硅橡膠是指主鏈(lian)由硅和氧原(yuan)子交(jiao)替構(gou)成，硅原(yuan)子上通常連有(you)兩(liang)個有(you)機(ji)基(ji)團的(de)(de)(de)橡(xiang)膠。普通的(de)(de)(de)硅橡(xiang)膠主要(yao)由含甲基(ji)和少量(liang)乙(yi)烯基(ji)的(de)(de)(de)硅氧鏈(lian)節組(zu)成。苯(ben)基(ji)的(de)(de)(de)引入(ru)可提高(gao)(gao)硅橡(xiang)膠的(de)(de)(de)耐(nai)(nai)高(gao)(gao)、低溫(wen)性能(neng)(neng)，三氟(fu)丙基(ji)及(ji)氰基(ji)的(de)(de)(de)引入(ru)則可提高(gao)(gao)硅橡(xiang)膠的(de)(de)(de)耐(nai)(nai)溫(wen)及(ji)耐(nai)(nai)油性能(neng)(neng)。硅橡(xiang)膠耐(nai)(nai)低溫(wen)性能(neng)(neng)良(liang)好，一般在(zai)-55℃下(xia)仍能(neng)(neng)工(gong)作(zuo)。引入(ru)苯(ben)基(ji)后，可達-73℃。硅橡(xiang)膠的(de)(de)(de)耐(nai)(nai)熱性能(neng)(neng)也(ye)很(hen)突出，在(zai)180℃下(xia)可長(chang)期工(gong)作(zuo)，稍高(gao)(gao)于200℃也(ye)能(neng)(neng)承受數周或更長(chang)時(shi)間仍有(you)彈(dan)性，瞬時(shi)可耐(nai)(nai)300℃以上的(de)(de)(de)高(gao)(gao)溫(wen)。硅橡(xiang)膠的(de)(de)(de)透氣(qi)性好，氧氣(qi)透過率(lv)在(zai)合(he)成聚合(he)物中是較高(gao)(gao)的(de)(de)(de)。此(ci)外，硅橡(xiang)膠還(huan)具(ju)有(you)生(sheng)理惰性、不會導致凝血的(de)(de)(de)突出特性，因此(ci)在(zai)醫(yi)用領域(yu)應用廣泛。

主要品種

硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)分(fen)(fen)類的(de)(de)方法很多(duo)，通常按(an)固化前的(de)(de)形態分(fen)(fen)為(wei)固體硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)和(he)液(ye)體硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)；按(an)硫(liu)化溫度分(fen)(fen)為(wei)室溫硫(liu)化硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)，高(gao)溫硫(liu)化硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)；按(an)所用單體的(de)(de)不同，可分(fen)(fen)為(wei)甲基(ji)乙(yi)烯基(ji)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)，甲基(ji)苯基(ji)乙(yi)烯基(ji)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)、氟硅(gui)，腈硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)等；按(an)性能和(he)用途(tu)的(de)(de)不同又(you)可分(fen)(fen)為(wei)通用型(xing)(xing)(xing)、超耐低(di)溫型(xing)(xing)(xing)、超耐高(gao)溫型(xing)(xing)(xing)、高(gao)強力型(xing)(xing)(xing)、耐油型(xing)(xing)(xing)、醫用型(xing)(xing)(xing)等等。

發展史

硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)早期是由美國(guo)(guo)(guo)(guo)以三(san)氯化鐵為催化劑合成的(de)(de)。1945年，硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)產(chan)品問世。1948年，采(cai)用(yong)高比表面積的(de)(de)氣相法白炭(tan)黑補強(qiang)的(de)(de)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)研制成功，使(shi)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)性能(neng)躍升到實用(yong)階(jie)段，奠(dian)定了現代硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)生產(chan)技術的(de)(de)基礎。從(cong)二(er)(er)甲基二(er)(er)氯硅(gui)(gui)烷合成開(kai)始生產(chan)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)國(guo)(guo)(guo)(guo)家(jia)有美國(guo)(guo)(guo)(guo)。俄羅斯、德國(guo)(guo)(guo)(guo)、日本、韓國(guo)(guo)(guo)(guo)和中國(guo)(guo)(guo)(guo)等。中國(guo)(guo)(guo)(guo)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)工業(ye)化研究始于(yu)1957年，多(duo)家(jia)研究所和企業(ye)陸(lu)續(xu)開(kai)發出各(ge)種(zhong)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)。到2003年底(di)，中國(guo)(guo)(guo)(guo)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)生產(chan)能(neng)力為135千噸(dun)，其中高溫膠(jiao)100千噸(dun)。

高溫硫化硅橡膠

高(gao)溫硫(liu)(liu)(liu)化硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)是(shi)(shi)指(zhi)聚(ju)硅(gui)氧(yang)(yang)(yang)烷(wan)變成(cheng)(cheng)彈性(xing)體的(de)(de)(de)過(guo)程是(shi)(shi)經(jing)過(guo)高(gao)溫（110-170℃）硫(liu)(liu)(liu)化成(cheng)(cheng)型的(de)(de)(de)。它主(zhu)要(yao)以(yi)高(gao)分(fen)子量的(de)(de)(de)聚(ju)甲基乙(yi)烯(xi)基硅(gui)氧(yang)(yang)(yang)烷(wan)為(wei)生(sheng)膠(jiao)，混(hun)入補(bu)強填(tian)料、硫(liu)(liu)(liu)化劑(ji)等，在加(jia)(jia)熱加(jia)(jia)壓下硫(liu)(liu)(liu)化成(cheng)(cheng)彈性(xing)體。硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)補(bu)強主(zhu)要(yao)是(shi)(shi)各(ge)種(zhong)類(lei)型的(de)(de)(de)白(bai)炭黑，可使硫(liu)(liu)(liu)化膠(jiao)的(de)(de)(de)強度增加(jia)(jia)數十(shi)倍。有時為(wei)了降低成(cheng)(cheng)本或改善膠(jiao)料性(xing)能(neng)及賦(fu)予硫(liu)(liu)(liu)化膠(jiao)各(ge)種(zhong)特殊的(de)(de)(de)性(xing)能(neng)，也(ye)加(jia)(jia)入相應的(de)(de)(de)各(ge)種(zhong)添加(jia)(jia)劑(ji)。硫(liu)(liu)(liu)化劑(ji)是(shi)(shi)各(ge)種(zhong)有機過(guo)氧(yang)(yang)(yang)化物或加(jia)(jia)成(cheng)(cheng)反應催化劑(ji)。

加工成型方法如圖(tu)所示。一次硫(liu)化(hua)的目的是進行高分子鏈的交聯反應；二次硫(liu)化(hua)的目的是進行補(bu)充交聯、驅(qu)除硫(liu)化(hua)劑分解產(chan)物和其他(ta)揮發性(xing)(xing)化(hua)合(he)物以穩定硫(liu)化(hua)膠的各項性(xing)(xing)能。常用的設(she)備有開放式煉膠機(ji)、捏合(he)機(ji)及真空密(mi)煉機(ji)。

主要性能

（1）高(gao)(gao)溫(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)顯著(zhu)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)特征(zheng)是高(gao)(gao)溫(wen)(wen)穩定性(xing)(xing)(xing)(xing)，雖然常溫(wen)(wen)下(xia)硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)強度僅(jin)是天然橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)或某些合成橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)一(yi)半，但(dan)在200℃以上的(de)(de)(de)(de)(de)(de)高(gao)(gao)溫(wen)(wen)環境(jing)下(xia)，硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)仍能(neng)(neng)保持(chi)一(yi)定的(de)(de)(de)(de)(de)(de)柔韌性(xing)(xing)(xing)(xing)、回彈性(xing)(xing)(xing)(xing)和表面硬(ying)度，且力(li)學性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)無(wu)明顯變化。（2）低溫(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)玻璃(li)化溫(wen)(wen)度一(yi)般(ban)為(wei)-70~-50℃，特殊配方可達-100℃，表明其低溫(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)優(you)異。這對航空、宇航工業的(de)(de)(de)(de)(de)(de)意義重大。（3）耐(nai)候性(xing)(xing)(xing)(xing)硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)中(zhong)Si-O-Si鍵對氧、臭氧及紫外線等十(shi)分(fen)穩定，在不加任何添(tian)加劑的(de)(de)(de)(de)(de)(de)情況(kuang)下(xia)，就(jiu)具有(you)(you)優(you)良的(de)(de)(de)(de)(de)(de)耐(nai)候性(xing)(xing)(xing)(xing)。（4）電(dian)氣(qi)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)具有(you)(you)優(you)異的(de)(de)(de)(de)(de)(de)絕緣(yuan)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)，耐(nai)電(dian)暈性(xing)(xing)(xing)(xing)和耐(nai)電(dian)弧性(xing)(xing)(xing)(xing)也非(fei)常好。（5）物理(li)(li)機械性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)常溫(wen)(wen)下(xia)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)物理(li)(li)機械性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)比通用(yong)(yong)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)差，但(dan)在150℃的(de)(de)(de)(de)(de)(de)高(gao)(gao)溫(wen)(wen)和-50℃的(de)(de)(de)(de)(de)(de)低溫(wen)(wen)下(xia)，其物理(li)(li)機械性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)優(you)于通用(yong)(yong)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)。（6）耐(nai)油及化學試(shi)劑性(xing)(xing)(xing)(xing)。普通硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)具有(you)(you)中(zhong)等的(de)(de)(de)(de)(de)(de)耐(nai)油、耐(nai)溶劑性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。（7）氣(qi)體(ti)透(tou)過性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。室(shi)溫(wen)(wen)下(xia)硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)對空氣(qi)、氮(dan)、氧、二氧化碳等氣(qi)體(ti)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)透(tou)氣(qi)性(xing)(xing)(xing)(xing)比天然橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)高(gao)(gao)出30-50倍。（8）生(sheng)理(li)(li)惰(duo)性(xing)(xing)(xing)(xing)。硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)無(wu)毒，無(wu)味，無(wu)嗅，與人體(ti)組(zu)織(zhi)不粘(zhan)連，具有(you)(you)抗凝血(xue)作用(yong)(yong)，對肌體(ti)組(zu)織(zhi)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)反應性(xing)(xing)(xing)(xing)非(fei)常少。特別適合作為(wei)醫用(yong)(yong)材料。

硅橡膠的用量

據中國(guo)汽(qi)(qi)(qi)車(che)工業(ye)(ye)協會(hui)統計(ji)，2012年(nian)，汽(qi)(qi)(qi)車(che)產銷分別達到(dao)1927.18萬(wan)輛(liang)和(he)1930.64萬(wan)輛(liang)，同比分別增(zeng)長(chang)4.63%和(he)4.33%，汽(qi)(qi)(qi)車(che)工業(ye)(ye)硅橡膠(jiao)的(de)用量約達2.0萬(wan)t。根據觀研(yan)(yan)天下的(de)新研(yan)(yan)究，增(zeng)加有(you)機(ji)(ji)硅材料在(zai)汽(qi)(qi)(qi)車(che)零(ling)部件(jian)方面的(de)用量，可以(yi)大(da)幅(fu)度提(ti)高汽(qi)(qi)(qi)車(che)的(de)安全性能，因此，汽(qi)(qi)(qi)車(che)產量和(he)單車(che)用量水平的(de)提(ti)高都將(jiang)推動汽(qi)(qi)(qi)車(che)工業(ye)(ye)對硅橡膠(jiao)需求的(de)增(zeng)加。國(guo)家鼓(gu)勵自(zi)主(zhu)(zhu)(zhu)(zhu)品(pin)牌的(de)汽(qi)(qi)(qi)車(che)發(fa)(fa)展，關鍵汽(qi)(qi)(qi)車(che)零(ling)部件(jian)實現自(zi)主(zhu)(zhu)(zhu)(zhu)化，《2012年(nian)度黨政(zheng)(zheng)機(ji)(ji)關公務用車(che)選用車(che)型目錄（征求意見稿）》為(wei)自(zi)主(zhu)(zhu)(zhu)(zhu)品(pin)牌擴大(da)在(zai)政(zheng)(zheng)府(fu)采購的(de)市場份額，為(wei)改(gai)變目前國(guo)內政(zheng)(zheng)府(fu)采購以(yi)合資(zi)品(pin)牌產品(pin)為(wei)主(zhu)(zhu)(zhu)(zhu)的(de)局(ju)面提(ti)供(gong)了(le)保障。促進(jin)自(zi)主(zhu)(zhu)(zhu)(zhu)品(pin)牌發(fa)(fa)展，國(guo)產汽(qi)(qi)(qi)車(che)業(ye)(ye)的(de)繁榮將(jiang)為(wei)汽(qi)(qi)(qi)車(che)膠(jiao)的(de)應用提(ti)供(gong)有(you)力保障。預測未來3年(nian)，我國(guo)室溫硫化硅橡膠(jiao)在(zai)汽(qi)(qi)(qi)車(che)行業(ye)(ye)將(jiang)以(yi)年(nian)均20%增(zeng)長(chang)。

此外，硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)是重要的(de)(de)(de)非(fei)石(shi)(shi)油基(ji)(ji)合(he)成橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)，約(yue)占非(fei)石(shi)(shi)油基(ji)(ji)合(he)成橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)消費量的(de)(de)(de)98%。但因為石(shi)(shi)油價(jia)格(ge)的(de)(de)(de)大(da)幅上漲，同時我(wo)國(guo)在硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)關鍵原料(liao)有(you)(you)機硅(gui)(gui)(gui)(gui)單體的(de)(de)(de)生產(chan)技(ji)(ji)術方面(mian)取得突破，有(you)(you)機硅(gui)(gui)(gui)(gui)單體的(de)(de)(de)生產(chan)技(ji)(ji)術在2005年前(qian)被幾家跨國(guo)公司壟(long)斷，但目前(qian)我(wo)國(guo)已發(fa)展(zhan)成為全球有(you)(you)機硅(gui)(gui)(gui)(gui)單體第(di)1大(da)國(guo)，這2個方面(mian)原因使硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)價(jia)格(ge)從2011年起開始(shi)低于石(shi)(shi)油基(ji)(ji)合(he)成橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)，僅約(yue)為大(da)宗石(shi)(shi)油基(ji)(ji)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)80%～90%，成為廉價(jia)的(de)(de)(de)合(he)成橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)，并開始(shi)大(da)規模替代石(shi)(shi)油基(ji)(ji)合(he)成橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)。這將(jiang)極(ji)大(da)拓展(zhan)有(you)(you)機硅(gui)(gui)(gui)(gui)產(chan)業的(de)(de)(de)市場空間，同時將(jiang)帶動硅(gui)(gui)(gui)(gui)油、硅(gui)(gui)(gui)(gui)烷(wan)偶聯(lian)劑和硅(gui)(gui)(gui)(gui)樹脂(zhi)等其他有(you)(you)機硅(gui)(gui)(gui)(gui)產(chan)品的(de)(de)(de)消費。