硅橡膠是指主(zhu)鏈(lian)(lian)由硅(gui)和(he)(he)氧(yang)(yang)原(yuan)子交替構成(cheng)，硅(gui)原(yuan)子上(shang)通常連有兩個有機基團的(de)(de)(de)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)。普(pu)通的(de)(de)(de)硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)主(zhu)要由含甲基和(he)(he)少(shao)量乙烯(xi)基的(de)(de)(de)硅(gui)氧(yang)(yang)鏈(lian)(lian)節組成(cheng)。苯基的(de)(de)(de)引(yin)入(ru)可提高硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)耐(nai)(nai)(nai)高、低溫(wen)(wen)性(xing)能(neng)，三氟丙(bing)基及氰基的(de)(de)(de)引(yin)入(ru)則可提高硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)耐(nai)(nai)(nai)溫(wen)(wen)及耐(nai)(nai)(nai)油(you)性(xing)能(neng)。硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)耐(nai)(nai)(nai)低溫(wen)(wen)性(xing)能(neng)良好，一般在(zai)(zai)-55℃下(xia)仍能(neng)工(gong)作(zuo)(zuo)。引(yin)入(ru)苯基后(hou)，可達-73℃。硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)耐(nai)(nai)(nai)熱性(xing)能(neng)也很突(tu)出(chu)，在(zai)(zai)180℃下(xia)可長(chang)期工(gong)作(zuo)(zuo)，稍高于200℃也能(neng)承受數周或更(geng)長(chang)時(shi)(shi)間仍有彈性(xing)，瞬(shun)時(shi)(shi)可耐(nai)(nai)(nai)300℃以上(shang)的(de)(de)(de)高溫(wen)(wen)。硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)透氣性(xing)好，氧(yang)(yang)氣透過率在(zai)(zai)合成(cheng)聚合物中是較高的(de)(de)(de)。此(ci)外，硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)還具有生理惰性(xing)、不會(hui)導(dao)致(zhi)凝血的(de)(de)(de)突(tu)出(chu)特性(xing)，因此(ci)在(zai)(zai)醫用領域應用廣泛。

主要品種

硅(gui)橡(xiang)膠分(fen)類的方法很多(duo)，通常(chang)按固化(hua)前的形(xing)態分(fen)為固體(ti)硅(gui)橡(xiang)膠和液(ye)體(ti)硅(gui)橡(xiang)膠；按硫化(hua)溫(wen)度分(fen)為室溫(wen)硫化(hua)硅(gui)橡(xiang)膠，高(gao)溫(wen)硫化(hua)硅(gui)橡(xiang)膠；按所用單體(ti)的不同，可分(fen)為甲基(ji)(ji)乙烯基(ji)(ji)硅(gui)橡(xiang)膠，甲基(ji)(ji)苯(ben)基(ji)(ji)乙烯基(ji)(ji)硅(gui)橡(xiang)膠、氟(fu)硅(gui)，腈(jing)硅(gui)橡(xiang)膠等；按性能和用途的不同又(you)可分(fen)為通用型(xing)、超耐低溫(wen)型(xing)、超耐高(gao)溫(wen)型(xing)、高(gao)強力型(xing)、耐油型(xing)、醫用型(xing)等等。

發展史

硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)早期是由美國以(yi)三氯化鐵為催化劑(ji)合(he)成(cheng)的(de)(de)。1945年(nian)(nian)(nian)，硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)產品問(wen)世。1948年(nian)(nian)(nian)，采用(yong)高比表(biao)面積的(de)(de)氣相法(fa)白炭黑補強(qiang)的(de)(de)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)研制(zhi)成(cheng)功，使硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)性(xing)能(neng)躍升到實用(yong)階段(duan)，奠定了現代硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)生(sheng)產技術(shu)的(de)(de)基礎(chu)。從二甲(jia)基二氯硅(gui)烷合(he)成(cheng)開始生(sheng)產硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)國家(jia)有美國。俄(e)羅(luo)斯(si)、德國、日本、韓國和(he)中(zhong)國等。中(zhong)國硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)工業化研究始于1957年(nian)(nian)(nian)，多家(jia)研究所和(he)企業陸續開發出各(ge)種硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)。到2003年(nian)(nian)(nian)底，中(zhong)國硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)生(sheng)產能(neng)力為135千(qian)噸，其中(zhong)高溫膠(jiao)(jiao)100千(qian)噸。

高溫硫化硅橡膠

高(gao)溫硫化(hua)(hua)(hua)硅橡膠(jiao)是指(zhi)聚(ju)硅氧(yang)烷變成(cheng)彈性(xing)體的(de)(de)(de)過程是經(jing)過高(gao)溫（110-170℃）硫化(hua)(hua)(hua)成(cheng)型的(de)(de)(de)。它主要(yao)以高(gao)分(fen)子量的(de)(de)(de)聚(ju)甲(jia)基(ji)乙(yi)烯基(ji)硅氧(yang)烷為生膠(jiao)，混入(ru)補(bu)強填料(liao)、硫化(hua)(hua)(hua)劑等(deng)，在加(jia)(jia)熱加(jia)(jia)壓下(xia)硫化(hua)(hua)(hua)成(cheng)彈性(xing)體。硅橡膠(jiao)的(de)(de)(de)補(bu)強主要(yao)是各(ge)種(zhong)類(lei)型的(de)(de)(de)白炭黑(hei)，可使硫化(hua)(hua)(hua)膠(jiao)的(de)(de)(de)強度(du)增加(jia)(jia)數十(shi)倍。有時為了降低成(cheng)本或改善膠(jiao)料(liao)性(xing)能(neng)及賦予硫化(hua)(hua)(hua)膠(jiao)各(ge)種(zhong)特(te)殊(shu)的(de)(de)(de)性(xing)能(neng)，也(ye)加(jia)(jia)入(ru)相應的(de)(de)(de)各(ge)種(zhong)添加(jia)(jia)劑。硫化(hua)(hua)(hua)劑是各(ge)種(zhong)有機過氧(yang)化(hua)(hua)(hua)物或加(jia)(jia)成(cheng)反(fan)應催化(hua)(hua)(hua)劑。

加工成(cheng)型方法(fa)如圖所示。一次硫化(hua)(hua)(hua)(hua)的(de)目的(de)是(shi)進(jin)行(xing)高(gao)分(fen)子鏈的(de)交聯反應(ying)；二次硫化(hua)(hua)(hua)(hua)的(de)目的(de)是(shi)進(jin)行(xing)補充交聯、驅除硫化(hua)(hua)(hua)(hua)劑分(fen)解(jie)產物和(he)其他揮發性化(hua)(hua)(hua)(hua)合物以穩定硫化(hua)(hua)(hua)(hua)膠的(de)各(ge)項性能。常用的(de)設(she)備有開放式煉膠機、捏合機及真空密煉機。

主要性能

（1）高(gao)(gao)溫(wen)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)顯著的(de)(de)(de)特(te)征是高(gao)(gao)溫(wen)穩(wen)定性(xing)(xing)(xing)，雖然常(chang)溫(wen)下(xia)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)強度僅是天然橡(xiang)膠(jiao)(jiao)或某(mou)些合(he)成橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)一(yi)半，但(dan)在200℃以(yi)上的(de)(de)(de)高(gao)(gao)溫(wen)環境(jing)下(xia)，硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)仍能(neng)(neng)保持(chi)一(yi)定的(de)(de)(de)柔韌性(xing)(xing)(xing)、回彈性(xing)(xing)(xing)和(he)表面硬度，且力學(xue)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)無明(ming)顯變(bian)化。（2）低溫(wen)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)玻璃化溫(wen)度一(yi)般為-70~-50℃，特(te)殊配方可(ke)達(da)-100℃，表明(ming)其(qi)(qi)低溫(wen)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)優(you)異。這對(dui)航空、宇航工業的(de)(de)(de)意義重大。（3）耐(nai)候性(xing)(xing)(xing)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)中Si-O-Si鍵對(dui)氧、臭氧及紫外線等十分穩(wen)定，在不加(jia)任何添(tian)加(jia)劑(ji)的(de)(de)(de)情況下(xia)，就具有優(you)良(liang)的(de)(de)(de)耐(nai)候性(xing)(xing)(xing)。（4）電(dian)氣性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)具有優(you)異的(de)(de)(de)絕緣(yuan)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)，耐(nai)電(dian)暈性(xing)(xing)(xing)和(he)耐(nai)電(dian)弧性(xing)(xing)(xing)也(ye)非常(chang)好。（5）物理機(ji)械性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)常(chang)溫(wen)下(xia)的(de)(de)(de)物理機(ji)械性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)比通(tong)用橡(xiang)膠(jiao)(jiao)差，但(dan)在150℃的(de)(de)(de)高(gao)(gao)溫(wen)和(he)-50℃的(de)(de)(de)低溫(wen)下(xia)，其(qi)(qi)物理機(ji)械性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)優(you)于通(tong)用橡(xiang)膠(jiao)(jiao)。（6）耐(nai)油(you)及化學(xue)試劑(ji)性(xing)(xing)(xing)。普通(tong)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)具有中等的(de)(de)(de)耐(nai)油(you)、耐(nai)溶劑(ji)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。（7）氣體(ti)(ti)透過性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。室溫(wen)下(xia)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)對(dui)空氣、氮、氧、二氧化碳等氣體(ti)(ti)的(de)(de)(de)透氣性(xing)(xing)(xing)比天然橡(xiang)膠(jiao)(jiao)高(gao)(gao)出30-50倍。（8）生理惰性(xing)(xing)(xing)。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)無毒，無味，無嗅(xiu)，與人體(ti)(ti)組織不粘連(lian)，具有抗凝血作(zuo)用，對(dui)肌體(ti)(ti)組織的(de)(de)(de)反應性(xing)(xing)(xing)非常(chang)少(shao)。特(te)別(bie)適合(he)作(zuo)為醫(yi)用材料。

硅橡膠的用量

據中(zhong)國汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)工業協會統計(ji)，2012年，汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)產(chan)(chan)銷分別(bie)達(da)到(dao)1927.18萬(wan)(wan)輛(liang)和(he)1930.64萬(wan)(wan)輛(liang)，同(tong)比分別(bie)增(zeng)長(chang)4.63%和(he)4.33%，汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)工業硅(gui)橡(xiang)膠的(de)(de)(de)(de)用量約達(da)2.0萬(wan)(wan)t。根據觀研天下的(de)(de)(de)(de)新研究，增(zeng)加(jia)有(you)機硅(gui)材料(liao)在汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)零部(bu)件(jian)方(fang)面的(de)(de)(de)(de)用量，可以大幅度提高(gao)汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)的(de)(de)(de)(de)安全性能，因(yin)此，汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)產(chan)(chan)量和(he)單(dan)車(che)(che)(che)用量水平(ping)的(de)(de)(de)(de)提高(gao)都將推動(dong)汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)工業對硅(gui)橡(xiang)膠需求的(de)(de)(de)(de)增(zeng)加(jia)。國家(jia)鼓勵自主(zhu)品牌的(de)(de)(de)(de)汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)發展(zhan)，關鍵汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)零部(bu)件(jian)實現(xian)自主(zhu)化，《2012年度黨政(zheng)(zheng)機關公務用車(che)(che)(che)選用車(che)(che)(che)型目(mu)錄（征求意見(jian)稿(gao)）》為自主(zhu)品牌擴(kuo)大在政(zheng)(zheng)府采(cai)購的(de)(de)(de)(de)市場份額，為改變(bian)目(mu)前國內政(zheng)(zheng)府采(cai)購以合資品牌產(chan)(chan)品為主(zhu)的(de)(de)(de)(de)局面提供(gong)了保(bao)障(zhang)。促進自主(zhu)品牌發展(zhan)，國產(chan)(chan)汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)業的(de)(de)(de)(de)繁榮將為汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)膠的(de)(de)(de)(de)應用提供(gong)有(you)力保(bao)障(zhang)。預測(ce)未來3年，我(wo)國室溫硫化硅(gui)橡(xiang)膠在汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)行業將以年均(jun)20%增(zeng)長(chang)。

此外，硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)是(shi)重要的(de)(de)(de)非(fei)石油(you)基(ji)合(he)(he)(he)成橡(xiang)膠(jiao)(jiao)，約(yue)占非(fei)石油(you)基(ji)合(he)(he)(he)成橡(xiang)膠(jiao)(jiao)消費量的(de)(de)(de)98%。但因為(wei)石油(you)價格的(de)(de)(de)大(da)(da)幅上(shang)漲，同(tong)時我國在硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)關鍵(jian)原(yuan)料有(you)(you)機硅(gui)單體的(de)(de)(de)生產技術(shu)方面取得突破，有(you)(you)機硅(gui)單體的(de)(de)(de)生產技術(shu)在2005年前(qian)被(bei)幾家(jia)跨(kua)國公司壟斷(duan)，但目前(qian)我國已發(fa)展成為(wei)全(quan)球有(you)(you)機硅(gui)單體第(di)1大(da)(da)國，這2個方面原(yuan)因使硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)價格從2011年起開始低于石油(you)基(ji)合(he)(he)(he)成橡(xiang)膠(jiao)(jiao)，僅約(yue)為(wei)大(da)(da)宗石油(you)基(ji)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)80%～90%，成為(wei)廉價的(de)(de)(de)合(he)(he)(he)成橡(xiang)膠(jiao)(jiao)，并(bing)開始大(da)(da)規模替代石油(you)基(ji)合(he)(he)(he)成橡(xiang)膠(jiao)(jiao)。這將(jiang)極大(da)(da)拓展有(you)(you)機硅(gui)產業的(de)(de)(de)市場空間，同(tong)時將(jiang)帶動硅(gui)油(you)、硅(gui)烷(wan)偶(ou)聯劑和硅(gui)樹(shu)脂等其(qi)他有(you)(you)機硅(gui)產品的(de)(de)(de)消費。