硅橡膠是指主(zhu)鏈(lian)由硅(gui)(gui)和(he)(he)氧(yang)原子交替構成，硅(gui)(gui)原子上通常連有(you)兩個有(you)機基團的(de)(de)橡(xiang)膠(jiao)。普通的(de)(de)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)主(zhu)要由含甲基和(he)(he)少量乙烯基的(de)(de)硅(gui)(gui)氧(yang)鏈(lian)節(jie)組成。苯基的(de)(de)引入(ru)(ru)(ru)可(ke)提高(gao)(gao)(gao)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)的(de)(de)耐(nai)高(gao)(gao)(gao)、低溫性(xing)(xing)能，三氟丙(bing)基及氰(qing)基的(de)(de)引入(ru)(ru)(ru)則可(ke)提高(gao)(gao)(gao)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)的(de)(de)耐(nai)溫及耐(nai)油性(xing)(xing)能。硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)耐(nai)低溫性(xing)(xing)能良好，一般在-55℃下(xia)仍能工(gong)作。引入(ru)(ru)(ru)苯基后(hou)，可(ke)達-73℃。硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)的(de)(de)耐(nai)熱性(xing)(xing)能也很突出(chu)，在180℃下(xia)可(ke)長期工(gong)作，稍(shao)高(gao)(gao)(gao)于200℃也能承受數周或更長時間(jian)仍有(you)彈性(xing)(xing)，瞬時可(ke)耐(nai)300℃以上的(de)(de)高(gao)(gao)(gao)溫。硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)的(de)(de)透(tou)氣(qi)性(xing)(xing)好，氧(yang)氣(qi)透(tou)過率在合成聚合物中是較高(gao)(gao)(gao)的(de)(de)。此外(wai)，硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)還(huan)具有(you)生理(li)惰性(xing)(xing)、不(bu)會(hui)導致凝血(xue)的(de)(de)突出(chu)特性(xing)(xing)，因此在醫用領域應(ying)用廣泛。

主要品種

硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)分類的(de)方法很多，通(tong)常(chang)按固化(hua)前的(de)形態分為(wei)(wei)固體硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)和液體硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)；按硫(liu)化(hua)溫(wen)(wen)度分為(wei)(wei)室溫(wen)(wen)硫(liu)化(hua)硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)，高溫(wen)(wen)硫(liu)化(hua)硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)；按所(suo)用(yong)單體的(de)不(bu)同，可分為(wei)(wei)甲(jia)基(ji)(ji)乙烯基(ji)(ji)硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)，甲(jia)基(ji)(ji)苯基(ji)(ji)乙烯基(ji)(ji)硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)、氟硅(gui)，腈(jing)硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)等；按性能和用(yong)途的(de)不(bu)同又可分為(wei)(wei)通(tong)用(yong)型(xing)、超耐(nai)低(di)溫(wen)(wen)型(xing)、超耐(nai)高溫(wen)(wen)型(xing)、高強力型(xing)、耐(nai)油型(xing)、醫用(yong)型(xing)等等。

發展史

硅橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)早期(qi)是由美國(guo)(guo)以(yi)三氯化鐵為催化劑(ji)合成的(de)(de)(de)。1945年(nian)，硅橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)產品問世。1948年(nian)，采(cai)用高(gao)比表面積的(de)(de)(de)氣(qi)相(xiang)法(fa)白炭黑(hei)補強(qiang)的(de)(de)(de)硅橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)研制(zhi)成功，使硅橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)性(xing)能躍升到實用階段，奠定了現代硅橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)生(sheng)(sheng)(sheng)產技術的(de)(de)(de)基礎。從二甲基二氯硅烷合成開始(shi)生(sheng)(sheng)(sheng)產硅橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)國(guo)(guo)家(jia)有(you)美國(guo)(guo)。俄羅(luo)斯(si)、德國(guo)(guo)、日本、韓國(guo)(guo)和中(zhong)國(guo)(guo)等(deng)。中(zhong)國(guo)(guo)硅橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)工業化研究(jiu)(jiu)始(shi)于1957年(nian)，多家(jia)研究(jiu)(jiu)所和企業陸續(xu)開發出各種硅橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)。到2003年(nian)底，中(zhong)國(guo)(guo)硅橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)生(sheng)(sheng)(sheng)產能力為135千噸，其(qi)中(zhong)高(gao)溫膠(jiao)100千噸。

高溫硫化硅橡膠

高溫硫化硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)是指聚硅(gui)(gui)氧烷(wan)變成彈性(xing)體的(de)過程是經過高溫（110-170℃）硫化成型的(de)。它主(zhu)要以高分(fen)子量的(de)聚甲基乙烯基硅(gui)(gui)氧烷(wan)為(wei)生膠(jiao)(jiao)，混入補(bu)(bu)強(qiang)填料(liao)、硫化劑等，在加(jia)(jia)(jia)熱加(jia)(jia)(jia)壓下(xia)硫化成彈性(xing)體。硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)補(bu)(bu)強(qiang)主(zhu)要是各(ge)種類型的(de)白炭(tan)黑，可(ke)使硫化膠(jiao)(jiao)的(de)強(qiang)度增加(jia)(jia)(jia)數十倍。有時(shi)為(wei)了降(jiang)低(di)成本或改(gai)善(shan)膠(jiao)(jiao)料(liao)性(xing)能(neng)及賦予硫化膠(jiao)(jiao)各(ge)種特(te)殊的(de)性(xing)能(neng)，也加(jia)(jia)(jia)入相應(ying)的(de)各(ge)種添加(jia)(jia)(jia)劑。硫化劑是各(ge)種有機過氧化物(wu)或加(jia)(jia)(jia)成反應(ying)催化劑。

加工成型方法如(ru)圖(tu)所(suo)示(shi)。一(yi)次硫化(hua)的目(mu)的是進行高分(fen)子(zi)鏈的交(jiao)聯(lian)反(fan)應；二次硫化(hua)的目(mu)的是進行補充交(jiao)聯(lian)、驅除硫化(hua)劑分(fen)解產物和(he)其他揮發性化(hua)合物以穩定硫化(hua)膠的各項性能。常用的設備有開放(fang)式煉膠機、捏合機及(ji)真空密(mi)煉機。

主要性能

（1）高溫(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠顯(xian)著的(de)(de)(de)(de)(de)特征(zheng)是(shi)高溫(wen)(wen)穩定(ding)(ding)性(xing)(xing)(xing)(xing)，雖(sui)然(ran)(ran)常溫(wen)(wen)下(xia)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠的(de)(de)(de)(de)(de)強度僅是(shi)天(tian)然(ran)(ran)橡(xiang)(xiang)膠或某些(xie)合成橡(xiang)(xiang)膠的(de)(de)(de)(de)(de)一半(ban)，但(dan)在(zai)200℃以上的(de)(de)(de)(de)(de)高溫(wen)(wen)環(huan)境(jing)下(xia)，硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠仍能(neng)(neng)(neng)(neng)保(bao)持一定(ding)(ding)的(de)(de)(de)(de)(de)柔韌性(xing)(xing)(xing)(xing)、回彈(dan)性(xing)(xing)(xing)(xing)和表面硬度，且力學性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)無明顯(xian)變化(hua)。（2）低(di)溫(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠的(de)(de)(de)(de)(de)玻璃化(hua)溫(wen)(wen)度一般為(wei)-70~-50℃，特殊配方可(ke)達-100℃，表明其低(di)溫(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)優異(yi)(yi)。這(zhe)對(dui)(dui)航空、宇航工(gong)業的(de)(de)(de)(de)(de)意義重大。（3）耐(nai)(nai)(nai)候性(xing)(xing)(xing)(xing)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠中Si-O-Si鍵對(dui)(dui)氧(yang)(yang)(yang)、臭氧(yang)(yang)(yang)及(ji)紫(zi)外線等十分穩定(ding)(ding)，在(zai)不加任何添加劑(ji)的(de)(de)(de)(de)(de)情況下(xia)，就具有優良的(de)(de)(de)(de)(de)耐(nai)(nai)(nai)候性(xing)(xing)(xing)(xing)。（4）電氣(qi)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠具有優異(yi)(yi)的(de)(de)(de)(de)(de)絕緣性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)，耐(nai)(nai)(nai)電暈性(xing)(xing)(xing)(xing)和耐(nai)(nai)(nai)電弧(hu)性(xing)(xing)(xing)(xing)也非常好。（5）物(wu)理(li)(li)機(ji)(ji)(ji)械(xie)(xie)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠常溫(wen)(wen)下(xia)的(de)(de)(de)(de)(de)物(wu)理(li)(li)機(ji)(ji)(ji)械(xie)(xie)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)比通用(yong)(yong)橡(xiang)(xiang)膠差，但(dan)在(zai)150℃的(de)(de)(de)(de)(de)高溫(wen)(wen)和-50℃的(de)(de)(de)(de)(de)低(di)溫(wen)(wen)下(xia)，其物(wu)理(li)(li)機(ji)(ji)(ji)械(xie)(xie)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)優于通用(yong)(yong)橡(xiang)(xiang)膠。（6）耐(nai)(nai)(nai)油及(ji)化(hua)學試劑(ji)性(xing)(xing)(xing)(xing)。普通硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠具有中等的(de)(de)(de)(de)(de)耐(nai)(nai)(nai)油、耐(nai)(nai)(nai)溶(rong)劑(ji)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)。（7）氣(qi)體透(tou)過(guo)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)。室溫(wen)(wen)下(xia)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠對(dui)(dui)空氣(qi)、氮、氧(yang)(yang)(yang)、二氧(yang)(yang)(yang)化(hua)碳等氣(qi)體的(de)(de)(de)(de)(de)透(tou)氣(qi)性(xing)(xing)(xing)(xing)比天(tian)然(ran)(ran)橡(xiang)(xiang)膠高出30-50倍(bei)。（8）生理(li)(li)惰性(xing)(xing)(xing)(xing)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠無毒，無味，無嗅，與人體組(zu)織不粘連(lian)，具有抗凝(ning)血作(zuo)用(yong)(yong)，對(dui)(dui)肌(ji)體組(zu)織的(de)(de)(de)(de)(de)反應(ying)性(xing)(xing)(xing)(xing)非常少(shao)。特別適合作(zuo)為(wei)醫(yi)用(yong)(yong)材料。

硅橡膠的用量

據中國汽(qi)車(che)(che)(che)(che)工(gong)業協會(hui)統計(ji)，2012年(nian)，汽(qi)車(che)(che)(che)(che)產(chan)銷分別達(da)(da)到1927.18萬輛和(he)1930.64萬輛，同比分別增(zeng)(zeng)長4.63%和(he)4.33%，汽(qi)車(che)(che)(che)(che)工(gong)業硅橡(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)(de)(de)用量(liang)約達(da)(da)2.0萬t。根據觀研(yan)天下(xia)的(de)(de)(de)(de)(de)新研(yan)究，增(zeng)(zeng)加(jia)有機硅材料在(zai)汽(qi)車(che)(che)(che)(che)零(ling)部件方面的(de)(de)(de)(de)(de)用量(liang)，可以大幅度(du)(du)提(ti)高汽(qi)車(che)(che)(che)(che)的(de)(de)(de)(de)(de)安全性能，因(yin)此，汽(qi)車(che)(che)(che)(che)產(chan)量(liang)和(he)單車(che)(che)(che)(che)用量(liang)水平(ping)的(de)(de)(de)(de)(de)提(ti)高都將推動(dong)汽(qi)車(che)(che)(che)(che)工(gong)業對硅橡(xiang)膠(jiao)需求(qiu)的(de)(de)(de)(de)(de)增(zeng)(zeng)加(jia)。國家鼓勵(li)自主(zhu)品(pin)牌(pai)的(de)(de)(de)(de)(de)汽(qi)車(che)(che)(che)(che)發(fa)展(zhan)，關鍵汽(qi)車(che)(che)(che)(che)零(ling)部件實現自主(zhu)化，《2012年(nian)度(du)(du)黨政(zheng)機關公務用車(che)(che)(che)(che)選用車(che)(che)(che)(che)型目錄（征求(qiu)意見稿）》為自主(zhu)品(pin)牌(pai)擴大在(zai)政(zheng)府(fu)采(cai)購的(de)(de)(de)(de)(de)市(shi)場份額，為改變目前國內政(zheng)府(fu)采(cai)購以合資品(pin)牌(pai)產(chan)品(pin)為主(zhu)的(de)(de)(de)(de)(de)局(ju)面提(ti)供了保障。促進自主(zhu)品(pin)牌(pai)發(fa)展(zhan)，國產(chan)汽(qi)車(che)(che)(che)(che)業的(de)(de)(de)(de)(de)繁榮將為汽(qi)車(che)(che)(che)(che)膠(jiao)的(de)(de)(de)(de)(de)應用提(ti)供有力保障。預測未來3年(nian)，我國室溫硫化硅橡(xiang)膠(jiao)在(zai)汽(qi)車(che)(che)(che)(che)行業將以年(nian)均(jun)20%增(zeng)(zeng)長。

此外，硅(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)是重要的(de)非(fei)石油(you)基(ji)合成(cheng)橡膠(jiao)(jiao)，約占(zhan)非(fei)石油(you)基(ji)合成(cheng)橡膠(jiao)(jiao)消費量的(de)98%。但因(yin)為(wei)石油(you)價格的(de)大幅上漲，同(tong)時我國在硅(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)的(de)關(guan)鍵原料有(you)機硅(gui)(gui)單體的(de)生產技術方面取(qu)得突(tu)破，有(you)機硅(gui)(gui)單體的(de)生產技術在2005年(nian)(nian)前(qian)被幾家(jia)跨國公司壟斷，但目(mu)前(qian)我國已發展成(cheng)為(wei)全球有(you)機硅(gui)(gui)單體第1大國，這2個方面原因(yin)使硅(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)的(de)價格從2011年(nian)(nian)起開始低于石油(you)基(ji)合成(cheng)橡膠(jiao)(jiao)，僅約為(wei)大宗(zong)石油(you)基(ji)橡膠(jiao)(jiao)的(de)80%～90%，成(cheng)為(wei)廉價的(de)合成(cheng)橡膠(jiao)(jiao)，并開始大規(gui)模替代石油(you)基(ji)合成(cheng)橡膠(jiao)(jiao)。這將(jiang)極大拓展有(you)機硅(gui)(gui)產業的(de)市場空間(jian)，同(tong)時將(jiang)帶動硅(gui)(gui)油(you)、硅(gui)(gui)烷偶聯劑和硅(gui)(gui)樹脂等其他有(you)機硅(gui)(gui)產品(pin)的(de)消費。