硅橡膠是(shi)指(zhi)主鏈(lian)由(you)硅(gui)(gui)和(he)氧原(yuan)子交替構成，硅(gui)(gui)原(yuan)子上通常連有(you)(you)兩個(ge)有(you)(you)機(ji)基(ji)團的(de)橡(xiang)(xiang)膠。普通的(de)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠主要由(you)含甲基(ji)和(he)少(shao)量乙(yi)烯基(ji)的(de)硅(gui)(gui)氧鏈(lian)節組成。苯(ben)基(ji)的(de)引(yin)(yin)入(ru)可(ke)提(ti)高硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠的(de)耐(nai)(nai)高、低溫(wen)性能(neng)(neng)，三(san)氟丙基(ji)及(ji)(ji)氰(qing)基(ji)的(de)引(yin)(yin)入(ru)則可(ke)提(ti)高硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠的(de)耐(nai)(nai)溫(wen)及(ji)(ji)耐(nai)(nai)油性能(neng)(neng)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠耐(nai)(nai)低溫(wen)性能(neng)(neng)良好(hao)，一(yi)般在(zai)-55℃下(xia)仍能(neng)(neng)工作。引(yin)(yin)入(ru)苯(ben)基(ji)后，可(ke)達(da)-73℃。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠的(de)耐(nai)(nai)熱性能(neng)(neng)也很突出，在(zai)180℃下(xia)可(ke)長期工作，稍高于200℃也能(neng)(neng)承受數周或更長時(shi)間仍有(you)(you)彈性，瞬時(shi)可(ke)耐(nai)(nai)300℃以(yi)上的(de)高溫(wen)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠的(de)透(tou)氣性好(hao)，氧氣透(tou)過率在(zai)合成聚(ju)合物(wu)中是(shi)較高的(de)。此外，硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠還具有(you)(you)生理惰性、不會導致(zhi)凝血(xue)的(de)突出特(te)性，因(yin)此在(zai)醫(yi)用領域應用廣泛(fan)。

主要品種

硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)分(fen)(fen)類的方法很多，通常按(an)固化前的形態分(fen)(fen)為(wei)固體(ti)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)和(he)液體(ti)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)；按(an)硫化溫(wen)度分(fen)(fen)為(wei)室溫(wen)硫化硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)，高(gao)溫(wen)硫化硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)；按(an)所(suo)用(yong)(yong)單體(ti)的不同(tong)，可分(fen)(fen)為(wei)甲基(ji)乙烯基(ji)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)，甲基(ji)苯基(ji)乙烯基(ji)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)、氟硅(gui)(gui)(gui)，腈硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)等(deng)(deng)；按(an)性能和(he)用(yong)(yong)途的不同(tong)又可分(fen)(fen)為(wei)通用(yong)(yong)型(xing)(xing)、超耐(nai)(nai)低溫(wen)型(xing)(xing)、超耐(nai)(nai)高(gao)溫(wen)型(xing)(xing)、高(gao)強力型(xing)(xing)、耐(nai)(nai)油型(xing)(xing)、醫(yi)用(yong)(yong)型(xing)(xing)等(deng)(deng)等(deng)(deng)。

發展史

硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)早期是由美國(guo)以三(san)氯化(hua)鐵為(wei)催化(hua)劑合成(cheng)的(de)。1945年(nian)(nian)(nian)，硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)產品問世。1948年(nian)(nian)(nian)，采(cai)用(yong)(yong)高(gao)比表面積的(de)氣(qi)相(xiang)法(fa)白炭黑補強的(de)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)研(yan)制成(cheng)功，使(shi)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)的(de)性能(neng)躍升到實用(yong)(yong)階段，奠定(ding)了現代硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)生(sheng)產技術的(de)基礎。從二(er)甲基二(er)氯硅(gui)(gui)(gui)烷合成(cheng)開始生(sheng)產硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)的(de)國(guo)家有(you)美國(guo)。俄羅(luo)斯(si)、德國(guo)、日本、韓國(guo)和中(zhong)國(guo)等。中(zhong)國(guo)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)的(de)工(gong)業化(hua)研(yan)究(jiu)始于1957年(nian)(nian)(nian)，多家研(yan)究(jiu)所和企業陸(lu)續開發出各種硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)。到2003年(nian)(nian)(nian)底，中(zhong)國(guo)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)生(sheng)產能(neng)力為(wei)135千(qian)噸，其中(zhong)高(gao)溫膠(jiao)100千(qian)噸。

高溫硫化硅橡膠

高(gao)溫硫化(hua)(hua)硅橡膠(jiao)是(shi)(shi)指(zhi)聚硅氧(yang)烷(wan)變成(cheng)彈性(xing)體(ti)的過程(cheng)是(shi)(shi)經過高(gao)溫（110-170℃）硫化(hua)(hua)成(cheng)型的。它主要以高(gao)分子(zi)量的聚甲基(ji)乙烯(xi)基(ji)硅氧(yang)烷(wan)為生膠(jiao)，混入(ru)補(bu)強填料、硫化(hua)(hua)劑(ji)等，在加熱加壓下硫化(hua)(hua)成(cheng)彈性(xing)體(ti)。硅橡膠(jiao)的補(bu)強主要是(shi)(shi)各(ge)(ge)種類型的白炭黑，可使硫化(hua)(hua)膠(jiao)的強度增加數(shu)十倍。有(you)時(shi)為了降低成(cheng)本或(huo)改善膠(jiao)料性(xing)能及賦予硫化(hua)(hua)膠(jiao)各(ge)(ge)種特殊的性(xing)能，也(ye)加入(ru)相應的各(ge)(ge)種添加劑(ji)。硫化(hua)(hua)劑(ji)是(shi)(shi)各(ge)(ge)種有(you)機過氧(yang)化(hua)(hua)物或(huo)加成(cheng)反應催化(hua)(hua)劑(ji)。

加工成(cheng)型方(fang)法如圖所示(shi)。一次硫(liu)(liu)(liu)化的(de)(de)目的(de)(de)是進行高(gao)分(fen)子鏈的(de)(de)交(jiao)聯反應；二次硫(liu)(liu)(liu)化的(de)(de)目的(de)(de)是進行補充交(jiao)聯、驅除硫(liu)(liu)(liu)化劑分(fen)解產物和其他揮發性化合物以穩定硫(liu)(liu)(liu)化膠(jiao)(jiao)的(de)(de)各(ge)項性能。常用(yong)的(de)(de)設備有開(kai)放式煉膠(jiao)(jiao)機、捏合機及真(zhen)空密煉機。

主要性能

（1）高(gao)(gao)(gao)(gao)溫(wen)性(xing)(xing)(xing)能(neng)。硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)顯著的(de)(de)(de)特(te)征是(shi)高(gao)(gao)(gao)(gao)溫(wen)穩定(ding)性(xing)(xing)(xing)，雖然常溫(wen)下(xia)硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)強(qiang)度(du)僅是(shi)天然橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)或某些合成(cheng)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)一(yi)半，但在200℃以上的(de)(de)(de)高(gao)(gao)(gao)(gao)溫(wen)環境下(xia)，硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)仍(reng)能(neng)保持一(yi)定(ding)的(de)(de)(de)柔韌性(xing)(xing)(xing)、回彈性(xing)(xing)(xing)和(he)表面硬(ying)度(du)，且力學性(xing)(xing)(xing)能(neng)無(wu)明顯變化(hua)(hua)。（2）低(di)溫(wen)性(xing)(xing)(xing)能(neng)硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)玻(bo)璃化(hua)(hua)溫(wen)度(du)一(yi)般為(wei)-70~-50℃，特(te)殊配方可(ke)達-100℃，表明其低(di)溫(wen)性(xing)(xing)(xing)能(neng)優(you)異。這對(dui)航空、宇航工業的(de)(de)(de)意義重大(da)。（3）耐(nai)候性(xing)(xing)(xing)硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)中Si-O-Si鍵對(dui)氧、臭氧及(ji)紫外線等(deng)十(shi)分穩定(ding)，在不加任何(he)添(tian)加劑(ji)的(de)(de)(de)情(qing)況下(xia)，就具有(you)優(you)良的(de)(de)(de)耐(nai)候性(xing)(xing)(xing)。（4）電(dian)氣(qi)(qi)性(xing)(xing)(xing)能(neng)。硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)具有(you)優(you)異的(de)(de)(de)絕緣(yuan)性(xing)(xing)(xing)能(neng)，耐(nai)電(dian)暈性(xing)(xing)(xing)和(he)耐(nai)電(dian)弧性(xing)(xing)(xing)也非常好。（5）物理(li)機(ji)械(xie)性(xing)(xing)(xing)能(neng)。硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)常溫(wen)下(xia)的(de)(de)(de)物理(li)機(ji)械(xie)性(xing)(xing)(xing)能(neng)比通用橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)差，但在150℃的(de)(de)(de)高(gao)(gao)(gao)(gao)溫(wen)和(he)-50℃的(de)(de)(de)低(di)溫(wen)下(xia)，其物理(li)機(ji)械(xie)性(xing)(xing)(xing)能(neng)優(you)于通用橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)。（6）耐(nai)油(you)及(ji)化(hua)(hua)學試劑(ji)性(xing)(xing)(xing)。普通硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)具有(you)中等(deng)的(de)(de)(de)耐(nai)油(you)、耐(nai)溶劑(ji)性(xing)(xing)(xing)能(neng)。（7）氣(qi)(qi)體(ti)透過(guo)性(xing)(xing)(xing)能(neng)。室溫(wen)下(xia)硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)對(dui)空氣(qi)(qi)、氮、氧、二(er)氧化(hua)(hua)碳(tan)等(deng)氣(qi)(qi)體(ti)的(de)(de)(de)透氣(qi)(qi)性(xing)(xing)(xing)比天然橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)高(gao)(gao)(gao)(gao)出30-50倍(bei)。（8）生理(li)惰性(xing)(xing)(xing)。硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)無(wu)毒，無(wu)味(wei)，無(wu)嗅，與人(ren)體(ti)組(zu)織(zhi)不粘連，具有(you)抗凝血作用，對(dui)肌體(ti)組(zu)織(zhi)的(de)(de)(de)反應性(xing)(xing)(xing)非常少。特(te)別適(shi)合作為(wei)醫(yi)用材料(liao)。

硅橡膠的用量

據中(zhong)國(guo)(guo)汽車(che)工業(ye)協(xie)會統計，2012年，汽車(che)產銷分別(bie)達到(dao)1927.18萬(wan)(wan)輛和1930.64萬(wan)(wan)輛，同(tong)比分別(bie)增(zeng)長4.63%和4.33%，汽車(che)工業(ye)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)的(de)(de)用(yong)量(liang)約達2.0萬(wan)(wan)t。根(gen)據觀研天下(xia)的(de)(de)新(xin)研究，增(zeng)加(jia)有機硅(gui)材(cai)料在汽車(che)零(ling)部件方面(mian)的(de)(de)用(yong)量(liang)，可(ke)以(yi)(yi)大幅度提高(gao)(gao)汽車(che)的(de)(de)安全(quan)性(xing)能，因此，汽車(che)產量(liang)和單車(che)用(yong)量(liang)水平(ping)的(de)(de)提高(gao)(gao)都將推(tui)動汽車(che)工業(ye)對硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)需求(qiu)(qiu)的(de)(de)增(zeng)加(jia)。國(guo)(guo)家鼓(gu)勵自主品(pin)(pin)牌的(de)(de)汽車(che)發展，關鍵汽車(che)零(ling)部件實現自主化，《2012年度黨政(zheng)機關公務用(yong)車(che)選(xuan)用(yong)車(che)型目(mu)錄（征求(qiu)(qiu)意見稿）》為(wei)自主品(pin)(pin)牌擴大在政(zheng)府采購的(de)(de)市場份額(e)，為(wei)改變目(mu)前國(guo)(guo)內政(zheng)府采購以(yi)(yi)合資品(pin)(pin)牌產品(pin)(pin)為(wei)主的(de)(de)局面(mian)提供了(le)保(bao)障。促進(jin)自主品(pin)(pin)牌發展，國(guo)(guo)產汽車(che)業(ye)的(de)(de)繁榮將為(wei)汽車(che)膠(jiao)的(de)(de)應(ying)用(yong)提供有力(li)保(bao)障。預(yu)測未來3年，我國(guo)(guo)室溫(wen)硫(liu)化硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)在汽車(che)行(xing)業(ye)將以(yi)(yi)年均20%增(zeng)長。

此外(wai)，硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)是重要的(de)(de)非石(shi)(shi)油(you)基(ji)合成(cheng)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)，約占(zhan)非石(shi)(shi)油(you)基(ji)合成(cheng)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)消費量的(de)(de)98%。但(dan)因為石(shi)(shi)油(you)價格的(de)(de)大(da)幅上漲，同時(shi)我國在硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)關鍵原(yuan)料有機硅(gui)單體(ti)(ti)的(de)(de)生產(chan)技術方面(mian)取得突破，有機硅(gui)單體(ti)(ti)的(de)(de)生產(chan)技術在2005年前(qian)被(bei)幾家跨國公司壟斷，但(dan)目(mu)前(qian)我國已發展成(cheng)為全球有機硅(gui)單體(ti)(ti)第1大(da)國，這(zhe)2個方面(mian)原(yuan)因使硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)價格從(cong)2011年起(qi)開(kai)(kai)始低于(yu)石(shi)(shi)油(you)基(ji)合成(cheng)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)，僅約為大(da)宗石(shi)(shi)油(you)基(ji)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)80%～90%，成(cheng)為廉價的(de)(de)合成(cheng)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)，并開(kai)(kai)始大(da)規(gui)模替代石(shi)(shi)油(you)基(ji)合成(cheng)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)。這(zhe)將極(ji)大(da)拓(tuo)展有機硅(gui)產(chan)業的(de)(de)市場(chang)空間，同時(shi)將帶(dai)動硅(gui)油(you)、硅(gui)烷偶(ou)聯劑(ji)和(he)硅(gui)樹(shu)脂等(deng)其(qi)他有機硅(gui)產(chan)品(pin)的(de)(de)消費。