硅橡膠是指主鏈(lian)由硅(gui)和(he)氧原(yuan)子交替(ti)構成(cheng)(cheng)，硅(gui)原(yuan)子上通常連有(you)(you)兩個有(you)(you)機基(ji)團的(de)(de)(de)(de)(de)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)。普通的(de)(de)(de)(de)(de)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)主要由含(han)甲基(ji)和(he)少量乙烯基(ji)的(de)(de)(de)(de)(de)硅(gui)氧鏈(lian)節(jie)組成(cheng)(cheng)。苯(ben)基(ji)的(de)(de)(de)(de)(de)引(yin)入可(ke)提高(gao)(gao)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)(de)(de)耐(nai)高(gao)(gao)、低(di)溫(wen)性(xing)(xing)能，三(san)氟(fu)丙(bing)基(ji)及氰基(ji)的(de)(de)(de)(de)(de)引(yin)入則可(ke)提高(gao)(gao)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)(de)(de)耐(nai)溫(wen)及耐(nai)油性(xing)(xing)能。硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)耐(nai)低(di)溫(wen)性(xing)(xing)能良好，一般在(zai)-55℃下(xia)仍能工(gong)作。引(yin)入苯(ben)基(ji)后(hou)，可(ke)達-73℃。硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)(de)(de)耐(nai)熱性(xing)(xing)能也很(hen)突(tu)(tu)出(chu)，在(zai)180℃下(xia)可(ke)長期工(gong)作，稍高(gao)(gao)于200℃也能承受數周或更長時間仍有(you)(you)彈性(xing)(xing)，瞬時可(ke)耐(nai)300℃以上的(de)(de)(de)(de)(de)高(gao)(gao)溫(wen)。硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)(de)(de)透氣性(xing)(xing)好，氧氣透過率在(zai)合成(cheng)(cheng)聚(ju)合物中(zhong)是較高(gao)(gao)的(de)(de)(de)(de)(de)。此外，硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)還具有(you)(you)生理惰性(xing)(xing)、不會導致凝血的(de)(de)(de)(de)(de)突(tu)(tu)出(chu)特性(xing)(xing)，因此在(zai)醫用領域應用廣泛。

主要品種

硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)分(fen)類的方法(fa)很多，通常按固化(hua)(hua)前的形態分(fen)為(wei)固體硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)和液體硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)；按硫化(hua)(hua)溫(wen)度分(fen)為(wei)室溫(wen)硫化(hua)(hua)硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)，高(gao)溫(wen)硫化(hua)(hua)硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)；按所用(yong)單體的不同(tong)，可(ke)(ke)分(fen)為(wei)甲(jia)基(ji)(ji)乙(yi)烯基(ji)(ji)硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)，甲(jia)基(ji)(ji)苯基(ji)(ji)乙(yi)烯基(ji)(ji)硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)、氟硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)，腈硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)等；按性能和用(yong)途的不同(tong)又可(ke)(ke)分(fen)為(wei)通用(yong)型(xing)(xing)(xing)、超耐低溫(wen)型(xing)(xing)(xing)、超耐高(gao)溫(wen)型(xing)(xing)(xing)、高(gao)強力型(xing)(xing)(xing)、耐油型(xing)(xing)(xing)、醫(yi)用(yong)型(xing)(xing)(xing)等等。

發展史

硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)早期是由美國(guo)(guo)以三氯化(hua)鐵為催化(hua)劑合成(cheng)的。1945年(nian)，硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)產(chan)(chan)品問世。1948年(nian)，采用(yong)高(gao)比表面積的氣相法白炭黑補(bu)強的硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)研制成(cheng)功，使(shi)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的性能躍升到實用(yong)階段，奠定了現代硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)生產(chan)(chan)技術的基(ji)(ji)礎。從(cong)二甲基(ji)(ji)二氯硅(gui)烷合成(cheng)開始(shi)生產(chan)(chan)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的國(guo)(guo)家有美國(guo)(guo)。俄羅斯、德國(guo)(guo)、日本、韓國(guo)(guo)和(he)中國(guo)(guo)等。中國(guo)(guo)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的工(gong)業(ye)化(hua)研究(jiu)始(shi)于1957年(nian)，多(duo)家研究(jiu)所和(he)企業(ye)陸續開發(fa)出各種硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)。到2003年(nian)底，中國(guo)(guo)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)生產(chan)(chan)能力為135千(qian)噸，其中高(gao)溫膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)100千(qian)噸。

高溫硫化硅橡膠

高(gao)溫(wen)硫化(hua)(hua)(hua)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)是(shi)指聚硅(gui)氧烷(wan)變成彈性體(ti)(ti)的(de)(de)過(guo)程是(shi)經過(guo)高(gao)溫(wen)（110-170℃）硫化(hua)(hua)(hua)成型的(de)(de)。它主要(yao)以高(gao)分(fen)子量的(de)(de)聚甲(jia)基(ji)乙烯基(ji)硅(gui)氧烷(wan)為生膠(jiao)，混入補(bu)強(qiang)填料、硫化(hua)(hua)(hua)劑(ji)等，在加(jia)熱加(jia)壓(ya)下(xia)硫化(hua)(hua)(hua)成彈性體(ti)(ti)。硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)的(de)(de)補(bu)強(qiang)主要(yao)是(shi)各(ge)種(zhong)類型的(de)(de)白炭(tan)黑，可(ke)使硫化(hua)(hua)(hua)膠(jiao)的(de)(de)強(qiang)度增(zeng)加(jia)數十倍。有時為了降低成本或改善膠(jiao)料性能(neng)及賦予硫化(hua)(hua)(hua)膠(jiao)各(ge)種(zhong)特殊的(de)(de)性能(neng)，也加(jia)入相應的(de)(de)各(ge)種(zhong)添加(jia)劑(ji)。硫化(hua)(hua)(hua)劑(ji)是(shi)各(ge)種(zhong)有機過(guo)氧化(hua)(hua)(hua)物(wu)或加(jia)成反(fan)應催(cui)化(hua)(hua)(hua)劑(ji)。

加工(gong)成型方法如(ru)圖(tu)所示。一次硫(liu)化(hua)的(de)目的(de)是進行高分(fen)子鏈的(de)交聯(lian)反(fan)應(ying)；二次硫(liu)化(hua)的(de)目的(de)是進行補充交聯(lian)、驅(qu)除硫(liu)化(hua)劑(ji)分(fen)解產物(wu)(wu)和(he)其他揮發性化(hua)合(he)物(wu)(wu)以穩定硫(liu)化(hua)膠的(de)各項(xiang)性能。常用的(de)設備有開放式煉膠機、捏合(he)機及真空密煉機。

主要性能

（1）高(gao)溫(wen)(wen)(wen)性(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)。硅橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)顯著的(de)特(te)征(zheng)是(shi)高(gao)溫(wen)(wen)(wen)穩定(ding)(ding)性(xing)，雖然常溫(wen)(wen)(wen)下(xia)(xia)硅橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)強度僅是(shi)天然橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)或某些合成橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)一(yi)半，但(dan)在(zai)200℃以上的(de)高(gao)溫(wen)(wen)(wen)環(huan)境下(xia)(xia)，硅橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)仍能(neng)(neng)(neng)(neng)保持一(yi)定(ding)(ding)的(de)柔韌性(xing)、回彈性(xing)和表(biao)面硬度，且力學性(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)無(wu)明(ming)顯變(bian)化。（2）低溫(wen)(wen)(wen)性(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)硅橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)玻璃化溫(wen)(wen)(wen)度一(yi)般為(wei)-70~-50℃，特(te)殊配(pei)方(fang)可(ke)達(da)-100℃，表(biao)明(ming)其(qi)低溫(wen)(wen)(wen)性(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)優(you)異(yi)。這(zhe)對航空、宇航工業的(de)意義重大。（3）耐(nai)候性(xing)硅橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)中Si-O-Si鍵對氧(yang)、臭氧(yang)及紫外(wai)線等十分穩定(ding)(ding)，在(zai)不加任何添加劑(ji)的(de)情況下(xia)(xia)，就(jiu)具(ju)有優(you)良的(de)耐(nai)候性(xing)。（4）電氣(qi)性(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)。硅橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)具(ju)有優(you)異(yi)的(de)絕緣性(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)，耐(nai)電暈(yun)性(xing)和耐(nai)電弧性(xing)也非常好。（5）物理(li)機(ji)械(xie)性(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)。硅橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)常溫(wen)(wen)(wen)下(xia)(xia)的(de)物理(li)機(ji)械(xie)性(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)比通用(yong)(yong)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)差，但(dan)在(zai)150℃的(de)高(gao)溫(wen)(wen)(wen)和-50℃的(de)低溫(wen)(wen)(wen)下(xia)(xia)，其(qi)物理(li)機(ji)械(xie)性(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)優(you)于通用(yong)(yong)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)。（6）耐(nai)油及化學試劑(ji)性(xing)。普通硅橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)具(ju)有中等的(de)耐(nai)油、耐(nai)溶劑(ji)性(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)。（7）氣(qi)體(ti)(ti)透過性(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)。室溫(wen)(wen)(wen)下(xia)(xia)硅橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)對空氣(qi)、氮、氧(yang)、二氧(yang)化碳等氣(qi)體(ti)(ti)的(de)透氣(qi)性(xing)比天然橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)高(gao)出30-50倍。（8）生理(li)惰性(xing)。硅橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)無(wu)毒，無(wu)味，無(wu)嗅，與人體(ti)(ti)組織不粘連，具(ju)有抗凝血(xue)作(zuo)用(yong)(yong)，對肌體(ti)(ti)組織的(de)反應性(xing)非常少。特(te)別適合作(zuo)為(wei)醫用(yong)(yong)材料(liao)。

硅橡膠的用量

據(ju)中國(guo)汽(qi)(qi)車(che)(che)工(gong)業(ye)(ye)協會統(tong)計，2012年(nian)，汽(qi)(qi)車(che)(che)產(chan)銷(xiao)分(fen)別達(da)到1927.18萬輛(liang)和(he)1930.64萬輛(liang)，同比(bi)分(fen)別增長4.63%和(he)4.33%，汽(qi)(qi)車(che)(che)工(gong)業(ye)(ye)硅橡膠的(de)(de)(de)(de)用量約達(da)2.0萬t。根據(ju)觀研(yan)天(tian)下的(de)(de)(de)(de)新研(yan)究，增加有機硅材(cai)料在(zai)汽(qi)(qi)車(che)(che)零部件方面(mian)(mian)的(de)(de)(de)(de)用量，可以(yi)大幅度提高(gao)汽(qi)(qi)車(che)(che)的(de)(de)(de)(de)安全性能，因此(ci)，汽(qi)(qi)車(che)(che)產(chan)量和(he)單車(che)(che)用量水(shui)平的(de)(de)(de)(de)提高(gao)都將(jiang)推動汽(qi)(qi)車(che)(che)工(gong)業(ye)(ye)對硅橡膠需求的(de)(de)(de)(de)增加。國(guo)家鼓勵自(zi)主(zhu)品牌的(de)(de)(de)(de)汽(qi)(qi)車(che)(che)發展(zhan)，關(guan)鍵汽(qi)(qi)車(che)(che)零部件實現自(zi)主(zhu)化，《2012年(nian)度黨政機關(guan)公(gong)務用車(che)(che)選用車(che)(che)型目(mu)(mu)錄（征(zheng)求意見(jian)稿）》為(wei)自(zi)主(zhu)品牌擴(kuo)大在(zai)政府采(cai)購(gou)的(de)(de)(de)(de)市場份額(e)，為(wei)改變(bian)目(mu)(mu)前(qian)國(guo)內政府采(cai)購(gou)以(yi)合(he)資品牌產(chan)品為(wei)主(zhu)的(de)(de)(de)(de)局面(mian)(mian)提供(gong)了(le)保障。促(cu)進自(zi)主(zhu)品牌發展(zhan)，國(guo)產(chan)汽(qi)(qi)車(che)(che)業(ye)(ye)的(de)(de)(de)(de)繁榮(rong)將(jiang)為(wei)汽(qi)(qi)車(che)(che)膠的(de)(de)(de)(de)應用提供(gong)有力保障。預測未來3年(nian)，我(wo)國(guo)室溫硫化硅橡膠在(zai)汽(qi)(qi)車(che)(che)行業(ye)(ye)將(jiang)以(yi)年(nian)均(jun)20%增長。

此(ci)外(wai)，硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)是重要的非(fei)石(shi)(shi)油(you)基合成(cheng)橡(xiang)膠(jiao)，約占(zhan)非(fei)石(shi)(shi)油(you)基合成(cheng)橡(xiang)膠(jiao)消費(fei)量(liang)的98%。但(dan)因(yin)為(wei)石(shi)(shi)油(you)價(jia)格的大幅上(shang)漲，同時我國(guo)(guo)(guo)在(zai)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)的關鍵原(yuan)料有(you)機(ji)(ji)硅(gui)(gui)單體的生產技術方面取得突破，有(you)機(ji)(ji)硅(gui)(gui)單體的生產技術在(zai)2005年前被幾家跨國(guo)(guo)(guo)公司壟斷(duan)，但(dan)目前我國(guo)(guo)(guo)已發展成(cheng)為(wei)全球有(you)機(ji)(ji)硅(gui)(gui)單體第1大國(guo)(guo)(guo)，這2個(ge)方面原(yuan)因(yin)使(shi)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)的價(jia)格從2011年起開始低于石(shi)(shi)油(you)基合成(cheng)橡(xiang)膠(jiao)，僅約為(wei)大宗(zong)石(shi)(shi)油(you)基橡(xiang)膠(jiao)的80%～90%，成(cheng)為(wei)廉價(jia)的合成(cheng)橡(xiang)膠(jiao)，并開始大規(gui)模(mo)替代(dai)石(shi)(shi)油(you)基合成(cheng)橡(xiang)膠(jiao)。這將極大拓展有(you)機(ji)(ji)硅(gui)(gui)產業(ye)的市場空間(jian)，同時將帶(dai)動硅(gui)(gui)油(you)、硅(gui)(gui)烷偶聯劑和硅(gui)(gui)樹脂等其他(ta)有(you)機(ji)(ji)硅(gui)(gui)產品的消費(fei)。