硅橡膠是指主鏈(lian)由硅和(he)氧(yang)原(yuan)子交替構(gou)成，硅原(yuan)子上(shang)通常連有兩個有機基(ji)團的(de)(de)橡膠。普通的(de)(de)硅橡膠主要由含甲(jia)基(ji)和(he)少量乙烯(xi)基(ji)的(de)(de)硅氧(yang)鏈(lian)節組成。苯基(ji)的(de)(de)引入(ru)(ru)可提(ti)高(gao)硅橡膠的(de)(de)耐(nai)(nai)高(gao)、低溫(wen)(wen)性(xing)(xing)能(neng)，三氟丙基(ji)及氰基(ji)的(de)(de)引入(ru)(ru)則可提(ti)高(gao)硅橡膠的(de)(de)耐(nai)(nai)溫(wen)(wen)及耐(nai)(nai)油性(xing)(xing)能(neng)。硅橡膠耐(nai)(nai)低溫(wen)(wen)性(xing)(xing)能(neng)良好，一般在-55℃下(xia)仍(reng)能(neng)工(gong)作(zuo)。引入(ru)(ru)苯基(ji)后，可達-73℃。硅橡膠的(de)(de)耐(nai)(nai)熱(re)性(xing)(xing)能(neng)也很突出，在180℃下(xia)可長期工(gong)作(zuo)，稍(shao)高(gao)于200℃也能(neng)承受數周或更長時間仍(reng)有彈性(xing)(xing)，瞬時可耐(nai)(nai)300℃以(yi)上(shang)的(de)(de)高(gao)溫(wen)(wen)。硅橡膠的(de)(de)透氣性(xing)(xing)好，氧(yang)氣透過率(lv)在合成聚合物中是較高(gao)的(de)(de)。此外(wai)，硅橡膠還(huan)具有生(sheng)理惰性(xing)(xing)、不會(hui)導致(zhi)凝血的(de)(de)突出特性(xing)(xing)，因(yin)此在醫用(yong)領域(yu)應用(yong)廣泛。

主要品種

硅(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)分(fen)(fen)(fen)類的方(fang)法很多，通常按固化(hua)(hua)前的形態(tai)分(fen)(fen)(fen)為固體硅(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)和(he)液體硅(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)；按硫化(hua)(hua)溫(wen)度(du)分(fen)(fen)(fen)為室溫(wen)硫化(hua)(hua)硅(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)，高(gao)(gao)溫(wen)硫化(hua)(hua)硅(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)；按所(suo)用(yong)(yong)單體的不(bu)同，可分(fen)(fen)(fen)為甲基(ji)(ji)(ji)乙烯基(ji)(ji)(ji)硅(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)，甲基(ji)(ji)(ji)苯基(ji)(ji)(ji)乙烯基(ji)(ji)(ji)硅(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)、氟硅(gui)(gui)(gui)，腈硅(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)等(deng)(deng)；按性能和(he)用(yong)(yong)途的不(bu)同又可分(fen)(fen)(fen)為通用(yong)(yong)型(xing)、超耐低(di)溫(wen)型(xing)、超耐高(gao)(gao)溫(wen)型(xing)、高(gao)(gao)強力型(xing)、耐油型(xing)、醫用(yong)(yong)型(xing)等(deng)(deng)等(deng)(deng)。

發展史

硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)早期(qi)是由美(mei)國(guo)(guo)以三(san)氯化鐵為(wei)(wei)催化劑合成的。1945年(nian)(nian)，硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)產品問(wen)世。1948年(nian)(nian)，采用高比(bi)表(biao)面(mian)積的氣相法白炭(tan)黑補強的硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)研(yan)制成功，使硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)的性(xing)能(neng)躍(yue)升到實用階段，奠定了現代硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)生產技術的基礎。從二甲基二氯硅(gui)(gui)(gui)(gui)烷合成開(kai)始生產硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)的國(guo)(guo)家有(you)美(mei)國(guo)(guo)。俄羅斯(si)、德國(guo)(guo)、日本、韓國(guo)(guo)和中國(guo)(guo)等。中國(guo)(guo)硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)的工業化研(yan)究始于(yu)1957年(nian)(nian)，多家研(yan)究所和企業陸續開(kai)發出各種硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)。到2003年(nian)(nian)底，中國(guo)(guo)硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)生產能(neng)力為(wei)(wei)135千噸(dun)，其中高溫(wen)膠(jiao)100千噸(dun)。

高溫硫化硅橡膠

高(gao)溫(wen)硫化(hua)(hua)(hua)硅橡(xiang)膠是指聚硅氧(yang)(yang)烷變成(cheng)(cheng)彈性(xing)體的(de)過程是經過高(gao)溫(wen)（110-170℃）硫化(hua)(hua)(hua)成(cheng)(cheng)型(xing)的(de)。它(ta)主要以高(gao)分子量的(de)聚甲基(ji)乙烯基(ji)硅氧(yang)(yang)烷為生膠，混入補(bu)(bu)強填料、硫化(hua)(hua)(hua)劑(ji)(ji)等，在(zai)加(jia)熱加(jia)壓下硫化(hua)(hua)(hua)成(cheng)(cheng)彈性(xing)體。硅橡(xiang)膠的(de)補(bu)(bu)強主要是各(ge)(ge)種類型(xing)的(de)白炭黑，可使硫化(hua)(hua)(hua)膠的(de)強度增加(jia)數(shu)十倍。有(you)時為了降(jiang)低成(cheng)(cheng)本或改善(shan)膠料性(xing)能(neng)及賦予硫化(hua)(hua)(hua)膠各(ge)(ge)種特殊的(de)性(xing)能(neng)，也加(jia)入相應(ying)的(de)各(ge)(ge)種添(tian)加(jia)劑(ji)(ji)。硫化(hua)(hua)(hua)劑(ji)(ji)是各(ge)(ge)種有(you)機(ji)過氧(yang)(yang)化(hua)(hua)(hua)物或加(jia)成(cheng)(cheng)反應(ying)催(cui)化(hua)(hua)(hua)劑(ji)(ji)。

加(jia)工成型方法如圖所示(shi)。一(yi)次(ci)硫化(hua)的(de)目(mu)的(de)是進行(xing)高分(fen)子鏈的(de)交聯(lian)反應(ying)；二次(ci)硫化(hua)的(de)目(mu)的(de)是進行(xing)補充交聯(lian)、驅除(chu)硫化(hua)劑(ji)分(fen)解產(chan)物(wu)和其他揮發性化(hua)合(he)(he)物(wu)以穩定硫化(hua)膠的(de)各項性能。常用(yong)的(de)設備有開放(fang)式煉膠機、捏合(he)(he)機及真空密煉機。

主要性能

（1）高溫(wen)(wen)(wen)性(xing)(xing)能(neng)(neng)。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)顯著的(de)(de)特(te)征是(shi)高溫(wen)(wen)(wen)穩定性(xing)(xing)，雖然常溫(wen)(wen)(wen)下硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)強度(du)僅(jin)是(shi)天(tian)然橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)或某些(xie)合(he)成橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)一(yi)半(ban)，但(dan)在(zai)200℃以(yi)上的(de)(de)高溫(wen)(wen)(wen)環境下，硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)仍能(neng)(neng)保(bao)持一(yi)定的(de)(de)柔韌性(xing)(xing)、回彈性(xing)(xing)和表面(mian)硬度(du)，且力學性(xing)(xing)能(neng)(neng)無(wu)(wu)明顯變化(hua)。（2）低(di)溫(wen)(wen)(wen)性(xing)(xing)能(neng)(neng)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)玻璃化(hua)溫(wen)(wen)(wen)度(du)一(yi)般為-70~-50℃，特(te)殊配方(fang)可達(da)-100℃，表明其低(di)溫(wen)(wen)(wen)性(xing)(xing)能(neng)(neng)優異。這對航空、宇航工(gong)業的(de)(de)意義重大。（3）耐(nai)候(hou)性(xing)(xing)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)中(zhong)(zhong)Si-O-Si鍵(jian)對氧、臭(chou)氧及紫(zi)外(wai)線(xian)等十分(fen)穩定，在(zai)不加任何添加劑(ji)的(de)(de)情況下，就具有優良的(de)(de)耐(nai)候(hou)性(xing)(xing)。（4）電氣性(xing)(xing)能(neng)(neng)。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)具有優異的(de)(de)絕緣性(xing)(xing)能(neng)(neng)，耐(nai)電暈性(xing)(xing)和耐(nai)電弧性(xing)(xing)也非(fei)(fei)常好。（5）物(wu)(wu)理機(ji)械性(xing)(xing)能(neng)(neng)。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)常溫(wen)(wen)(wen)下的(de)(de)物(wu)(wu)理機(ji)械性(xing)(xing)能(neng)(neng)比(bi)通用(yong)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)差，但(dan)在(zai)150℃的(de)(de)高溫(wen)(wen)(wen)和-50℃的(de)(de)低(di)溫(wen)(wen)(wen)下，其物(wu)(wu)理機(ji)械性(xing)(xing)能(neng)(neng)優于(yu)通用(yong)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)。（6）耐(nai)油及化(hua)學試劑(ji)性(xing)(xing)。普通硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)具有中(zhong)(zhong)等的(de)(de)耐(nai)油、耐(nai)溶劑(ji)性(xing)(xing)能(neng)(neng)。（7）氣體透過(guo)性(xing)(xing)能(neng)(neng)。室溫(wen)(wen)(wen)下硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)對空氣、氮、氧、二氧化(hua)碳(tan)等氣體的(de)(de)透氣性(xing)(xing)比(bi)天(tian)然橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)高出30-50倍。（8）生理惰性(xing)(xing)。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)無(wu)(wu)毒(du)，無(wu)(wu)味，無(wu)(wu)嗅，與人(ren)體組織不粘(zhan)連，具有抗(kang)凝(ning)血作用(yong)，對肌(ji)體組織的(de)(de)反應性(xing)(xing)非(fei)(fei)常少。特(te)別適合(he)作為醫用(yong)材料(liao)。

硅橡膠的用量

據中國(guo)汽(qi)(qi)(qi)(qi)車工(gong)業(ye)協會(hui)統計，2012年，汽(qi)(qi)(qi)(qi)車產(chan)銷分別達(da)到(dao)1927.18萬輛和(he)1930.64萬輛，同比分別增(zeng)(zeng)長(chang)4.63%和(he)4.33%，汽(qi)(qi)(qi)(qi)車工(gong)業(ye)硅(gui)橡膠(jiao)的(de)(de)用(yong)量(liang)約達(da)2.0萬t。根(gen)據觀研(yan)天下的(de)(de)新研(yan)究，增(zeng)(zeng)加有機硅(gui)材料在(zai)汽(qi)(qi)(qi)(qi)車零部件方面的(de)(de)用(yong)量(liang)，可以大(da)幅(fu)度(du)提高汽(qi)(qi)(qi)(qi)車的(de)(de)安全性(xing)能，因(yin)此，汽(qi)(qi)(qi)(qi)車產(chan)量(liang)和(he)單車用(yong)量(liang)水平(ping)的(de)(de)提高都將(jiang)推動汽(qi)(qi)(qi)(qi)車工(gong)業(ye)對(dui)硅(gui)橡膠(jiao)需求的(de)(de)增(zeng)(zeng)加。國(guo)家鼓(gu)勵自主(zhu)(zhu)品牌的(de)(de)汽(qi)(qi)(qi)(qi)車發展，關鍵(jian)汽(qi)(qi)(qi)(qi)車零部件實現自主(zhu)(zhu)化，《2012年度(du)黨(dang)政(zheng)機關公務用(yong)車選用(yong)車型(xing)目(mu)錄(lu)（征(zheng)求意見稿）》為自主(zhu)(zhu)品牌擴大(da)在(zai)政(zheng)府(fu)采(cai)購(gou)的(de)(de)市場份(fen)額，為改(gai)變目(mu)前國(guo)內(nei)政(zheng)府(fu)采(cai)購(gou)以合資品牌產(chan)品為主(zhu)(zhu)的(de)(de)局(ju)面提供了保障。促進(jin)自主(zhu)(zhu)品牌發展，國(guo)產(chan)汽(qi)(qi)(qi)(qi)車業(ye)的(de)(de)繁榮(rong)將(jiang)為汽(qi)(qi)(qi)(qi)車膠(jiao)的(de)(de)應用(yong)提供有力保障。預測未來3年，我國(guo)室(shi)溫(wen)硫化硅(gui)橡膠(jiao)在(zai)汽(qi)(qi)(qi)(qi)車行業(ye)將(jiang)以年均20%增(zeng)(zeng)長(chang)。

此外(wai)，硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)是重(zhong)要的(de)(de)(de)非(fei)石油(you)基合成橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)，約占非(fei)石油(you)基合成橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)消(xiao)費量的(de)(de)(de)98%。但(dan)因為(wei)(wei)(wei)石油(you)價(jia)格(ge)的(de)(de)(de)大幅上漲，同時我(wo)國(guo)在硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)關鍵(jian)原料有(you)機(ji)硅(gui)(gui)(gui)單(dan)(dan)體(ti)的(de)(de)(de)生(sheng)(sheng)產技術方面(mian)取得突破，有(you)機(ji)硅(gui)(gui)(gui)單(dan)(dan)體(ti)的(de)(de)(de)生(sheng)(sheng)產技術在2005年(nian)前(qian)被幾家跨(kua)國(guo)公司壟斷，但(dan)目前(qian)我(wo)國(guo)已發(fa)展成為(wei)(wei)(wei)全球有(you)機(ji)硅(gui)(gui)(gui)單(dan)(dan)體(ti)第1大國(guo)，這(zhe)2個方面(mian)原因使硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)價(jia)格(ge)從2011年(nian)起開始低于石油(you)基合成橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)，僅約為(wei)(wei)(wei)大宗石油(you)基橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)80%～90%，成為(wei)(wei)(wei)廉價(jia)的(de)(de)(de)合成橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)，并開始大規模替代石油(you)基合成橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)。這(zhe)將極(ji)大拓展有(you)機(ji)硅(gui)(gui)(gui)產業(ye)的(de)(de)(de)市場空間，同時將帶動硅(gui)(gui)(gui)油(you)、硅(gui)(gui)(gui)烷偶聯(lian)劑(ji)和硅(gui)(gui)(gui)樹脂(zhi)等其他有(you)機(ji)硅(gui)(gui)(gui)產品(pin)的(de)(de)(de)消(xiao)費。