang)(chang)好。（5）物理機械(xie)(xie)性(xing)(xing)能(neng)(neng)。硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)常(chang)(chang)溫(wen)(wen)下(xia)的(de)(de)(de)(de)物理機械(xie)(xie)性(xing)(xing)能(neng)(neng)比(bi)通(tong)(tong)用(yong)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)差，但在(zai)150℃的(de)(de)(de)(de)高(gao)(gao)溫(wen)(wen)和(he)-50℃的(de)(de)(de)(de)低溫(wen)(wen)下(xia)，其(qi)物理機械(xie)(xie)性(xing)(xing)能(neng)(neng)優(you)于通(tong)(tong)用(yong)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)。（6）耐(nai)(nai)油(you)及化學試劑(ji)性(xing)(xing)。普通(tong)(tong)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)具有(you)(you)中等(deng)的(de)(de)(de)(de)耐(nai)(nai)油(you)、耐(nai)(nai)溶劑(ji)性(xing)(xing)能(neng)(neng)。（7）氣(qi)體(ti)透過性(xing)(xing)能(neng)(neng)。室溫(wen)(wen)下(xia)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)對(dui)空氣(qi)、氮(dan)、氧(yang)、二氧(yang)化碳等(deng)氣(qi)體(ti)的(de)(de)(de)(de)透氣(qi)性(xing)(xing)比(bi)天(tian)然橡(xiang)膠(jiao)(jiao)高(gao)(gao)出30-50倍。（8）生理惰性(xing)(xing)。硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)無毒，無味，無嗅，與人體(ti)組織不(bu)粘連，具有(you)(you)抗凝血(xue)作用(yong)，對(dui)肌體(ti)組織的(de)(de)(de)(de)反應性(xing)(xing)非常(chang)(chang)少。特別適合作為醫用(yong)材料。

硅橡膠的用量

據中國汽(qi)車(che)(che)(che)工業(ye)(ye)協會(hui)統計，2012年(nian)，汽(qi)車(che)(che)(che)產銷分(fen)別達到1927.18萬(wan)輛(liang)和(he)1930.64萬(wan)輛(liang)，同比分(fen)別增長(chang)(chang)4.63%和(he)4.33%，汽(qi)車(che)(che)(che)工業(ye)(ye)硅(gui)(gui)橡膠(jiao)的(de)(de)(de)(de)用(yong)量約達2.0萬(wan)t。根據觀(guan)研(yan)天下的(de)(de)(de)(de)新(xin)研(yan)究，增加有機硅(gui)(gui)材料在汽(qi)車(che)(che)(che)零(ling)部(bu)件方面的(de)(de)(de)(de)用(yong)量，可以大(da)幅度提(ti)高汽(qi)車(che)(che)(che)的(de)(de)(de)(de)安全(quan)性(xing)能，因此(ci)，汽(qi)車(che)(che)(che)產量和(he)單車(che)(che)(che)用(yong)量水(shui)平的(de)(de)(de)(de)提(ti)高都將推動汽(qi)車(che)(che)(che)工業(ye)(ye)對硅(gui)(gui)橡膠(jiao)需求的(de)(de)(de)(de)增加。國家鼓勵自主(zhu)品牌(pai)的(de)(de)(de)(de)汽(qi)車(che)(che)(che)發(fa)展，關(guan)鍵(jian)汽(qi)車(che)(che)(che)零(ling)部(bu)件實現自主(zhu)化，《2012年(nian)度黨政(zheng)機關(guan)公務用(yong)車(che)(che)(che)選用(yong)車(che)(che)(che)型目(mu)錄（征(zheng)求意見稿）》為(wei)自主(zhu)品牌(pai)擴大(da)在政(zheng)府采購(gou)的(de)(de)(de)(de)市場份額，為(wei)改變目(mu)前國內政(zheng)府采購(gou)以合資品牌(pai)產品為(wei)主(zhu)的(de)(de)(de)(de)局面提(ti)供(gong)了保障(zhang)。促(cu)進自主(zhu)品牌(pai)發(fa)展，國產汽(qi)車(che)(che)(che)業(ye)(ye)的(de)(de)(de)(de)繁榮將為(wei)汽(qi)車(che)(che)(che)膠(jiao)的(de)(de)(de)(de)應用(yong)提(ti)供(gong)有力保障(zhang)。預測未來3年(nian)，我國室溫(wen)硫(liu)化硅(gui)(gui)橡膠(jiao)在汽(qi)車(che)(che)(che)行業(ye)(ye)將以年(nian)均20%增長(chang)(chang)。

此外，硅橡(xiang)膠(jiao)是重要的(de)(de)非石(shi)(shi)油(you)(you)(you)基合(he)(he)(he)成(cheng)橡(xiang)膠(jiao)，約(yue)占非石(shi)(shi)油(you)(you)(you)基合(he)(he)(he)成(cheng)橡(xiang)膠(jiao)消(xiao)費量(liang)的(de)(de)98%。但因(yin)為石(shi)(shi)油(you)(you)(you)價格的(de)(de)大(da)幅(fu)上漲，同時我(wo)國(guo)在(zai)硅橡(xiang)膠(jiao)的(de)(de)關鍵原(yuan)料有(you)機(ji)硅單體的(de)(de)生產技術(shu)(shu)方面(mian)取得突破，有(you)機(ji)硅單體的(de)(de)生產技術(shu)(shu)在(zai)2005年前被幾家跨國(guo)公司(si)壟斷(duan)，但目前我(wo)國(guo)已發展(zhan)成(cheng)為全球有(you)機(ji)硅單體第1大(da)國(guo)，這(zhe)2個方面(mian)原(yuan)因(yin)使硅橡(xiang)膠(jiao)的(de)(de)價格從2011年起開始低于石(shi)(shi)油(you)(you)(you)基合(he)(he)(he)成(cheng)橡(xiang)膠(jiao)，僅約(yue)為大(da)宗石(shi)(shi)油(you)(you)(you)基橡(xiang)膠(jiao)的(de)(de)80%～90%，成(cheng)為廉價的(de)(de)合(he)(he)(he)成(cheng)橡(xiang)膠(jiao)，并開始大(da)規模替代石(shi)(shi)油(you)(you)(you)基合(he)(he)(he)成(cheng)橡(xiang)膠(jiao)。這(zhe)將極大(da)拓展(zhan)有(you)機(ji)硅產業的(de)(de)市場空間，同時將帶動硅油(you)(you)(you)、硅烷偶聯(lian)劑(ji)和硅樹(shu)脂等其(qi)他有(you)機(ji)硅產品的(de)(de)消(xiao)費。