硅橡膠是(shi)指主鏈由硅(gui)和氧(yang)原子(zi)交替構成(cheng)，硅(gui)原子(zi)上(shang)通常連有兩(liang)個有機基(ji)團的(de)(de)橡膠(jiao)(jiao)。普(pu)通的(de)(de)硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)主要由含甲基(ji)和少量乙烯基(ji)的(de)(de)硅(gui)氧(yang)鏈節組成(cheng)。苯基(ji)的(de)(de)引入(ru)可(ke)提高硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)的(de)(de)耐(nai)高、低溫(wen)性能(neng)(neng)(neng)(neng)，三(san)氟丙(bing)基(ji)及(ji)氰(qing)基(ji)的(de)(de)引入(ru)則可(ke)提高硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)的(de)(de)耐(nai)溫(wen)及(ji)耐(nai)油性能(neng)(neng)(neng)(neng)。硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)耐(nai)低溫(wen)性能(neng)(neng)(neng)(neng)良好，一般(ban)在-55℃下仍(reng)能(neng)(neng)(neng)(neng)工作(zuo)(zuo)。引入(ru)苯基(ji)后，可(ke)達-73℃。硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)的(de)(de)耐(nai)熱性能(neng)(neng)(neng)(neng)也(ye)很突(tu)出，在180℃下可(ke)長期工作(zuo)(zuo)，稍(shao)高于(yu)200℃也(ye)能(neng)(neng)(neng)(neng)承受數周或更長時間仍(reng)有彈性，瞬時可(ke)耐(nai)300℃以上(shang)的(de)(de)高溫(wen)。硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)的(de)(de)透氣(qi)性好，氧(yang)氣(qi)透過率在合成(cheng)聚合物中是(shi)較高的(de)(de)。此外，硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)還具(ju)有生理(li)惰性、不(bu)會導致凝(ning)血的(de)(de)突(tu)出特性，因此在醫(yi)用(yong)領域應用(yong)廣泛。

主要品種

硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)分(fen)類的(de)(de)方法很多(duo)，通常按(an)固化(hua)前(qian)的(de)(de)形態分(fen)為固體硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)和液體硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)；按(an)硫化(hua)溫度(du)分(fen)為室溫硫化(hua)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)，高(gao)(gao)溫硫化(hua)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)；按(an)所用單體的(de)(de)不同，可分(fen)為甲(jia)基(ji)乙(yi)烯基(ji)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)，甲(jia)基(ji)苯基(ji)乙(yi)烯基(ji)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)、氟(fu)硅(gui)，腈硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)等(deng)；按(an)性能和用途的(de)(de)不同又(you)可分(fen)為通用型、超(chao)耐低溫型、超(chao)耐高(gao)(gao)溫型、高(gao)(gao)強力型、耐油(you)型、醫用型等(deng)等(deng)。

發展史

硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)早期(qi)是(shi)由美(mei)國(guo)以三氯化鐵為(wei)(wei)催化劑合成(cheng)(cheng)的(de)。1945年(nian)(nian)，硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)產品問(wen)世。1948年(nian)(nian)，采用高比表面積的(de)氣相法(fa)白(bai)炭黑(hei)補(bu)強的(de)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)研制成(cheng)(cheng)功，使硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)性(xing)能躍升到實(shi)用階(jie)段(duan)，奠定(ding)了現代硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)生(sheng)產技術(shu)的(de)基礎(chu)。從二甲基二氯硅(gui)(gui)(gui)烷合成(cheng)(cheng)開始生(sheng)產硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)國(guo)家(jia)有美(mei)國(guo)。俄羅斯(si)、德國(guo)、日(ri)本(ben)、韓(han)國(guo)和(he)中(zhong)(zhong)國(guo)等。中(zhong)(zhong)國(guo)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)工業化研究始于1957年(nian)(nian)，多家(jia)研究所和(he)企業陸(lu)續(xu)開發出各(ge)種(zhong)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)。到2003年(nian)(nian)底(di)，中(zhong)(zhong)國(guo)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)生(sheng)產能力(li)為(wei)(wei)135千噸(dun)，其中(zhong)(zhong)高溫膠(jiao)100千噸(dun)。

高溫硫化硅橡膠

高溫硫(liu)化(hua)(hua)(hua)硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)是(shi)(shi)指聚硅(gui)氧烷變成彈性體的(de)過程是(shi)(shi)經過高溫（110-170℃）硫(liu)化(hua)(hua)(hua)成型(xing)的(de)。它主(zhu)要以高分子量的(de)聚甲基乙烯(xi)基硅(gui)氧烷為生膠(jiao)(jiao)(jiao)，混入(ru)補(bu)強(qiang)填料、硫(liu)化(hua)(hua)(hua)劑等，在加熱(re)加壓下硫(liu)化(hua)(hua)(hua)成彈性體。硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)補(bu)強(qiang)主(zhu)要是(shi)(shi)各種(zhong)類型(xing)的(de)白炭黑，可使(shi)硫(liu)化(hua)(hua)(hua)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)強(qiang)度增加數(shu)十倍。有(you)時為了(le)降低成本或改善(shan)膠(jiao)(jiao)(jiao)料性能及(ji)賦(fu)予硫(liu)化(hua)(hua)(hua)膠(jiao)(jiao)(jiao)各種(zhong)特殊的(de)性能，也加入(ru)相(xiang)應(ying)的(de)各種(zhong)添加劑。硫(liu)化(hua)(hua)(hua)劑是(shi)(shi)各種(zhong)有(you)機過氧化(hua)(hua)(hua)物或加成反應(ying)催化(hua)(hua)(hua)劑。

加工成型(xing)方法如圖所示。一次硫(liu)化(hua)的(de)目(mu)的(de)是(shi)進行(xing)高分子鏈(lian)的(de)交(jiao)聯(lian)反(fan)應；二(er)次硫(liu)化(hua)的(de)目(mu)的(de)是(shi)進行(xing)補充交(jiao)聯(lian)、驅除硫(liu)化(hua)劑分解產物(wu)和(he)其他(ta)揮發性化(hua)合(he)物(wu)以(yi)穩定硫(liu)化(hua)膠(jiao)的(de)各項性能。常用的(de)設備有開放式煉膠(jiao)機、捏合(he)機及(ji)真空密煉機。

主要性能

（1）高溫(wen)(wen)(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)能(neng)。硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)顯著的(de)(de)(de)(de)特(te)征是(shi)高溫(wen)(wen)(wen)(wen)穩(wen)(wen)定(ding)性(xing)(xing)(xing)，雖然常(chang)溫(wen)(wen)(wen)(wen)下(xia)硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)強度(du)僅是(shi)天然橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)或(huo)某些合成橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)一(yi)半，但在200℃以(yi)上的(de)(de)(de)(de)高溫(wen)(wen)(wen)(wen)環(huan)境下(xia)，硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)仍能(neng)保持一(yi)定(ding)的(de)(de)(de)(de)柔韌性(xing)(xing)(xing)、回彈性(xing)(xing)(xing)和(he)表面硬(ying)度(du)，且力(li)學性(xing)(xing)(xing)能(neng)無(wu)(wu)明(ming)顯變化(hua)。（2）低溫(wen)(wen)(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)能(neng)硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)玻璃化(hua)溫(wen)(wen)(wen)(wen)度(du)一(yi)般為(wei)-70~-50℃，特(te)殊配方可達-100℃，表明(ming)其低溫(wen)(wen)(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)能(neng)優異(yi)。這對航(hang)空(kong)、宇航(hang)工業的(de)(de)(de)(de)意義重大。（3）耐(nai)候(hou)(hou)性(xing)(xing)(xing)硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)中Si-O-Si鍵對氧(yang)(yang)、臭(chou)氧(yang)(yang)及紫外線等十分穩(wen)(wen)定(ding)，在不加任何添加劑的(de)(de)(de)(de)情況下(xia)，就具(ju)有優良的(de)(de)(de)(de)耐(nai)候(hou)(hou)性(xing)(xing)(xing)。（4）電(dian)氣(qi)性(xing)(xing)(xing)能(neng)。硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)具(ju)有優異(yi)的(de)(de)(de)(de)絕緣(yuan)性(xing)(xing)(xing)能(neng)，耐(nai)電(dian)暈性(xing)(xing)(xing)和(he)耐(nai)電(dian)弧性(xing)(xing)(xing)也非常(chang)好。（5）物理(li)機(ji)(ji)械(xie)(xie)性(xing)(xing)(xing)能(neng)。硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)常(chang)溫(wen)(wen)(wen)(wen)下(xia)的(de)(de)(de)(de)物理(li)機(ji)(ji)械(xie)(xie)性(xing)(xing)(xing)能(neng)比通(tong)用(yong)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)差，但在150℃的(de)(de)(de)(de)高溫(wen)(wen)(wen)(wen)和(he)-50℃的(de)(de)(de)(de)低溫(wen)(wen)(wen)(wen)下(xia)，其物理(li)機(ji)(ji)械(xie)(xie)性(xing)(xing)(xing)能(neng)優于通(tong)用(yong)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)。（6）耐(nai)油及化(hua)學試劑性(xing)(xing)(xing)。普通(tong)硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)具(ju)有中等的(de)(de)(de)(de)耐(nai)油、耐(nai)溶(rong)劑性(xing)(xing)(xing)能(neng)。（7）氣(qi)體透過性(xing)(xing)(xing)能(neng)。室溫(wen)(wen)(wen)(wen)下(xia)硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)對空(kong)氣(qi)、氮、氧(yang)(yang)、二氧(yang)(yang)化(hua)碳等氣(qi)體的(de)(de)(de)(de)透氣(qi)性(xing)(xing)(xing)比天然橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)高出(chu)30-50倍。（8）生理(li)惰性(xing)(xing)(xing)。硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)無(wu)(wu)毒，無(wu)(wu)味，無(wu)(wu)嗅，與(yu)人(ren)體組織不粘連(lian)，具(ju)有抗凝血作(zuo)用(yong)，對肌體組織的(de)(de)(de)(de)反(fan)應性(xing)(xing)(xing)非常(chang)少。特(te)別適合作(zuo)為(wei)醫用(yong)材料。

硅橡膠的用量

據中(zhong)國(guo)汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)工(gong)業協會統計，2012年(nian)，汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)產(chan)銷(xiao)分別達到1927.18萬(wan)輛(liang)和(he)1930.64萬(wan)輛(liang)，同比分別增長4.63%和(he)4.33%，汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)工(gong)業硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)用量(liang)約達2.0萬(wan)t。根據觀(guan)研(yan)天下的(de)(de)(de)新研(yan)究，增加(jia)有機硅(gui)材料在汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)零(ling)部件方面的(de)(de)(de)用量(liang)，可以大幅度(du)提高汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)的(de)(de)(de)安(an)全性能，因此，汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)產(chan)量(liang)和(he)單車(che)(che)(che)(che)用量(liang)水平的(de)(de)(de)提高都將推(tui)動汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)工(gong)業對硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)需求的(de)(de)(de)增加(jia)。國(guo)家鼓勵自主品(pin)牌(pai)的(de)(de)(de)汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)發展(zhan)，關鍵汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)零(ling)部件實現(xian)自主化，《2012年(nian)度(du)黨(dang)政(zheng)機關公務用車(che)(che)(che)(che)選用車(che)(che)(che)(che)型目錄（征求意見稿）》為(wei)自主品(pin)牌(pai)擴大在政(zheng)府采購的(de)(de)(de)市場(chang)份額，為(wei)改(gai)變目前國(guo)內政(zheng)府采購以合資(zi)品(pin)牌(pai)產(chan)品(pin)為(wei)主的(de)(de)(de)局面提供了保(bao)障(zhang)。促(cu)進自主品(pin)牌(pai)發展(zhan)，國(guo)產(chan)汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)業的(de)(de)(de)繁(fan)榮將為(wei)汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)應用提供有力保(bao)障(zhang)。預測未(wei)來3年(nian)，我國(guo)室溫硫化硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)在汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)行業將以年(nian)均20%增長。

此外，硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)是(shi)重要的(de)(de)非(fei)石油(you)基(ji)合(he)成橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)，約占非(fei)石油(you)基(ji)合(he)成橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)消費(fei)量的(de)(de)98%。但因為(wei)石油(you)價格(ge)的(de)(de)大(da)幅上漲，同(tong)時(shi)我(wo)國在硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)關鍵原(yuan)料(liao)有機(ji)(ji)(ji)硅(gui)(gui)單體的(de)(de)生(sheng)產(chan)技(ji)(ji)術方面(mian)取得突破，有機(ji)(ji)(ji)硅(gui)(gui)單體的(de)(de)生(sheng)產(chan)技(ji)(ji)術在2005年前(qian)被幾家(jia)跨國公司壟斷，但目前(qian)我(wo)國已發展成為(wei)全球(qiu)有機(ji)(ji)(ji)硅(gui)(gui)單體第1大(da)國，這(zhe)(zhe)2個方面(mian)原(yuan)因使硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)價格(ge)從2011年起開(kai)(kai)始(shi)低于石油(you)基(ji)合(he)成橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)，僅約為(wei)大(da)宗石油(you)基(ji)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)80%～90%，成為(wei)廉價的(de)(de)合(he)成橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)，并開(kai)(kai)始(shi)大(da)規模替代石油(you)基(ji)合(he)成橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)。這(zhe)(zhe)將(jiang)極大(da)拓(tuo)展有機(ji)(ji)(ji)硅(gui)(gui)產(chan)業(ye)的(de)(de)市(shi)場空間，同(tong)時(shi)將(jiang)帶動硅(gui)(gui)油(you)、硅(gui)(gui)烷偶聯劑和硅(gui)(gui)樹脂等(deng)其他有機(ji)(ji)(ji)硅(gui)(gui)產(chan)品(pin)的(de)(de)消費(fei)。