硅橡膠是指主鏈(lian)(lian)由硅和氧(yang)原(yuan)子(zi)交替構成，硅原(yuan)子(zi)上通常連有(you)(you)兩(liang)個有(you)(you)機基(ji)團(tuan)的(de)(de)(de)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)。普通的(de)(de)(de)硅橡(xiang)(xiang)膠(jiao)主要(yao)由含甲基(ji)和少量乙烯基(ji)的(de)(de)(de)硅氧(yang)鏈(lian)(lian)節(jie)組成。苯(ben)基(ji)的(de)(de)(de)引入(ru)可(ke)提(ti)高(gao)(gao)硅橡(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)耐高(gao)(gao)、低溫(wen)性(xing)(xing)能(neng)(neng)，三(san)氟丙基(ji)及氰基(ji)的(de)(de)(de)引入(ru)則可(ke)提(ti)高(gao)(gao)硅橡(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)耐溫(wen)及耐油性(xing)(xing)能(neng)(neng)。硅橡(xiang)(xiang)膠(jiao)耐低溫(wen)性(xing)(xing)能(neng)(neng)良好(hao)，一(yi)般在-55℃下仍(reng)能(neng)(neng)工作。引入(ru)苯(ben)基(ji)后，可(ke)達-73℃。硅橡(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)耐熱性(xing)(xing)能(neng)(neng)也很(hen)突(tu)出，在180℃下可(ke)長(chang)(chang)期工作，稍高(gao)(gao)于200℃也能(neng)(neng)承(cheng)受數(shu)周(zhou)或更長(chang)(chang)時(shi)間(jian)仍(reng)有(you)(you)彈性(xing)(xing)，瞬時(shi)可(ke)耐300℃以上的(de)(de)(de)高(gao)(gao)溫(wen)。硅橡(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)透(tou)氣性(xing)(xing)好(hao)，氧(yang)氣透(tou)過率(lv)在合成聚合物中(zhong)是較高(gao)(gao)的(de)(de)(de)。此外，硅橡(xiang)(xiang)膠(jiao)還(huan)具有(you)(you)生理惰性(xing)(xing)、不會(hui)導(dao)致凝血(xue)的(de)(de)(de)突(tu)出特性(xing)(xing)，因此在醫用領域應用廣泛(fan)。

主要品種

硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)分(fen)類的(de)(de)(de)方法很多，通常按(an)固化前的(de)(de)(de)形態分(fen)為(wei)固體(ti)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)和液體(ti)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)；按(an)硫化溫(wen)度分(fen)為(wei)室溫(wen)硫化硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)，高溫(wen)硫化硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)；按(an)所用單(dan)體(ti)的(de)(de)(de)不同，可(ke)分(fen)為(wei)甲基(ji)乙(yi)烯基(ji)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)，甲基(ji)苯基(ji)乙(yi)烯基(ji)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)、氟硅(gui)(gui)(gui)，腈硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)等(deng)；按(an)性能和用途的(de)(de)(de)不同又(you)可(ke)分(fen)為(wei)通用型(xing)、超(chao)耐(nai)低溫(wen)型(xing)、超(chao)耐(nai)高溫(wen)型(xing)、高強力型(xing)、耐(nai)油(you)型(xing)、醫用型(xing)等(deng)等(deng)。

發展史

硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)早期(qi)是由(you)美國(guo)(guo)以三氯(lv)(lv)化鐵(tie)為催化劑(ji)合成(cheng)(cheng)的(de)(de)。1945年(nian)，硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)產(chan)品問世。1948年(nian)，采用(yong)(yong)高比表面(mian)積(ji)的(de)(de)氣相法白炭黑(hei)補強的(de)(de)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)研制成(cheng)(cheng)功(gong)，使硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)性能(neng)躍升到(dao)實(shi)用(yong)(yong)階段，奠定了現代(dai)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)生產(chan)技術的(de)(de)基礎。從二甲基二氯(lv)(lv)硅(gui)烷合成(cheng)(cheng)開始(shi)生產(chan)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)國(guo)(guo)家(jia)有美國(guo)(guo)。俄羅斯(si)、德國(guo)(guo)、日本、韓國(guo)(guo)和中(zhong)國(guo)(guo)等。中(zhong)國(guo)(guo)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)工業(ye)化研究(jiu)始(shi)于1957年(nian)，多家(jia)研究(jiu)所和企業(ye)陸(lu)續開發出各種硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)。到(dao)2003年(nian)底，中(zhong)國(guo)(guo)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)生產(chan)能(neng)力為135千噸，其中(zhong)高溫(wen)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)100千噸。

高溫硫化硅橡膠

高溫硫(liu)化(hua)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠是(shi)(shi)(shi)指聚(ju)硅(gui)(gui)(gui)氧(yang)烷變成彈性體(ti)的(de)(de)(de)(de)過程(cheng)是(shi)(shi)(shi)經過高溫（110-170℃）硫(liu)化(hua)成型的(de)(de)(de)(de)。它主要以高分子量的(de)(de)(de)(de)聚(ju)甲基乙(yi)烯(xi)基硅(gui)(gui)(gui)氧(yang)烷為生膠，混(hun)入(ru)補(bu)強填料、硫(liu)化(hua)劑(ji)等，在(zai)加(jia)(jia)(jia)熱加(jia)(jia)(jia)壓(ya)下硫(liu)化(hua)成彈性體(ti)。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠的(de)(de)(de)(de)補(bu)強主要是(shi)(shi)(shi)各(ge)種(zhong)類(lei)型的(de)(de)(de)(de)白炭(tan)黑，可使硫(liu)化(hua)膠的(de)(de)(de)(de)強度增加(jia)(jia)(jia)數十倍。有(you)時為了降低成本或改善膠料性能及賦予(yu)硫(liu)化(hua)膠各(ge)種(zhong)特殊的(de)(de)(de)(de)性能，也加(jia)(jia)(jia)入(ru)相(xiang)應的(de)(de)(de)(de)各(ge)種(zhong)添(tian)加(jia)(jia)(jia)劑(ji)。硫(liu)化(hua)劑(ji)是(shi)(shi)(shi)各(ge)種(zhong)有(you)機過氧(yang)化(hua)物或加(jia)(jia)(jia)成反應催化(hua)劑(ji)。

加工成型方(fang)法(fa)如圖所示。一次(ci)硫化(hua)的(de)目(mu)的(de)是進(jin)行高分子(zi)鏈的(de)交(jiao)聯(lian)反應；二次(ci)硫化(hua)的(de)目(mu)的(de)是進(jin)行補充(chong)交(jiao)聯(lian)、驅除硫化(hua)劑分解產(chan)物和其他揮發(fa)性化(hua)合物以穩定(ding)硫化(hua)膠的(de)各項(xiang)性能(neng)。常用的(de)設備有(you)開放式煉(lian)膠機(ji)、捏合機(ji)及(ji)真空密(mi)煉(lian)機(ji)。

主要性能

（1）高(gao)溫性(xing)能(neng)(neng)(neng)。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)顯著的(de)(de)(de)(de)特征是高(gao)溫穩(wen)定性(xing)，雖然常(chang)溫下(xia)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)強(qiang)度(du)(du)僅是天然橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)或某(mou)些合成橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)一半(ban)，但在200℃以上的(de)(de)(de)(de)高(gao)溫環境下(xia)，硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)仍能(neng)(neng)(neng)保持一定的(de)(de)(de)(de)柔韌性(xing)、回(hui)彈性(xing)和(he)(he)表面硬度(du)(du)，且力學性(xing)能(neng)(neng)(neng)無明顯變化。（2）低(di)溫性(xing)能(neng)(neng)(neng)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)玻璃化溫度(du)(du)一般為-70~-50℃，特殊配(pei)方可達-100℃，表明其低(di)溫性(xing)能(neng)(neng)(neng)優異。這對(dui)航空、宇航工業的(de)(de)(de)(de)意義重大。（3）耐候性(xing)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)中Si-O-Si鍵對(dui)氧、臭(chou)氧及紫外線(xian)等(deng)十分(fen)穩(wen)定，在不(bu)加(jia)任(ren)何添加(jia)劑(ji)(ji)的(de)(de)(de)(de)情況下(xia)，就具(ju)有(you)優良的(de)(de)(de)(de)耐候性(xing)。（4）電氣(qi)(qi)性(xing)能(neng)(neng)(neng)。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)具(ju)有(you)優異的(de)(de)(de)(de)絕緣性(xing)能(neng)(neng)(neng)，耐電暈性(xing)和(he)(he)耐電弧性(xing)也非常(chang)好(hao)。（5）物理(li)機(ji)械性(xing)能(neng)(neng)(neng)。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)常(chang)溫下(xia)的(de)(de)(de)(de)物理(li)機(ji)械性(xing)能(neng)(neng)(neng)比(bi)通(tong)用橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)差(cha)，但在150℃的(de)(de)(de)(de)高(gao)溫和(he)(he)-50℃的(de)(de)(de)(de)低(di)溫下(xia)，其物理(li)機(ji)械性(xing)能(neng)(neng)(neng)優于通(tong)用橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)。（6）耐油及化學試劑(ji)(ji)性(xing)。普(pu)通(tong)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)具(ju)有(you)中等(deng)的(de)(de)(de)(de)耐油、耐溶劑(ji)(ji)性(xing)能(neng)(neng)(neng)。（7）氣(qi)(qi)體透過性(xing)能(neng)(neng)(neng)。室溫下(xia)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)對(dui)空氣(qi)(qi)、氮、氧、二氧化碳等(deng)氣(qi)(qi)體的(de)(de)(de)(de)透氣(qi)(qi)性(xing)比(bi)天然橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)高(gao)出30-50倍。（8）生理(li)惰性(xing)。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)無毒(du)，無味(wei)，無嗅，與人(ren)體組織不(bu)粘連(lian)，具(ju)有(you)抗凝血作用，對(dui)肌體組織的(de)(de)(de)(de)反應性(xing)非常(chang)少。特別適合作為醫用材(cai)料。

硅橡膠的用量

據中國汽(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)工業(ye)協會統(tong)計(ji)，2012年(nian)，汽(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)產銷分別達到1927.18萬輛(liang)和(he)1930.64萬輛(liang)，同比分別增(zeng)(zeng)長(chang)4.63%和(he)4.33%，汽(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)工業(ye)硅橡(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)用(yong)(yong)量約(yue)達2.0萬t。根據觀研天下的(de)(de)(de)新研究，增(zeng)(zeng)加有機(ji)硅材料在汽(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)零(ling)部件(jian)方(fang)面(mian)的(de)(de)(de)用(yong)(yong)量，可(ke)以(yi)大(da)幅度(du)提高汽(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)的(de)(de)(de)安(an)全性能，因此(ci)，汽(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)產量和(he)單(dan)車(che)(che)用(yong)(yong)量水平的(de)(de)(de)提高都將推動汽(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)工業(ye)對硅橡(xiang)膠(jiao)需求(qiu)的(de)(de)(de)增(zeng)(zeng)加。國家鼓勵自主品牌(pai)的(de)(de)(de)汽(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)發展(zhan)，關鍵汽(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)零(ling)部件(jian)實現(xian)自主化，《2012年(nian)度(du)黨(dang)政機(ji)關公務用(yong)(yong)車(che)(che)選(xuan)用(yong)(yong)車(che)(che)型(xing)目(mu)錄(lu)（征求(qiu)意見稿(gao)）》為自主品牌(pai)擴大(da)在政府采(cai)購(gou)的(de)(de)(de)市場份額，為改變(bian)目(mu)前國內政府采(cai)購(gou)以(yi)合資品牌(pai)產品為主的(de)(de)(de)局面(mian)提供(gong)了保障。促進(jin)自主品牌(pai)發展(zhan)，國產汽(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)業(ye)的(de)(de)(de)繁榮(rong)將為汽(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)膠(jiao)的(de)(de)(de)應用(yong)(yong)提供(gong)有力保障。預(yu)測未來3年(nian)，我國室溫硫(liu)化硅橡(xiang)膠(jiao)在汽(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)行業(ye)將以(yi)年(nian)均20%增(zeng)(zeng)長(chang)。

此外，硅橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)是重要的(de)非石(shi)(shi)油(you)基合(he)(he)(he)成(cheng)(cheng)(cheng)(cheng)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)，約占非石(shi)(shi)油(you)基合(he)(he)(he)成(cheng)(cheng)(cheng)(cheng)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)消(xiao)(xiao)費量的(de)98%。但因為(wei)石(shi)(shi)油(you)價(jia)格(ge)的(de)大幅上漲，同時我(wo)國在硅橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)關鍵原料(liao)有(you)機(ji)(ji)硅單(dan)體(ti)(ti)的(de)生產技(ji)術方面(mian)取得突破，有(you)機(ji)(ji)硅單(dan)體(ti)(ti)的(de)生產技(ji)術在2005年前被幾家(jia)跨國公司壟斷，但目前我(wo)國已(yi)發展成(cheng)(cheng)(cheng)(cheng)為(wei)全球有(you)機(ji)(ji)硅單(dan)體(ti)(ti)第1大國，這2個方面(mian)原因使硅橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)價(jia)格(ge)從2011年起開始(shi)低于石(shi)(shi)油(you)基合(he)(he)(he)成(cheng)(cheng)(cheng)(cheng)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)，僅約為(wei)大宗(zong)石(shi)(shi)油(you)基橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)80%～90%，成(cheng)(cheng)(cheng)(cheng)為(wei)廉價(jia)的(de)合(he)(he)(he)成(cheng)(cheng)(cheng)(cheng)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)，并開始(shi)大規模(mo)替代石(shi)(shi)油(you)基合(he)(he)(he)成(cheng)(cheng)(cheng)(cheng)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)。這將(jiang)極(ji)大拓展有(you)機(ji)(ji)硅產業的(de)市(shi)場空間(jian)，同時將(jiang)帶(dai)動硅油(you)、硅烷偶聯劑和硅樹脂等其他有(you)機(ji)(ji)硅產品的(de)消(xiao)(xiao)費。