硅橡膠是指主鏈(lian)由硅(gui)和氧原(yuan)子交替構成(cheng)，硅(gui)原(yuan)子上通常連有兩個有機基(ji)(ji)(ji)團(tuan)的(de)(de)橡膠。普(pu)通的(de)(de)硅(gui)橡膠主要由含(han)甲基(ji)(ji)(ji)和少量(liang)乙烯基(ji)(ji)(ji)的(de)(de)硅(gui)氧鏈(lian)節組(zu)成(cheng)。苯基(ji)(ji)(ji)的(de)(de)引入可(ke)提高(gao)硅(gui)橡膠的(de)(de)耐高(gao)、低(di)溫性(xing)(xing)能，三氟丙基(ji)(ji)(ji)及(ji)氰基(ji)(ji)(ji)的(de)(de)引入則可(ke)提高(gao)硅(gui)橡膠的(de)(de)耐溫及(ji)耐油性(xing)(xing)能。硅(gui)橡膠耐低(di)溫性(xing)(xing)能良好，一般在-55℃下(xia)仍能工作。引入苯基(ji)(ji)(ji)后，可(ke)達-73℃。硅(gui)橡膠的(de)(de)耐熱性(xing)(xing)能也很突(tu)出，在180℃下(xia)可(ke)長期(qi)工作，稍高(gao)于200℃也能承受數周或更長時間仍有彈性(xing)(xing)，瞬時可(ke)耐300℃以(yi)上的(de)(de)高(gao)溫。硅(gui)橡膠的(de)(de)透氣性(xing)(xing)好，氧氣透過(guo)率(lv)在合成(cheng)聚合物中是較高(gao)的(de)(de)。此外，硅(gui)橡膠還具有生理惰性(xing)(xing)、不會導致凝血的(de)(de)突(tu)出特性(xing)(xing)，因此在醫(yi)用領(ling)域應用廣(guang)泛。

主要品種

硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)分(fen)類的(de)方法很多，通常按固(gu)化(hua)前的(de)形(xing)態分(fen)為固(gu)體(ti)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)和液體(ti)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)；按硫(liu)化(hua)溫(wen)度分(fen)為室溫(wen)硫(liu)化(hua)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)，高(gao)溫(wen)硫(liu)化(hua)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)；按所用(yong)單體(ti)的(de)不同(tong)，可分(fen)為甲基乙烯基硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)，甲基苯基乙烯基硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)、氟硅(gui)(gui)(gui)，腈硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)等；按性(xing)能和用(yong)途(tu)的(de)不同(tong)又(you)可分(fen)為通用(yong)型(xing)、超耐(nai)(nai)低溫(wen)型(xing)、超耐(nai)(nai)高(gao)溫(wen)型(xing)、高(gao)強力型(xing)、耐(nai)(nai)油型(xing)、醫用(yong)型(xing)等等。

發展史

硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)早期是由美國以(yi)三(san)氯化鐵為(wei)催化劑合成(cheng)的(de)(de)。1945年，硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)產(chan)品(pin)問(wen)世(shi)。1948年，采用高比表面(mian)積的(de)(de)氣(qi)相法白炭黑補強的(de)(de)硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)研制成(cheng)功，使(shi)硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)性能(neng)躍升到實用階段(duan)，奠(dian)定了現代硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)生產(chan)技術的(de)(de)基(ji)礎。從二甲基(ji)二氯硅(gui)烷(wan)合成(cheng)開(kai)始(shi)生產(chan)硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)國家有美國。俄羅斯、德國、日本、韓(han)國和中國等。中國硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)工業化研究始(shi)于(yu)1957年，多(duo)家研究所和企業陸(lu)續(xu)開(kai)發出各種(zhong)硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)。到2003年底，中國硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)生產(chan)能(neng)力為(wei)135千噸，其中高溫膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)100千噸。

高溫硫化硅橡膠

高溫硫化(hua)硅橡膠(jiao)是(shi)(shi)指聚硅氧烷(wan)(wan)變成(cheng)彈(dan)性體的(de)過(guo)程是(shi)(shi)經過(guo)高溫（110-170℃）硫化(hua)成(cheng)型的(de)。它主要以高分子量(liang)的(de)聚甲(jia)基乙烯基硅氧烷(wan)(wan)為生膠(jiao)，混入補強(qiang)填料、硫化(hua)劑(ji)(ji)等(deng)，在加(jia)熱加(jia)壓下硫化(hua)成(cheng)彈(dan)性體。硅橡膠(jiao)的(de)補強(qiang)主要是(shi)(shi)各(ge)(ge)種(zhong)類型的(de)白炭黑，可(ke)使硫化(hua)膠(jiao)的(de)強(qiang)度增加(jia)數十倍。有(you)時為了降低成(cheng)本或(huo)改善膠(jiao)料性能及(ji)賦予硫化(hua)膠(jiao)各(ge)(ge)種(zhong)特殊的(de)性能，也加(jia)入相應的(de)各(ge)(ge)種(zhong)添加(jia)劑(ji)(ji)。硫化(hua)劑(ji)(ji)是(shi)(shi)各(ge)(ge)種(zhong)有(you)機(ji)過(guo)氧化(hua)物(wu)或(huo)加(jia)成(cheng)反應催化(hua)劑(ji)(ji)。

加(jia)工(gong)成型方法(fa)如圖所(suo)示。一(yi)次(ci)硫(liu)化(hua)(hua)的目的是進行高(gao)分子鏈的交(jiao)聯(lian)反應；二(er)次(ci)硫(liu)化(hua)(hua)的目的是進行補充交(jiao)聯(lian)、驅除(chu)硫(liu)化(hua)(hua)劑分解產物和其(qi)他揮發性(xing)化(hua)(hua)合物以穩定硫(liu)化(hua)(hua)膠(jiao)的各項性(xing)能。常用的設備有開放式煉膠(jiao)機、捏合機及真空密煉機。

主要性能

（1）高(gao)(gao)溫性(xing)能(neng)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)顯著的(de)(de)特征是高(gao)(gao)溫穩(wen)定(ding)(ding)性(xing)，雖然(ran)常(chang)溫下(xia)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)強度僅是天然(ran)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)或某些(xie)合成(cheng)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)一(yi)半，但在200℃以上的(de)(de)高(gao)(gao)溫環(huan)境下(xia)，硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)仍能(neng)保持一(yi)定(ding)(ding)的(de)(de)柔(rou)韌性(xing)、回彈性(xing)和表面硬度，且力(li)學性(xing)能(neng)無(wu)明顯變化。（2）低溫性(xing)能(neng)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)玻(bo)璃化溫度一(yi)般(ban)為-70~-50℃，特殊配方可達-100℃，表明其低溫性(xing)能(neng)優異。這對(dui)(dui)航空、宇航工業的(de)(de)意義重大(da)。（3）耐(nai)(nai)(nai)(nai)候性(xing)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)中(zhong)Si-O-Si鍵對(dui)(dui)氧、臭氧及紫外(wai)線等十分穩(wen)定(ding)(ding)，在不(bu)加任何添加劑(ji)的(de)(de)情況(kuang)下(xia)，就具有(you)優良的(de)(de)耐(nai)(nai)(nai)(nai)候性(xing)。（4）電(dian)(dian)(dian)氣性(xing)能(neng)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)具有(you)優異的(de)(de)絕緣(yuan)性(xing)能(neng)，耐(nai)(nai)(nai)(nai)電(dian)(dian)(dian)暈性(xing)和耐(nai)(nai)(nai)(nai)電(dian)(dian)(dian)弧性(xing)也非(fei)常(chang)好。（5）物理機械(xie)性(xing)能(neng)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)常(chang)溫下(xia)的(de)(de)物理機械(xie)性(xing)能(neng)比通用橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)差，但在150℃的(de)(de)高(gao)(gao)溫和-50℃的(de)(de)低溫下(xia)，其物理機械(xie)性(xing)能(neng)優于通用橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)。（6）耐(nai)(nai)(nai)(nai)油及化學試劑(ji)性(xing)。普通硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)具有(you)中(zhong)等的(de)(de)耐(nai)(nai)(nai)(nai)油、耐(nai)(nai)(nai)(nai)溶(rong)劑(ji)性(xing)能(neng)。（7）氣體(ti)(ti)透過(guo)性(xing)能(neng)。室(shi)溫下(xia)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)對(dui)(dui)空氣、氮、氧、二氧化碳等氣體(ti)(ti)的(de)(de)透氣性(xing)比天然(ran)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)高(gao)(gao)出30-50倍。（8）生理惰性(xing)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)無(wu)毒，無(wu)味，無(wu)嗅，與(yu)人體(ti)(ti)組(zu)織(zhi)不(bu)粘(zhan)連，具有(you)抗凝血作(zuo)用，對(dui)(dui)肌體(ti)(ti)組(zu)織(zhi)的(de)(de)反應性(xing)非(fei)常(chang)少。特別(bie)適合作(zuo)為醫用材料。

硅橡膠的用量

據中國(guo)汽(qi)(qi)(qi)車工(gong)(gong)業(ye)協會統(tong)計(ji)，2012年，汽(qi)(qi)(qi)車產銷分別達到1927.18萬(wan)輛和(he)1930.64萬(wan)輛，同(tong)比分別增(zeng)長4.63%和(he)4.33%，汽(qi)(qi)(qi)車工(gong)(gong)業(ye)硅(gui)(gui)橡膠的(de)(de)(de)用(yong)量(liang)(liang)約達2.0萬(wan)t。根據觀研天下的(de)(de)(de)新研究(jiu)，增(zeng)加有機硅(gui)(gui)材料在汽(qi)(qi)(qi)車零部(bu)件方面的(de)(de)(de)用(yong)量(liang)(liang)，可以(yi)(yi)大幅度提(ti)高汽(qi)(qi)(qi)車的(de)(de)(de)安全性能，因此，汽(qi)(qi)(qi)車產量(liang)(liang)和(he)單(dan)車用(yong)量(liang)(liang)水平的(de)(de)(de)提(ti)高都將(jiang)(jiang)推(tui)動汽(qi)(qi)(qi)車工(gong)(gong)業(ye)對硅(gui)(gui)橡膠需求(qiu)的(de)(de)(de)增(zeng)加。國(guo)家鼓(gu)勵(li)自主(zhu)品(pin)(pin)牌(pai)(pai)的(de)(de)(de)汽(qi)(qi)(qi)車發展，關鍵汽(qi)(qi)(qi)車零部(bu)件實現自主(zhu)化，《2012年度黨政機關公務用(yong)車選用(yong)車型目錄（征求(qiu)意見(jian)稿）》為自主(zhu)品(pin)(pin)牌(pai)(pai)擴(kuo)大在政府采購的(de)(de)(de)市場份額，為改變目前(qian)國(guo)內政府采購以(yi)(yi)合資品(pin)(pin)牌(pai)(pai)產品(pin)(pin)為主(zhu)的(de)(de)(de)局面提(ti)供(gong)了保障(zhang)。促進自主(zhu)品(pin)(pin)牌(pai)(pai)發展，國(guo)產汽(qi)(qi)(qi)車業(ye)的(de)(de)(de)繁榮將(jiang)(jiang)為汽(qi)(qi)(qi)車膠的(de)(de)(de)應(ying)用(yong)提(ti)供(gong)有力保障(zhang)。預(yu)測未來(lai)3年，我國(guo)室(shi)溫硫化硅(gui)(gui)橡膠在汽(qi)(qi)(qi)車行(xing)業(ye)將(jiang)(jiang)以(yi)(yi)年均20%增(zeng)長。

此外，硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)是重(zhong)要(yao)的(de)(de)非石(shi)(shi)油(you)基(ji)(ji)合(he)(he)成(cheng)(cheng)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)，約占非石(shi)(shi)油(you)基(ji)(ji)合(he)(he)成(cheng)(cheng)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)消(xiao)費量的(de)(de)98%。但(dan)因為(wei)石(shi)(shi)油(you)價(jia)(jia)格的(de)(de)大幅上漲，同時(shi)(shi)我國(guo)在(zai)硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)關鍵(jian)原料有(you)機(ji)(ji)硅(gui)單體的(de)(de)生產(chan)技術(shu)方面(mian)取得(de)突破，有(you)機(ji)(ji)硅(gui)單體的(de)(de)生產(chan)技術(shu)在(zai)2005年(nian)前被幾家跨國(guo)公司(si)壟斷，但(dan)目前我國(guo)已發展(zhan)成(cheng)(cheng)為(wei)全(quan)球有(you)機(ji)(ji)硅(gui)單體第1大國(guo)，這2個方面(mian)原因使(shi)硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)價(jia)(jia)格從2011年(nian)起(qi)開始(shi)(shi)低于石(shi)(shi)油(you)基(ji)(ji)合(he)(he)成(cheng)(cheng)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)，僅約為(wei)大宗石(shi)(shi)油(you)基(ji)(ji)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)80%～90%，成(cheng)(cheng)為(wei)廉價(jia)(jia)的(de)(de)合(he)(he)成(cheng)(cheng)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)，并開始(shi)(shi)大規模(mo)替代石(shi)(shi)油(you)基(ji)(ji)合(he)(he)成(cheng)(cheng)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)。這將極(ji)大拓(tuo)展(zhan)有(you)機(ji)(ji)硅(gui)產(chan)業的(de)(de)市場空間(jian)，同時(shi)(shi)將帶動硅(gui)油(you)、硅(gui)烷偶聯(lian)劑和(he)硅(gui)樹脂等(deng)其他有(you)機(ji)(ji)硅(gui)產(chan)品(pin)的(de)(de)消(xiao)費。