硅橡膠是指主鏈由硅(gui)(gui)和(he)氧(yang)原子交替構(gou)成，硅(gui)(gui)原子上(shang)通(tong)常連有兩個(ge)有機基(ji)(ji)團的(de)(de)橡(xiang)(xiang)膠。普(pu)通(tong)的(de)(de)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠主要由含(han)甲基(ji)(ji)和(he)少量乙烯基(ji)(ji)的(de)(de)硅(gui)(gui)氧(yang)鏈節(jie)組成。苯(ben)基(ji)(ji)的(de)(de)引入(ru)可(ke)(ke)(ke)提(ti)高(gao)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠的(de)(de)耐(nai)高(gao)、低(di)溫性(xing)(xing)能(neng)，三氟丙基(ji)(ji)及氰基(ji)(ji)的(de)(de)引入(ru)則可(ke)(ke)(ke)提(ti)高(gao)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠的(de)(de)耐(nai)溫及耐(nai)油性(xing)(xing)能(neng)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠耐(nai)低(di)溫性(xing)(xing)能(neng)良好(hao)，一般(ban)在-55℃下仍能(neng)工(gong)作(zuo)。引入(ru)苯(ben)基(ji)(ji)后，可(ke)(ke)(ke)達(da)-73℃。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠的(de)(de)耐(nai)熱(re)性(xing)(xing)能(neng)也很突出，在180℃下可(ke)(ke)(ke)長期工(gong)作(zuo)，稍高(gao)于200℃也能(neng)承受數周或更長時(shi)間仍有彈性(xing)(xing)，瞬時(shi)可(ke)(ke)(ke)耐(nai)300℃以上(shang)的(de)(de)高(gao)溫。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠的(de)(de)透(tou)氣性(xing)(xing)好(hao)，氧(yang)氣透(tou)過率在合(he)(he)成聚合(he)(he)物中是較高(gao)的(de)(de)。此外(wai)，硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠還具有生理惰性(xing)(xing)、不(bu)會(hui)導(dao)致凝血的(de)(de)突出特性(xing)(xing)，因此在醫(yi)用(yong)(yong)領域應用(yong)(yong)廣(guang)泛。

主要品種

硅(gui)(gui)橡膠分(fen)類的(de)(de)(de)方法很多，通(tong)常(chang)按固化前的(de)(de)(de)形態分(fen)為(wei)固體硅(gui)(gui)橡膠和液體硅(gui)(gui)橡膠；按硫(liu)化溫(wen)度分(fen)為(wei)室(shi)溫(wen)硫(liu)化硅(gui)(gui)橡膠，高溫(wen)硫(liu)化硅(gui)(gui)橡膠；按所用單(dan)體的(de)(de)(de)不同，可分(fen)為(wei)甲基(ji)(ji)乙(yi)烯基(ji)(ji)硅(gui)(gui)橡膠，甲基(ji)(ji)苯基(ji)(ji)乙(yi)烯基(ji)(ji)硅(gui)(gui)橡膠、氟硅(gui)(gui)，腈硅(gui)(gui)橡膠等(deng)；按性能(neng)和用途(tu)的(de)(de)(de)不同又可分(fen)為(wei)通(tong)用型(xing)、超耐低溫(wen)型(xing)、超耐高溫(wen)型(xing)、高強力型(xing)、耐油型(xing)、醫(yi)用型(xing)等(deng)等(deng)。

發展史

硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)早(zao)期是由美(mei)國以三氯化鐵為(wei)催(cui)化劑合成(cheng)的(de)。1945年(nian)(nian)，硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)產(chan)品問世(shi)。1948年(nian)(nian)，采(cai)用高比表(biao)面(mian)積的(de)氣相(xiang)法白炭黑補(bu)強(qiang)的(de)硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)研(yan)制成(cheng)功(gong)，使硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)性(xing)能躍(yue)升到(dao)實用階段，奠定了現代硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)生產(chan)技術的(de)基(ji)礎。從(cong)二甲(jia)基(ji)二氯硅(gui)烷(wan)合成(cheng)開始生產(chan)硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)國家(jia)有美(mei)國。俄羅斯、德國、日本(ben)、韓國和中(zhong)(zhong)國等。中(zhong)(zhong)國硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)工(gong)業化研(yan)究始于1957年(nian)(nian)，多家(jia)研(yan)究所和企業陸續開發出各種硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)。到(dao)2003年(nian)(nian)底，中(zhong)(zhong)國硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)生產(chan)能力為(wei)135千噸(dun)，其(qi)中(zhong)(zhong)高溫(wen)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)100千噸(dun)。

高溫硫化硅橡膠

高溫硫化(hua)(hua)(hua)硅橡(xiang)(xiang)膠是(shi)指聚硅氧烷變成彈性(xing)(xing)體(ti)的(de)過程是(shi)經(jing)過高溫（110-170℃）硫化(hua)(hua)(hua)成型(xing)的(de)。它主要(yao)以高分子量的(de)聚甲(jia)基乙烯基硅氧烷為(wei)生膠，混入補強填料、硫化(hua)(hua)(hua)劑(ji)等，在加(jia)熱加(jia)壓(ya)下硫化(hua)(hua)(hua)成彈性(xing)(xing)體(ti)。硅橡(xiang)(xiang)膠的(de)補強主要(yao)是(shi)各(ge)種類型(xing)的(de)白炭(tan)黑，可使硫化(hua)(hua)(hua)膠的(de)強度增(zeng)加(jia)數十倍(bei)。有時為(wei)了降(jiang)低成本(ben)或(huo)改善膠料性(xing)(xing)能及賦予硫化(hua)(hua)(hua)膠各(ge)種特殊(shu)的(de)性(xing)(xing)能，也(ye)加(jia)入相應的(de)各(ge)種添加(jia)劑(ji)。硫化(hua)(hua)(hua)劑(ji)是(shi)各(ge)種有機過氧化(hua)(hua)(hua)物或(huo)加(jia)成反應催化(hua)(hua)(hua)劑(ji)。

加工成型方法如圖所示。一次硫化(hua)(hua)的(de)(de)目的(de)(de)是進(jin)行(xing)高分子鏈的(de)(de)交聯反(fan)應(ying)；二次硫化(hua)(hua)的(de)(de)目的(de)(de)是進(jin)行(xing)補充(chong)交聯、驅除硫化(hua)(hua)劑分解產物和其(qi)他揮發(fa)性(xing)化(hua)(hua)合物以穩定硫化(hua)(hua)膠的(de)(de)各(ge)項性(xing)能。常用的(de)(de)設備有開放(fang)式煉膠機、捏合機及真空密煉機。

主要性能

（1）高溫(wen)(wen)性(xing)能(neng)(neng)。硅(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)顯(xian)著(zhu)的(de)特(te)征是高溫(wen)(wen)穩定(ding)(ding)性(xing)，雖(sui)然常(chang)(chang)(chang)溫(wen)(wen)下(xia)硅(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)強度(du)僅是天(tian)然橡膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)或(huo)某些合成橡膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)一(yi)半，但(dan)在200℃以(yi)上的(de)高溫(wen)(wen)環境(jing)下(xia)，硅(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)仍能(neng)(neng)保持一(yi)定(ding)(ding)的(de)柔韌性(xing)、回(hui)彈性(xing)和表面硬度(du)，且(qie)力學性(xing)能(neng)(neng)無明顯(xian)變(bian)化。（2）低溫(wen)(wen)性(xing)能(neng)(neng)硅(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)玻璃化溫(wen)(wen)度(du)一(yi)般為(wei)-70~-50℃，特(te)殊(shu)配方可達(da)-100℃，表明其(qi)(qi)低溫(wen)(wen)性(xing)能(neng)(neng)優(you)異(yi)。這對航空、宇航工(gong)業的(de)意義重大。（3）耐(nai)(nai)候(hou)性(xing)硅(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)中Si-O-Si鍵對氧(yang)、臭氧(yang)及紫外線等(deng)(deng)十分穩定(ding)(ding)，在不加任何添加劑(ji)(ji)的(de)情況下(xia)，就具有優(you)良的(de)耐(nai)(nai)候(hou)性(xing)。（4）電氣性(xing)能(neng)(neng)。硅(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)具有優(you)異(yi)的(de)絕緣性(xing)能(neng)(neng)，耐(nai)(nai)電暈性(xing)和耐(nai)(nai)電弧性(xing)也非(fei)常(chang)(chang)(chang)好。（5）物(wu)理機(ji)械性(xing)能(neng)(neng)。硅(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)常(chang)(chang)(chang)溫(wen)(wen)下(xia)的(de)物(wu)理機(ji)械性(xing)能(neng)(neng)比(bi)通用橡膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)差，但(dan)在150℃的(de)高溫(wen)(wen)和-50℃的(de)低溫(wen)(wen)下(xia)，其(qi)(qi)物(wu)理機(ji)械性(xing)能(neng)(neng)優(you)于(yu)通用橡膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)。（6）耐(nai)(nai)油(you)及化學試劑(ji)(ji)性(xing)。普通硅(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)具有中等(deng)(deng)的(de)耐(nai)(nai)油(you)、耐(nai)(nai)溶(rong)劑(ji)(ji)性(xing)能(neng)(neng)。（7）氣體(ti)(ti)透(tou)過(guo)性(xing)能(neng)(neng)。室溫(wen)(wen)下(xia)硅(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)對空氣、氮、氧(yang)、二(er)氧(yang)化碳等(deng)(deng)氣體(ti)(ti)的(de)透(tou)氣性(xing)比(bi)天(tian)然橡膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)高出30-50倍。（8）生理惰性(xing)。硅(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)無毒，無味，無嗅，與人體(ti)(ti)組織不粘連，具有抗凝血作用，對肌體(ti)(ti)組織的(de)反(fan)應(ying)性(xing)非(fei)常(chang)(chang)(chang)少。特(te)別適(shi)合作為(wei)醫用材料。

硅橡膠的用量

據中(zhong)國(guo)(guo)汽(qi)車(che)(che)工業(ye)協會統計，2012年(nian)(nian)，汽(qi)車(che)(che)產(chan)(chan)銷分別達到1927.18萬(wan)輛(liang)和(he)1930.64萬(wan)輛(liang)，同比分別增(zeng)(zeng)長4.63%和(he)4.33%，汽(qi)車(che)(che)工業(ye)硅橡(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)用(yong)量(liang)約達2.0萬(wan)t。根(gen)據觀研(yan)天下的(de)(de)(de)新(xin)研(yan)究，增(zeng)(zeng)加(jia)有機硅材料在汽(qi)車(che)(che)零(ling)部(bu)件方面的(de)(de)(de)用(yong)量(liang)，可以(yi)(yi)大幅度(du)提高汽(qi)車(che)(che)的(de)(de)(de)安(an)全(quan)性能，因此(ci)，汽(qi)車(che)(che)產(chan)(chan)量(liang)和(he)單車(che)(che)用(yong)量(liang)水平的(de)(de)(de)提高都將(jiang)推動汽(qi)車(che)(che)工業(ye)對硅橡(xiang)膠(jiao)需求的(de)(de)(de)增(zeng)(zeng)加(jia)。國(guo)(guo)家鼓(gu)勵自主(zhu)品(pin)牌的(de)(de)(de)汽(qi)車(che)(che)發展(zhan)，關鍵汽(qi)車(che)(che)零(ling)部(bu)件實(shi)現自主(zhu)化(hua)，《2012年(nian)(nian)度(du)黨政機關公(gong)務用(yong)車(che)(che)選用(yong)車(che)(che)型目錄（征求意見稿）》為(wei)(wei)自主(zhu)品(pin)牌擴(kuo)大在政府采購的(de)(de)(de)市(shi)場份(fen)額(e)，為(wei)(wei)改(gai)變目前國(guo)(guo)內政府采購以(yi)(yi)合資品(pin)牌產(chan)(chan)品(pin)為(wei)(wei)主(zhu)的(de)(de)(de)局面提供(gong)了保障(zhang)。促進自主(zhu)品(pin)牌發展(zhan)，國(guo)(guo)產(chan)(chan)汽(qi)車(che)(che)業(ye)的(de)(de)(de)繁榮將(jiang)為(wei)(wei)汽(qi)車(che)(che)膠(jiao)的(de)(de)(de)應用(yong)提供(gong)有力(li)保障(zhang)。預測未(wei)來3年(nian)(nian)，我國(guo)(guo)室溫(wen)硫化(hua)硅橡(xiang)膠(jiao)在汽(qi)車(che)(che)行業(ye)將(jiang)以(yi)(yi)年(nian)(nian)均20%增(zeng)(zeng)長。

此外，硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)是(shi)重(zhong)要的非石(shi)(shi)油(you)基(ji)合成橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)，約占非石(shi)(shi)油(you)基(ji)合成橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)消費(fei)量的98%。但因為(wei)石(shi)(shi)油(you)價格(ge)(ge)的大(da)幅上漲，同時我國(guo)在(zai)硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的關鍵原(yuan)(yuan)料(liao)有(you)(you)機硅(gui)(gui)(gui)(gui)單體的生產技術方(fang)面取得突破，有(you)(you)機硅(gui)(gui)(gui)(gui)單體的生產技術在(zai)2005年(nian)前(qian)被幾家跨國(guo)公(gong)司壟斷，但目前(qian)我國(guo)已發(fa)展成為(wei)全球有(you)(you)機硅(gui)(gui)(gui)(gui)單體第1大(da)國(guo)，這2個方(fang)面原(yuan)(yuan)因使硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的價格(ge)(ge)從2011年(nian)起開(kai)始(shi)低于石(shi)(shi)油(you)基(ji)合成橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)，僅約為(wei)大(da)宗石(shi)(shi)油(you)基(ji)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的80%～90%，成為(wei)廉價的合成橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)，并開(kai)始(shi)大(da)規模替代石(shi)(shi)油(you)基(ji)合成橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)。這將(jiang)極大(da)拓展有(you)(you)機硅(gui)(gui)(gui)(gui)產業(ye)的市場空間，同時將(jiang)帶動(dong)硅(gui)(gui)(gui)(gui)油(you)、硅(gui)(gui)(gui)(gui)烷偶聯劑和硅(gui)(gui)(gui)(gui)樹(shu)脂等(deng)其他有(you)(you)機硅(gui)(gui)(gui)(gui)產品的消費(fei)。