硅橡膠是指主鏈由硅(gui)和氧原子交替構成(cheng)，硅(gui)原子上通常連有(you)兩(liang)個有(you)機基(ji)團的(de)(de)(de)橡膠(jiao)。普通的(de)(de)(de)硅(gui)橡膠(jiao)主要由含甲基(ji)和少量乙烯基(ji)的(de)(de)(de)硅(gui)氧鏈節組成(cheng)。苯基(ji)的(de)(de)(de)引入可(ke)提高(gao)(gao)硅(gui)橡膠(jiao)的(de)(de)(de)耐高(gao)(gao)、低溫(wen)性能(neng)(neng)，三氟丙基(ji)及(ji)氰基(ji)的(de)(de)(de)引入則可(ke)提高(gao)(gao)硅(gui)橡膠(jiao)的(de)(de)(de)耐溫(wen)及(ji)耐油(you)性能(neng)(neng)。硅(gui)橡膠(jiao)耐低溫(wen)性能(neng)(neng)良好，一(yi)般在-55℃下(xia)仍能(neng)(neng)工作(zuo)。引入苯基(ji)后，可(ke)達-73℃。硅(gui)橡膠(jiao)的(de)(de)(de)耐熱(re)性能(neng)(neng)也(ye)很突出，在180℃下(xia)可(ke)長(chang)期工作(zuo)，稍高(gao)(gao)于200℃也(ye)能(neng)(neng)承受數周或更(geng)長(chang)時(shi)間仍有(you)彈性，瞬時(shi)可(ke)耐300℃以上的(de)(de)(de)高(gao)(gao)溫(wen)。硅(gui)橡膠(jiao)的(de)(de)(de)透氣性好，氧氣透過率在合(he)成(cheng)聚合(he)物中(zhong)是較高(gao)(gao)的(de)(de)(de)。此(ci)外(wai)，硅(gui)橡膠(jiao)還具有(you)生理惰性、不會導致凝血的(de)(de)(de)突出特性，因此(ci)在醫用(yong)領域(yu)應(ying)用(yong)廣泛。

主要品種

硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)分(fen)類的(de)方法很多，通(tong)(tong)常(chang)按固化(hua)前的(de)形態分(fen)為(wei)固體(ti)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)和液體(ti)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)；按硫(liu)化(hua)溫(wen)度分(fen)為(wei)室(shi)溫(wen)硫(liu)化(hua)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)，高溫(wen)硫(liu)化(hua)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)；按所用(yong)(yong)(yong)單體(ti)的(de)不同(tong)，可(ke)分(fen)為(wei)甲(jia)基(ji)乙烯(xi)基(ji)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)，甲(jia)基(ji)苯基(ji)乙烯(xi)基(ji)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)、氟硅(gui)(gui)，腈硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)等(deng)；按性(xing)能和用(yong)(yong)(yong)途的(de)不同(tong)又可(ke)分(fen)為(wei)通(tong)(tong)用(yong)(yong)(yong)型、超耐低溫(wen)型、超耐高溫(wen)型、高強力型、耐油型、醫用(yong)(yong)(yong)型等(deng)等(deng)。

發展史

硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)早(zao)期是由美(mei)國(guo)以三(san)氯(lv)化鐵為(wei)(wei)催化劑合成(cheng)(cheng)的(de)。1945年(nian)，硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)產品問世。1948年(nian)，采用(yong)(yong)高比表面積的(de)氣相法白炭黑(hei)補強的(de)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)研(yan)(yan)制(zhi)成(cheng)(cheng)功，使硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)性(xing)能躍升到實用(yong)(yong)階段，奠定了現代(dai)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)生(sheng)產技術的(de)基礎。從二甲基二氯(lv)硅(gui)(gui)烷合成(cheng)(cheng)開(kai)始生(sheng)產硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)國(guo)家有美(mei)國(guo)。俄(e)羅斯、德國(guo)、日本、韓(han)國(guo)和中國(guo)等。中國(guo)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)工業化研(yan)(yan)究(jiu)始于1957年(nian)，多(duo)家研(yan)(yan)究(jiu)所和企業陸續開(kai)發(fa)出各(ge)種硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)。到2003年(nian)底，中國(guo)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)生(sheng)產能力為(wei)(wei)135千噸，其中高溫膠(jiao)(jiao)(jiao)100千噸。

高溫硫化硅橡膠

高溫(wen)硫(liu)(liu)化(hua)(hua)硅橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)是指聚(ju)硅氧烷變成彈性(xing)體的(de)(de)(de)(de)過(guo)程是經過(guo)高溫(wen)（110-170℃）硫(liu)(liu)化(hua)(hua)成型(xing)的(de)(de)(de)(de)。它主要(yao)以高分子量的(de)(de)(de)(de)聚(ju)甲基(ji)乙烯基(ji)硅氧烷為生膠(jiao)(jiao)，混入補強(qiang)填料、硫(liu)(liu)化(hua)(hua)劑等，在加(jia)熱加(jia)壓(ya)下(xia)硫(liu)(liu)化(hua)(hua)成彈性(xing)體。硅橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)補強(qiang)主要(yao)是各種(zhong)(zhong)類型(xing)的(de)(de)(de)(de)白炭黑，可使硫(liu)(liu)化(hua)(hua)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)強(qiang)度增加(jia)數十倍。有(you)時為了降(jiang)低成本(ben)或改善膠(jiao)(jiao)料性(xing)能(neng)及(ji)賦予硫(liu)(liu)化(hua)(hua)膠(jiao)(jiao)各種(zhong)(zhong)特殊的(de)(de)(de)(de)性(xing)能(neng)，也(ye)加(jia)入相應(ying)的(de)(de)(de)(de)各種(zhong)(zhong)添加(jia)劑。硫(liu)(liu)化(hua)(hua)劑是各種(zhong)(zhong)有(you)機過(guo)氧化(hua)(hua)物或加(jia)成反應(ying)催化(hua)(hua)劑。

加工成型方法(fa)如(ru)圖所示。一次(ci)硫化的目的是進行高分子鏈的交(jiao)聯反應；二次(ci)硫化的目的是進行補充交(jiao)聯、驅除硫化劑分解產物和(he)其他(ta)揮(hui)發性化合物以(yi)穩定硫化膠(jiao)的各項性能。常用的設備有開放式煉(lian)膠(jiao)機、捏合機及真空密煉(lian)機。

主要性能

（1）高(gao)溫(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)顯著的(de)特征是高(gao)溫(wen)(wen)穩(wen)定性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)，雖然常溫(wen)(wen)下(xia)(xia)硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)強度僅(jin)是天(tian)然橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)或某些合(he)(he)成橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)一半，但(dan)在200℃以上的(de)高(gao)溫(wen)(wen)環境下(xia)(xia)，硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)仍能(neng)(neng)(neng)保(bao)持一定的(de)柔韌性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)、回(hui)彈(dan)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)和表面硬度，且(qie)力學(xue)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)無(wu)明顯變化。（2）低溫(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)玻璃化溫(wen)(wen)度一般為-70~-50℃，特殊配方可達-100℃，表明其(qi)低溫(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)優異(yi)(yi)。這對(dui)航空、宇航工業的(de)意義重(zhong)大。（3）耐候性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)中Si-O-Si鍵(jian)對(dui)氧(yang)(yang)(yang)、臭氧(yang)(yang)(yang)及紫外線等(deng)十(shi)分(fen)穩(wen)定，在不加任何添加劑的(de)情況下(xia)(xia)，就具有優良(liang)的(de)耐候性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)。（4）電(dian)氣(qi)(qi)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)具有優異(yi)(yi)的(de)絕緣性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)，耐電(dian)暈性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)和耐電(dian)弧(hu)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)也非(fei)(fei)常好(hao)。（5）物(wu)理機械性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)常溫(wen)(wen)下(xia)(xia)的(de)物(wu)理機械性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)比通(tong)用橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)差，但(dan)在150℃的(de)高(gao)溫(wen)(wen)和-50℃的(de)低溫(wen)(wen)下(xia)(xia)，其(qi)物(wu)理機械性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)優于通(tong)用橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)。（6）耐油及化學(xue)試劑性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)。普通(tong)硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)具有中等(deng)的(de)耐油、耐溶劑性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。（7）氣(qi)(qi)體(ti)透過性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。室溫(wen)(wen)下(xia)(xia)硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)對(dui)空氣(qi)(qi)、氮、氧(yang)(yang)(yang)、二氧(yang)(yang)(yang)化碳等(deng)氣(qi)(qi)體(ti)的(de)透氣(qi)(qi)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)比天(tian)然橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)高(gao)出(chu)30-50倍。（8）生理惰性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)。硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)無(wu)毒，無(wu)味，無(wu)嗅，與人體(ti)組織不粘(zhan)連(lian)，具有抗凝血作(zuo)用，對(dui)肌體(ti)組織的(de)反(fan)應性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)非(fei)(fei)常少(shao)。特別適(shi)合(he)(he)作(zuo)為醫用材(cai)料。

硅橡膠的用量

據中國(guo)汽(qi)(qi)(qi)車(che)工業(ye)協會統計，2012年，汽(qi)(qi)(qi)車(che)產(chan)銷分(fen)別(bie)達(da)到1927.18萬(wan)(wan)輛(liang)和(he)1930.64萬(wan)(wan)輛(liang)，同比分(fen)別(bie)增(zeng)長4.63%和(he)4.33%，汽(qi)(qi)(qi)車(che)工業(ye)硅橡膠的(de)用量(liang)約達(da)2.0萬(wan)(wan)t。根(gen)據觀研天(tian)下的(de)新研究，增(zeng)加(jia)有(you)機硅材料在汽(qi)(qi)(qi)車(che)零(ling)部件方面的(de)用量(liang)，可以大幅度提(ti)高汽(qi)(qi)(qi)車(che)的(de)安全性能(neng)，因此(ci)，汽(qi)(qi)(qi)車(che)產(chan)量(liang)和(he)單車(che)用量(liang)水平的(de)提(ti)高都將(jiang)推動汽(qi)(qi)(qi)車(che)工業(ye)對硅橡膠需求的(de)增(zeng)加(jia)。國(guo)家鼓勵自(zi)主品牌(pai)的(de)汽(qi)(qi)(qi)車(che)發展，關鍵汽(qi)(qi)(qi)車(che)零(ling)部件實(shi)現自(zi)主化，《2012年度黨政(zheng)機關公務用車(che)選用車(che)型(xing)目錄(lu)（征求意見稿）》為(wei)(wei)自(zi)主品牌(pai)擴(kuo)大在政(zheng)府采購的(de)市場份額，為(wei)(wei)改變目前國(guo)內政(zheng)府采購以合資(zi)品牌(pai)產(chan)品為(wei)(wei)主的(de)局面提(ti)供了保障。促(cu)進自(zi)主品牌(pai)發展，國(guo)產(chan)汽(qi)(qi)(qi)車(che)業(ye)的(de)繁榮將(jiang)為(wei)(wei)汽(qi)(qi)(qi)車(che)膠的(de)應用提(ti)供有(you)力保障。預測(ce)未來(lai)3年，我國(guo)室溫(wen)硫化硅橡膠在汽(qi)(qi)(qi)車(che)行(xing)業(ye)將(jiang)以年均20%增(zeng)長。

此(ci)外，硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)是(shi)重要的(de)(de)(de)(de)(de)非(fei)石油基合成(cheng)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)，約占非(fei)石油基合成(cheng)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)消費(fei)量的(de)(de)(de)(de)(de)98%。但(dan)因為(wei)石油價(jia)(jia)格(ge)的(de)(de)(de)(de)(de)大(da)幅上(shang)漲，同(tong)時我(wo)國在(zai)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)(de)關(guan)鍵原料有(you)機(ji)硅(gui)(gui)單體(ti)的(de)(de)(de)(de)(de)生產(chan)技(ji)術(shu)(shu)方面取得突破，有(you)機(ji)硅(gui)(gui)單體(ti)的(de)(de)(de)(de)(de)生產(chan)技(ji)術(shu)(shu)在(zai)2005年前(qian)被幾家跨國公司壟斷，但(dan)目前(qian)我(wo)國已發展成(cheng)為(wei)全球(qiu)有(you)機(ji)硅(gui)(gui)單體(ti)第1大(da)國，這2個(ge)方面原因使(shi)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)(de)價(jia)(jia)格(ge)從2011年起開始低于(yu)石油基合成(cheng)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)，僅約為(wei)大(da)宗石油基橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)(de)80%～90%，成(cheng)為(wei)廉價(jia)(jia)的(de)(de)(de)(de)(de)合成(cheng)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)，并(bing)開始大(da)規(gui)模(mo)替(ti)代石油基合成(cheng)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)。這將極(ji)大(da)拓展有(you)機(ji)硅(gui)(gui)產(chan)業(ye)的(de)(de)(de)(de)(de)市場空間(jian)，同(tong)時將帶動硅(gui)(gui)油、硅(gui)(gui)烷偶聯劑和硅(gui)(gui)樹脂等其(qi)他有(you)機(ji)硅(gui)(gui)產(chan)品的(de)(de)(de)(de)(de)消費(fei)。