硅橡膠是(shi)指主鏈由硅(gui)和氧原子(zi)交替(ti)構(gou)成，硅(gui)原子(zi)上(shang)通常連有兩個有機基團的(de)(de)(de)(de)橡(xiang)膠。普通的(de)(de)(de)(de)硅(gui)橡(xiang)膠主要由含甲基和少(shao)量乙(yi)烯基的(de)(de)(de)(de)硅(gui)氧鏈節(jie)組(zu)成。苯基的(de)(de)(de)(de)引(yin)入可(ke)提高(gao)硅(gui)橡(xiang)膠的(de)(de)(de)(de)耐(nai)(nai)高(gao)、低溫(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能，三氟丙基及(ji)氰(qing)基的(de)(de)(de)(de)引(yin)入則可(ke)提高(gao)硅(gui)橡(xiang)膠的(de)(de)(de)(de)耐(nai)(nai)溫(wen)(wen)及(ji)耐(nai)(nai)油(you)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能。硅(gui)橡(xiang)膠耐(nai)(nai)低溫(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能良好(hao)(hao)，一般(ban)在(zai)(zai)-55℃下仍(reng)能工作。引(yin)入苯基后(hou)，可(ke)達-73℃。硅(gui)橡(xiang)膠的(de)(de)(de)(de)耐(nai)(nai)熱性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能也(ye)很突出，在(zai)(zai)180℃下可(ke)長期工作，稍高(gao)于(yu)200℃也(ye)能承受數周或(huo)更長時間仍(reng)有彈性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)，瞬時可(ke)耐(nai)(nai)300℃以上(shang)的(de)(de)(de)(de)高(gao)溫(wen)(wen)。硅(gui)橡(xiang)膠的(de)(de)(de)(de)透氣性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)好(hao)(hao)，氧氣透過(guo)率(lv)在(zai)(zai)合(he)成聚合(he)物中(zhong)是(shi)較高(gao)的(de)(de)(de)(de)。此外，硅(gui)橡(xiang)膠還具有生(sheng)理惰性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)、不會導致凝血的(de)(de)(de)(de)突出特性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)，因此在(zai)(zai)醫用領域(yu)應用廣泛。

主要品種

硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)分(fen)(fen)(fen)類的(de)(de)(de)方法(fa)很(hen)多，通常按(an)固(gu)化(hua)前的(de)(de)(de)形態分(fen)(fen)(fen)為(wei)固(gu)體(ti)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)和液體(ti)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)；按(an)硫化(hua)溫(wen)度分(fen)(fen)(fen)為(wei)室溫(wen)硫化(hua)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)，高(gao)(gao)溫(wen)硫化(hua)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)；按(an)所用單體(ti)的(de)(de)(de)不(bu)同(tong)，可分(fen)(fen)(fen)為(wei)甲基乙烯基硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)，甲基苯(ben)基乙烯基硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)、氟硅(gui)(gui)，腈(jing)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)等；按(an)性能和用途的(de)(de)(de)不(bu)同(tong)又可分(fen)(fen)(fen)為(wei)通用型(xing)、超耐低溫(wen)型(xing)、超耐高(gao)(gao)溫(wen)型(xing)、高(gao)(gao)強力(li)型(xing)、耐油型(xing)、醫用型(xing)等等。

發展史

硅(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)早期是由(you)美國(guo)以(yi)三氯化鐵為催化劑合成的(de)(de)。1945年，硅(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)產品問世。1948年，采用(yong)高(gao)比表面(mian)積(ji)的(de)(de)氣相(xiang)法(fa)白(bai)炭黑補強的(de)(de)硅(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)研(yan)制(zhi)成功，使硅(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)的(de)(de)性能躍升到實用(yong)階段，奠(dian)定(ding)了(le)現代(dai)硅(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)生產技術的(de)(de)基礎。從二甲(jia)基二氯硅(gui)(gui)烷合成開始(shi)生產硅(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)的(de)(de)國(guo)家有美國(guo)。俄羅斯、德國(guo)、日本、韓國(guo)和(he)中國(guo)等。中國(guo)硅(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)的(de)(de)工(gong)業(ye)化研(yan)究始(shi)于1957年，多家研(yan)究所和(he)企業(ye)陸(lu)續(xu)開發(fa)出各種硅(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)。到2003年底，中國(guo)硅(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)生產能力(li)為135千(qian)噸(dun)(dun)，其中高(gao)溫膠(jiao)(jiao)100千(qian)噸(dun)(dun)。

高溫硫化硅橡膠

高(gao)溫(wen)硫化(hua)硅橡膠是(shi)指(zhi)聚(ju)硅氧烷(wan)變(bian)成(cheng)彈性體的過程是(shi)經過高(gao)溫(wen)（110-170℃）硫化(hua)成(cheng)型的。它主(zhu)要(yao)以高(gao)分子量的聚(ju)甲基乙烯基硅氧烷(wan)為生(sheng)膠，混入(ru)補(bu)強(qiang)填料(liao)、硫化(hua)劑(ji)等，在加(jia)熱加(jia)壓下硫化(hua)成(cheng)彈性體。硅橡膠的補(bu)強(qiang)主(zhu)要(yao)是(shi)各(ge)種(zhong)類型的白炭黑，可使硫化(hua)膠的強(qiang)度增加(jia)數十(shi)倍。有(you)時(shi)為了降低(di)成(cheng)本(ben)或(huo)改善(shan)膠料(liao)性能及賦予(yu)硫化(hua)膠各(ge)種(zhong)特殊(shu)的性能，也加(jia)入(ru)相應(ying)的各(ge)種(zhong)添(tian)加(jia)劑(ji)。硫化(hua)劑(ji)是(shi)各(ge)種(zhong)有(you)機過氧化(hua)物(wu)或(huo)加(jia)成(cheng)反應(ying)催化(hua)劑(ji)。

加工成型方法(fa)如圖所示。一次硫(liu)化的(de)目(mu)的(de)是進(jin)(jin)行高分子(zi)鏈的(de)交聯反應；二次硫(liu)化的(de)目(mu)的(de)是進(jin)(jin)行補充交聯、驅除硫(liu)化劑分解(jie)產物和(he)其他揮(hui)發性化合(he)物以穩定硫(liu)化膠的(de)各項性能(neng)。常用的(de)設備(bei)有開放式煉膠機(ji)(ji)、捏(nie)合(he)機(ji)(ji)及真(zhen)空密煉機(ji)(ji)。

主要性能

（1）高(gao)(gao)溫(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)顯著的(de)(de)(de)(de)特征(zheng)是高(gao)(gao)溫(wen)穩(wen)定性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)，雖然常溫(wen)下(xia)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)(de)強度僅是天然橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)或某些(xie)合成(cheng)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)(de)一(yi)半(ban)，但在(zai)(zai)200℃以上的(de)(de)(de)(de)高(gao)(gao)溫(wen)環境下(xia)，硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)仍能(neng)(neng)(neng)(neng)保持一(yi)定的(de)(de)(de)(de)柔韌(ren)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)、回彈性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)和(he)表(biao)面(mian)硬度，且(qie)力學(xue)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)無(wu)明顯變化。（2）低(di)溫(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)(de)玻璃化溫(wen)度一(yi)般(ban)為(wei)-70~-50℃，特殊配方可(ke)達-100℃，表(biao)明其低(di)溫(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)優異。這(zhe)對(dui)(dui)航(hang)空(kong)(kong)、宇航(hang)工(gong)業的(de)(de)(de)(de)意(yi)義(yi)重大。（3）耐(nai)(nai)候性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)中Si-O-Si鍵對(dui)(dui)氧(yang)、臭氧(yang)及紫(zi)外線(xian)等十(shi)分穩(wen)定，在(zai)(zai)不加(jia)任(ren)何添加(jia)劑的(de)(de)(de)(de)情(qing)況(kuang)下(xia)，就具有(you)優良(liang)的(de)(de)(de)(de)耐(nai)(nai)候性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)。（4）電(dian)氣(qi)(qi)(qi)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)具有(you)優異的(de)(de)(de)(de)絕緣性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)，耐(nai)(nai)電(dian)暈性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)和(he)耐(nai)(nai)電(dian)弧性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)也非常好。（5）物(wu)理機械(xie)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)常溫(wen)下(xia)的(de)(de)(de)(de)物(wu)理機械(xie)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)比通(tong)用(yong)(yong)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)差，但在(zai)(zai)150℃的(de)(de)(de)(de)高(gao)(gao)溫(wen)和(he)-50℃的(de)(de)(de)(de)低(di)溫(wen)下(xia)，其物(wu)理機械(xie)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)優于通(tong)用(yong)(yong)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)。（6）耐(nai)(nai)油及化學(xue)試劑性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)。普通(tong)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)具有(you)中等的(de)(de)(de)(de)耐(nai)(nai)油、耐(nai)(nai)溶劑性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)。（7）氣(qi)(qi)(qi)體透過性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)。室溫(wen)下(xia)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)對(dui)(dui)空(kong)(kong)氣(qi)(qi)(qi)、氮、氧(yang)、二氧(yang)化碳等氣(qi)(qi)(qi)體的(de)(de)(de)(de)透氣(qi)(qi)(qi)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)比天然橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)高(gao)(gao)出30-50倍。（8）生理惰(duo)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)無(wu)毒，無(wu)味，無(wu)嗅，與人體組織不粘連，具有(you)抗凝血作(zuo)用(yong)(yong)，對(dui)(dui)肌體組織的(de)(de)(de)(de)反應性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)非常少。特別適合作(zuo)為(wei)醫用(yong)(yong)材料(liao)。

硅橡膠的用量

據中國(guo)(guo)汽(qi)(qi)(qi)車(che)工(gong)業(ye)(ye)(ye)協會統計，2012年(nian)(nian)，汽(qi)(qi)(qi)車(che)產銷分(fen)別達到1927.18萬(wan)輛(liang)和1930.64萬(wan)輛(liang)，同比分(fen)別增(zeng)(zeng)長4.63%和4.33%，汽(qi)(qi)(qi)車(che)工(gong)業(ye)(ye)(ye)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)的(de)(de)用量(liang)(liang)約(yue)達2.0萬(wan)t。根據觀研(yan)(yan)天(tian)下(xia)的(de)(de)新研(yan)(yan)究，增(zeng)(zeng)加有機硅(gui)材料(liao)在(zai)汽(qi)(qi)(qi)車(che)零部(bu)件(jian)方(fang)面的(de)(de)用量(liang)(liang)，可以大幅度提(ti)高汽(qi)(qi)(qi)車(che)的(de)(de)安全性能，因此，汽(qi)(qi)(qi)車(che)產量(liang)(liang)和單車(che)用量(liang)(liang)水平的(de)(de)提(ti)高都將(jiang)推動汽(qi)(qi)(qi)車(che)工(gong)業(ye)(ye)(ye)對(dui)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)需求的(de)(de)增(zeng)(zeng)加。國(guo)(guo)家鼓勵自(zi)主(zhu)品(pin)牌的(de)(de)汽(qi)(qi)(qi)車(che)發(fa)展，關(guan)鍵汽(qi)(qi)(qi)車(che)零部(bu)件(jian)實(shi)現自(zi)主(zhu)化，《2012年(nian)(nian)度黨政(zheng)機關(guan)公務用車(che)選用車(che)型(xing)目(mu)錄（征求意見稿）》為(wei)自(zi)主(zhu)品(pin)牌擴(kuo)大在(zai)政(zheng)府采(cai)購的(de)(de)市場(chang)份額，為(wei)改(gai)變目(mu)前國(guo)(guo)內政(zheng)府采(cai)購以合資品(pin)牌產品(pin)為(wei)主(zhu)的(de)(de)局面提(ti)供(gong)(gong)了保(bao)障(zhang)。促進自(zi)主(zhu)品(pin)牌發(fa)展，國(guo)(guo)產汽(qi)(qi)(qi)車(che)業(ye)(ye)(ye)的(de)(de)繁榮(rong)將(jiang)為(wei)汽(qi)(qi)(qi)車(che)膠(jiao)的(de)(de)應用提(ti)供(gong)(gong)有力保(bao)障(zhang)。預測未來3年(nian)(nian)，我國(guo)(guo)室溫(wen)硫化硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)在(zai)汽(qi)(qi)(qi)車(che)行業(ye)(ye)(ye)將(jiang)以年(nian)(nian)均(jun)20%增(zeng)(zeng)長。

此外，硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)是重要(yao)的(de)非石(shi)(shi)油(you)(you)基(ji)(ji)合(he)(he)成(cheng)(cheng)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)，約占(zhan)非石(shi)(shi)油(you)(you)基(ji)(ji)合(he)(he)成(cheng)(cheng)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)消(xiao)費量(liang)的(de)98%。但因為石(shi)(shi)油(you)(you)價(jia)格的(de)大(da)(da)(da)幅上漲，同時我國(guo)在(zai)(zai)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)關(guan)鍵原料有機硅(gui)(gui)單(dan)體的(de)生產技術方面取得突(tu)破(po)，有機硅(gui)(gui)單(dan)體的(de)生產技術在(zai)(zai)2005年前(qian)被幾(ji)家跨國(guo)公司壟斷，但目前(qian)我國(guo)已發展(zhan)成(cheng)(cheng)為全(quan)球(qiu)有機硅(gui)(gui)單(dan)體第1大(da)(da)(da)國(guo)，這2個方面原因使硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)價(jia)格從(cong)2011年起開(kai)始低于石(shi)(shi)油(you)(you)基(ji)(ji)合(he)(he)成(cheng)(cheng)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)，僅約為大(da)(da)(da)宗石(shi)(shi)油(you)(you)基(ji)(ji)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)80%～90%，成(cheng)(cheng)為廉(lian)價(jia)的(de)合(he)(he)成(cheng)(cheng)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)，并開(kai)始大(da)(da)(da)規模替(ti)代石(shi)(shi)油(you)(you)基(ji)(ji)合(he)(he)成(cheng)(cheng)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)。這將(jiang)極大(da)(da)(da)拓(tuo)展(zhan)有機硅(gui)(gui)產業(ye)的(de)市場空間，同時將(jiang)帶動硅(gui)(gui)油(you)(you)、硅(gui)(gui)烷偶聯劑和硅(gui)(gui)樹脂(zhi)等其他有機硅(gui)(gui)產品的(de)消(xiao)費。