硅橡膠是指主鏈由硅(gui)和(he)氧原子交替構成，硅(gui)原子上(shang)(shang)通常(chang)連有兩(liang)個(ge)有機基(ji)團的(de)(de)(de)橡(xiang)(xiang)膠。普通的(de)(de)(de)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠主要由含甲基(ji)和(he)少量乙烯基(ji)的(de)(de)(de)硅(gui)氧鏈節(jie)組成。苯(ben)基(ji)的(de)(de)(de)引入(ru)可(ke)(ke)提高(gao)(gao)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠的(de)(de)(de)耐高(gao)(gao)、低溫(wen)性能(neng)(neng)，三(san)氟丙基(ji)及(ji)氰基(ji)的(de)(de)(de)引入(ru)則可(ke)(ke)提高(gao)(gao)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠的(de)(de)(de)耐溫(wen)及(ji)耐油性能(neng)(neng)。硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠耐低溫(wen)性能(neng)(neng)良(liang)好(hao)，一般在-55℃下仍能(neng)(neng)工(gong)作。引入(ru)苯(ben)基(ji)后，可(ke)(ke)達-73℃。硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠的(de)(de)(de)耐熱性能(neng)(neng)也很突出(chu)，在180℃下可(ke)(ke)長(chang)期工(gong)作，稍高(gao)(gao)于200℃也能(neng)(neng)承受數周或更長(chang)時間仍有彈性，瞬(shun)時可(ke)(ke)耐300℃以上(shang)(shang)的(de)(de)(de)高(gao)(gao)溫(wen)。硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠的(de)(de)(de)透(tou)氣性好(hao)，氧氣透(tou)過率在合(he)成聚合(he)物中是較高(gao)(gao)的(de)(de)(de)。此(ci)(ci)外，硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠還具有生理惰性、不會導致凝血的(de)(de)(de)突出(chu)特性，因此(ci)(ci)在醫用領域應用廣泛。

主要品種

硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)分(fen)類的方(fang)法很多，通常按固化(hua)前的形(xing)態分(fen)為(wei)(wei)固體(ti)(ti)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)和(he)液體(ti)(ti)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)；按硫化(hua)溫(wen)度分(fen)為(wei)(wei)室(shi)溫(wen)硫化(hua)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)，高溫(wen)硫化(hua)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)；按所用(yong)單體(ti)(ti)的不同，可分(fen)為(wei)(wei)甲基(ji)乙烯基(ji)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)，甲基(ji)苯(ben)基(ji)乙烯基(ji)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)、氟硅(gui)(gui)，腈硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)等(deng)(deng)；按性能和(he)用(yong)途的不同又可分(fen)為(wei)(wei)通用(yong)型(xing)、超(chao)耐低溫(wen)型(xing)、超(chao)耐高溫(wen)型(xing)、高強力(li)型(xing)、耐油型(xing)、醫(yi)用(yong)型(xing)等(deng)(deng)等(deng)(deng)。

發展史

硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)早期(qi)是由美(mei)國(guo)(guo)以三氯(lv)化鐵為(wei)催化劑合成的(de)(de)。1945年(nian)，硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)產品(pin)問世。1948年(nian)，采用高比表面積的(de)(de)氣相法(fa)白炭(tan)黑補(bu)強的(de)(de)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)研(yan)制成功，使硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)性能躍升到實用階段，奠定了現代硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)生產技術的(de)(de)基礎。從二甲(jia)基二氯(lv)硅(gui)(gui)(gui)烷合成開(kai)始(shi)生產硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)國(guo)(guo)家(jia)有美(mei)國(guo)(guo)。俄羅斯(si)、德國(guo)(guo)、日(ri)本(ben)、韓國(guo)(guo)和(he)(he)中(zhong)國(guo)(guo)等。中(zhong)國(guo)(guo)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)工業(ye)化研(yan)究始(shi)于1957年(nian)，多家(jia)研(yan)究所(suo)和(he)(he)企業(ye)陸續開(kai)發出各種硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)。到2003年(nian)底，中(zhong)國(guo)(guo)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)生產能力為(wei)135千(qian)噸，其中(zhong)高溫膠(jiao)(jiao)(jiao)100千(qian)噸。

高溫硫化硅橡膠

高(gao)溫硫(liu)(liu)化硅(gui)(gui)橡(xiang)膠是指聚硅(gui)(gui)氧烷(wan)變成(cheng)彈(dan)性(xing)體的(de)(de)過程是經(jing)過高(gao)溫（110-170℃）硫(liu)(liu)化成(cheng)型(xing)(xing)的(de)(de)。它主要以(yi)高(gao)分(fen)子量的(de)(de)聚甲基(ji)乙烯基(ji)硅(gui)(gui)氧烷(wan)為(wei)生膠，混(hun)入補(bu)強(qiang)填料、硫(liu)(liu)化劑(ji)等，在(zai)加(jia)熱加(jia)壓下硫(liu)(liu)化成(cheng)彈(dan)性(xing)體。硅(gui)(gui)橡(xiang)膠的(de)(de)補(bu)強(qiang)主要是各(ge)種類型(xing)(xing)的(de)(de)白(bai)炭黑，可使硫(liu)(liu)化膠的(de)(de)強(qiang)度增(zeng)加(jia)數十倍。有(you)時為(wei)了(le)降低(di)成(cheng)本或改善膠料性(xing)能及(ji)賦予硫(liu)(liu)化膠各(ge)種特殊的(de)(de)性(xing)能，也加(jia)入相應(ying)的(de)(de)各(ge)種添加(jia)劑(ji)。硫(liu)(liu)化劑(ji)是各(ge)種有(you)機過氧化物或加(jia)成(cheng)反應(ying)催化劑(ji)。

加工成(cheng)型方法如(ru)圖所示。一(yi)次硫化(hua)(hua)的(de)目的(de)是進行高分子(zi)鏈的(de)交聯反應(ying)；二次硫化(hua)(hua)的(de)目的(de)是進行補充交聯、驅除硫化(hua)(hua)劑分解產物和其他(ta)揮發性(xing)化(hua)(hua)合物以穩定(ding)硫化(hua)(hua)膠(jiao)(jiao)的(de)各項性(xing)能。常用的(de)設(she)備有開放式(shi)煉膠(jiao)(jiao)機(ji)、捏合機(ji)及真空密煉機(ji)。

主要性能

（1）高(gao)溫性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)。硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)顯著的(de)特征是(shi)(shi)高(gao)溫穩(wen)定性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)，雖然常溫下硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)強(qiang)度(du)僅是(shi)(shi)天(tian)然橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)或某些合成橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)一(yi)半，但(dan)在(zai)200℃以上的(de)高(gao)溫環境下，硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)仍(reng)能(neng)保持(chi)一(yi)定的(de)柔韌性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)、回(hui)彈性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)和表(biao)面硬度(du)，且力學性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)無明顯變(bian)化(hua)(hua)。（2）低(di)溫性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)玻璃化(hua)(hua)溫度(du)一(yi)般為-70~-50℃，特殊(shu)配方可(ke)達-100℃，表(biao)明其(qi)低(di)溫性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)優異。這對航空、宇航工業的(de)意(yi)義重大。（3）耐候性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)中Si-O-Si鍵對氧、臭(chou)氧及紫外(wai)線(xian)等十分穩(wen)定，在(zai)不(bu)加任何添加劑(ji)的(de)情(qing)況下，就具有(you)(you)優良的(de)耐候性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)。（4）電氣(qi)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)。硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)具有(you)(you)優異的(de)絕緣(yuan)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)，耐電暈性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)和耐電弧性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)也非常好(hao)。（5）物(wu)理(li)(li)機械性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)。硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)常溫下的(de)物(wu)理(li)(li)機械性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)比(bi)通(tong)用(yong)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)差(cha)，但(dan)在(zai)150℃的(de)高(gao)溫和-50℃的(de)低(di)溫下，其(qi)物(wu)理(li)(li)機械性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)優于通(tong)用(yong)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)。（6）耐油(you)及化(hua)(hua)學試劑(ji)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)。普通(tong)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)具有(you)(you)中等的(de)耐油(you)、耐溶劑(ji)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)。（7）氣(qi)體透(tou)過性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)。室溫下硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)對空氣(qi)、氮(dan)、氧、二(er)氧化(hua)(hua)碳等氣(qi)體的(de)透(tou)氣(qi)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)比(bi)天(tian)然橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)高(gao)出(chu)30-50倍(bei)。（8）生理(li)(li)惰(duo)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)。硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)無毒，無味，無嗅(xiu)，與(yu)人(ren)體組織不(bu)粘連(lian)，具有(you)(you)抗(kang)凝血(xue)作用(yong)，對肌體組織的(de)反應性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)非常少。特別適合作為醫用(yong)材料。

硅橡膠的用量

據中國(guo)(guo)(guo)汽(qi)車(che)(che)工(gong)(gong)(gong)業協(xie)會統計(ji)，2012年(nian)，汽(qi)車(che)(che)產銷分別(bie)達到1927.18萬(wan)輛和1930.64萬(wan)輛，同比分別(bie)增(zeng)長4.63%和4.33%，汽(qi)車(che)(che)工(gong)(gong)(gong)業硅(gui)(gui)橡(xiang)膠的(de)(de)用(yong)(yong)量約(yue)達2.0萬(wan)t。根據觀研(yan)天下的(de)(de)新研(yan)究，增(zeng)加有機硅(gui)(gui)材料在汽(qi)車(che)(che)零(ling)部件(jian)方面的(de)(de)用(yong)(yong)量，可以(yi)大幅度提高汽(qi)車(che)(che)的(de)(de)安全性能，因此(ci)，汽(qi)車(che)(che)產量和單車(che)(che)用(yong)(yong)量水(shui)平(ping)的(de)(de)提高都將(jiang)推動汽(qi)車(che)(che)工(gong)(gong)(gong)業對硅(gui)(gui)橡(xiang)膠需(xu)求的(de)(de)增(zeng)加。國(guo)(guo)(guo)家鼓勵自主(zhu)(zhu)品(pin)牌的(de)(de)汽(qi)車(che)(che)發展，關鍵汽(qi)車(che)(che)零(ling)部件(jian)實現自主(zhu)(zhu)化，《2012年(nian)度黨(dang)政機關公務用(yong)(yong)車(che)(che)選用(yong)(yong)車(che)(che)型目錄（征求意見稿）》為(wei)(wei)自主(zhu)(zhu)品(pin)牌擴大在政府采購的(de)(de)市場(chang)份額，為(wei)(wei)改變(bian)目前國(guo)(guo)(guo)內政府采購以(yi)合資(zi)品(pin)牌產品(pin)為(wei)(wei)主(zhu)(zhu)的(de)(de)局面提供了保障(zhang)。促(cu)進自主(zhu)(zhu)品(pin)牌發展，國(guo)(guo)(guo)產汽(qi)車(che)(che)業的(de)(de)繁(fan)榮將(jiang)為(wei)(wei)汽(qi)車(che)(che)膠的(de)(de)應用(yong)(yong)提供有力保障(zhang)。預(yu)測未(wei)來(lai)3年(nian)，我國(guo)(guo)(guo)室溫硫化硅(gui)(gui)橡(xiang)膠在汽(qi)車(che)(che)行業將(jiang)以(yi)年(nian)均20%增(zeng)長。

此外(wai)，硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠是重(zhong)要的(de)非石(shi)(shi)油(you)基(ji)合成(cheng)橡(xiang)(xiang)膠，約占非石(shi)(shi)油(you)基(ji)合成(cheng)橡(xiang)(xiang)膠消費量的(de)98%。但(dan)因為(wei)石(shi)(shi)油(you)價格的(de)大(da)幅(fu)上漲，同時我(wo)國在(zai)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠的(de)關(guan)鍵原料有機硅(gui)(gui)單體的(de)生產技術(shu)方面取得突破，有機硅(gui)(gui)單體的(de)生產技術(shu)在(zai)2005年(nian)前被幾家跨國公(gong)司壟斷，但(dan)目前我(wo)國已發展(zhan)(zhan)成(cheng)為(wei)全(quan)球有機硅(gui)(gui)單體第1大(da)國，這(zhe)2個方面原因使硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠的(de)價格從2011年(nian)起開始低于(yu)石(shi)(shi)油(you)基(ji)合成(cheng)橡(xiang)(xiang)膠，僅約為(wei)大(da)宗石(shi)(shi)油(you)基(ji)橡(xiang)(xiang)膠的(de)80%～90%，成(cheng)為(wei)廉價的(de)合成(cheng)橡(xiang)(xiang)膠，并開始大(da)規(gui)模替代石(shi)(shi)油(you)基(ji)合成(cheng)橡(xiang)(xiang)膠。這(zhe)將極大(da)拓展(zhan)(zhan)有機硅(gui)(gui)產業的(de)市場(chang)空(kong)間，同時將帶動硅(gui)(gui)油(you)、硅(gui)(gui)烷偶(ou)聯劑和硅(gui)(gui)樹脂等(deng)其他有機硅(gui)(gui)產品的(de)消費。