硅橡膠是指主鏈由硅(gui)(gui)和氧(yang)原(yuan)子(zi)交替構成，硅(gui)(gui)原(yuan)子(zi)上通(tong)常連有(you)(you)(you)兩個有(you)(you)(you)機基團的橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)。普通(tong)的硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)主要由含(han)甲基和少量乙(yi)烯基的硅(gui)(gui)氧(yang)鏈節(jie)組(zu)成。苯基的引(yin)(yin)入可提(ti)高(gao)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的耐(nai)(nai)高(gao)、低溫性(xing)能(neng)，三氟丙基及(ji)氰基的引(yin)(yin)入則可提(ti)高(gao)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的耐(nai)(nai)溫及(ji)耐(nai)(nai)油性(xing)能(neng)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)耐(nai)(nai)低溫性(xing)能(neng)良好，一般在-55℃下仍(reng)能(neng)工作(zuo)(zuo)。引(yin)(yin)入苯基后，可達-73℃。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的耐(nai)(nai)熱(re)性(xing)能(neng)也(ye)很突出，在180℃下可長期工作(zuo)(zuo)，稍高(gao)于200℃也(ye)能(neng)承受(shou)數周(zhou)或更長時間仍(reng)有(you)(you)(you)彈(dan)性(xing)，瞬(shun)時可耐(nai)(nai)300℃以上的高(gao)溫。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的透氣性(xing)好，氧(yang)氣透過率在合(he)成聚合(he)物中是較高(gao)的。此(ci)外(wai)，硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)還具有(you)(you)(you)生理惰性(xing)、不會導致(zhi)凝(ning)血(xue)的突出特性(xing)，因此(ci)在醫用領(ling)域(yu)應用廣泛。

主要品種

硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠分(fen)類的(de)(de)方(fang)法很(hen)多，通常按(an)固化(hua)前的(de)(de)形態分(fen)為(wei)固體(ti)硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠和液體(ti)硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠；按(an)硫(liu)化(hua)溫(wen)度分(fen)為(wei)室溫(wen)硫(liu)化(hua)硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠，高(gao)(gao)溫(wen)硫(liu)化(hua)硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠；按(an)所用(yong)單體(ti)的(de)(de)不同(tong)，可(ke)分(fen)為(wei)甲基乙烯基硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠，甲基苯基乙烯基硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠、氟(fu)硅(gui)，腈硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠等(deng)(deng)；按(an)性(xing)能和用(yong)途的(de)(de)不同(tong)又可(ke)分(fen)為(wei)通用(yong)型(xing)、超耐(nai)低溫(wen)型(xing)、超耐(nai)高(gao)(gao)溫(wen)型(xing)、高(gao)(gao)強力型(xing)、耐(nai)油型(xing)、醫用(yong)型(xing)等(deng)(deng)等(deng)(deng)。

發展史

硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)早期(qi)是由(you)美(mei)國(guo)(guo)(guo)以三氯化(hua)(hua)鐵為催化(hua)(hua)劑合成(cheng)的(de)(de)。1945年(nian)，硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)產(chan)品(pin)問(wen)世。1948年(nian)，采用高比(bi)表面積的(de)(de)氣相法白炭黑補強的(de)(de)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)研制成(cheng)功，使硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)性能(neng)躍升到實用階(jie)段，奠定(ding)了(le)現代(dai)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)生產(chan)技(ji)術的(de)(de)基(ji)礎。從二(er)甲基(ji)二(er)氯硅(gui)(gui)烷合成(cheng)開始(shi)生產(chan)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)國(guo)(guo)(guo)家有美(mei)國(guo)(guo)(guo)。俄(e)羅斯、德國(guo)(guo)(guo)、日本、韓國(guo)(guo)(guo)和中(zhong)國(guo)(guo)(guo)等。中(zhong)國(guo)(guo)(guo)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)工業化(hua)(hua)研究(jiu)始(shi)于(yu)1957年(nian)，多家研究(jiu)所和企業陸續開發(fa)出各種(zhong)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)。到2003年(nian)底，中(zhong)國(guo)(guo)(guo)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)生產(chan)能(neng)力為135千(qian)噸，其中(zhong)高溫膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)100千(qian)噸。

高溫硫化硅橡膠

高(gao)(gao)溫硫化(hua)(hua)硅(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)是指聚(ju)硅(gui)(gui)(gui)氧烷變成(cheng)(cheng)彈性(xing)體的(de)過(guo)程是經(jing)過(guo)高(gao)(gao)溫（110-170℃）硫化(hua)(hua)成(cheng)(cheng)型的(de)。它主要以高(gao)(gao)分子量的(de)聚(ju)甲(jia)基乙(yi)烯基硅(gui)(gui)(gui)氧烷為生(sheng)膠(jiao)(jiao)，混入補強(qiang)填料、硫化(hua)(hua)劑(ji)等，在加(jia)熱(re)加(jia)壓下硫化(hua)(hua)成(cheng)(cheng)彈性(xing)體。硅(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)的(de)補強(qiang)主要是各種(zhong)類(lei)型的(de)白炭黑，可使硫化(hua)(hua)膠(jiao)(jiao)的(de)強(qiang)度增加(jia)數十倍。有時(shi)為了降低成(cheng)(cheng)本或(huo)改善膠(jiao)(jiao)料性(xing)能及賦(fu)予硫化(hua)(hua)膠(jiao)(jiao)各種(zhong)特殊的(de)性(xing)能，也加(jia)入相應的(de)各種(zhong)添加(jia)劑(ji)。硫化(hua)(hua)劑(ji)是各種(zhong)有機過(guo)氧化(hua)(hua)物或(huo)加(jia)成(cheng)(cheng)反應催化(hua)(hua)劑(ji)。

加工(gong)成(cheng)型方法如圖所示(shi)。一(yi)次硫(liu)化的(de)(de)目的(de)(de)是(shi)進(jin)行(xing)高(gao)分子鏈的(de)(de)交(jiao)聯(lian)反應；二次硫(liu)化的(de)(de)目的(de)(de)是(shi)進(jin)行(xing)補充(chong)交(jiao)聯(lian)、驅除硫(liu)化劑分解產(chan)物(wu)和(he)其他揮(hui)發(fa)性化合物(wu)以穩定(ding)硫(liu)化膠(jiao)的(de)(de)各項(xiang)性能。常用的(de)(de)設備有開放式(shi)煉膠(jiao)機(ji)(ji)、捏合機(ji)(ji)及真(zhen)空密(mi)煉機(ji)(ji)。

主要性能

（1）高溫(wen)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)顯著的(de)(de)(de)(de)特(te)征(zheng)是高溫(wen)穩(wen)定性(xing)(xing)(xing)，雖然(ran)常溫(wen)下硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)強度僅是天然(ran)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)或某些合(he)成橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(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)環境下，硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)仍(reng)能(neng)(neng)(neng)保持一(yi)定的(de)(de)(de)(de)柔韌性(xing)(xing)(xing)、回彈(dan)性(xing)(xing)(xing)和表面硬(ying)度，且力學(xue)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)無明顯變化。（2）低(di)溫(wen)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)玻璃化溫(wen)度一(yi)般(ban)為-70~-50℃，特(te)殊配方可達-100℃，表明其(qi)低(di)溫(wen)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)優(you)異(yi)。這對航空(kong)、宇航工業的(de)(de)(de)(de)意義重大。（3）耐(nai)(nai)候性(xing)(xing)(xing)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)中(zhong)Si-O-Si鍵(jian)對氧(yang)、臭氧(yang)及紫外線等(deng)十分穩(wen)定，在不加任何添加劑的(de)(de)(de)(de)情況下，就(jiu)具(ju)有優(you)良的(de)(de)(de)(de)耐(nai)(nai)候性(xing)(xing)(xing)。（4）電氣(qi)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)具(ju)有優(you)異(yi)的(de)(de)(de)(de)絕緣(yuan)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)，耐(nai)(nai)電暈性(xing)(xing)(xing)和耐(nai)(nai)電弧(hu)性(xing)(xing)(xing)也(ye)非常好。（5）物(wu)理機(ji)械(xie)(xie)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)常溫(wen)下的(de)(de)(de)(de)物(wu)理機(ji)械(xie)(xie)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)比(bi)通用(yong)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)差，但在150℃的(de)(de)(de)(de)高溫(wen)和-50℃的(de)(de)(de)(de)低(di)溫(wen)下，其(qi)物(wu)理機(ji)械(xie)(xie)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)優(you)于通用(yong)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)。（6）耐(nai)(nai)油及化學(xue)試劑性(xing)(xing)(xing)。普通硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)具(ju)有中(zhong)等(deng)的(de)(de)(de)(de)耐(nai)(nai)油、耐(nai)(nai)溶劑性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。（7）氣(qi)體透過性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。室溫(wen)下硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)對空(kong)氣(qi)、氮、氧(yang)、二(er)氧(yang)化碳(tan)等(deng)氣(qi)體的(de)(de)(de)(de)透氣(qi)性(xing)(xing)(xing)比(bi)天然(ran)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)高出30-50倍。（8）生(sheng)理惰性(xing)(xing)(xing)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)無毒，無味，無嗅(xiu)，與人體組織不粘(zhan)連，具(ju)有抗凝血作用(yong)，對肌(ji)體組織的(de)(de)(de)(de)反(fan)應性(xing)(xing)(xing)非常少。特(te)別適合(he)作為醫用(yong)材料(liao)。

硅橡膠的用量

據中(zhong)國(guo)(guo)汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)工(gong)業協會統計，2012年，汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)產(chan)(chan)銷分別達到1927.18萬輛和(he)(he)1930.64萬輛，同比分別增(zeng)(zeng)長4.63%和(he)(he)4.33%，汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)工(gong)業硅(gui)橡膠(jiao)的(de)用(yong)量(liang)約(yue)達2.0萬t。根據觀研天下的(de)新研究，增(zeng)(zeng)加有(you)機硅(gui)材(cai)料在汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)零部件方面的(de)用(yong)量(liang)，可以大幅度提(ti)高汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)的(de)安全性(xing)能，因此，汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)產(chan)(chan)量(liang)和(he)(he)單車(che)(che)(che)用(yong)量(liang)水平(ping)的(de)提(ti)高都(dou)將(jiang)推動汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)工(gong)業對硅(gui)橡膠(jiao)需(xu)求的(de)增(zeng)(zeng)加。國(guo)(guo)家鼓勵自主(zhu)(zhu)品(pin)牌(pai)的(de)汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)發展(zhan)，關鍵汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)零部件實現(xian)自主(zhu)(zhu)化，《2012年度黨政機關公(gong)務(wu)用(yong)車(che)(che)(che)選用(yong)車(che)(che)(che)型目(mu)(mu)錄（征(zheng)求意見稿(gao)）》為(wei)自主(zhu)(zhu)品(pin)牌(pai)擴大在政府采購(gou)的(de)市場(chang)份額，為(wei)改變目(mu)(mu)前國(guo)(guo)內政府采購(gou)以合資(zi)品(pin)牌(pai)產(chan)(chan)品(pin)為(wei)主(zhu)(zhu)的(de)局面提(ti)供(gong)了保障。促(cu)進自主(zhu)(zhu)品(pin)牌(pai)發展(zhan)，國(guo)(guo)產(chan)(chan)汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)業的(de)繁榮將(jiang)為(wei)汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)膠(jiao)的(de)應用(yong)提(ti)供(gong)有(you)力保障。預測(ce)未來3年，我國(guo)(guo)室溫硫化硅(gui)橡膠(jiao)在汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)行業將(jiang)以年均20%增(zeng)(zeng)長。

此外，硅橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)是重(zhong)要的(de)(de)非石(shi)(shi)油(you)(you)(you)基(ji)合(he)(he)成(cheng)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)，約占非石(shi)(shi)油(you)(you)(you)基(ji)合(he)(he)成(cheng)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)消費量的(de)(de)98%。但因為(wei)石(shi)(shi)油(you)(you)(you)價(jia)格(ge)的(de)(de)大幅上漲，同(tong)時我(wo)國在硅橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)關(guan)鍵原料有(you)機(ji)硅單(dan)體(ti)的(de)(de)生產技術方面(mian)取得(de)突破，有(you)機(ji)硅單(dan)體(ti)的(de)(de)生產技術在2005年前被幾(ji)家跨國公司(si)壟斷，但目前我(wo)國已(yi)發展(zhan)(zhan)成(cheng)為(wei)全球有(you)機(ji)硅單(dan)體(ti)第1大國，這2個方面(mian)原因使(shi)硅橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)價(jia)格(ge)從2011年起(qi)開始低于石(shi)(shi)油(you)(you)(you)基(ji)合(he)(he)成(cheng)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)，僅約為(wei)大宗石(shi)(shi)油(you)(you)(you)基(ji)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)80%～90%，成(cheng)為(wei)廉價(jia)的(de)(de)合(he)(he)成(cheng)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)，并(bing)開始大規(gui)模替代(dai)石(shi)(shi)油(you)(you)(you)基(ji)合(he)(he)成(cheng)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)。這將(jiang)極(ji)大拓展(zhan)(zhan)有(you)機(ji)硅產業(ye)的(de)(de)市場空間，同(tong)時將(jiang)帶動硅油(you)(you)(you)、硅烷(wan)偶聯(lian)劑和硅樹(shu)脂等(deng)其他有(you)機(ji)硅產品的(de)(de)消費。