硅橡膠是指主鏈由硅和氧(yang)(yang)原(yuan)子(zi)交(jiao)替(ti)構(gou)成，硅原(yuan)子(zi)上通(tong)常連有(you)兩個有(you)機基(ji)團的(de)(de)(de)橡(xiang)膠。普通(tong)的(de)(de)(de)硅橡(xiang)膠主要(yao)由含甲基(ji)和少量乙烯(xi)基(ji)的(de)(de)(de)硅氧(yang)(yang)鏈節(jie)組成。苯基(ji)的(de)(de)(de)引入可(ke)提高(gao)硅橡(xiang)膠的(de)(de)(de)耐(nai)高(gao)、低溫(wen)性(xing)能(neng)(neng)，三(san)氟丙(bing)基(ji)及氰基(ji)的(de)(de)(de)引入則可(ke)提高(gao)硅橡(xiang)膠的(de)(de)(de)耐(nai)溫(wen)及耐(nai)油性(xing)能(neng)(neng)。硅橡(xiang)膠耐(nai)低溫(wen)性(xing)能(neng)(neng)良好(hao)，一般在-55℃下仍(reng)能(neng)(neng)工作。引入苯基(ji)后，可(ke)達-73℃。硅橡(xiang)膠的(de)(de)(de)耐(nai)熱(re)性(xing)能(neng)(neng)也(ye)很突出，在180℃下可(ke)長期工作，稍高(gao)于(yu)200℃也(ye)能(neng)(neng)承受數周或更長時間仍(reng)有(you)彈性(xing)，瞬(shun)時可(ke)耐(nai)300℃以上的(de)(de)(de)高(gao)溫(wen)。硅橡(xiang)膠的(de)(de)(de)透(tou)氣性(xing)好(hao)，氧(yang)(yang)氣透(tou)過(guo)率在合成聚合物中是較高(gao)的(de)(de)(de)。此外(wai)，硅橡(xiang)膠還具有(you)生理(li)惰性(xing)、不會(hui)導致(zhi)凝(ning)血的(de)(de)(de)突出特性(xing)，因此在醫(yi)用領(ling)域應用廣泛。

主要品種

硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)分(fen)(fen)類的方法很多，通(tong)常按(an)(an)固(gu)化(hua)前的形(xing)態分(fen)(fen)為固(gu)體硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)和液(ye)體硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)；按(an)(an)硫化(hua)溫度分(fen)(fen)為室溫硫化(hua)硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)，高溫硫化(hua)硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)；按(an)(an)所用(yong)單體的不(bu)同(tong)，可分(fen)(fen)為甲(jia)基乙烯基硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)，甲(jia)基苯(ben)基乙烯基硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)、氟硅(gui)，腈硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)等(deng)；按(an)(an)性能和用(yong)途(tu)的不(bu)同(tong)又可分(fen)(fen)為通(tong)用(yong)型(xing)、超耐低(di)溫型(xing)、超耐高溫型(xing)、高強力型(xing)、耐油型(xing)、醫用(yong)型(xing)等(deng)等(deng)。

發展史

硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)早期是(shi)由美(mei)國以三氯化(hua)鐵(tie)為催化(hua)劑合(he)成(cheng)的(de)(de)。1945年(nian)(nian)，硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)產(chan)品問世。1948年(nian)(nian)，采用高比表面(mian)積的(de)(de)氣(qi)相(xiang)法白炭黑補強的(de)(de)硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)研(yan)制成(cheng)功(gong)，使硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)性能躍升到(dao)實用階段，奠定了現代硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)生產(chan)技術的(de)(de)基礎。從二(er)甲基二(er)氯硅(gui)(gui)(gui)(gui)烷合(he)成(cheng)開(kai)始生產(chan)硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)國家(jia)有美(mei)國。俄(e)羅斯、德國、日本、韓國和中國等。中國硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)工業(ye)化(hua)研(yan)究始于(yu)1957年(nian)(nian)，多(duo)家(jia)研(yan)究所和企(qi)業(ye)陸(lu)續開(kai)發出各種硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)。到(dao)2003年(nian)(nian)底，中國硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)生產(chan)能力為135千噸，其中高溫(wen)膠(jiao)(jiao)100千噸。

高溫硫化硅橡膠

高(gao)溫硫(liu)(liu)(liu)化(hua)硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)是(shi)(shi)指聚(ju)硅(gui)氧烷(wan)變成(cheng)彈性(xing)體(ti)的(de)(de)過程是(shi)(shi)經過高(gao)溫（110-170℃）硫(liu)(liu)(liu)化(hua)成(cheng)型的(de)(de)。它主要(yao)以(yi)高(gao)分子量的(de)(de)聚(ju)甲基乙烯基硅(gui)氧烷(wan)為生膠(jiao)(jiao)(jiao)，混入補強填(tian)料、硫(liu)(liu)(liu)化(hua)劑(ji)等，在加(jia)熱(re)加(jia)壓(ya)下硫(liu)(liu)(liu)化(hua)成(cheng)彈性(xing)體(ti)。硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)補強主要(yao)是(shi)(shi)各種類型的(de)(de)白炭黑，可使硫(liu)(liu)(liu)化(hua)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)強度增加(jia)數十倍(bei)。有(you)(you)時為了降低成(cheng)本或改善膠(jiao)(jiao)(jiao)料性(xing)能及賦予硫(liu)(liu)(liu)化(hua)膠(jiao)(jiao)(jiao)各種特殊的(de)(de)性(xing)能，也加(jia)入相應的(de)(de)各種添加(jia)劑(ji)。硫(liu)(liu)(liu)化(hua)劑(ji)是(shi)(shi)各種有(you)(you)機過氧化(hua)物(wu)或加(jia)成(cheng)反應催(cui)化(hua)劑(ji)。

加工(gong)成型方法如圖所(suo)示。一次硫(liu)化的(de)(de)(de)目的(de)(de)(de)是進(jin)行高分子(zi)鏈的(de)(de)(de)交(jiao)(jiao)聯反(fan)應(ying)；二次硫(liu)化的(de)(de)(de)目的(de)(de)(de)是進(jin)行補(bu)充交(jiao)(jiao)聯、驅除硫(liu)化劑分解產(chan)物和(he)其他揮發性化合物以穩(wen)定(ding)硫(liu)化膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)各項性能。常用的(de)(de)(de)設備有開放式煉膠(jiao)(jiao)機、捏合機及(ji)真空密(mi)煉機。

主要性能

（1）高(gao)溫(wen)(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能。硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)顯著的(de)(de)特(te)征(zheng)是高(gao)溫(wen)(wen)(wen)穩定性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)，雖然常溫(wen)(wen)(wen)下(xia)(xia)(xia)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)強度僅是天然橡(xiang)膠(jiao)(jiao)或某些合(he)成橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)一半，但(dan)在(zai)(zai)200℃以上的(de)(de)高(gao)溫(wen)(wen)(wen)環境下(xia)(xia)(xia)，硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)仍能保(bao)持一定的(de)(de)柔韌性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)、回彈性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)和(he)表(biao)面硬度，且力學性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能無(wu)明(ming)顯變化(hua)。（2）低溫(wen)(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)玻璃(li)化(hua)溫(wen)(wen)(wen)度一般為-70~-50℃，特(te)殊配方可(ke)達(da)-100℃，表(biao)明(ming)其低溫(wen)(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能優(you)異。這對(dui)航空(kong)、宇航工業的(de)(de)意義重大。（3）耐(nai)(nai)(nai)候(hou)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)中Si-O-Si鍵對(dui)氧(yang)、臭(chou)氧(yang)及紫(zi)外線等(deng)十分穩定，在(zai)(zai)不加(jia)任何添(tian)加(jia)劑(ji)(ji)的(de)(de)情況下(xia)(xia)(xia)，就具有(you)優(you)良的(de)(de)耐(nai)(nai)(nai)候(hou)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)。（4）電氣(qi)(qi)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能。硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)具有(you)優(you)異的(de)(de)絕緣(yuan)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能，耐(nai)(nai)(nai)電暈性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)和(he)耐(nai)(nai)(nai)電弧性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)也非常好。（5）物理(li)機械性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能。硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)常溫(wen)(wen)(wen)下(xia)(xia)(xia)的(de)(de)物理(li)機械性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能比通(tong)用橡(xiang)膠(jiao)(jiao)差，但(dan)在(zai)(zai)150℃的(de)(de)高(gao)溫(wen)(wen)(wen)和(he)-50℃的(de)(de)低溫(wen)(wen)(wen)下(xia)(xia)(xia)，其物理(li)機械性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能優(you)于通(tong)用橡(xiang)膠(jiao)(jiao)。（6）耐(nai)(nai)(nai)油及化(hua)學試劑(ji)(ji)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)。普通(tong)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)具有(you)中等(deng)的(de)(de)耐(nai)(nai)(nai)油、耐(nai)(nai)(nai)溶劑(ji)(ji)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能。（7）氣(qi)(qi)體透過性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能。室溫(wen)(wen)(wen)下(xia)(xia)(xia)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)對(dui)空(kong)氣(qi)(qi)、氮、氧(yang)、二氧(yang)化(hua)碳(tan)等(deng)氣(qi)(qi)體的(de)(de)透氣(qi)(qi)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)比天然橡(xiang)膠(jiao)(jiao)高(gao)出30-50倍。（8）生理(li)惰性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)。硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)無(wu)毒(du)，無(wu)味，無(wu)嗅，與人體組織不粘連，具有(you)抗凝(ning)血作用，對(dui)肌體組織的(de)(de)反(fan)應性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)非常少(shao)。特(te)別適合(he)作為醫用材料(liao)。

硅橡膠的用量

據中國(guo)汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)工業(ye)協(xie)會統計，2012年，汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)產銷分(fen)別達到1927.18萬(wan)輛(liang)和1930.64萬(wan)輛(liang)，同比分(fen)別增(zeng)(zeng)長4.63%和4.33%，汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)工業(ye)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)(de)用量(liang)約達2.0萬(wan)t。根據觀研(yan)天下的(de)(de)(de)(de)新研(yan)究，增(zeng)(zeng)加有機(ji)硅(gui)(gui)材料在汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)零(ling)部件(jian)方面的(de)(de)(de)(de)用量(liang)，可(ke)以大幅度提高汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)的(de)(de)(de)(de)安全性能，因(yin)此，汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)產量(liang)和單車(che)用量(liang)水平的(de)(de)(de)(de)提高都將推動汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)工業(ye)對(dui)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)需求的(de)(de)(de)(de)增(zeng)(zeng)加。國(guo)家鼓勵自(zi)主(zhu)品(pin)(pin)(pin)牌(pai)(pai)的(de)(de)(de)(de)汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)發展，關鍵汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)零(ling)部件(jian)實現自(zi)主(zhu)化，《2012年度黨政機(ji)關公務用車(che)選用車(che)型目錄(lu)（征求意見稿）》為自(zi)主(zhu)品(pin)(pin)(pin)牌(pai)(pai)擴大在政府(fu)采購的(de)(de)(de)(de)市場份額，為改變目前國(guo)內政府(fu)采購以合(he)資品(pin)(pin)(pin)牌(pai)(pai)產品(pin)(pin)(pin)為主(zhu)的(de)(de)(de)(de)局面提供了(le)保障。促(cu)進自(zi)主(zhu)品(pin)(pin)(pin)牌(pai)(pai)發展，國(guo)產汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)業(ye)的(de)(de)(de)(de)繁榮將為汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)膠(jiao)的(de)(de)(de)(de)應用提供有力保障。預測未(wei)來3年，我國(guo)室溫(wen)硫(liu)化硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)在汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)行業(ye)將以年均20%增(zeng)(zeng)長。

此外，硅橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠是重(zhong)要(yao)的非(fei)石(shi)油(you)(you)基(ji)合(he)成(cheng)(cheng)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠，約占非(fei)石(shi)油(you)(you)基(ji)合(he)成(cheng)(cheng)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠消(xiao)費(fei)(fei)量的98%。但(dan)因為石(shi)油(you)(you)價格的大(da)幅上漲，同時我(wo)國(guo)在(zai)硅橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠的關鍵原(yuan)料有(you)(you)機(ji)硅單體(ti)的生產技術方(fang)面取得突破(po)，有(you)(you)機(ji)硅單體(ti)的生產技術在(zai)2005年(nian)前被幾家跨國(guo)公司壟斷，但(dan)目(mu)前我(wo)國(guo)已(yi)發展成(cheng)(cheng)為全球有(you)(you)機(ji)硅單體(ti)第1大(da)國(guo)，這2個方(fang)面原(yuan)因使硅橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠的價格從2011年(nian)起開始低于石(shi)油(you)(you)基(ji)合(he)成(cheng)(cheng)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠，僅約為大(da)宗石(shi)油(you)(you)基(ji)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠的80%～90%，成(cheng)(cheng)為廉價的合(he)成(cheng)(cheng)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠，并開始大(da)規模替代石(shi)油(you)(you)基(ji)合(he)成(cheng)(cheng)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠。這將極大(da)拓(tuo)展有(you)(you)機(ji)硅產業的市場空(kong)間(jian)，同時將帶(dai)動硅油(you)(you)、硅烷偶聯劑和硅樹脂等其(qi)他有(you)(you)機(ji)硅產品的消(xiao)費(fei)(fei)。