硅橡膠是(shi)指(zhi)主(zhu)鏈由(you)硅(gui)(gui)(gui)和(he)氧(yang)原子交替構成(cheng)(cheng)，硅(gui)(gui)(gui)原子上(shang)通常連有兩個有機(ji)基(ji)(ji)團的(de)(de)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)。普(pu)通的(de)(de)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)主(zhu)要由(you)含甲基(ji)(ji)和(he)少量乙烯(xi)基(ji)(ji)的(de)(de)硅(gui)(gui)(gui)氧(yang)鏈節組成(cheng)(cheng)。苯基(ji)(ji)的(de)(de)引(yin)入可(ke)(ke)提(ti)(ti)高(gao)(gao)(gao)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)耐(nai)(nai)高(gao)(gao)(gao)、低溫(wen)性(xing)(xing)(xing)能，三氟(fu)丙基(ji)(ji)及氰(qing)基(ji)(ji)的(de)(de)引(yin)入則可(ke)(ke)提(ti)(ti)高(gao)(gao)(gao)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)耐(nai)(nai)溫(wen)及耐(nai)(nai)油(you)性(xing)(xing)(xing)能。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)耐(nai)(nai)低溫(wen)性(xing)(xing)(xing)能良好(hao)，一般(ban)在(zai)-55℃下(xia)仍能工(gong)作(zuo)。引(yin)入苯基(ji)(ji)后，可(ke)(ke)達-73℃。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)耐(nai)(nai)熱(re)性(xing)(xing)(xing)能也很(hen)突(tu)出，在(zai)180℃下(xia)可(ke)(ke)長(chang)期工(gong)作(zuo)，稍高(gao)(gao)(gao)于200℃也能承受數周或更長(chang)時(shi)間仍有彈性(xing)(xing)(xing)，瞬時(shi)可(ke)(ke)耐(nai)(nai)300℃以上(shang)的(de)(de)高(gao)(gao)(gao)溫(wen)。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)透氣性(xing)(xing)(xing)好(hao)，氧(yang)氣透過率在(zai)合成(cheng)(cheng)聚合物中是(shi)較高(gao)(gao)(gao)的(de)(de)。此外(wai)，硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)還具(ju)有生理惰性(xing)(xing)(xing)、不會導致(zhi)凝血的(de)(de)突(tu)出特性(xing)(xing)(xing)，因此在(zai)醫用領(ling)域應用廣泛。

主要品種

硅(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)分類(lei)的(de)(de)方(fang)法(fa)很多，通常(chang)按(an)固化前的(de)(de)形態分為(wei)(wei)固體硅(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)和液體硅(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)；按(an)硫化溫(wen)(wen)度分為(wei)(wei)室溫(wen)(wen)硫化硅(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)，高溫(wen)(wen)硫化硅(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)；按(an)所用單(dan)體的(de)(de)不(bu)同(tong)，可(ke)分為(wei)(wei)甲基乙烯(xi)基硅(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)，甲基苯基乙烯(xi)基硅(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)、氟硅(gui)(gui)，腈硅(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)等(deng)(deng)；按(an)性能和用途的(de)(de)不(bu)同(tong)又可(ke)分為(wei)(wei)通用型(xing)(xing)、超耐低(di)溫(wen)(wen)型(xing)(xing)、超耐高溫(wen)(wen)型(xing)(xing)、高強(qiang)力型(xing)(xing)、耐油型(xing)(xing)、醫用型(xing)(xing)等(deng)(deng)等(deng)(deng)。

發展史

硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)早期(qi)是由(you)美(mei)國以(yi)三氯化鐵為催化劑合成的(de)(de)(de)。1945年，硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)產品問(wen)世。1948年，采用高比表面(mian)積的(de)(de)(de)氣相法白炭(tan)黑補強的(de)(de)(de)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)研(yan)(yan)制成功，使硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)性能(neng)躍升到(dao)實用階(jie)段(duan)，奠定了現代硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)生產技術的(de)(de)(de)基礎。從二甲基二氯硅(gui)(gui)烷(wan)合成開始生產硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)國家有美(mei)國。俄羅斯(si)、德(de)國、日(ri)本(ben)、韓國和中(zhong)國等。中(zhong)國硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)工業化研(yan)(yan)究始于1957年，多家研(yan)(yan)究所和企(qi)業陸(lu)續開發出各(ge)種硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)。到(dao)2003年底，中(zhong)國硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)生產能(neng)力(li)為135千(qian)噸(dun)，其中(zhong)高溫(wen)膠(jiao)(jiao)100千(qian)噸(dun)。

高溫硫化硅橡膠

高溫(wen)硫(liu)(liu)(liu)化硅橡膠是(shi)指聚硅氧(yang)烷變成彈性(xing)體(ti)的(de)(de)過程(cheng)是(shi)經過高溫(wen)（110-170℃）硫(liu)(liu)(liu)化成型的(de)(de)。它(ta)主(zhu)要以(yi)高分子量的(de)(de)聚甲基乙烯(xi)基硅氧(yang)烷為生膠，混入補強(qiang)填料、硫(liu)(liu)(liu)化劑(ji)等，在加(jia)(jia)(jia)熱(re)加(jia)(jia)(jia)壓下硫(liu)(liu)(liu)化成彈性(xing)體(ti)。硅橡膠的(de)(de)補強(qiang)主(zhu)要是(shi)各種(zhong)(zhong)類型的(de)(de)白炭黑，可使硫(liu)(liu)(liu)化膠的(de)(de)強(qiang)度增加(jia)(jia)(jia)數(shu)十倍。有時(shi)為了降低成本(ben)或(huo)改善膠料性(xing)能(neng)及賦予硫(liu)(liu)(liu)化膠各種(zhong)(zhong)特殊的(de)(de)性(xing)能(neng)，也(ye)加(jia)(jia)(jia)入相應(ying)(ying)的(de)(de)各種(zhong)(zhong)添加(jia)(jia)(jia)劑(ji)。硫(liu)(liu)(liu)化劑(ji)是(shi)各種(zhong)(zhong)有機過氧(yang)化物或(huo)加(jia)(jia)(jia)成反應(ying)(ying)催化劑(ji)。

加工成型方法如圖所示。一次(ci)(ci)硫化(hua)的目(mu)(mu)的是進(jin)行高(gao)分(fen)子鏈的交聯反應；二次(ci)(ci)硫化(hua)的目(mu)(mu)的是進(jin)行補(bu)充交聯、驅(qu)除硫化(hua)劑分(fen)解產物和其他揮發性化(hua)合物以穩定(ding)硫化(hua)膠(jiao)的各(ge)項性能。常用(yong)的設備有開放式煉(lian)膠(jiao)機、捏合機及真空密煉(lian)機。

主要性能

（1）高溫(wen)(wen)(wen)性(xing)能(neng)(neng)。硅(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)顯著的(de)(de)(de)(de)(de)特征是高溫(wen)(wen)(wen)穩定(ding)性(xing)，雖然(ran)(ran)常(chang)溫(wen)(wen)(wen)下硅(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)(de)強(qiang)度僅是天然(ran)(ran)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)或(huo)某些合成(cheng)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)(de)一半，但在(zai)200℃以上的(de)(de)(de)(de)(de)高溫(wen)(wen)(wen)環(huan)境(jing)下，硅(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)仍能(neng)(neng)保持一定(ding)的(de)(de)(de)(de)(de)柔韌性(xing)、回彈性(xing)和表(biao)面硬度，且(qie)力學性(xing)能(neng)(neng)無明顯變化。（2）低溫(wen)(wen)(wen)性(xing)能(neng)(neng)硅(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)(de)玻璃化溫(wen)(wen)(wen)度一般為-70~-50℃，特殊配方可達-100℃，表(biao)明其低溫(wen)(wen)(wen)性(xing)能(neng)(neng)優(you)(you)異(yi)。這對航(hang)空、宇(yu)航(hang)工(gong)業(ye)的(de)(de)(de)(de)(de)意義重(zhong)大(da)。（3）耐(nai)(nai)候(hou)性(xing)硅(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)中Si-O-Si鍵對氧、臭(chou)氧及(ji)(ji)紫(zi)外(wai)線等十分穩定(ding)，在(zai)不加任何添加劑的(de)(de)(de)(de)(de)情況(kuang)下，就具(ju)(ju)有優(you)(you)良(liang)的(de)(de)(de)(de)(de)耐(nai)(nai)候(hou)性(xing)。（4）電(dian)氣性(xing)能(neng)(neng)。硅(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)具(ju)(ju)有優(you)(you)異(yi)的(de)(de)(de)(de)(de)絕緣性(xing)能(neng)(neng)，耐(nai)(nai)電(dian)暈(yun)性(xing)和耐(nai)(nai)電(dian)弧性(xing)也非(fei)常(chang)好。（5）物理(li)(li)機械(xie)性(xing)能(neng)(neng)。硅(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)常(chang)溫(wen)(wen)(wen)下的(de)(de)(de)(de)(de)物理(li)(li)機械(xie)性(xing)能(neng)(neng)比(bi)通用(yong)(yong)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)差，但在(zai)150℃的(de)(de)(de)(de)(de)高溫(wen)(wen)(wen)和-50℃的(de)(de)(de)(de)(de)低溫(wen)(wen)(wen)下，其物理(li)(li)機械(xie)性(xing)能(neng)(neng)優(you)(you)于通用(yong)(yong)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)。（6）耐(nai)(nai)油及(ji)(ji)化學試劑性(xing)。普通硅(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)具(ju)(ju)有中等的(de)(de)(de)(de)(de)耐(nai)(nai)油、耐(nai)(nai)溶(rong)劑性(xing)能(neng)(neng)。（7）氣體(ti)(ti)透(tou)過性(xing)能(neng)(neng)。室溫(wen)(wen)(wen)下硅(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)對空氣、氮、氧、二(er)氧化碳等氣體(ti)(ti)的(de)(de)(de)(de)(de)透(tou)氣性(xing)比(bi)天然(ran)(ran)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)高出30-50倍。（8）生(sheng)理(li)(li)惰性(xing)。硅(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)無毒，無味，無嗅，與人體(ti)(ti)組(zu)織不粘連，具(ju)(ju)有抗凝(ning)血作(zuo)用(yong)(yong)，對肌(ji)體(ti)(ti)組(zu)織的(de)(de)(de)(de)(de)反應性(xing)非(fei)常(chang)少。特別(bie)適(shi)合作(zuo)為醫用(yong)(yong)材料。

硅橡膠的用量

據中國(guo)汽(qi)車(che)(che)(che)工(gong)業(ye)(ye)(ye)協會統計(ji)，2012年，汽(qi)車(che)(che)(che)產(chan)銷分別達到1927.18萬輛和1930.64萬輛，同比分別增(zeng)(zeng)長4.63%和4.33%，汽(qi)車(che)(che)(che)工(gong)業(ye)(ye)(ye)硅(gui)橡(xiang)膠的(de)用(yong)量(liang)(liang)約達2.0萬t。根(gen)據觀研天下的(de)新研究(jiu)，增(zeng)(zeng)加有機硅(gui)材料在(zai)汽(qi)車(che)(che)(che)零部(bu)件(jian)方面的(de)用(yong)量(liang)(liang)，可以(yi)大幅(fu)度提(ti)高汽(qi)車(che)(che)(che)的(de)安(an)全性能，因此，汽(qi)車(che)(che)(che)產(chan)量(liang)(liang)和單車(che)(che)(che)用(yong)量(liang)(liang)水平的(de)提(ti)高都將推動汽(qi)車(che)(che)(che)工(gong)業(ye)(ye)(ye)對硅(gui)橡(xiang)膠需(xu)求(qiu)(qiu)的(de)增(zeng)(zeng)加。國(guo)家鼓勵自主品(pin)(pin)牌(pai)的(de)汽(qi)車(che)(che)(che)發(fa)展，關鍵(jian)汽(qi)車(che)(che)(che)零部(bu)件(jian)實現自主化，《2012年度黨政(zheng)機關公(gong)務用(yong)車(che)(che)(che)選用(yong)車(che)(che)(che)型目(mu)錄（征求(qiu)(qiu)意(yi)見稿）》為(wei)自主品(pin)(pin)牌(pai)擴大在(zai)政(zheng)府(fu)采購的(de)市(shi)場份額，為(wei)改(gai)變(bian)目(mu)前(qian)國(guo)內政(zheng)府(fu)采購以(yi)合資(zi)品(pin)(pin)牌(pai)產(chan)品(pin)(pin)為(wei)主的(de)局(ju)面提(ti)供了保(bao)障。促進自主品(pin)(pin)牌(pai)發(fa)展，國(guo)產(chan)汽(qi)車(che)(che)(che)業(ye)(ye)(ye)的(de)繁榮將為(wei)汽(qi)車(che)(che)(che)膠的(de)應(ying)用(yong)提(ti)供有力保(bao)障。預測未來3年，我國(guo)室溫(wen)硫化硅(gui)橡(xiang)膠在(zai)汽(qi)車(che)(che)(che)行(xing)業(ye)(ye)(ye)將以(yi)年均20%增(zeng)(zeng)長。

此外，硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)是(shi)重要的(de)(de)非石(shi)油(you)基(ji)(ji)合(he)(he)成(cheng)橡(xiang)膠(jiao)，約(yue)占非石(shi)油(you)基(ji)(ji)合(he)(he)成(cheng)橡(xiang)膠(jiao)消費量的(de)(de)98%。但因為石(shi)油(you)價格(ge)的(de)(de)大(da)幅(fu)上漲，同時我(wo)國在硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)的(de)(de)關(guan)鍵原(yuan)料有(you)(you)機(ji)(ji)(ji)(ji)硅(gui)(gui)單體(ti)的(de)(de)生產(chan)技術(shu)(shu)方(fang)面(mian)(mian)取得突(tu)破，有(you)(you)機(ji)(ji)(ji)(ji)硅(gui)(gui)單體(ti)的(de)(de)生產(chan)技術(shu)(shu)在2005年(nian)前(qian)被幾家跨國公司壟斷(duan)，但目前(qian)我(wo)國已發展成(cheng)為全球有(you)(you)機(ji)(ji)(ji)(ji)硅(gui)(gui)單體(ti)第1大(da)國，這2個方(fang)面(mian)(mian)原(yuan)因使(shi)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)的(de)(de)價格(ge)從(cong)2011年(nian)起開(kai)始(shi)低(di)于石(shi)油(you)基(ji)(ji)合(he)(he)成(cheng)橡(xiang)膠(jiao)，僅約(yue)為大(da)宗石(shi)油(you)基(ji)(ji)橡(xiang)膠(jiao)的(de)(de)80%～90%，成(cheng)為廉價的(de)(de)合(he)(he)成(cheng)橡(xiang)膠(jiao)，并開(kai)始(shi)大(da)規模替代石(shi)油(you)基(ji)(ji)合(he)(he)成(cheng)橡(xiang)膠(jiao)。這將極大(da)拓展有(you)(you)機(ji)(ji)(ji)(ji)硅(gui)(gui)產(chan)業的(de)(de)市場空間(jian)，同時將帶動硅(gui)(gui)油(you)、硅(gui)(gui)烷偶聯(lian)劑和硅(gui)(gui)樹脂等其(qi)他有(you)(you)機(ji)(ji)(ji)(ji)硅(gui)(gui)產(chan)品的(de)(de)消費。