硅橡膠是指主鏈(lian)由硅(gui)和(he)氧原(yuan)子交替構成(cheng)，硅(gui)原(yuan)子上(shang)通常連有(you)兩個有(you)機(ji)基(ji)團的(de)(de)(de)(de)橡(xiang)膠。普通的(de)(de)(de)(de)硅(gui)橡(xiang)膠主要(yao)由含甲(jia)基(ji)和(he)少量乙烯基(ji)的(de)(de)(de)(de)硅(gui)氧鏈(lian)節組成(cheng)。苯基(ji)的(de)(de)(de)(de)引(yin)入可提高(gao)硅(gui)橡(xiang)膠的(de)(de)(de)(de)耐高(gao)、低溫(wen)性(xing)能(neng)(neng)，三氟丙基(ji)及氰基(ji)的(de)(de)(de)(de)引(yin)入則(ze)可提高(gao)硅(gui)橡(xiang)膠的(de)(de)(de)(de)耐溫(wen)及耐油性(xing)能(neng)(neng)。硅(gui)橡(xiang)膠耐低溫(wen)性(xing)能(neng)(neng)良好(hao)，一(yi)般在(zai)-55℃下(xia)(xia)仍能(neng)(neng)工(gong)作。引(yin)入苯基(ji)后(hou)，可達-73℃。硅(gui)橡(xiang)膠的(de)(de)(de)(de)耐熱性(xing)能(neng)(neng)也很突(tu)出，在(zai)180℃下(xia)(xia)可長期工(gong)作，稍(shao)高(gao)于200℃也能(neng)(neng)承(cheng)受數周或更長時(shi)間仍有(you)彈性(xing)，瞬時(shi)可耐300℃以上(shang)的(de)(de)(de)(de)高(gao)溫(wen)。硅(gui)橡(xiang)膠的(de)(de)(de)(de)透(tou)氣性(xing)好(hao)，氧氣透(tou)過率在(zai)合(he)成(cheng)聚(ju)合(he)物中(zhong)是較(jiao)高(gao)的(de)(de)(de)(de)。此外，硅(gui)橡(xiang)膠還(huan)具有(you)生理惰(duo)性(xing)、不會導致凝血的(de)(de)(de)(de)突(tu)出特性(xing)，因此在(zai)醫用(yong)領(ling)域應用(yong)廣泛。

主要品種

硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠分(fen)類的(de)(de)方法很多(duo)，通常按(an)固(gu)化(hua)(hua)前的(de)(de)形態分(fen)為(wei)固(gu)體硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠和液體硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠；按(an)硫化(hua)(hua)溫度分(fen)為(wei)室溫硫化(hua)(hua)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠，高(gao)溫硫化(hua)(hua)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠；按(an)所用(yong)單(dan)體的(de)(de)不同(tong)，可分(fen)為(wei)甲基乙(yi)烯(xi)基硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠，甲基苯基乙(yi)烯(xi)基硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠、氟硅(gui)，腈硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠等(deng)；按(an)性能和用(yong)途的(de)(de)不同(tong)又可分(fen)為(wei)通用(yong)型、超(chao)耐(nai)低(di)溫型、超(chao)耐(nai)高(gao)溫型、高(gao)強力型、耐(nai)油型、醫(yi)用(yong)型等(deng)等(deng)。

發展史

硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠早期是由美國(guo)(guo)以(yi)三(san)氯化鐵為催化劑合成(cheng)的(de)(de)(de)。1945年(nian)，硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠產品(pin)問(wen)世。1948年(nian)，采用高比(bi)表面積(ji)的(de)(de)(de)氣相法白炭黑(hei)補強的(de)(de)(de)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠研制成(cheng)功(gong)，使硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠的(de)(de)(de)性(xing)能躍升到實(shi)用階(jie)段，奠定了現代(dai)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠生產技術的(de)(de)(de)基(ji)礎(chu)。從(cong)二甲基(ji)二氯硅(gui)(gui)(gui)烷合成(cheng)開始生產硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠的(de)(de)(de)國(guo)(guo)家有(you)美國(guo)(guo)。俄羅斯、德國(guo)(guo)、日本、韓國(guo)(guo)和中(zhong)國(guo)(guo)等。中(zhong)國(guo)(guo)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠的(de)(de)(de)工(gong)業化研究始于1957年(nian)，多(duo)家研究所和企業陸續開發出各種硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠。到2003年(nian)底，中(zhong)國(guo)(guo)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠生產能力(li)為135千(qian)噸(dun)，其中(zhong)高溫膠100千(qian)噸(dun)。

高溫硫化硅橡膠

高(gao)溫(wen)硫(liu)化(hua)(hua)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)是指聚硅(gui)(gui)氧烷(wan)變成(cheng)彈性(xing)體(ti)的(de)(de)過程是經過高(gao)溫(wen)（110-170℃）硫(liu)化(hua)(hua)成(cheng)型(xing)(xing)的(de)(de)。它主(zhu)要以高(gao)分子量的(de)(de)聚甲基(ji)(ji)乙烯(xi)基(ji)(ji)硅(gui)(gui)氧烷(wan)為生膠(jiao)，混入補強(qiang)填料、硫(liu)化(hua)(hua)劑等，在加(jia)(jia)熱加(jia)(jia)壓(ya)下硫(liu)化(hua)(hua)成(cheng)彈性(xing)體(ti)。硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)的(de)(de)補強(qiang)主(zhu)要是各(ge)種(zhong)類型(xing)(xing)的(de)(de)白炭黑，可使硫(liu)化(hua)(hua)膠(jiao)的(de)(de)強(qiang)度增加(jia)(jia)數十倍。有(you)時(shi)為了降低(di)成(cheng)本或改(gai)善膠(jiao)料性(xing)能(neng)及賦(fu)予(yu)硫(liu)化(hua)(hua)膠(jiao)各(ge)種(zhong)特殊(shu)的(de)(de)性(xing)能(neng)，也加(jia)(jia)入相應的(de)(de)各(ge)種(zhong)添(tian)加(jia)(jia)劑。硫(liu)化(hua)(hua)劑是各(ge)種(zhong)有(you)機(ji)過氧化(hua)(hua)物或加(jia)(jia)成(cheng)反應催化(hua)(hua)劑。

加工成型方法如圖所示。一次(ci)硫(liu)化的(de)(de)目(mu)的(de)(de)是(shi)進(jin)行高分子鏈(lian)的(de)(de)交聯反應；二次(ci)硫(liu)化的(de)(de)目(mu)的(de)(de)是(shi)進(jin)行補充交聯、驅除硫(liu)化劑分解產物(wu)和其(qi)他揮發性化合物(wu)以穩定(ding)硫(liu)化膠(jiao)的(de)(de)各項性能。常(chang)用的(de)(de)設備有(you)開放(fang)式煉膠(jiao)機(ji)、捏合機(ji)及真空密煉機(ji)。

主要性能

（1）高(gao)(gao)(gao)溫(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)。硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)顯著的(de)(de)特(te)征(zheng)是(shi)高(gao)(gao)(gao)溫(wen)(wen)穩定(ding)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)，雖然(ran)常(chang)溫(wen)(wen)下(xia)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)強度僅(jin)是(shi)天(tian)然(ran)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)或某(mou)些(xie)合成橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)一半，但在200℃以上的(de)(de)高(gao)(gao)(gao)溫(wen)(wen)環境下(xia)，硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)仍能(neng)(neng)(neng)(neng)保持一定(ding)的(de)(de)柔韌性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)、回彈(dan)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)和(he)表面硬度，且力學(xue)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)無明顯變化(hua)。（2）低溫(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)玻璃化(hua)溫(wen)(wen)度一般為-70~-50℃，特(te)殊(shu)配方可達-100℃，表明其低溫(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)優異。這對(dui)航空、宇航工業(ye)的(de)(de)意義重大。（3）耐(nai)(nai)候性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)中Si-O-Si鍵(jian)對(dui)氧(yang)、臭氧(yang)及紫外線(xian)等十分穩定(ding)，在不加任(ren)何(he)添(tian)加劑(ji)的(de)(de)情況下(xia)，就具(ju)(ju)有優良(liang)的(de)(de)耐(nai)(nai)候性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)。（4）電氣性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)。硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)具(ju)(ju)有優異的(de)(de)絕(jue)緣性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)，耐(nai)(nai)電暈性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)和(he)耐(nai)(nai)電弧性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)也非常(chang)好。（5）物理機(ji)械(xie)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)。硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)常(chang)溫(wen)(wen)下(xia)的(de)(de)物理機(ji)械(xie)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)比(bi)通(tong)用(yong)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)差(cha)，但在150℃的(de)(de)高(gao)(gao)(gao)溫(wen)(wen)和(he)-50℃的(de)(de)低溫(wen)(wen)下(xia)，其物理機(ji)械(xie)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)優于(yu)通(tong)用(yong)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)。（6）耐(nai)(nai)油及化(hua)學(xue)試劑(ji)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)。普通(tong)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)具(ju)(ju)有中等的(de)(de)耐(nai)(nai)油、耐(nai)(nai)溶劑(ji)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)。（7）氣體(ti)透過(guo)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)。室(shi)溫(wen)(wen)下(xia)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)對(dui)空氣、氮、氧(yang)、二(er)氧(yang)化(hua)碳等氣體(ti)的(de)(de)透氣性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)比(bi)天(tian)然(ran)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)高(gao)(gao)(gao)出30-50倍。（8）生理惰性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)。硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)無毒，無味，無嗅，與人體(ti)組織不粘連(lian)，具(ju)(ju)有抗凝血作用(yong)，對(dui)肌體(ti)組織的(de)(de)反應性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)非常(chang)少。特(te)別適合作為醫用(yong)材(cai)料。

硅橡膠的用量

據中國(guo)(guo)汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)工業(ye)(ye)(ye)協會統計，2012年(nian)，汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)產(chan)銷分別(bie)達到1927.18萬(wan)輛和1930.64萬(wan)輛，同比分別(bie)增(zeng)長4.63%和4.33%，汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)工業(ye)(ye)(ye)硅(gui)(gui)橡膠的用量約達2.0萬(wan)t。根據觀研天下的新研究，增(zeng)加有機硅(gui)(gui)材料在汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)零部(bu)(bu)件方面的用量，可(ke)以大幅度提高汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)的安全性能，因(yin)此(ci)，汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)產(chan)量和單(dan)車(che)(che)(che)(che)用量水(shui)平的提高都將(jiang)推動汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)工業(ye)(ye)(ye)對(dui)硅(gui)(gui)橡膠需求(qiu)的增(zeng)加。國(guo)(guo)家鼓勵自主(zhu)品牌的汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)發展(zhan)，關鍵(jian)汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)零部(bu)(bu)件實(shi)現自主(zhu)化，《2012年(nian)度黨政(zheng)機關公務(wu)用車(che)(che)(che)(che)選用車(che)(che)(che)(che)型目錄（征求(qiu)意見稿）》為自主(zhu)品牌擴大在政(zheng)府采購(gou)的市場份額，為改變目前國(guo)(guo)內(nei)政(zheng)府采購(gou)以合資品牌產(chan)品為主(zhu)的局面提供了(le)保(bao)障。促進自主(zhu)品牌發展(zhan)，國(guo)(guo)產(chan)汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)業(ye)(ye)(ye)的繁榮(rong)將(jiang)為汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)膠的應用提供有力(li)保(bao)障。預測(ce)未來(lai)3年(nian)，我(wo)國(guo)(guo)室溫硫化硅(gui)(gui)橡膠在汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)行業(ye)(ye)(ye)將(jiang)以年(nian)均20%增(zeng)長。

此外，硅橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)是重(zhong)要(yao)的(de)(de)(de)非石(shi)(shi)(shi)油(you)基合成(cheng)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)，約占(zhan)非石(shi)(shi)(shi)油(you)基合成(cheng)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)消費量的(de)(de)(de)98%。但因為(wei)(wei)石(shi)(shi)(shi)油(you)價(jia)格的(de)(de)(de)大(da)幅上漲，同(tong)時我國在硅橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)關(guan)鍵原料有(you)(you)機(ji)硅單(dan)體(ti)的(de)(de)(de)生產技(ji)術方(fang)面取(qu)得突破，有(you)(you)機(ji)硅單(dan)體(ti)的(de)(de)(de)生產技(ji)術在2005年前被幾家跨國公司壟斷，但目前我國已發展(zhan)成(cheng)為(wei)(wei)全(quan)球有(you)(you)機(ji)硅單(dan)體(ti)第1大(da)國，這2個方(fang)面原因使硅橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)價(jia)格從2011年起開(kai)始低(di)于石(shi)(shi)(shi)油(you)基合成(cheng)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)，僅約為(wei)(wei)大(da)宗石(shi)(shi)(shi)油(you)基橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)80%～90%，成(cheng)為(wei)(wei)廉(lian)價(jia)的(de)(de)(de)合成(cheng)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)，并開(kai)始大(da)規模替代石(shi)(shi)(shi)油(you)基合成(cheng)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)。這將極大(da)拓展(zhan)有(you)(you)機(ji)硅產業(ye)的(de)(de)(de)市場(chang)空間，同(tong)時將帶動硅油(you)、硅烷偶聯(lian)劑和硅樹脂等其他有(you)(you)機(ji)硅產品的(de)(de)(de)消費。