硅橡膠是指主鏈(lian)由硅和氧(yang)(yang)原(yuan)子交替構成(cheng)(cheng)，硅原(yuan)子上通常連(lian)有(you)兩個有(you)機基團的(de)(de)(de)橡膠(jiao)(jiao)。普(pu)通的(de)(de)(de)硅橡膠(jiao)(jiao)主要由含甲(jia)基和少量乙烯基的(de)(de)(de)硅氧(yang)(yang)鏈(lian)節(jie)組成(cheng)(cheng)。苯基的(de)(de)(de)引入(ru)可(ke)(ke)提高(gao)(gao)硅橡膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)耐(nai)高(gao)(gao)、低溫性(xing)(xing)能，三(san)氟丙(bing)基及(ji)氰基的(de)(de)(de)引入(ru)則可(ke)(ke)提高(gao)(gao)硅橡膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)耐(nai)溫及(ji)耐(nai)油性(xing)(xing)能。硅橡膠(jiao)(jiao)耐(nai)低溫性(xing)(xing)能良好(hao)，一般在(zai)-55℃下(xia)仍能工作。引入(ru)苯基后，可(ke)(ke)達-73℃。硅橡膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)耐(nai)熱性(xing)(xing)能也很突(tu)出(chu)，在(zai)180℃下(xia)可(ke)(ke)長期工作，稍高(gao)(gao)于200℃也能承(cheng)受數周或(huo)更長時間(jian)仍有(you)彈(dan)性(xing)(xing)，瞬(shun)時可(ke)(ke)耐(nai)300℃以上的(de)(de)(de)高(gao)(gao)溫。硅橡膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)透(tou)氣(qi)性(xing)(xing)好(hao)，氧(yang)(yang)氣(qi)透(tou)過率在(zai)合(he)成(cheng)(cheng)聚合(he)物中是較高(gao)(gao)的(de)(de)(de)。此外，硅橡膠(jiao)(jiao)還具有(you)生(sheng)理惰性(xing)(xing)、不(bu)會導(dao)致凝血的(de)(de)(de)突(tu)出(chu)特(te)性(xing)(xing)，因此在(zai)醫用領域(yu)應用廣泛。

主要品種

硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)分類的(de)方法很多，通常按固化(hua)前(qian)的(de)形(xing)態分為(wei)固體硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)和(he)液體硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)；按硫(liu)化(hua)溫(wen)度分為(wei)室(shi)溫(wen)硫(liu)化(hua)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)，高溫(wen)硫(liu)化(hua)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)；按所用(yong)單體的(de)不同(tong)，可分為(wei)甲(jia)基乙烯基硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)，甲(jia)基苯基乙烯基硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)、氟硅(gui)(gui)，腈硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)等(deng)；按性能(neng)和(he)用(yong)途的(de)不同(tong)又可分為(wei)通用(yong)型(xing)(xing)、超(chao)耐低(di)溫(wen)型(xing)(xing)、超(chao)耐高溫(wen)型(xing)(xing)、高強力型(xing)(xing)、耐油(you)型(xing)(xing)、醫用(yong)型(xing)(xing)等(deng)等(deng)。

發展史

硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠早期是由(you)美國(guo)以三氯(lv)化鐵為催化劑合成的(de)。1945年(nian)(nian)，硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠產(chan)品問世。1948年(nian)(nian)，采(cai)用(yong)高比表面積的(de)氣相法白炭(tan)黑補(bu)強的(de)硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠研制成功(gong)，使硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠的(de)性能躍升到(dao)實用(yong)階(jie)段，奠定了現代(dai)硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠生產(chan)技(ji)術的(de)基礎。從(cong)二甲(jia)基二氯(lv)硅(gui)烷合成開始生產(chan)硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠的(de)國(guo)家有美國(guo)。俄羅(luo)斯、德國(guo)、日本、韓國(guo)和中(zhong)國(guo)等。中(zhong)國(guo)硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠的(de)工(gong)業化研究始于1957年(nian)(nian)，多家研究所(suo)和企(qi)業陸續(xu)開發出(chu)各種硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠。到(dao)2003年(nian)(nian)底(di)，中(zhong)國(guo)硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠生產(chan)能力(li)為135千(qian)噸，其中(zhong)高溫膠100千(qian)噸。

高溫硫化硅橡膠

高溫硫(liu)化(hua)硅(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)是指(zhi)聚硅(gui)(gui)氧(yang)(yang)烷(wan)變成彈性體(ti)的(de)(de)(de)(de)(de)過(guo)程(cheng)是經過(guo)高溫（110-170℃）硫(liu)化(hua)成型(xing)的(de)(de)(de)(de)(de)。它主要以(yi)高分子量的(de)(de)(de)(de)(de)聚甲基乙烯基硅(gui)(gui)氧(yang)(yang)烷(wan)為(wei)生膠(jiao)(jiao)，混入(ru)補強(qiang)填(tian)料、硫(liu)化(hua)劑等，在(zai)加(jia)熱加(jia)壓下(xia)硫(liu)化(hua)成彈性體(ti)。硅(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)(de)補強(qiang)主要是各種(zhong)類型(xing)的(de)(de)(de)(de)(de)白炭黑，可使硫(liu)化(hua)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)(de)強(qiang)度增加(jia)數十(shi)倍。有時為(wei)了降低成本或改善膠(jiao)(jiao)料性能及賦(fu)予硫(liu)化(hua)膠(jiao)(jiao)各種(zhong)特殊的(de)(de)(de)(de)(de)性能，也(ye)加(jia)入(ru)相應(ying)的(de)(de)(de)(de)(de)各種(zhong)添加(jia)劑。硫(liu)化(hua)劑是各種(zhong)有機過(guo)氧(yang)(yang)化(hua)物或加(jia)成反(fan)應(ying)催化(hua)劑。

加工成型(xing)方法(fa)如圖所示(shi)。一次硫(liu)(liu)化的(de)(de)目(mu)的(de)(de)是(shi)進行高(gao)分子鏈的(de)(de)交(jiao)聯(lian)反應；二次硫(liu)(liu)化的(de)(de)目(mu)的(de)(de)是(shi)進行補充(chong)交(jiao)聯(lian)、驅除硫(liu)(liu)化劑分解產物和其他揮(hui)發(fa)性(xing)化合物以穩定硫(liu)(liu)化膠(jiao)的(de)(de)各項性(xing)能。常用的(de)(de)設備(bei)有開放式煉膠(jiao)機(ji)、捏(nie)合機(ji)及真空密(mi)煉機(ji)。

主要性能

（1）高(gao)溫(wen)(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)顯著的(de)(de)(de)特征是高(gao)溫(wen)(wen)(wen)穩定(ding)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)，雖(sui)然常(chang)溫(wen)(wen)(wen)下(xia)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)強(qiang)度僅(jin)是天然橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)或某些(xie)合成橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)一半，但在(zai)200℃以上的(de)(de)(de)高(gao)溫(wen)(wen)(wen)環境下(xia)，硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)仍能(neng)(neng)保持一定(ding)的(de)(de)(de)柔韌(ren)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)、回彈(dan)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)和表(biao)(biao)面硬度，且力學性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)無明(ming)顯變化(hua)。（2）低(di)溫(wen)(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)玻璃化(hua)溫(wen)(wen)(wen)度一般為-70~-50℃，特殊配(pei)方可達-100℃，表(biao)(biao)明(ming)其低(di)溫(wen)(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)優(you)異(yi)(yi)。這對(dui)航(hang)空、宇航(hang)工(gong)業的(de)(de)(de)意(yi)義重大。（3）耐(nai)(nai)(nai)候(hou)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)中(zhong)Si-O-Si鍵對(dui)氧(yang)、臭氧(yang)及紫外(wai)線等十(shi)分穩定(ding)，在(zai)不(bu)加任何添加劑(ji)的(de)(de)(de)情況(kuang)下(xia)，就具(ju)(ju)有(you)優(you)良(liang)的(de)(de)(de)耐(nai)(nai)(nai)候(hou)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)。（4）電(dian)氣(qi)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)具(ju)(ju)有(you)優(you)異(yi)(yi)的(de)(de)(de)絕緣性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)，耐(nai)(nai)(nai)電(dian)暈性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)和耐(nai)(nai)(nai)電(dian)弧性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)也非常(chang)好。（5）物理機(ji)械性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)常(chang)溫(wen)(wen)(wen)下(xia)的(de)(de)(de)物理機(ji)械性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)比通用橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)差，但在(zai)150℃的(de)(de)(de)高(gao)溫(wen)(wen)(wen)和-50℃的(de)(de)(de)低(di)溫(wen)(wen)(wen)下(xia)，其物理機(ji)械性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)優(you)于通用橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)。（6）耐(nai)(nai)(nai)油(you)及化(hua)學試(shi)劑(ji)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)。普通硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)具(ju)(ju)有(you)中(zhong)等的(de)(de)(de)耐(nai)(nai)(nai)油(you)、耐(nai)(nai)(nai)溶劑(ji)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。（7）氣(qi)體(ti)(ti)透過性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。室(shi)溫(wen)(wen)(wen)下(xia)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)對(dui)空氣(qi)、氮、氧(yang)、二氧(yang)化(hua)碳等氣(qi)體(ti)(ti)的(de)(de)(de)透氣(qi)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)比天然橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)高(gao)出30-50倍(bei)。（8）生理惰性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)無毒，無味，無嗅，與人體(ti)(ti)組織不(bu)粘連，具(ju)(ju)有(you)抗凝血作(zuo)用，對(dui)肌(ji)體(ti)(ti)組織的(de)(de)(de)反應(ying)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)非常(chang)少。特別適合作(zuo)為醫用材料。

硅橡膠的用量

據中國汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)工業(ye)協會統(tong)計，2012年(nian)，汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)產銷分(fen)別(bie)達(da)到1927.18萬(wan)(wan)輛和1930.64萬(wan)(wan)輛，同比分(fen)別(bie)增(zeng)(zeng)長(chang)(chang)4.63%和4.33%，汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)工業(ye)硅(gui)橡膠的(de)(de)用(yong)(yong)量(liang)約達(da)2.0萬(wan)(wan)t。根據觀研天下的(de)(de)新研究，增(zeng)(zeng)加有機硅(gui)材料(liao)在(zai)汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)零部件方面的(de)(de)用(yong)(yong)量(liang)，可(ke)以大幅度提高汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)的(de)(de)安全性(xing)能，因此，汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)產量(liang)和單車(che)(che)用(yong)(yong)量(liang)水平的(de)(de)提高都將(jiang)推動汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)工業(ye)對(dui)硅(gui)橡膠需求的(de)(de)增(zeng)(zeng)加。國家鼓勵自主(zhu)品(pin)牌(pai)的(de)(de)汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)發展(zhan)，關鍵汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)零部件實現自主(zhu)化，《2012年(nian)度黨(dang)政(zheng)機關公務用(yong)(yong)車(che)(che)選用(yong)(yong)車(che)(che)型(xing)目錄（征求意(yi)見稿）》為自主(zhu)品(pin)牌(pai)擴(kuo)大在(zai)政(zheng)府采(cai)購(gou)的(de)(de)市場份額，為改(gai)變(bian)目前國內政(zheng)府采(cai)購(gou)以合(he)資品(pin)牌(pai)產品(pin)為主(zhu)的(de)(de)局面提供(gong)了保障(zhang)。促進自主(zhu)品(pin)牌(pai)發展(zhan)，國產汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)業(ye)的(de)(de)繁(fan)榮(rong)將(jiang)為汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)膠的(de)(de)應用(yong)(yong)提供(gong)有力保障(zhang)。預測未來3年(nian)，我國室溫硫化硅(gui)橡膠在(zai)汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)行業(ye)將(jiang)以年(nian)均20%增(zeng)(zeng)長(chang)(chang)。

此外，硅橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)是(shi)重要的(de)(de)(de)非(fei)石(shi)(shi)油(you)(you)基合成(cheng)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)，約占非(fei)石(shi)(shi)油(you)(you)基合成(cheng)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)消(xiao)費(fei)量的(de)(de)(de)98%。但(dan)因為石(shi)(shi)油(you)(you)價(jia)格(ge)的(de)(de)(de)大幅上(shang)漲，同時我(wo)國在硅橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)關鍵原料有(you)(you)機硅單(dan)體的(de)(de)(de)生(sheng)產技(ji)術方面(mian)取得突破，有(you)(you)機硅單(dan)體的(de)(de)(de)生(sheng)產技(ji)術在2005年前被幾家跨國公司壟(long)斷，但(dan)目前我(wo)國已發展成(cheng)為全球有(you)(you)機硅單(dan)體第1大國，這2個方面(mian)原因使(shi)硅橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)價(jia)格(ge)從2011年起(qi)開(kai)始低于石(shi)(shi)油(you)(you)基合成(cheng)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)，僅約為大宗(zong)石(shi)(shi)油(you)(you)基橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)80%～90%，成(cheng)為廉價(jia)的(de)(de)(de)合成(cheng)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)，并開(kai)始大規模替(ti)代石(shi)(shi)油(you)(you)基合成(cheng)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)。這將極大拓展有(you)(you)機硅產業的(de)(de)(de)市場空間，同時將帶動硅油(you)(you)、硅烷偶聯劑(ji)和硅樹脂等其他有(you)(you)機硅產品的(de)(de)(de)消(xiao)費(fei)。