硅橡膠是指主鏈由硅(gui)和(he)氧(yang)原子交(jiao)替構成，硅(gui)原子上(shang)通常連有兩個有機基(ji)(ji)團(tuan)的(de)(de)橡膠(jiao)(jiao)。普通的(de)(de)硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)主要由含甲(jia)基(ji)(ji)和(he)少量(liang)乙烯基(ji)(ji)的(de)(de)硅(gui)氧(yang)鏈節組(zu)成。苯基(ji)(ji)的(de)(de)引入(ru)可(ke)提(ti)高(gao)硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)的(de)(de)耐高(gao)、低溫(wen)(wen)性(xing)(xing)能(neng)(neng)，三氟丙基(ji)(ji)及氰基(ji)(ji)的(de)(de)引入(ru)則(ze)可(ke)提(ti)高(gao)硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)的(de)(de)耐溫(wen)(wen)及耐油性(xing)(xing)能(neng)(neng)。硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)耐低溫(wen)(wen)性(xing)(xing)能(neng)(neng)良好(hao)，一般(ban)在(zai)-55℃下(xia)仍能(neng)(neng)工(gong)作。引入(ru)苯基(ji)(ji)后，可(ke)達-73℃。硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)的(de)(de)耐熱性(xing)(xing)能(neng)(neng)也很突(tu)出，在(zai)180℃下(xia)可(ke)長期工(gong)作，稍(shao)高(gao)于200℃也能(neng)(neng)承(cheng)受數周或更長時間仍有彈性(xing)(xing)，瞬時可(ke)耐300℃以上(shang)的(de)(de)高(gao)溫(wen)(wen)。硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)的(de)(de)透(tou)(tou)氣性(xing)(xing)好(hao)，氧(yang)氣透(tou)(tou)過率(lv)在(zai)合成聚合物中是較高(gao)的(de)(de)。此外，硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)還具有生理(li)惰性(xing)(xing)、不會(hui)導致(zhi)凝血的(de)(de)突(tu)出特(te)性(xing)(xing)，因此在(zai)醫用領(ling)域應用廣泛。

主要品種

硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)分(fen)類的(de)(de)方法很多，通(tong)常按固化前的(de)(de)形態分(fen)為固體硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)和液體硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)；按硫化溫度分(fen)為室溫硫化硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)，高(gao)(gao)(gao)溫硫化硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)；按所用(yong)(yong)單體的(de)(de)不(bu)(bu)同，可分(fen)為甲基(ji)乙(yi)烯基(ji)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)，甲基(ji)苯基(ji)乙(yi)烯基(ji)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)、氟硅(gui)，腈硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)等(deng)；按性能和用(yong)(yong)途的(de)(de)不(bu)(bu)同又可分(fen)為通(tong)用(yong)(yong)型(xing)、超(chao)(chao)耐(nai)低溫型(xing)、超(chao)(chao)耐(nai)高(gao)(gao)(gao)溫型(xing)、高(gao)(gao)(gao)強力型(xing)、耐(nai)油型(xing)、醫用(yong)(yong)型(xing)等(deng)等(deng)。

發展史

硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠早期是由美國(guo)以三氯(lv)化(hua)鐵為(wei)催化(hua)劑合成(cheng)的(de)(de)(de)。1945年(nian)，硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠產(chan)(chan)品問世(shi)。1948年(nian)，采用高比表(biao)面積(ji)的(de)(de)(de)氣(qi)相法白炭黑(hei)補強(qiang)的(de)(de)(de)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠研制成(cheng)功，使(shi)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠的(de)(de)(de)性能躍(yue)升到實用階(jie)段(duan)，奠定了(le)現代硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠生產(chan)(chan)技術的(de)(de)(de)基礎。從二甲基二氯(lv)硅(gui)(gui)(gui)烷合成(cheng)開始(shi)生產(chan)(chan)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠的(de)(de)(de)國(guo)家(jia)有美國(guo)。俄(e)羅斯(si)、德國(guo)、日本、韓(han)國(guo)和(he)中(zhong)國(guo)等。中(zhong)國(guo)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠的(de)(de)(de)工業(ye)(ye)化(hua)研究始(shi)于1957年(nian)，多(duo)家(jia)研究所(suo)和(he)企業(ye)(ye)陸(lu)續開發(fa)出各種硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠。到2003年(nian)底，中(zhong)國(guo)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠生產(chan)(chan)能力為(wei)135千噸(dun)(dun)，其中(zhong)高溫膠100千噸(dun)(dun)。

高溫硫化硅橡膠

高(gao)溫硫化硅橡膠(jiao)是(shi)指聚硅氧(yang)烷變成(cheng)(cheng)彈性(xing)(xing)體的(de)(de)(de)過(guo)程是(shi)經過(guo)高(gao)溫（110-170℃）硫化成(cheng)(cheng)型的(de)(de)(de)。它主要(yao)以高(gao)分(fen)子量的(de)(de)(de)聚甲基乙烯基硅氧(yang)烷為生(sheng)膠(jiao)，混入(ru)補強填料(liao)、硫化劑等，在加熱(re)加壓下硫化成(cheng)(cheng)彈性(xing)(xing)體。硅橡膠(jiao)的(de)(de)(de)補強主要(yao)是(shi)各種類(lei)型的(de)(de)(de)白炭黑，可使硫化膠(jiao)的(de)(de)(de)強度增加數十倍。有(you)時為了(le)降低成(cheng)(cheng)本或改善膠(jiao)料(liao)性(xing)(xing)能(neng)(neng)及賦予(yu)硫化膠(jiao)各種特殊(shu)的(de)(de)(de)性(xing)(xing)能(neng)(neng)，也加入(ru)相應的(de)(de)(de)各種添(tian)加劑。硫化劑是(shi)各種有(you)機(ji)過(guo)氧(yang)化物或加成(cheng)(cheng)反應催化劑。

加工成(cheng)型方(fang)法如(ru)圖所示。一次(ci)硫(liu)化的(de)目(mu)的(de)是(shi)進(jin)行(xing)(xing)高分(fen)子鏈的(de)交聯(lian)反應(ying)；二次(ci)硫(liu)化的(de)目(mu)的(de)是(shi)進(jin)行(xing)(xing)補充交聯(lian)、驅除(chu)硫(liu)化劑分(fen)解產物和其他揮發性化合物以穩(wen)定(ding)硫(liu)化膠的(de)各項性能。常(chang)用的(de)設備(bei)有開放式煉膠機(ji)、捏合機(ji)及真空密煉機(ji)。

主要性能

（1）高溫(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能。硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)顯著的(de)特(te)征是(shi)高溫(wen)(wen)穩定性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)，雖然(ran)常(chang)溫(wen)(wen)下硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)強度(du)僅是(shi)天然(ran)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)或某(mou)些合成(cheng)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)一半，但在(zai)200℃以上的(de)高溫(wen)(wen)環境下，硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)仍能保持一定的(de)柔韌(ren)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)、回(hui)彈性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)和表(biao)面硬度(du)，且(qie)力學性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能無(wu)(wu)明顯變(bian)化。（2）低溫(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)玻璃化溫(wen)(wen)度(du)一般(ban)為-70~-50℃，特(te)殊配方可達(da)-100℃，表(biao)明其(qi)低溫(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能優(you)(you)異(yi)。這對航(hang)空(kong)、宇航(hang)工(gong)業的(de)意義(yi)重大。（3）耐候性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)中Si-O-Si鍵對氧(yang)、臭氧(yang)及紫外線等十分穩定，在(zai)不(bu)加任何添加劑(ji)的(de)情況下，就(jiu)具有(you)優(you)(you)良的(de)耐候性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)。（4）電氣(qi)(qi)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能。硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)具有(you)優(you)(you)異(yi)的(de)絕緣性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能，耐電暈性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)和耐電弧性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)也非常(chang)好。（5）物(wu)(wu)理(li)機(ji)(ji)械(xie)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能。硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)常(chang)溫(wen)(wen)下的(de)物(wu)(wu)理(li)機(ji)(ji)械(xie)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能比(bi)通用(yong)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)差，但在(zai)150℃的(de)高溫(wen)(wen)和-50℃的(de)低溫(wen)(wen)下，其(qi)物(wu)(wu)理(li)機(ji)(ji)械(xie)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能優(you)(you)于通用(yong)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)。（6）耐油(you)及化學試劑(ji)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)。普通硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)具有(you)中等的(de)耐油(you)、耐溶劑(ji)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能。（7）氣(qi)(qi)體透過(guo)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能。室溫(wen)(wen)下硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)對空(kong)氣(qi)(qi)、氮、氧(yang)、二(er)氧(yang)化碳等氣(qi)(qi)體的(de)透氣(qi)(qi)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)比(bi)天然(ran)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)高出30-50倍。（8）生理(li)惰性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)。硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)無(wu)(wu)毒，無(wu)(wu)味(wei)，無(wu)(wu)嗅，與人體組(zu)織不(bu)粘(zhan)連，具有(you)抗凝血作用(yong)，對肌體組(zu)織的(de)反(fan)應性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)非常(chang)少(shao)。特(te)別適合作為醫用(yong)材料。

硅橡膠的用量

據中國(guo)汽(qi)車(che)(che)工(gong)業(ye)(ye)協會統計，2012年，汽(qi)車(che)(che)產(chan)銷分別(bie)達到(dao)1927.18萬(wan)輛和1930.64萬(wan)輛，同比分別(bie)增(zeng)長(chang)4.63%和4.33%，汽(qi)車(che)(che)工(gong)業(ye)(ye)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)(de)用(yong)(yong)量(liang)約達2.0萬(wan)t。根據觀研天下的(de)(de)(de)(de)新研究，增(zeng)加有(you)機硅(gui)(gui)材料在汽(qi)車(che)(che)零(ling)部件方面(mian)的(de)(de)(de)(de)用(yong)(yong)量(liang)，可以(yi)大(da)幅度提高(gao)(gao)汽(qi)車(che)(che)的(de)(de)(de)(de)安(an)全性(xing)能，因此，汽(qi)車(che)(che)產(chan)量(liang)和單車(che)(che)用(yong)(yong)量(liang)水平的(de)(de)(de)(de)提高(gao)(gao)都將推動汽(qi)車(che)(che)工(gong)業(ye)(ye)對硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)需求的(de)(de)(de)(de)增(zeng)加。國(guo)家鼓勵自主品牌(pai)的(de)(de)(de)(de)汽(qi)車(che)(che)發展，關鍵汽(qi)車(che)(che)零(ling)部件實現(xian)自主化，《2012年度黨政機關公務用(yong)(yong)車(che)(che)選用(yong)(yong)車(che)(che)型(xing)目(mu)錄（征求意見稿）》為自主品牌(pai)擴大(da)在政府(fu)采購的(de)(de)(de)(de)市(shi)場份額，為改變目(mu)前國(guo)內(nei)政府(fu)采購以(yi)合資品牌(pai)產(chan)品為主的(de)(de)(de)(de)局(ju)面(mian)提供了保(bao)障(zhang)。促進自主品牌(pai)發展，國(guo)產(chan)汽(qi)車(che)(che)業(ye)(ye)的(de)(de)(de)(de)繁榮(rong)將為汽(qi)車(che)(che)膠(jiao)的(de)(de)(de)(de)應用(yong)(yong)提供有(you)力保(bao)障(zhang)。預測未來3年，我(wo)國(guo)室溫硫化硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)在汽(qi)車(che)(che)行(xing)業(ye)(ye)將以(yi)年均(jun)20%增(zeng)長(chang)。

此外，硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)是重要的(de)(de)(de)(de)(de)非(fei)石(shi)(shi)(shi)油(you)基(ji)合(he)(he)成(cheng)(cheng)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)，約占非(fei)石(shi)(shi)(shi)油(you)基(ji)合(he)(he)成(cheng)(cheng)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)消費(fei)量的(de)(de)(de)(de)(de)98%。但因(yin)為(wei)(wei)石(shi)(shi)(shi)油(you)價格(ge)的(de)(de)(de)(de)(de)大幅(fu)上漲(zhang)，同(tong)時(shi)我(wo)國在(zai)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)(de)關(guan)鍵原(yuan)料有機硅(gui)(gui)單體(ti)的(de)(de)(de)(de)(de)生產技術(shu)方面(mian)取(qu)得(de)突破(po)，有機硅(gui)(gui)單體(ti)的(de)(de)(de)(de)(de)生產技術(shu)在(zai)2005年前被幾家(jia)跨國公司壟斷(duan)，但目(mu)前我(wo)國已發展(zhan)成(cheng)(cheng)為(wei)(wei)全球有機硅(gui)(gui)單體(ti)第1大國，這2個(ge)方面(mian)原(yuan)因(yin)使硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)(de)價格(ge)從2011年起開(kai)始低于石(shi)(shi)(shi)油(you)基(ji)合(he)(he)成(cheng)(cheng)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)，僅約為(wei)(wei)大宗石(shi)(shi)(shi)油(you)基(ji)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)(de)80%～90%，成(cheng)(cheng)為(wei)(wei)廉價的(de)(de)(de)(de)(de)合(he)(he)成(cheng)(cheng)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)，并(bing)開(kai)始大規模替代石(shi)(shi)(shi)油(you)基(ji)合(he)(he)成(cheng)(cheng)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)。這將極(ji)大拓展(zhan)有機硅(gui)(gui)產業的(de)(de)(de)(de)(de)市(shi)場空間(jian)，同(tong)時(shi)將帶動(dong)硅(gui)(gui)油(you)、硅(gui)(gui)烷偶聯劑和硅(gui)(gui)樹脂等(deng)其他有機硅(gui)(gui)產品的(de)(de)(de)(de)(de)消費(fei)。