硅橡膠是指主鏈(lian)由硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)和氧原子(zi)交替(ti)構(gou)成，硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)原子(zi)上通常(chang)連(lian)有(you)(you)兩個(ge)有(you)(you)機基(ji)(ji)團的(de)(de)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)。普通的(de)(de)硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)主要由含甲基(ji)(ji)和少量乙烯基(ji)(ji)的(de)(de)硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)氧鏈(lian)節組成。苯基(ji)(ji)的(de)(de)引入(ru)(ru)(ru)可提高硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)耐高、低(di)(di)溫性(xing)能(neng)，三氟丙(bing)基(ji)(ji)及氰基(ji)(ji)的(de)(de)引入(ru)(ru)(ru)則可提高硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)耐溫及耐油(you)性(xing)能(neng)。硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)耐低(di)(di)溫性(xing)能(neng)良好，一(yi)般在-55℃下(xia)仍能(neng)工作(zuo)。引入(ru)(ru)(ru)苯基(ji)(ji)后，可達-73℃。硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)耐熱(re)性(xing)能(neng)也(ye)很突出(chu)，在180℃下(xia)可長期工作(zuo)，稍高于200℃也(ye)能(neng)承(cheng)受數(shu)周或更長時間仍有(you)(you)彈性(xing)，瞬時可耐300℃以上的(de)(de)高溫。硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)透氣(qi)性(xing)好，氧氣(qi)透過(guo)率(lv)在合(he)成聚(ju)合(he)物中是較高的(de)(de)。此(ci)外，硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)還具有(you)(you)生理惰性(xing)、不會導致凝(ning)血的(de)(de)突出(chu)特性(xing)，因(yin)此(ci)在醫用領域應用廣(guang)泛。

主要品種

硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)分(fen)類的(de)方法很多，通(tong)(tong)常按(an)(an)固化(hua)(hua)前的(de)形態分(fen)為(wei)(wei)固體硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)和液體硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)；按(an)(an)硫化(hua)(hua)溫(wen)度(du)分(fen)為(wei)(wei)室溫(wen)硫化(hua)(hua)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)，高溫(wen)硫化(hua)(hua)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)；按(an)(an)所用單體的(de)不同(tong)，可(ke)分(fen)為(wei)(wei)甲基乙烯(xi)基硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)，甲基苯基乙烯(xi)基硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)、氟(fu)硅(gui)(gui)(gui)，腈(jing)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)等(deng)；按(an)(an)性(xing)能(neng)和用途的(de)不同(tong)又可(ke)分(fen)為(wei)(wei)通(tong)(tong)用型(xing)(xing)、超耐低溫(wen)型(xing)(xing)、超耐高溫(wen)型(xing)(xing)、高強力型(xing)(xing)、耐油型(xing)(xing)、醫用型(xing)(xing)等(deng)等(deng)。

發展史

硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)早期是(shi)由(you)美國(guo)(guo)以三氯化(hua)(hua)鐵為(wei)催化(hua)(hua)劑合成的(de)。1945年，硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)產品問世。1948年，采用(yong)高比表面積(ji)的(de)氣相法白炭黑補強(qiang)的(de)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)研(yan)制成功，使硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)性能(neng)躍升到實用(yong)階段，奠定了(le)現代硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)生(sheng)產技(ji)術的(de)基(ji)礎(chu)。從二甲基(ji)二氯硅(gui)(gui)(gui)烷合成開始生(sheng)產硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)國(guo)(guo)家有美國(guo)(guo)。俄羅斯、德(de)國(guo)(guo)、日(ri)本、韓國(guo)(guo)和(he)中(zhong)(zhong)(zhong)國(guo)(guo)等(deng)。中(zhong)(zhong)(zhong)國(guo)(guo)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)工業化(hua)(hua)研(yan)究始于(yu)1957年，多家研(yan)究所和(he)企業陸續開發出(chu)各種硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)。到2003年底，中(zhong)(zhong)(zhong)國(guo)(guo)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)生(sheng)產能(neng)力為(wei)135千(qian)噸，其中(zhong)(zhong)(zhong)高溫(wen)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)100千(qian)噸。

高溫硫化硅橡膠

高溫(wen)硫化(hua)(hua)硅橡(xiang)膠是(shi)指(zhi)聚(ju)硅氧烷(wan)變成(cheng)彈性體的過程是(shi)經(jing)過高溫(wen)（110-170℃）硫化(hua)(hua)成(cheng)型(xing)的。它主(zhu)要以高分(fen)子量的聚(ju)甲基乙(yi)烯基硅氧烷(wan)為(wei)生(sheng)膠，混入(ru)補強填料(liao)、硫化(hua)(hua)劑等，在加(jia)熱加(jia)壓(ya)下硫化(hua)(hua)成(cheng)彈性體。硅橡(xiang)膠的補強主(zhu)要是(shi)各種(zhong)類型(xing)的白炭黑，可使硫化(hua)(hua)膠的強度增加(jia)數十倍(bei)。有時為(wei)了降(jiang)低成(cheng)本或(huo)改(gai)善膠料(liao)性能及(ji)賦(fu)予硫化(hua)(hua)膠各種(zhong)特殊的性能，也加(jia)入(ru)相應(ying)的各種(zhong)添加(jia)劑。硫化(hua)(hua)劑是(shi)各種(zhong)有機過氧化(hua)(hua)物(wu)或(huo)加(jia)成(cheng)反應(ying)催化(hua)(hua)劑。

加工成型方法如圖所示。一次(ci)硫(liu)(liu)化的(de)(de)目(mu)的(de)(de)是(shi)(shi)進行(xing)高分(fen)子鏈的(de)(de)交聯反應；二次(ci)硫(liu)(liu)化的(de)(de)目(mu)的(de)(de)是(shi)(shi)進行(xing)補充(chong)交聯、驅除(chu)硫(liu)(liu)化劑(ji)分(fen)解產(chan)物和其他(ta)揮(hui)發(fa)性化合(he)物以穩定硫(liu)(liu)化膠的(de)(de)各(ge)項性能(neng)。常用的(de)(de)設(she)備有開放式煉(lian)膠機(ji)、捏合(he)機(ji)及真空(kong)密煉(lian)機(ji)。

主要性能

（1）高(gao)溫(wen)(wen)(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能。硅橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)顯著的(de)(de)(de)特征(zheng)是高(gao)溫(wen)(wen)(wen)(wen)穩(wen)定性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)，雖(sui)然(ran)(ran)常(chang)溫(wen)(wen)(wen)(wen)下(xia)硅橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)強度(du)僅(jin)是天(tian)然(ran)(ran)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)或某些(xie)合(he)成橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)一半，但(dan)在200℃以上的(de)(de)(de)高(gao)溫(wen)(wen)(wen)(wen)環境下(xia)，硅橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)仍能保持(chi)一定的(de)(de)(de)柔韌(ren)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)、回(hui)彈性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)和(he)表(biao)面(mian)硬度(du)，且(qie)力學(xue)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能無明(ming)顯變化(hua)。（2）低(di)溫(wen)(wen)(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能硅橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)玻璃化(hua)溫(wen)(wen)(wen)(wen)度(du)一般為-70~-50℃，特殊(shu)配方可達-100℃，表(biao)明(ming)其低(di)溫(wen)(wen)(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能優異。這(zhe)對(dui)(dui)航(hang)空、宇航(hang)工業的(de)(de)(de)意義重大。（3）耐(nai)候性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)硅橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)中(zhong)Si-O-Si鍵對(dui)(dui)氧(yang)、臭氧(yang)及(ji)紫外線等十(shi)分(fen)穩(wen)定，在不加任(ren)何(he)添加劑的(de)(de)(de)情況下(xia)，就具(ju)(ju)有優良的(de)(de)(de)耐(nai)候性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)。（4）電(dian)氣性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能。硅橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)具(ju)(ju)有優異的(de)(de)(de)絕(jue)緣性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能，耐(nai)電(dian)暈性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)和(he)耐(nai)電(dian)弧(hu)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)也非(fei)常(chang)好。（5）物(wu)理機械(xie)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能。硅橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)常(chang)溫(wen)(wen)(wen)(wen)下(xia)的(de)(de)(de)物(wu)理機械(xie)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能比通(tong)用(yong)(yong)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)差(cha)，但(dan)在150℃的(de)(de)(de)高(gao)溫(wen)(wen)(wen)(wen)和(he)-50℃的(de)(de)(de)低(di)溫(wen)(wen)(wen)(wen)下(xia)，其物(wu)理機械(xie)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能優于通(tong)用(yong)(yong)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)。（6）耐(nai)油及(ji)化(hua)學(xue)試劑性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)。普通(tong)硅橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)具(ju)(ju)有中(zhong)等的(de)(de)(de)耐(nai)油、耐(nai)溶劑性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能。（7）氣體(ti)透過性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能。室溫(wen)(wen)(wen)(wen)下(xia)硅橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)對(dui)(dui)空氣、氮、氧(yang)、二(er)氧(yang)化(hua)碳等氣體(ti)的(de)(de)(de)透氣性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)比天(tian)然(ran)(ran)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)高(gao)出30-50倍。（8）生理惰(duo)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)。硅橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)無毒(du)，無味，無嗅，與人(ren)體(ti)組織不粘連，具(ju)(ju)有抗凝血作(zuo)(zuo)用(yong)(yong)，對(dui)(dui)肌體(ti)組織的(de)(de)(de)反應性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)非(fei)常(chang)少。特別(bie)適合(he)作(zuo)(zuo)為醫用(yong)(yong)材料。

硅橡膠的用量

據中國(guo)汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)工業(ye)(ye)協會統計，2012年，汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)產(chan)銷分別達(da)到(dao)1927.18萬輛(liang)和(he)1930.64萬輛(liang)，同比(bi)分別增(zeng)(zeng)長4.63%和(he)4.33%，汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)工業(ye)(ye)硅橡膠的(de)(de)用(yong)(yong)(yong)(yong)量約達(da)2.0萬t。根(gen)據觀研天(tian)下的(de)(de)新(xin)研究(jiu)，增(zeng)(zeng)加有機(ji)硅材料在(zai)(zai)汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)零部(bu)件方面的(de)(de)用(yong)(yong)(yong)(yong)量，可以大幅度(du)提高汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)的(de)(de)安全(quan)性能，因(yin)此，汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)產(chan)量和(he)單車(che)(che)(che)(che)用(yong)(yong)(yong)(yong)量水平的(de)(de)提高都將推動汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)工業(ye)(ye)對硅橡膠需求的(de)(de)增(zeng)(zeng)加。國(guo)家鼓勵自(zi)主品(pin)(pin)牌(pai)(pai)的(de)(de)汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)發(fa)展(zhan)，關(guan)鍵汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)零部(bu)件實(shi)現自(zi)主化(hua)，《2012年度(du)黨政(zheng)機(ji)關(guan)公務(wu)用(yong)(yong)(yong)(yong)車(che)(che)(che)(che)選用(yong)(yong)(yong)(yong)車(che)(che)(che)(che)型目(mu)(mu)錄（征求意見稿）》為(wei)(wei)自(zi)主品(pin)(pin)牌(pai)(pai)擴(kuo)大在(zai)(zai)政(zheng)府(fu)采購(gou)(gou)的(de)(de)市場份額(e)，為(wei)(wei)改變(bian)目(mu)(mu)前國(guo)內政(zheng)府(fu)采購(gou)(gou)以合(he)資品(pin)(pin)牌(pai)(pai)產(chan)品(pin)(pin)為(wei)(wei)主的(de)(de)局面提供了(le)保(bao)障。促進(jin)自(zi)主品(pin)(pin)牌(pai)(pai)發(fa)展(zhan)，國(guo)產(chan)汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)業(ye)(ye)的(de)(de)繁(fan)榮將為(wei)(wei)汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)膠的(de)(de)應用(yong)(yong)(yong)(yong)提供有力保(bao)障。預測未來3年，我國(guo)室(shi)溫硫化(hua)硅橡膠在(zai)(zai)汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)行業(ye)(ye)將以年均(jun)20%增(zeng)(zeng)長。

此外，硅橡膠(jiao)是(shi)重要的非石油(you)基(ji)合(he)成(cheng)橡膠(jiao)，約占非石油(you)基(ji)合(he)成(cheng)橡膠(jiao)消費(fei)量的98%。但因(yin)為石油(you)價格的大(da)(da)幅上(shang)漲，同時(shi)我國在硅橡膠(jiao)的關鍵原料有(you)機(ji)硅單(dan)(dan)體的生產(chan)技(ji)術方面取得(de)突破，有(you)機(ji)硅單(dan)(dan)體的生產(chan)技(ji)術在2005年前(qian)被幾家跨國公司壟(long)斷(duan)，但目前(qian)我國已發(fa)展成(cheng)為全球有(you)機(ji)硅單(dan)(dan)體第1大(da)(da)國，這2個方面原因(yin)使(shi)硅橡膠(jiao)的價格從2011年起(qi)開始低(di)于(yu)石油(you)基(ji)合(he)成(cheng)橡膠(jiao)，僅約為大(da)(da)宗石油(you)基(ji)橡膠(jiao)的80%～90%，成(cheng)為廉價的合(he)成(cheng)橡膠(jiao)，并(bing)開始大(da)(da)規(gui)模(mo)替(ti)代石油(you)基(ji)合(he)成(cheng)橡膠(jiao)。這將(jiang)極大(da)(da)拓展有(you)機(ji)硅產(chan)業的市場空(kong)間，同時(shi)將(jiang)帶動硅油(you)、硅烷(wan)偶聯(lian)劑和硅樹脂等其他有(you)機(ji)硅產(chan)品的消費(fei)。