硅橡膠是(shi)指主鏈由硅(gui)(gui)(gui)和(he)(he)氧原子(zi)(zi)交替構成，硅(gui)(gui)(gui)原子(zi)(zi)上通常連有(you)(you)兩個(ge)有(you)(you)機基(ji)團的(de)(de)(de)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)。普通的(de)(de)(de)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)主要由含甲(jia)基(ji)和(he)(he)少量乙烯基(ji)的(de)(de)(de)硅(gui)(gui)(gui)氧鏈節(jie)組成。苯基(ji)的(de)(de)(de)引入(ru)可(ke)提(ti)高(gao)(gao)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)耐高(gao)(gao)、低溫(wen)性(xing)(xing)(xing)能(neng)，三氟丙基(ji)及氰基(ji)的(de)(de)(de)引入(ru)則可(ke)提(ti)高(gao)(gao)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)耐溫(wen)及耐油性(xing)(xing)(xing)能(neng)。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)耐低溫(wen)性(xing)(xing)(xing)能(neng)良好(hao)，一般在(zai)-55℃下仍(reng)能(neng)工作(zuo)。引入(ru)苯基(ji)后，可(ke)達(da)-73℃。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)耐熱性(xing)(xing)(xing)能(neng)也很(hen)突(tu)出，在(zai)180℃下可(ke)長期工作(zuo)，稍高(gao)(gao)于(yu)200℃也能(neng)承受數周或更長時間仍(reng)有(you)(you)彈性(xing)(xing)(xing)，瞬時可(ke)耐300℃以上的(de)(de)(de)高(gao)(gao)溫(wen)。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)透氣性(xing)(xing)(xing)好(hao)，氧氣透過率在(zai)合(he)成聚合(he)物中(zhong)是(shi)較高(gao)(gao)的(de)(de)(de)。此外，硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)還具有(you)(you)生理惰(duo)性(xing)(xing)(xing)、不會導致凝(ning)血的(de)(de)(de)突(tu)出特(te)性(xing)(xing)(xing)，因(yin)此在(zai)醫用領域應用廣泛。

主要品種

硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠分(fen)類的(de)方法(fa)很多，通(tong)常按(an)(an)固化(hua)前的(de)形態分(fen)為固體(ti)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠和液體(ti)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠；按(an)(an)硫化(hua)溫(wen)度分(fen)為室(shi)溫(wen)硫化(hua)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠，高溫(wen)硫化(hua)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠；按(an)(an)所用(yong)單體(ti)的(de)不(bu)同(tong)，可(ke)分(fen)為甲(jia)基(ji)(ji)乙烯基(ji)(ji)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠，甲(jia)基(ji)(ji)苯(ben)基(ji)(ji)乙烯基(ji)(ji)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠、氟硅(gui)，腈硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠等；按(an)(an)性能和用(yong)途的(de)不(bu)同(tong)又可(ke)分(fen)為通(tong)用(yong)型(xing)、超耐(nai)低溫(wen)型(xing)、超耐(nai)高溫(wen)型(xing)、高強力型(xing)、耐(nai)油型(xing)、醫(yi)用(yong)型(xing)等等。

發展史

硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)早期是由美(mei)國(guo)(guo)以三氯(lv)化鐵(tie)為催化劑(ji)合成的(de)(de)。1945年(nian)，硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)產品問世。1948年(nian)，采用高比表面積的(de)(de)氣相(xiang)法(fa)白炭黑補強的(de)(de)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)研制成功(gong)，使硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)性能躍升到實(shi)用階段(duan)，奠(dian)定了現代(dai)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)生產技(ji)術的(de)(de)基礎。從二甲基二氯(lv)硅(gui)烷合成開(kai)始生產硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)國(guo)(guo)家有美(mei)國(guo)(guo)。俄羅(luo)斯、德(de)國(guo)(guo)、日本、韓國(guo)(guo)和中國(guo)(guo)等。中國(guo)(guo)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)工業(ye)化研究(jiu)(jiu)始于1957年(nian)，多家研究(jiu)(jiu)所和企業(ye)陸續開(kai)發出各種(zhong)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)。到2003年(nian)底(di)，中國(guo)(guo)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)生產能力為135千(qian)噸，其(qi)中高溫(wen)膠(jiao)100千(qian)噸。

高溫硫化硅橡膠

高(gao)(gao)溫(wen)(wen)硫化硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)是(shi)指聚硅(gui)氧烷(wan)變成(cheng)彈性體的(de)過程是(shi)經過高(gao)(gao)溫(wen)(wen)（110-170℃）硫化成(cheng)型(xing)的(de)。它主要(yao)以高(gao)(gao)分(fen)子量的(de)聚甲(jia)基(ji)乙烯基(ji)硅(gui)氧烷(wan)為生膠(jiao)(jiao)，混入(ru)補強填料(liao)、硫化劑(ji)等，在加(jia)熱加(jia)壓下硫化成(cheng)彈性體。硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)的(de)補強主要(yao)是(shi)各種(zhong)類(lei)型(xing)的(de)白炭黑，可使硫化膠(jiao)(jiao)的(de)強度增(zeng)加(jia)數(shu)十倍(bei)。有時為了降低成(cheng)本或改善(shan)膠(jiao)(jiao)料(liao)性能及(ji)賦予硫化膠(jiao)(jiao)各種(zhong)特殊的(de)性能，也加(jia)入(ru)相應的(de)各種(zhong)添加(jia)劑(ji)。硫化劑(ji)是(shi)各種(zhong)有機過氧化物或加(jia)成(cheng)反(fan)應催(cui)化劑(ji)。

加工成型方(fang)法(fa)如圖(tu)所示。一次硫(liu)(liu)(liu)化的(de)目的(de)是(shi)進行高分(fen)子鏈的(de)交(jiao)聯反(fan)應；二次硫(liu)(liu)(liu)化的(de)目的(de)是(shi)進行補充交(jiao)聯、驅除硫(liu)(liu)(liu)化劑分(fen)解產物和其(qi)他揮(hui)發性化合物以(yi)穩定硫(liu)(liu)(liu)化膠(jiao)(jiao)的(de)各項性能。常用的(de)設備有(you)開放式煉(lian)膠(jiao)(jiao)機(ji)、捏合機(ji)及真空密煉(lian)機(ji)。

主要性能

（1）高溫(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)顯著(zhu)的(de)(de)(de)特征是高溫(wen)(wen)穩(wen)定性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)，雖然常(chang)溫(wen)(wen)下(xia)硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)強度僅是天然橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)或某些合成橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)一(yi)半，但在200℃以上的(de)(de)(de)高溫(wen)(wen)環境(jing)下(xia)，硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)仍能(neng)(neng)保持一(yi)定的(de)(de)(de)柔韌性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)、回(hui)彈性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)和表面硬度，且力學(xue)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)無明顯變化(hua)(hua)。（2）低(di)溫(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)玻璃化(hua)(hua)溫(wen)(wen)度一(yi)般為-70~-50℃，特殊(shu)配方可(ke)達-100℃，表明其(qi)低(di)溫(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)優(you)異(yi)。這(zhe)對航(hang)空、宇航(hang)工業的(de)(de)(de)意義重大。（3）耐候性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)中Si-O-Si鍵對氧、臭氧及(ji)紫外線等(deng)(deng)十分穩(wen)定，在不加任何添加劑的(de)(de)(de)情況下(xia)，就(jiu)具有(you)優(you)良的(de)(de)(de)耐候性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)。（4）電(dian)氣(qi)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)具有(you)優(you)異(yi)的(de)(de)(de)絕緣(yuan)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)，耐電(dian)暈性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)和耐電(dian)弧性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)也非常(chang)好。（5）物理(li)(li)機械(xie)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)常(chang)溫(wen)(wen)下(xia)的(de)(de)(de)物理(li)(li)機械(xie)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)比通(tong)用(yong)(yong)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)差，但在150℃的(de)(de)(de)高溫(wen)(wen)和-50℃的(de)(de)(de)低(di)溫(wen)(wen)下(xia)，其(qi)物理(li)(li)機械(xie)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)優(you)于通(tong)用(yong)(yong)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)。（6）耐油及(ji)化(hua)(hua)學(xue)試劑性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)。普通(tong)硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)具有(you)中等(deng)(deng)的(de)(de)(de)耐油、耐溶劑性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。（7）氣(qi)體透(tou)過(guo)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。室溫(wen)(wen)下(xia)硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)對空氣(qi)、氮、氧、二氧化(hua)(hua)碳等(deng)(deng)氣(qi)體的(de)(de)(de)透(tou)氣(qi)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)比天然橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)高出30-50倍。（8）生理(li)(li)惰性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)。硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)無毒，無味，無嗅，與人(ren)體組織不粘連，具有(you)抗凝(ning)血作用(yong)(yong)，對肌(ji)體組織的(de)(de)(de)反應性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)非常(chang)少(shao)。特別適合作為醫用(yong)(yong)材料。

硅橡膠的用量

據(ju)中(zhong)國汽(qi)車(che)(che)工業協會統計(ji)，2012年，汽(qi)車(che)(che)產(chan)銷分別(bie)達到(dao)1927.18萬(wan)(wan)(wan)輛和(he)1930.64萬(wan)(wan)(wan)輛，同比(bi)分別(bie)增(zeng)(zeng)長4.63%和(he)4.33%，汽(qi)車(che)(che)工業硅(gui)橡膠的(de)(de)用量約達2.0萬(wan)(wan)(wan)t。根據(ju)觀研(yan)天下的(de)(de)新研(yan)究，增(zeng)(zeng)加有(you)機硅(gui)材料在汽(qi)車(che)(che)零部件方面的(de)(de)用量，可以(yi)大(da)幅度提高(gao)汽(qi)車(che)(che)的(de)(de)安(an)全(quan)性能，因此，汽(qi)車(che)(che)產(chan)量和(he)單車(che)(che)用量水平的(de)(de)提高(gao)都將推動(dong)汽(qi)車(che)(che)工業對硅(gui)橡膠需(xu)求的(de)(de)增(zeng)(zeng)加。國家(jia)鼓勵自(zi)(zi)主(zhu)品牌(pai)的(de)(de)汽(qi)車(che)(che)發(fa)(fa)展，關(guan)鍵汽(qi)車(che)(che)零部件實(shi)現自(zi)(zi)主(zhu)化，《2012年度黨(dang)政(zheng)機關(guan)公務用車(che)(che)選用車(che)(che)型目錄(lu)（征求意見稿）》為(wei)(wei)自(zi)(zi)主(zhu)品牌(pai)擴(kuo)大(da)在政(zheng)府采(cai)購(gou)的(de)(de)市場份額，為(wei)(wei)改變目前國內政(zheng)府采(cai)購(gou)以(yi)合資品牌(pai)產(chan)品為(wei)(wei)主(zhu)的(de)(de)局面提供了保(bao)障(zhang)。促(cu)進自(zi)(zi)主(zhu)品牌(pai)發(fa)(fa)展，國產(chan)汽(qi)車(che)(che)業的(de)(de)繁榮將為(wei)(wei)汽(qi)車(che)(che)膠的(de)(de)應用提供有(you)力保(bao)障(zhang)。預測未來3年，我國室溫硫化硅(gui)橡膠在汽(qi)車(che)(che)行(xing)業將以(yi)年均20%增(zeng)(zeng)長。

此外，硅橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)是重要的(de)(de)非(fei)石(shi)(shi)油(you)基合成(cheng)(cheng)(cheng)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)，約(yue)占非(fei)石(shi)(shi)油(you)基合成(cheng)(cheng)(cheng)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)消費(fei)量的(de)(de)98%。但(dan)因為(wei)石(shi)(shi)油(you)價格的(de)(de)大幅上漲，同時(shi)我國(guo)在硅橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)關鍵(jian)原(yuan)料有機(ji)硅單體的(de)(de)生(sheng)產(chan)技術(shu)方(fang)面取(qu)得突破，有機(ji)硅單體的(de)(de)生(sheng)產(chan)技術(shu)在2005年前被幾家跨(kua)國(guo)公司壟斷，但(dan)目(mu)前我國(guo)已發展成(cheng)(cheng)(cheng)為(wei)全球有機(ji)硅單體第1大國(guo)，這2個(ge)方(fang)面原(yuan)因使硅橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)價格從2011年起開始低(di)于石(shi)(shi)油(you)基合成(cheng)(cheng)(cheng)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)，僅約(yue)為(wei)大宗石(shi)(shi)油(you)基橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)80%～90%，成(cheng)(cheng)(cheng)為(wei)廉(lian)價的(de)(de)合成(cheng)(cheng)(cheng)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)，并開始大規模(mo)替代石(shi)(shi)油(you)基合成(cheng)(cheng)(cheng)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)。這將極大拓展有機(ji)硅產(chan)業(ye)的(de)(de)市場空間，同時(shi)將帶動硅油(you)、硅烷偶聯劑和(he)硅樹(shu)脂(zhi)等其他有機(ji)硅產(chan)品的(de)(de)消費(fei)。