硅橡膠是(shi)指主(zhu)鏈由硅和氧(yang)原(yuan)子(zi)交替(ti)構成(cheng)，硅原(yuan)子(zi)上(shang)通(tong)常連有(you)兩(liang)個有(you)機基(ji)團的(de)橡(xiang)膠。普通(tong)的(de)硅橡(xiang)膠主(zhu)要由含甲(jia)基(ji)和少量乙烯基(ji)的(de)硅氧(yang)鏈節組成(cheng)。苯(ben)基(ji)的(de)引入可提(ti)高硅橡(xiang)膠的(de)耐高、低(di)溫(wen)性(xing)能(neng)，三氟(fu)丙基(ji)及氰基(ji)的(de)引入則可提(ti)高硅橡(xiang)膠的(de)耐溫(wen)及耐油性(xing)能(neng)。硅橡(xiang)膠耐低(di)溫(wen)性(xing)能(neng)良(liang)好，一(yi)般(ban)在(zai)(zai)-55℃下仍能(neng)工作(zuo)。引入苯(ben)基(ji)后，可達-73℃。硅橡(xiang)膠的(de)耐熱性(xing)能(neng)也很突出，在(zai)(zai)180℃下可長(chang)期工作(zuo)，稍高于200℃也能(neng)承受數周或(huo)更長(chang)時(shi)間(jian)仍有(you)彈性(xing)，瞬時(shi)可耐300℃以上(shang)的(de)高溫(wen)。硅橡(xiang)膠的(de)透氣性(xing)好，氧(yang)氣透過率在(zai)(zai)合(he)成(cheng)聚合(he)物中是(shi)較高的(de)。此外，硅橡(xiang)膠還具有(you)生理惰性(xing)、不會導致(zhi)凝血(xue)的(de)突出特性(xing)，因此在(zai)(zai)醫(yi)用領(ling)域應用廣泛(fan)。

主要品種

硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)分類的方法(fa)很多，通(tong)常按固化(hua)前(qian)的形態分為(wei)(wei)固體(ti)硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)和(he)液(ye)體(ti)硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)；按硫化(hua)溫(wen)度分為(wei)(wei)室溫(wen)硫化(hua)硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)，高溫(wen)硫化(hua)硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)；按所用(yong)(yong)單體(ti)的不同，可分為(wei)(wei)甲基乙烯基硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)，甲基苯基乙烯基硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)、氟硅(gui)(gui)(gui)(gui)，腈硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)等；按性(xing)能和(he)用(yong)(yong)途的不同又可分為(wei)(wei)通(tong)用(yong)(yong)型、超(chao)耐低溫(wen)型、超(chao)耐高溫(wen)型、高強力型、耐油型、醫用(yong)(yong)型等等。

發展史

硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)早期是由(you)美國(guo)(guo)(guo)以三氯(lv)化鐵為催化劑合成(cheng)的(de)。1945年(nian)(nian)，硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)產品(pin)問世。1948年(nian)(nian)，采用高比表面積的(de)氣相法白炭黑補強(qiang)的(de)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)研制成(cheng)功(gong)，使硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)性能躍升到實用階段，奠定了現代硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)生產技術的(de)基礎。從(cong)二(er)甲基二(er)氯(lv)硅(gui)(gui)烷(wan)合成(cheng)開(kai)始生產硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)國(guo)(guo)(guo)家有(you)美國(guo)(guo)(guo)。俄羅斯(si)、德國(guo)(guo)(guo)、日本、韓國(guo)(guo)(guo)和(he)中國(guo)(guo)(guo)等。中國(guo)(guo)(guo)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)工業(ye)化研究始于(yu)1957年(nian)(nian)，多家研究所和(he)企業(ye)陸續開(kai)發出各種(zhong)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)。到2003年(nian)(nian)底，中國(guo)(guo)(guo)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)生產能力為135千(qian)噸，其中高溫膠(jiao)(jiao)100千(qian)噸。

高溫硫化硅橡膠

高(gao)溫硫(liu)(liu)化硅橡膠(jiao)(jiao)(jiao)是指(zhi)聚硅氧烷變成彈(dan)性(xing)(xing)體(ti)的(de)(de)過程(cheng)是經過高(gao)溫（110-170℃）硫(liu)(liu)化成型(xing)的(de)(de)。它主要以高(gao)分(fen)子量(liang)的(de)(de)聚甲基(ji)乙烯基(ji)硅氧烷為(wei)生膠(jiao)(jiao)(jiao)，混(hun)入(ru)補強填料(liao)、硫(liu)(liu)化劑等，在加熱加壓(ya)下硫(liu)(liu)化成彈(dan)性(xing)(xing)體(ti)。硅橡膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)補強主要是各種類型(xing)的(de)(de)白炭黑，可使硫(liu)(liu)化膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)強度增加數十倍(bei)。有(you)時為(wei)了降低成本或(huo)(huo)改善膠(jiao)(jiao)(jiao)料(liao)性(xing)(xing)能及(ji)賦予硫(liu)(liu)化膠(jiao)(jiao)(jiao)各種特殊(shu)的(de)(de)性(xing)(xing)能，也加入(ru)相應的(de)(de)各種添加劑。硫(liu)(liu)化劑是各種有(you)機過氧化物(wu)或(huo)(huo)加成反應催化劑。

加工成型(xing)方法如圖(tu)所示。一次(ci)硫(liu)化(hua)的(de)目的(de)是進(jin)行(xing)高分子(zi)鏈的(de)交(jiao)聯反應；二(er)次(ci)硫(liu)化(hua)的(de)目的(de)是進(jin)行(xing)補充交(jiao)聯、驅除硫(liu)化(hua)劑分解產物和其他揮發性化(hua)合物以穩定硫(liu)化(hua)膠(jiao)的(de)各項性能。常(chang)用(yong)的(de)設備有開放(fang)式煉(lian)膠(jiao)機(ji)、捏(nie)合機(ji)及(ji)真空(kong)密煉(lian)機(ji)。

主要性能

（1）高(gao)(gao)溫(wen)(wen)性(xing)(xing)能(neng)(neng)。硅橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)顯著的(de)(de)(de)(de)(de)特(te)征是高(gao)(gao)溫(wen)(wen)穩定性(xing)(xing)，雖然常溫(wen)(wen)下(xia)硅橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)(de)強度(du)僅是天然橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)或某些合成橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)(de)一(yi)半，但在200℃以上(shang)的(de)(de)(de)(de)(de)高(gao)(gao)溫(wen)(wen)環(huan)境(jing)下(xia)，硅橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)仍(reng)能(neng)(neng)保持一(yi)定的(de)(de)(de)(de)(de)柔韌性(xing)(xing)、回彈性(xing)(xing)和(he)表(biao)(biao)面(mian)硬度(du)，且力學性(xing)(xing)能(neng)(neng)無(wu)明(ming)(ming)顯變化(hua)。（2）低溫(wen)(wen)性(xing)(xing)能(neng)(neng)硅橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)(de)玻璃化(hua)溫(wen)(wen)度(du)一(yi)般為-70~-50℃，特(te)殊配方可達(da)-100℃，表(biao)(biao)明(ming)(ming)其低溫(wen)(wen)性(xing)(xing)能(neng)(neng)優異。這對(dui)航空(kong)、宇(yu)航工業的(de)(de)(de)(de)(de)意義(yi)重(zhong)大。（3）耐(nai)(nai)候(hou)性(xing)(xing)硅橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)中(zhong)Si-O-Si鍵對(dui)氧(yang)、臭(chou)氧(yang)及(ji)紫外線等(deng)(deng)十(shi)分(fen)穩定，在不加任何添加劑的(de)(de)(de)(de)(de)情(qing)況下(xia)，就具(ju)有(you)優良的(de)(de)(de)(de)(de)耐(nai)(nai)候(hou)性(xing)(xing)。（4）電(dian)(dian)氣性(xing)(xing)能(neng)(neng)。硅橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)具(ju)有(you)優異的(de)(de)(de)(de)(de)絕(jue)緣性(xing)(xing)能(neng)(neng)，耐(nai)(nai)電(dian)(dian)暈性(xing)(xing)和(he)耐(nai)(nai)電(dian)(dian)弧性(xing)(xing)也(ye)非常好。（5）物理機(ji)(ji)械性(xing)(xing)能(neng)(neng)。硅橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)常溫(wen)(wen)下(xia)的(de)(de)(de)(de)(de)物理機(ji)(ji)械性(xing)(xing)能(neng)(neng)比(bi)通用橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)差，但在150℃的(de)(de)(de)(de)(de)高(gao)(gao)溫(wen)(wen)和(he)-50℃的(de)(de)(de)(de)(de)低溫(wen)(wen)下(xia)，其物理機(ji)(ji)械性(xing)(xing)能(neng)(neng)優于通用橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)。（6）耐(nai)(nai)油(you)及(ji)化(hua)學試劑性(xing)(xing)。普通硅橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)具(ju)有(you)中(zhong)等(deng)(deng)的(de)(de)(de)(de)(de)耐(nai)(nai)油(you)、耐(nai)(nai)溶劑性(xing)(xing)能(neng)(neng)。（7）氣體(ti)(ti)透(tou)過性(xing)(xing)能(neng)(neng)。室溫(wen)(wen)下(xia)硅橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)對(dui)空(kong)氣、氮、氧(yang)、二氧(yang)化(hua)碳等(deng)(deng)氣體(ti)(ti)的(de)(de)(de)(de)(de)透(tou)氣性(xing)(xing)比(bi)天然橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)高(gao)(gao)出30-50倍。（8）生理惰性(xing)(xing)。硅橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)無(wu)毒，無(wu)味，無(wu)嗅，與人體(ti)(ti)組織(zhi)(zhi)不粘連，具(ju)有(you)抗凝血作用，對(dui)肌體(ti)(ti)組織(zhi)(zhi)的(de)(de)(de)(de)(de)反(fan)應性(xing)(xing)非常少。特(te)別(bie)適合作為醫用材(cai)料(liao)。

硅橡膠的用量

據中(zhong)國(guo)(guo)汽(qi)(qi)車(che)(che)工業(ye)協會統計，2012年，汽(qi)(qi)車(che)(che)產銷分別(bie)達到1927.18萬(wan)輛和1930.64萬(wan)輛，同(tong)比分別(bie)增(zeng)長(chang)4.63%和4.33%，汽(qi)(qi)車(che)(che)工業(ye)硅(gui)(gui)橡膠的(de)用(yong)(yong)(yong)量約達2.0萬(wan)t。根(gen)據觀研天下的(de)新研究，增(zeng)加有機硅(gui)(gui)材料在(zai)汽(qi)(qi)車(che)(che)零部件方面的(de)用(yong)(yong)(yong)量，可以大(da)幅度(du)提(ti)高(gao)汽(qi)(qi)車(che)(che)的(de)安全性能，因(yin)此(ci)，汽(qi)(qi)車(che)(che)產量和單車(che)(che)用(yong)(yong)(yong)量水平的(de)提(ti)高(gao)都將推動汽(qi)(qi)車(che)(che)工業(ye)對硅(gui)(gui)橡膠需求的(de)增(zeng)加。國(guo)(guo)家鼓勵自(zi)主(zhu)(zhu)品(pin)牌的(de)汽(qi)(qi)車(che)(che)發展(zhan)，關鍵汽(qi)(qi)車(che)(che)零部件實現自(zi)主(zhu)(zhu)化，《2012年度(du)黨(dang)政(zheng)(zheng)機關公(gong)務(wu)用(yong)(yong)(yong)車(che)(che)選用(yong)(yong)(yong)車(che)(che)型目錄（征(zheng)求意(yi)見(jian)稿(gao)）》為(wei)自(zi)主(zhu)(zhu)品(pin)牌擴大(da)在(zai)政(zheng)(zheng)府采購的(de)市場(chang)份(fen)額，為(wei)改變(bian)目前國(guo)(guo)內政(zheng)(zheng)府采購以合資品(pin)牌產品(pin)為(wei)主(zhu)(zhu)的(de)局面提(ti)供(gong)了保障。促進自(zi)主(zhu)(zhu)品(pin)牌發展(zhan)，國(guo)(guo)產汽(qi)(qi)車(che)(che)業(ye)的(de)繁榮將為(wei)汽(qi)(qi)車(che)(che)膠的(de)應用(yong)(yong)(yong)提(ti)供(gong)有力保障。預測未來3年，我(wo)國(guo)(guo)室溫硫化硅(gui)(gui)橡膠在(zai)汽(qi)(qi)車(che)(che)行業(ye)將以年均20%增(zeng)長(chang)。

此外(wai)，硅(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)是重要的(de)非(fei)石(shi)油(you)基(ji)合(he)成(cheng)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)，約占(zhan)非(fei)石(shi)油(you)基(ji)合(he)成(cheng)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)消費量的(de)98%。但因(yin)為(wei)石(shi)油(you)價(jia)格(ge)(ge)的(de)大(da)幅(fu)上(shang)漲(zhang)，同時我(wo)國在硅(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)關鍵原料有(you)機硅(gui)(gui)單(dan)體(ti)的(de)生產(chan)(chan)技術方面取得突(tu)破，有(you)機硅(gui)(gui)單(dan)體(ti)的(de)生產(chan)(chan)技術在2005年前被幾家(jia)跨國公司壟(long)斷，但目前我(wo)國已發展成(cheng)為(wei)全球有(you)機硅(gui)(gui)單(dan)體(ti)第1大(da)國，這(zhe)2個方面原因(yin)使硅(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)價(jia)格(ge)(ge)從2011年起開(kai)始低于石(shi)油(you)基(ji)合(he)成(cheng)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)，僅(jin)約為(wei)大(da)宗石(shi)油(you)基(ji)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)80%～90%，成(cheng)為(wei)廉價(jia)的(de)合(he)成(cheng)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)，并開(kai)始大(da)規模替代石(shi)油(you)基(ji)合(he)成(cheng)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)。這(zhe)將(jiang)極大(da)拓展有(you)機硅(gui)(gui)產(chan)(chan)業的(de)市場空間，同時將(jiang)帶動硅(gui)(gui)油(you)、硅(gui)(gui)烷偶聯劑(ji)和(he)硅(gui)(gui)樹脂等其(qi)他(ta)有(you)機硅(gui)(gui)產(chan)(chan)品的(de)消費。