硅橡膠是指主鏈(lian)由硅(gui)(gui)和(he)氧(yang)原子(zi)交替構成，硅(gui)(gui)原子(zi)上通常連有兩(liang)個有機基團的(de)(de)(de)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)。普通的(de)(de)(de)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)主要由含甲基和(he)少(shao)量(liang)乙烯基的(de)(de)(de)硅(gui)(gui)氧(yang)鏈(lian)節(jie)組成。苯(ben)基的(de)(de)(de)引(yin)入(ru)可(ke)(ke)提(ti)高(gao)(gao)(gao)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)耐(nai)(nai)高(gao)(gao)(gao)、低溫(wen)性(xing)能，三氟丙基及(ji)氰基的(de)(de)(de)引(yin)入(ru)則可(ke)(ke)提(ti)高(gao)(gao)(gao)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)耐(nai)(nai)溫(wen)及(ji)耐(nai)(nai)油性(xing)能。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)耐(nai)(nai)低溫(wen)性(xing)能良好(hao)，一(yi)般(ban)在(zai)-55℃下仍能工作。引(yin)入(ru)苯(ben)基后，可(ke)(ke)達(da)-73℃。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)耐(nai)(nai)熱性(xing)能也(ye)很(hen)突出，在(zai)180℃下可(ke)(ke)長(chang)期(qi)工作，稍高(gao)(gao)(gao)于200℃也(ye)能承受數周或(huo)更長(chang)時(shi)(shi)間仍有彈(dan)性(xing)，瞬時(shi)(shi)可(ke)(ke)耐(nai)(nai)300℃以上的(de)(de)(de)高(gao)(gao)(gao)溫(wen)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)透氣性(xing)好(hao)，氧(yang)氣透過率(lv)在(zai)合(he)成聚合(he)物中是較(jiao)高(gao)(gao)(gao)的(de)(de)(de)。此外(wai)，硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)還具有生理(li)惰性(xing)、不會導致凝血(xue)的(de)(de)(de)突出特性(xing)，因(yin)此在(zai)醫用領域應用廣泛。

主要品種

硅(gui)橡膠(jiao)分(fen)(fen)類的(de)方法很多，通(tong)(tong)常(chang)按固化前的(de)形態分(fen)(fen)為(wei)(wei)固體硅(gui)橡膠(jiao)和(he)液體硅(gui)橡膠(jiao)；按硫(liu)化溫度分(fen)(fen)為(wei)(wei)室溫硫(liu)化硅(gui)橡膠(jiao)，高溫硫(liu)化硅(gui)橡膠(jiao)；按所用(yong)(yong)單體的(de)不同，可(ke)分(fen)(fen)為(wei)(wei)甲基(ji)(ji)(ji)(ji)乙烯基(ji)(ji)(ji)(ji)硅(gui)橡膠(jiao)，甲基(ji)(ji)(ji)(ji)苯基(ji)(ji)(ji)(ji)乙烯基(ji)(ji)(ji)(ji)硅(gui)橡膠(jiao)、氟硅(gui)，腈硅(gui)橡膠(jiao)等(deng)；按性能和(he)用(yong)(yong)途(tu)的(de)不同又可(ke)分(fen)(fen)為(wei)(wei)通(tong)(tong)用(yong)(yong)型(xing)(xing)、超耐低溫型(xing)(xing)、超耐高溫型(xing)(xing)、高強(qiang)力型(xing)(xing)、耐油型(xing)(xing)、醫用(yong)(yong)型(xing)(xing)等(deng)等(deng)。

發展史

硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)早期是由美(mei)國以三氯化(hua)鐵為催化(hua)劑合成的。1945年，硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)產品問世(shi)。1948年，采用(yong)高(gao)比(bi)表面積的氣(qi)相(xiang)法(fa)白炭(tan)黑補強(qiang)的硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)研制成功，使硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的性能躍升到(dao)實用(yong)階段(duan)，奠定了現代(dai)硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)生產技術(shu)的基礎(chu)。從(cong)二(er)甲基二(er)氯硅(gui)烷合成開(kai)始生產硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的國家(jia)有美(mei)國。俄羅斯、德國、日本、韓國和(he)中國等。中國硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的工業(ye)化(hua)研究始于1957年，多家(jia)研究所和(he)企業(ye)陸續(xu)開(kai)發出(chu)各(ge)種硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)。到(dao)2003年底，中國硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)生產能力(li)為135千(qian)噸，其(qi)中高(gao)溫膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)100千(qian)噸。

高溫硫化硅橡膠

高(gao)溫硫(liu)化(hua)(hua)(hua)硅橡膠(jiao)(jiao)是(shi)(shi)指聚硅氧(yang)(yang)烷變成彈(dan)性體(ti)的(de)過程是(shi)(shi)經過高(gao)溫（110-170℃）硫(liu)化(hua)(hua)(hua)成型的(de)。它主要以高(gao)分子量的(de)聚甲基乙烯基硅氧(yang)(yang)烷為(wei)生膠(jiao)(jiao)，混入(ru)補(bu)強填(tian)料、硫(liu)化(hua)(hua)(hua)劑(ji)等(deng)，在加(jia)熱加(jia)壓下硫(liu)化(hua)(hua)(hua)成彈(dan)性體(ti)。硅橡膠(jiao)(jiao)的(de)補(bu)強主要是(shi)(shi)各(ge)種(zhong)類型的(de)白炭黑(hei)，可使硫(liu)化(hua)(hua)(hua)膠(jiao)(jiao)的(de)強度增加(jia)數十倍。有時為(wei)了降低成本或(huo)(huo)改善膠(jiao)(jiao)料性能(neng)及(ji)賦(fu)予硫(liu)化(hua)(hua)(hua)膠(jiao)(jiao)各(ge)種(zhong)特殊的(de)性能(neng)，也加(jia)入(ru)相應(ying)的(de)各(ge)種(zhong)添(tian)加(jia)劑(ji)。硫(liu)化(hua)(hua)(hua)劑(ji)是(shi)(shi)各(ge)種(zhong)有機過氧(yang)(yang)化(hua)(hua)(hua)物(wu)或(huo)(huo)加(jia)成反應(ying)催(cui)化(hua)(hua)(hua)劑(ji)。

加工(gong)成型方法(fa)如圖所示。一次硫(liu)化的(de)(de)目的(de)(de)是(shi)(shi)進(jin)行高分子(zi)鏈(lian)的(de)(de)交(jiao)聯反應；二次硫(liu)化的(de)(de)目的(de)(de)是(shi)(shi)進(jin)行補充交(jiao)聯、驅除(chu)硫(liu)化劑分解(jie)產物和其他揮發性(xing)化合物以穩定硫(liu)化膠的(de)(de)各項性(xing)能(neng)。常用的(de)(de)設備有開(kai)放(fang)式煉膠機(ji)、捏(nie)合機(ji)及真空(kong)密(mi)煉機(ji)。

主要性能

（1）高(gao)溫(wen)(wen)性(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)。硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)顯(xian)著的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)特(te)征是(shi)高(gao)溫(wen)(wen)穩定(ding)性(xing)，雖(sui)然常(chang)溫(wen)(wen)下(xia)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)強度僅是(shi)天然橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)或某些合成橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)一半，但在(zai)200℃以上(shang)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)高(gao)溫(wen)(wen)環(huan)境下(xia)，硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)仍能(neng)(neng)(neng)(neng)保持一定(ding)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)柔韌性(xing)、回彈性(xing)和表(biao)面(mian)硬度，且力學性(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)無明顯(xian)變化。（2）低溫(wen)(wen)性(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)玻璃化溫(wen)(wen)度一般(ban)為-70~-50℃，特(te)殊配方(fang)可達(da)-100℃，表(biao)明其低溫(wen)(wen)性(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)優異。這對(dui)(dui)航(hang)空、宇航(hang)工(gong)業的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)意義重大。（3）耐(nai)候(hou)(hou)性(xing)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)中(zhong)Si-O-Si鍵對(dui)(dui)氧、臭氧及(ji)(ji)紫外線(xian)等(deng)十分穩定(ding)，在(zai)不加(jia)任何添加(jia)劑的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)情況下(xia)，就具(ju)(ju)有(you)(you)優良的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)耐(nai)候(hou)(hou)性(xing)。（4）電(dian)氣(qi)性(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)。硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)具(ju)(ju)有(you)(you)優異的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)絕緣(yuan)性(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)，耐(nai)電(dian)暈性(xing)和耐(nai)電(dian)弧性(xing)也(ye)非常(chang)好。（5）物理機械性(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)。硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)常(chang)溫(wen)(wen)下(xia)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)物理機械性(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)比通(tong)用(yong)(yong)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)差，但在(zai)150℃的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)高(gao)溫(wen)(wen)和-50℃的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)低溫(wen)(wen)下(xia)，其物理機械性(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)優于(yu)通(tong)用(yong)(yong)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)。（6）耐(nai)油及(ji)(ji)化學試劑性(xing)。普通(tong)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)具(ju)(ju)有(you)(you)中(zhong)等(deng)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)耐(nai)油、耐(nai)溶劑性(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)。（7）氣(qi)體(ti)透過性(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)。室溫(wen)(wen)下(xia)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)對(dui)(dui)空氣(qi)、氮、氧、二(er)氧化碳等(deng)氣(qi)體(ti)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)透氣(qi)性(xing)比天然橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)高(gao)出30-50倍(bei)。（8）生理惰性(xing)。硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)無毒，無味(wei)，無嗅，與人體(ti)組(zu)織不粘連，具(ju)(ju)有(you)(you)抗凝血作用(yong)(yong)，對(dui)(dui)肌體(ti)組(zu)織的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)反應(ying)性(xing)非常(chang)少。特(te)別適合作為醫用(yong)(yong)材料。

硅橡膠的用量

據中國汽(qi)(qi)(qi)車工(gong)(gong)業(ye)(ye)協會統計(ji)，2012年，汽(qi)(qi)(qi)車產(chan)銷分別達到1927.18萬(wan)輛和(he)1930.64萬(wan)輛，同比(bi)分別增(zeng)長4.63%和(he)4.33%，汽(qi)(qi)(qi)車工(gong)(gong)業(ye)(ye)硅(gui)(gui)橡膠的(de)用(yong)(yong)量(liang)約達2.0萬(wan)t。根(gen)據觀研天(tian)下的(de)新研究，增(zeng)加(jia)有機硅(gui)(gui)材料在(zai)(zai)汽(qi)(qi)(qi)車零部件方面的(de)用(yong)(yong)量(liang)，可以(yi)大(da)幅度提(ti)高(gao)汽(qi)(qi)(qi)車的(de)安全性能，因此，汽(qi)(qi)(qi)車產(chan)量(liang)和(he)單車用(yong)(yong)量(liang)水平的(de)提(ti)高(gao)都將推(tui)動汽(qi)(qi)(qi)車工(gong)(gong)業(ye)(ye)對硅(gui)(gui)橡膠需求的(de)增(zeng)加(jia)。國家鼓勵(li)自主(zhu)品(pin)(pin)牌(pai)的(de)汽(qi)(qi)(qi)車發展(zhan)，關(guan)鍵(jian)汽(qi)(qi)(qi)車零部件實(shi)現自主(zhu)化，《2012年度黨(dang)政機關(guan)公務(wu)用(yong)(yong)車選用(yong)(yong)車型目錄（征求意見稿）》為(wei)(wei)自主(zhu)品(pin)(pin)牌(pai)擴大(da)在(zai)(zai)政府采購的(de)市(shi)場(chang)份(fen)額(e)，為(wei)(wei)改變目前國內政府采購以(yi)合資品(pin)(pin)牌(pai)產(chan)品(pin)(pin)為(wei)(wei)主(zhu)的(de)局面提(ti)供了保障(zhang)(zhang)。促進自主(zhu)品(pin)(pin)牌(pai)發展(zhan)，國產(chan)汽(qi)(qi)(qi)車業(ye)(ye)的(de)繁榮將為(wei)(wei)汽(qi)(qi)(qi)車膠的(de)應用(yong)(yong)提(ti)供有力保障(zhang)(zhang)。預(yu)測未來(lai)3年，我國室溫硫化硅(gui)(gui)橡膠在(zai)(zai)汽(qi)(qi)(qi)車行業(ye)(ye)將以(yi)年均20%增(zeng)長。

此外，硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)是重要(yao)的(de)(de)(de)非石(shi)油基合成橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)，約(yue)占非石(shi)油基合成橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)消(xiao)費(fei)量的(de)(de)(de)98%。但(dan)因為(wei)石(shi)油價格的(de)(de)(de)大(da)(da)幅上(shang)漲，同(tong)時我國(guo)在硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)關鍵(jian)原(yuan)料有(you)機(ji)硅(gui)(gui)單體(ti)的(de)(de)(de)生產技(ji)術(shu)方(fang)面(mian)取得突(tu)破，有(you)機(ji)硅(gui)(gui)單體(ti)的(de)(de)(de)生產技(ji)術(shu)在2005年前被(bei)幾(ji)家跨國(guo)公司壟斷，但(dan)目前我國(guo)已發展成為(wei)全球(qiu)有(you)機(ji)硅(gui)(gui)單體(ti)第1大(da)(da)國(guo)，這2個方(fang)面(mian)原(yuan)因使硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)價格從2011年起(qi)開始(shi)低于石(shi)油基合成橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)，僅(jin)約(yue)為(wei)大(da)(da)宗(zong)石(shi)油基橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)80%～90%，成為(wei)廉(lian)價的(de)(de)(de)合成橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)，并開始(shi)大(da)(da)規模替代石(shi)油基合成橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)。這將極大(da)(da)拓展有(you)機(ji)硅(gui)(gui)產業的(de)(de)(de)市(shi)場空間，同(tong)時將帶動硅(gui)(gui)油、硅(gui)(gui)烷偶聯劑(ji)和(he)硅(gui)(gui)樹脂等其他(ta)有(you)機(ji)硅(gui)(gui)產品的(de)(de)(de)消(xiao)費(fei)。