硅橡膠是指(zhi)主鏈由硅(gui)和氧(yang)原(yuan)子交替構成，硅(gui)原(yuan)子上通常連有(you)兩個有(you)機(ji)基團的(de)(de)(de)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)。普通的(de)(de)(de)硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)主要(yao)由含(han)甲基和少量乙烯基的(de)(de)(de)硅(gui)氧(yang)鏈節組成。苯基的(de)(de)(de)引(yin)入可提高(gao)硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)耐(nai)(nai)高(gao)、低溫(wen)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)，三氟丙基及(ji)氰基的(de)(de)(de)引(yin)入則可提高(gao)硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)耐(nai)(nai)溫(wen)及(ji)耐(nai)(nai)油性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)耐(nai)(nai)低溫(wen)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)良好，一般在(zai)-55℃下(xia)仍能(neng)(neng)(neng)工作。引(yin)入苯基后，可達-73℃。硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)耐(nai)(nai)熱性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)也(ye)很(hen)突(tu)出，在(zai)180℃下(xia)可長(chang)期(qi)工作，稍(shao)高(gao)于200℃也(ye)能(neng)(neng)(neng)承受數(shu)周(zhou)或更長(chang)時間仍有(you)彈性(xing)(xing)(xing)，瞬時可耐(nai)(nai)300℃以上的(de)(de)(de)高(gao)溫(wen)。硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)透氣(qi)(qi)性(xing)(xing)(xing)好，氧(yang)氣(qi)(qi)透過率在(zai)合成聚合物(wu)中是較高(gao)的(de)(de)(de)。此外，硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)還具有(you)生理惰(duo)性(xing)(xing)(xing)、不會導致(zhi)凝血(xue)的(de)(de)(de)突(tu)出特性(xing)(xing)(xing)，因(yin)此在(zai)醫用領域應用廣泛。

主要品種

硅橡膠(jiao)分類(lei)的(de)(de)方(fang)法很多，通(tong)(tong)常按(an)固(gu)化前的(de)(de)形態分為(wei)固(gu)體(ti)硅橡膠(jiao)和(he)液體(ti)硅橡膠(jiao)；按(an)硫(liu)(liu)化溫(wen)度分為(wei)室溫(wen)硫(liu)(liu)化硅橡膠(jiao)，高(gao)溫(wen)硫(liu)(liu)化硅橡膠(jiao)；按(an)所用單體(ti)的(de)(de)不同，可(ke)(ke)分為(wei)甲基(ji)(ji)(ji)乙烯基(ji)(ji)(ji)硅橡膠(jiao)，甲基(ji)(ji)(ji)苯基(ji)(ji)(ji)乙烯基(ji)(ji)(ji)硅橡膠(jiao)、氟(fu)硅，腈硅橡膠(jiao)等(deng)；按(an)性能和(he)用途的(de)(de)不同又可(ke)(ke)分為(wei)通(tong)(tong)用型(xing)、超耐(nai)低(di)溫(wen)型(xing)、超耐(nai)高(gao)溫(wen)型(xing)、高(gao)強(qiang)力型(xing)、耐(nai)油型(xing)、醫用型(xing)等(deng)等(deng)。

發展史

硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)早期是由美(mei)國(guo)以三氯化(hua)鐵為(wei)催化(hua)劑(ji)合(he)成(cheng)的。1945年(nian)，硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)產品問世。1948年(nian)，采用(yong)高比表面(mian)積(ji)的氣相(xiang)法白(bai)炭黑補(bu)強的硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)研制成(cheng)功，使硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)的性能(neng)躍(yue)升到實(shi)用(yong)階段，奠定了現代(dai)硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)生產技術的基礎(chu)。從二甲基二氯硅(gui)(gui)(gui)(gui)烷合(he)成(cheng)開始生產硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)的國(guo)家(jia)有美(mei)國(guo)。俄(e)羅斯(si)、德國(guo)、日本、韓國(guo)和(he)中(zhong)國(guo)等。中(zhong)國(guo)硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)的工業化(hua)研究始于1957年(nian)，多家(jia)研究所(suo)和(he)企業陸(lu)續開發(fa)出(chu)各種(zhong)硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)。到2003年(nian)底，中(zhong)國(guo)硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)生產能(neng)力為(wei)135千(qian)噸，其中(zhong)高溫膠(jiao)100千(qian)噸。

高溫硫化硅橡膠

高(gao)溫(wen)硫化(hua)(hua)(hua)(hua)硅橡膠(jiao)(jiao)(jiao)是指聚(ju)硅氧烷變成彈性體的(de)(de)過程是經過高(gao)溫(wen)（110-170℃）硫化(hua)(hua)(hua)(hua)成型的(de)(de)。它主要(yao)以高(gao)分子量(liang)的(de)(de)聚(ju)甲基(ji)(ji)乙烯基(ji)(ji)硅氧烷為生(sheng)膠(jiao)(jiao)(jiao)，混入補強(qiang)填料(liao)、硫化(hua)(hua)(hua)(hua)劑(ji)等，在加(jia)熱加(jia)壓(ya)下硫化(hua)(hua)(hua)(hua)成彈性體。硅橡膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)補強(qiang)主要(yao)是各(ge)(ge)種(zhong)類型的(de)(de)白炭黑(hei)，可使硫化(hua)(hua)(hua)(hua)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)強(qiang)度增加(jia)數十倍。有時為了降低成本或改善膠(jiao)(jiao)(jiao)料(liao)性能及賦予硫化(hua)(hua)(hua)(hua)膠(jiao)(jiao)(jiao)各(ge)(ge)種(zhong)特(te)殊的(de)(de)性能，也加(jia)入相應的(de)(de)各(ge)(ge)種(zhong)添(tian)加(jia)劑(ji)。硫化(hua)(hua)(hua)(hua)劑(ji)是各(ge)(ge)種(zhong)有機(ji)過氧化(hua)(hua)(hua)(hua)物(wu)或加(jia)成反應催化(hua)(hua)(hua)(hua)劑(ji)。

加工成型方(fang)法如圖所示。一(yi)次硫(liu)化的(de)目的(de)是進行(xing)高分(fen)子鏈的(de)交聯(lian)(lian)反應；二次硫(liu)化的(de)目的(de)是進行(xing)補(bu)充(chong)交聯(lian)(lian)、驅(qu)除硫(liu)化劑分(fen)解產物(wu)和其(qi)他揮發性化合物(wu)以穩定硫(liu)化膠的(de)各項性能。常(chang)用的(de)設備(bei)有開放式煉(lian)膠機(ji)、捏合機(ji)及真空密煉(lian)機(ji)。

主要性能

（1）高(gao)溫(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)顯著的(de)(de)(de)特(te)征是高(gao)溫(wen)(wen)穩(wen)定(ding)性(xing)(xing)(xing)，雖然(ran)常(chang)溫(wen)(wen)下(xia)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)強(qiang)度僅是天然(ran)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)或某些合(he)成橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)一(yi)半，但(dan)在(zai)200℃以上的(de)(de)(de)高(gao)溫(wen)(wen)環境下(xia)，硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)仍能(neng)(neng)保持一(yi)定(ding)的(de)(de)(de)柔韌性(xing)(xing)(xing)、回彈性(xing)(xing)(xing)和表(biao)(biao)面硬度，且(qie)力學性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)無明顯變(bian)化(hua)。（2）低溫(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)玻璃化(hua)溫(wen)(wen)度一(yi)般為-70~-50℃，特(te)殊配方可(ke)達(da)-100℃，表(biao)(biao)明其(qi)低溫(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)優(you)異(yi)。這對(dui)航空、宇航工業的(de)(de)(de)意義(yi)重(zhong)大。（3）耐(nai)(nai)候性(xing)(xing)(xing)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)中(zhong)Si-O-Si鍵(jian)對(dui)氧(yang)、臭氧(yang)及(ji)紫(zi)外線(xian)等十分穩(wen)定(ding)，在(zai)不加任何添加劑的(de)(de)(de)情況下(xia)，就具(ju)(ju)有(you)優(you)良的(de)(de)(de)耐(nai)(nai)候性(xing)(xing)(xing)。（4）電(dian)氣(qi)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)具(ju)(ju)有(you)優(you)異(yi)的(de)(de)(de)絕緣性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)，耐(nai)(nai)電(dian)暈性(xing)(xing)(xing)和耐(nai)(nai)電(dian)弧(hu)性(xing)(xing)(xing)也(ye)非常(chang)好。（5）物理(li)機械性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)常(chang)溫(wen)(wen)下(xia)的(de)(de)(de)物理(li)機械性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)比(bi)通(tong)用橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)差，但(dan)在(zai)150℃的(de)(de)(de)高(gao)溫(wen)(wen)和-50℃的(de)(de)(de)低溫(wen)(wen)下(xia)，其(qi)物理(li)機械性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)優(you)于通(tong)用橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)。（6）耐(nai)(nai)油(you)及(ji)化(hua)學試劑性(xing)(xing)(xing)。普通(tong)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)具(ju)(ju)有(you)中(zhong)等的(de)(de)(de)耐(nai)(nai)油(you)、耐(nai)(nai)溶劑性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。（7）氣(qi)體透過性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。室(shi)溫(wen)(wen)下(xia)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)對(dui)空氣(qi)、氮(dan)、氧(yang)、二氧(yang)化(hua)碳(tan)等氣(qi)體的(de)(de)(de)透氣(qi)性(xing)(xing)(xing)比(bi)天然(ran)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)高(gao)出30-50倍。（8）生(sheng)理(li)惰性(xing)(xing)(xing)。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)無毒，無味(wei)，無嗅(xiu)，與人體組(zu)織(zhi)(zhi)不粘連(lian)，具(ju)(ju)有(you)抗凝血作用，對(dui)肌體組(zu)織(zhi)(zhi)的(de)(de)(de)反應性(xing)(xing)(xing)非常(chang)少(shao)。特(te)別(bie)適(shi)合(he)作為醫(yi)用材料(liao)。

硅橡膠的用量

據中國汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)工(gong)業(ye)(ye)(ye)協會統計(ji)，2012年，汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)產(chan)銷(xiao)分別達到1927.18萬(wan)輛和1930.64萬(wan)輛，同比分別增(zeng)(zeng)長(chang)4.63%和4.33%，汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)工(gong)業(ye)(ye)(ye)硅橡膠(jiao)的(de)用(yong)(yong)(yong)量約達2.0萬(wan)t。根據觀研(yan)天下的(de)新研(yan)究，增(zeng)(zeng)加有(you)機(ji)硅材料在汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)零(ling)部(bu)件方面(mian)的(de)用(yong)(yong)(yong)量，可(ke)以大幅度提(ti)高(gao)汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)的(de)安全(quan)性能，因此，汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)產(chan)量和單車(che)(che)(che)用(yong)(yong)(yong)量水(shui)平的(de)提(ti)高(gao)都將(jiang)推動汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)工(gong)業(ye)(ye)(ye)對硅橡膠(jiao)需求(qiu)的(de)增(zeng)(zeng)加。國家鼓勵自(zi)(zi)(zi)主品(pin)牌(pai)的(de)汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)發(fa)展(zhan)，關鍵汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)零(ling)部(bu)件實現自(zi)(zi)(zi)主化，《2012年度黨政(zheng)機(ji)關公(gong)務用(yong)(yong)(yong)車(che)(che)(che)選用(yong)(yong)(yong)車(che)(che)(che)型目錄（征求(qiu)意見稿）》為自(zi)(zi)(zi)主品(pin)牌(pai)擴大在政(zheng)府采購(gou)(gou)的(de)市場份額，為改變目前國內(nei)政(zheng)府采購(gou)(gou)以合資品(pin)牌(pai)產(chan)品(pin)為主的(de)局面(mian)提(ti)供了保障。促進自(zi)(zi)(zi)主品(pin)牌(pai)發(fa)展(zhan)，國產(chan)汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)業(ye)(ye)(ye)的(de)繁榮(rong)將(jiang)為汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)膠(jiao)的(de)應用(yong)(yong)(yong)提(ti)供有(you)力保障。預(yu)測(ce)未來3年，我(wo)國室溫硫化硅橡膠(jiao)在汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)行業(ye)(ye)(ye)將(jiang)以年均(jun)20%增(zeng)(zeng)長(chang)。

此外(wai)，硅(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)是重要(yao)的(de)非(fei)石(shi)油基(ji)合(he)成(cheng)橡膠(jiao)(jiao)，約占非(fei)石(shi)油基(ji)合(he)成(cheng)橡膠(jiao)(jiao)消費(fei)量(liang)的(de)98%。但(dan)因為石(shi)油價格的(de)大幅(fu)上漲(zhang)，同時我(wo)國在(zai)硅(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)的(de)關鍵原料有(you)機(ji)硅(gui)(gui)(gui)單(dan)體(ti)的(de)生產(chan)技術方面取得突破，有(you)機(ji)硅(gui)(gui)(gui)單(dan)體(ti)的(de)生產(chan)技術在(zai)2005年前(qian)被幾家跨(kua)國公司壟(long)斷(duan)，但(dan)目(mu)前(qian)我(wo)國已發展成(cheng)為全(quan)球有(you)機(ji)硅(gui)(gui)(gui)單(dan)體(ti)第1大國，這(zhe)2個方面原因使硅(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)的(de)價格從2011年起開始低于石(shi)油基(ji)合(he)成(cheng)橡膠(jiao)(jiao)，僅約為大宗石(shi)油基(ji)橡膠(jiao)(jiao)的(de)80%～90%，成(cheng)為廉價的(de)合(he)成(cheng)橡膠(jiao)(jiao)，并開始大規模替代石(shi)油基(ji)合(he)成(cheng)橡膠(jiao)(jiao)。這(zhe)將極大拓展有(you)機(ji)硅(gui)(gui)(gui)產(chan)業的(de)市(shi)場空間，同時將帶動硅(gui)(gui)(gui)油、硅(gui)(gui)(gui)烷(wan)偶聯劑和硅(gui)(gui)(gui)樹脂(zhi)等其他有(you)機(ji)硅(gui)(gui)(gui)產(chan)品的(de)消費(fei)。