硅橡膠是指(zhi)主鏈(lian)由硅(gui)和(he)氧原(yuan)子(zi)交替構成(cheng)，硅(gui)原(yuan)子(zi)上通(tong)常連有兩(liang)個有機基(ji)(ji)團(tuan)的(de)(de)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)。普通(tong)的(de)(de)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)主要由含甲基(ji)(ji)和(he)少量乙烯基(ji)(ji)的(de)(de)硅(gui)氧鏈(lian)節組(zu)成(cheng)。苯基(ji)(ji)的(de)(de)引入(ru)可(ke)提高(gao)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)耐(nai)(nai)高(gao)、低溫性(xing)(xing)能，三氟丙基(ji)(ji)及(ji)氰基(ji)(ji)的(de)(de)引入(ru)則可(ke)提高(gao)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)耐(nai)(nai)溫及(ji)耐(nai)(nai)油性(xing)(xing)能。硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)耐(nai)(nai)低溫性(xing)(xing)能良好(hao)，一(yi)般在(zai)-55℃下仍(reng)能工作。引入(ru)苯基(ji)(ji)后，可(ke)達-73℃。硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)耐(nai)(nai)熱性(xing)(xing)能也很突出，在(zai)180℃下可(ke)長(chang)期(qi)工作，稍高(gao)于(yu)200℃也能承受(shou)數周(zhou)或更長(chang)時間仍(reng)有彈性(xing)(xing)，瞬時可(ke)耐(nai)(nai)300℃以上的(de)(de)高(gao)溫。硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)透(tou)氣性(xing)(xing)好(hao)，氧氣透(tou)過率(lv)在(zai)合成(cheng)聚合物中(zhong)是較(jiao)高(gao)的(de)(de)。此外，硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)還具有生理惰性(xing)(xing)、不(bu)會導致凝血的(de)(de)突出特性(xing)(xing)，因此在(zai)醫用領域(yu)應用廣泛。

主要品種

硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠分類的(de)方法很多，通常(chang)按(an)(an)固化前的(de)形態分為固體硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠和液體硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠；按(an)(an)硫化溫(wen)度(du)分為室溫(wen)硫化硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠，高(gao)溫(wen)硫化硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠；按(an)(an)所(suo)用單體的(de)不同，可分為甲基(ji)乙烯基(ji)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠，甲基(ji)苯基(ji)乙烯基(ji)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠、氟(fu)硅(gui)，腈(jing)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠等；按(an)(an)性能和用途的(de)不同又(you)可分為通用型(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)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)早期是由美(mei)國(guo)(guo)以三氯化鐵為催化劑(ji)合成(cheng)的(de)。1945年，硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)產(chan)(chan)品問世。1948年，采用高比表面積的(de)氣相法白炭黑補(bu)強(qiang)的(de)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)研制成(cheng)功(gong)，使硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)性能躍升到實用階段，奠定了(le)現代硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)生產(chan)(chan)技術的(de)基(ji)礎。從二(er)甲基(ji)二(er)氯硅(gui)(gui)(gui)烷合成(cheng)開始生產(chan)(chan)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)國(guo)(guo)家有美(mei)國(guo)(guo)。俄(e)羅斯、德國(guo)(guo)、日本、韓(han)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)的(de)工業化研究始于1957年，多家研究所和(he)(he)企(qi)業陸續開發出(chu)各種硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)。到2003年底，中(zhong)國(guo)(guo)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)生產(chan)(chan)能力為135千噸(dun)，其(qi)中(zhong)高溫膠(jiao)(jiao)100千噸(dun)。

高溫硫化硅橡膠

高溫(wen)硫(liu)(liu)(liu)化(hua)(hua)(hua)硅橡(xiang)膠是(shi)(shi)指(zhi)聚(ju)硅氧烷變(bian)成(cheng)彈性體的(de)過(guo)(guo)程是(shi)(shi)經過(guo)(guo)高溫(wen)（110-170℃）硫(liu)(liu)(liu)化(hua)(hua)(hua)成(cheng)型的(de)。它主要(yao)以高分子量的(de)聚(ju)甲基(ji)乙烯基(ji)硅氧烷為生(sheng)膠，混入(ru)補強填料、硫(liu)(liu)(liu)化(hua)(hua)(hua)劑(ji)等，在加(jia)熱加(jia)壓下(xia)硫(liu)(liu)(liu)化(hua)(hua)(hua)成(cheng)彈性體。硅橡(xiang)膠的(de)補強主要(yao)是(shi)(shi)各(ge)種(zhong)(zhong)類型的(de)白炭黑，可使(shi)硫(liu)(liu)(liu)化(hua)(hua)(hua)膠的(de)強度(du)增加(jia)數十倍。有時為了(le)降低(di)成(cheng)本(ben)或改善(shan)膠料性能及賦予(yu)硫(liu)(liu)(liu)化(hua)(hua)(hua)膠各(ge)種(zhong)(zhong)特殊的(de)性能，也加(jia)入(ru)相(xiang)應的(de)各(ge)種(zhong)(zhong)添(tian)加(jia)劑(ji)。硫(liu)(liu)(liu)化(hua)(hua)(hua)劑(ji)是(shi)(shi)各(ge)種(zhong)(zhong)有機過(guo)(guo)氧化(hua)(hua)(hua)物或加(jia)成(cheng)反應催化(hua)(hua)(hua)劑(ji)。

加工成型方法如圖所示。一次硫(liu)(liu)化(hua)的目的是(shi)進(jin)行高(gao)分子鏈的交聯反應；二次硫(liu)(liu)化(hua)的目的是(shi)進(jin)行補充交聯、驅除硫(liu)(liu)化(hua)劑分解(jie)產物和其他揮(hui)發性(xing)化(hua)合物以穩定硫(liu)(liu)化(hua)膠的各項性(xing)能。常用的設備有開放式煉膠機、捏合機及真(zhen)空密(mi)煉機。

主要性能

（1）高(gao)(gao)(gao)溫(wen)(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)顯著的(de)(de)(de)特征是(shi)高(gao)(gao)(gao)溫(wen)(wen)(wen)穩定性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)，雖然常溫(wen)(wen)(wen)下(xia)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)強度僅是(shi)天然橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)或某些合(he)成橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)一(yi)半，但(dan)在200℃以(yi)上的(de)(de)(de)高(gao)(gao)(gao)溫(wen)(wen)(wen)環境下(xia)，硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)仍(reng)能(neng)(neng)(neng)保持一(yi)定的(de)(de)(de)柔韌性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)、回彈性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)和(he)表(biao)面硬度，且力學(xue)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)無明(ming)顯變化(hua)。（2）低溫(wen)(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)玻璃化(hua)溫(wen)(wen)(wen)度一(yi)般為-70~-50℃，特殊(shu)配方可(ke)達-100℃，表(biao)明(ming)其(qi)低溫(wen)(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)優(you)(you)異(yi)。這對(dui)航空、宇航工業(ye)的(de)(de)(de)意(yi)義(yi)重(zhong)大。（3）耐候性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)中(zhong)Si-O-Si鍵對(dui)氧、臭氧及(ji)(ji)紫(zi)外線(xian)等(deng)十(shi)分穩定，在不(bu)加任何添加劑的(de)(de)(de)情(qing)況(kuang)下(xia)，就(jiu)具有(you)優(you)(you)良的(de)(de)(de)耐候性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)。（4）電(dian)氣(qi)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)具有(you)優(you)(you)異(yi)的(de)(de)(de)絕緣性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)，耐電(dian)暈性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)和(he)耐電(dian)弧性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)也(ye)非(fei)常好。（5）物(wu)理機械性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)常溫(wen)(wen)(wen)下(xia)的(de)(de)(de)物(wu)理機械性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)比通用(yong)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)差，但(dan)在150℃的(de)(de)(de)高(gao)(gao)(gao)溫(wen)(wen)(wen)和(he)-50℃的(de)(de)(de)低溫(wen)(wen)(wen)下(xia)，其(qi)物(wu)理機械性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)優(you)(you)于通用(yong)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)。（6）耐油及(ji)(ji)化(hua)學(xue)試(shi)劑性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)。普通硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)具有(you)中(zhong)等(deng)的(de)(de)(de)耐油、耐溶劑性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。（7）氣(qi)體(ti)透過性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。室(shi)溫(wen)(wen)(wen)下(xia)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)對(dui)空氣(qi)、氮、氧、二氧化(hua)碳等(deng)氣(qi)體(ti)的(de)(de)(de)透氣(qi)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)比天然橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)高(gao)(gao)(gao)出(chu)30-50倍。（8）生理惰性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)無毒，無味(wei)，無嗅，與人體(ti)組織(zhi)不(bu)粘連，具有(you)抗凝血作(zuo)用(yong)，對(dui)肌體(ti)組織(zhi)的(de)(de)(de)反(fan)應性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)非(fei)常少。特別適合(he)作(zuo)為醫用(yong)材料。

硅橡膠的用量

據中國(guo)汽(qi)車(che)工業(ye)協會統計，2012年(nian)，汽(qi)車(che)產(chan)(chan)銷(xiao)分別達到1927.18萬(wan)輛(liang)和1930.64萬(wan)輛(liang)，同(tong)比分別增(zeng)長4.63%和4.33%，汽(qi)車(che)工業(ye)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)用(yong)(yong)量約(yue)達2.0萬(wan)t。根據觀(guan)研天(tian)下的(de)(de)(de)新研究，增(zeng)加有(you)機(ji)硅(gui)材(cai)料(liao)在汽(qi)車(che)零部(bu)件方(fang)面的(de)(de)(de)用(yong)(yong)量，可以(yi)大(da)幅度(du)提(ti)高汽(qi)車(che)的(de)(de)(de)安全性能，因此，汽(qi)車(che)產(chan)(chan)量和單車(che)用(yong)(yong)量水平的(de)(de)(de)提(ti)高都將(jiang)推動汽(qi)車(che)工業(ye)對(dui)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)需(xu)求(qiu)的(de)(de)(de)增(zeng)加。國(guo)家(jia)鼓(gu)勵自(zi)(zi)(zi)主(zhu)品(pin)(pin)(pin)牌(pai)(pai)的(de)(de)(de)汽(qi)車(che)發展，關(guan)鍵汽(qi)車(che)零部(bu)件實(shi)現自(zi)(zi)(zi)主(zhu)化，《2012年(nian)度(du)黨政機(ji)關(guan)公務用(yong)(yong)車(che)選(xuan)用(yong)(yong)車(che)型(xing)目(mu)錄（征(zheng)求(qiu)意(yi)見稿(gao)）》為(wei)自(zi)(zi)(zi)主(zhu)品(pin)(pin)(pin)牌(pai)(pai)擴大(da)在政府(fu)采購的(de)(de)(de)市場份額(e)，為(wei)改(gai)變目(mu)前(qian)國(guo)內政府(fu)采購以(yi)合資品(pin)(pin)(pin)牌(pai)(pai)產(chan)(chan)品(pin)(pin)(pin)為(wei)主(zhu)的(de)(de)(de)局面提(ti)供(gong)了(le)保障。促進(jin)自(zi)(zi)(zi)主(zhu)品(pin)(pin)(pin)牌(pai)(pai)發展，國(guo)產(chan)(chan)汽(qi)車(che)業(ye)的(de)(de)(de)繁榮將(jiang)為(wei)汽(qi)車(che)膠(jiao)的(de)(de)(de)應用(yong)(yong)提(ti)供(gong)有(you)力保障。預(yu)測未來(lai)3年(nian)，我國(guo)室(shi)溫硫化硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)在汽(qi)車(che)行業(ye)將(jiang)以(yi)年(nian)均(jun)20%增(zeng)長。

此(ci)外(wai)，硅橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)是重要的(de)非石(shi)(shi)油(you)基(ji)合(he)成橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)，約(yue)占非石(shi)(shi)油(you)基(ji)合(he)成橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)消(xiao)(xiao)費量(liang)的(de)98%。但(dan)因為(wei)石(shi)(shi)油(you)價格的(de)大(da)幅上(shang)漲，同(tong)時我國(guo)(guo)在硅橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)關鍵原料有(you)機(ji)(ji)硅單體(ti)的(de)生產(chan)技術(shu)方(fang)面取得突破，有(you)機(ji)(ji)硅單體(ti)的(de)生產(chan)技術(shu)在2005年前被(bei)幾家跨(kua)國(guo)(guo)公司壟斷，但(dan)目前我國(guo)(guo)已發展(zhan)成為(wei)全球有(you)機(ji)(ji)硅單體(ti)第1大(da)國(guo)(guo)，這2個(ge)方(fang)面原因使硅橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)價格從2011年起開(kai)始低于石(shi)(shi)油(you)基(ji)合(he)成橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)，僅約(yue)為(wei)大(da)宗石(shi)(shi)油(you)基(ji)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)80%～90%，成為(wei)廉價的(de)合(he)成橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)，并開(kai)始大(da)規模替代石(shi)(shi)油(you)基(ji)合(he)成橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)。這將(jiang)極大(da)拓展(zhan)有(you)機(ji)(ji)硅產(chan)業的(de)市場空間，同(tong)時將(jiang)帶動硅油(you)、硅烷偶聯劑(ji)和硅樹脂等其他有(you)機(ji)(ji)硅產(chan)品的(de)消(xiao)(xiao)費。