硅橡膠是(shi)指主(zhu)鏈(lian)由硅(gui)(gui)和(he)(he)氧原子交替構成(cheng)，硅(gui)(gui)原子上(shang)通常連有(you)兩個有(you)機(ji)基(ji)(ji)團的(de)(de)(de)(de)橡(xiang)膠。普通的(de)(de)(de)(de)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠主(zhu)要(yao)由含甲基(ji)(ji)和(he)(he)少量乙(yi)烯基(ji)(ji)的(de)(de)(de)(de)硅(gui)(gui)氧鏈(lian)節(jie)組(zu)成(cheng)。苯(ben)基(ji)(ji)的(de)(de)(de)(de)引入可(ke)(ke)(ke)提高(gao)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠的(de)(de)(de)(de)耐高(gao)、低溫(wen)(wen)性(xing)能，三氟丙(bing)基(ji)(ji)及氰基(ji)(ji)的(de)(de)(de)(de)引入則可(ke)(ke)(ke)提高(gao)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠的(de)(de)(de)(de)耐溫(wen)(wen)及耐油性(xing)能。硅(gui)(gui)橡(xiang)膠耐低溫(wen)(wen)性(xing)能良好，一般(ban)在(zai)(zai)-55℃下仍(reng)能工作。引入苯(ben)基(ji)(ji)后，可(ke)(ke)(ke)達-73℃。硅(gui)(gui)橡(xiang)膠的(de)(de)(de)(de)耐熱性(xing)能也很突出(chu)，在(zai)(zai)180℃下可(ke)(ke)(ke)長(chang)期工作，稍高(gao)于(yu)200℃也能承受數周或(huo)更長(chang)時間仍(reng)有(you)彈性(xing)，瞬時可(ke)(ke)(ke)耐300℃以(yi)上(shang)的(de)(de)(de)(de)高(gao)溫(wen)(wen)。硅(gui)(gui)橡(xiang)膠的(de)(de)(de)(de)透(tou)氣性(xing)好，氧氣透(tou)過率在(zai)(zai)合(he)成(cheng)聚合(he)物中是(shi)較高(gao)的(de)(de)(de)(de)。此外，硅(gui)(gui)橡(xiang)膠還(huan)具有(you)生理(li)惰性(xing)、不(bu)會導致凝血的(de)(de)(de)(de)突出(chu)特(te)性(xing)，因此在(zai)(zai)醫用領域(yu)應用廣泛。

主要品種

硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)分(fen)類的方(fang)法很多，通常按(an)固化前的形態分(fen)為(wei)固體硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)和(he)液體硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)；按(an)硫(liu)化溫(wen)度(du)分(fen)為(wei)室溫(wen)硫(liu)化硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)，高溫(wen)硫(liu)化硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)；按(an)所(suo)用單體的不同(tong)(tong)，可(ke)(ke)分(fen)為(wei)甲基(ji)(ji)乙烯(xi)基(ji)(ji)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)，甲基(ji)(ji)苯基(ji)(ji)乙烯(xi)基(ji)(ji)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)、氟硅(gui)(gui)(gui)，腈硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)等(deng)；按(an)性能和(he)用途的不同(tong)(tong)又可(ke)(ke)分(fen)為(wei)通用型(xing)(xing)(xing)、超(chao)耐低溫(wen)型(xing)(xing)(xing)、超(chao)耐高溫(wen)型(xing)(xing)(xing)、高強(qiang)力型(xing)(xing)(xing)、耐油(you)型(xing)(xing)(xing)、醫(yi)用型(xing)(xing)(xing)等(deng)等(deng)。

發展史

硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)早期是(shi)由美國(guo)(guo)(guo)以三氯化(hua)鐵(tie)為催化(hua)劑合(he)成的(de)。1945年(nian)，硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)產(chan)品問世(shi)。1948年(nian)，采用高比表面(mian)積的(de)氣相(xiang)法白(bai)炭(tan)黑(hei)補強(qiang)的(de)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)研制(zhi)成功，使硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)性能躍升到(dao)實用階(jie)段(duan)，奠定了現代硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)生產(chan)技(ji)術的(de)基礎。從二甲基二氯硅(gui)(gui)烷合(he)成開始生產(chan)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)國(guo)(guo)(guo)家有美國(guo)(guo)(guo)。俄(e)羅(luo)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)膠(jiao)(jiao)的(de)工(gong)業化(hua)研究始于1957年(nian)，多家研究所和(he)企業陸續開發出各種硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)。到(dao)2003年(nian)底，中國(guo)(guo)(guo)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)生產(chan)能力為135千噸，其中高溫膠(jiao)(jiao)100千噸。

高溫硫化硅橡膠

高溫硫(liu)(liu)(liu)化(hua)硅橡(xiang)膠(jiao)是(shi)指聚(ju)硅氧烷變成(cheng)(cheng)彈性(xing)體的(de)(de)過程是(shi)經過高溫（110-170℃）硫(liu)(liu)(liu)化(hua)成(cheng)(cheng)型的(de)(de)。它主(zhu)要以(yi)高分子量的(de)(de)聚(ju)甲基(ji)乙烯(xi)基(ji)硅氧烷為(wei)生膠(jiao)，混入補強填料(liao)(liao)、硫(liu)(liu)(liu)化(hua)劑(ji)(ji)等(deng)，在加(jia)(jia)(jia)(jia)熱加(jia)(jia)(jia)(jia)壓下(xia)硫(liu)(liu)(liu)化(hua)成(cheng)(cheng)彈性(xing)體。硅橡(xiang)膠(jiao)的(de)(de)補強主(zhu)要是(shi)各種類型的(de)(de)白炭黑(hei)，可使硫(liu)(liu)(liu)化(hua)膠(jiao)的(de)(de)強度(du)增加(jia)(jia)(jia)(jia)數(shu)十(shi)倍。有時為(wei)了降低成(cheng)(cheng)本或(huo)改善膠(jiao)料(liao)(liao)性(xing)能及(ji)賦予(yu)硫(liu)(liu)(liu)化(hua)膠(jiao)各種特殊的(de)(de)性(xing)能，也加(jia)(jia)(jia)(jia)入相應的(de)(de)各種添(tian)加(jia)(jia)(jia)(jia)劑(ji)(ji)。硫(liu)(liu)(liu)化(hua)劑(ji)(ji)是(shi)各種有機過氧化(hua)物或(huo)加(jia)(jia)(jia)(jia)成(cheng)(cheng)反應催化(hua)劑(ji)(ji)。

加工成(cheng)型方法如圖所示(shi)。一次(ci)硫(liu)化(hua)(hua)的(de)目(mu)的(de)是進(jin)行(xing)高分(fen)子鏈的(de)交聯反應；二次(ci)硫(liu)化(hua)(hua)的(de)目(mu)的(de)是進(jin)行(xing)補充交聯、驅除硫(liu)化(hua)(hua)劑分(fen)解(jie)產(chan)物和其他揮發性化(hua)(hua)合(he)物以穩定(ding)硫(liu)化(hua)(hua)膠(jiao)的(de)各項性能。常用的(de)設備有開放式煉膠(jiao)機(ji)、捏合(he)機(ji)及(ji)真(zhen)空(kong)密煉機(ji)。

主要性能

（1）高(gao)溫(wen)(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)能(neng)。硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)顯著的特征(zheng)是高(gao)溫(wen)(wen)(wen)穩(wen)定性(xing)(xing)(xing)，雖然常溫(wen)(wen)(wen)下(xia)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的強度僅是天(tian)然橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)或某(mou)些合成橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的一半，但在(zai)200℃以上的高(gao)溫(wen)(wen)(wen)環(huan)境下(xia)，硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)仍能(neng)保持一定的柔(rou)韌性(xing)(xing)(xing)、回(hui)彈性(xing)(xing)(xing)和表(biao)面(mian)硬度，且力學(xue)性(xing)(xing)(xing)能(neng)無明顯變化(hua)。（2）低溫(wen)(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)能(neng)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的玻璃化(hua)溫(wen)(wen)(wen)度一般為(wei)-70~-50℃，特殊配方可達(da)-100℃，表(biao)明其(qi)低溫(wen)(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)能(neng)優異。這對(dui)航空、宇(yu)航工業的意義重大。（3）耐(nai)候(hou)性(xing)(xing)(xing)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)中Si-O-Si鍵(jian)對(dui)氧(yang)、臭(chou)氧(yang)及紫外(wai)線等(deng)十分穩(wen)定，在(zai)不加任何添加劑的情(qing)況下(xia)，就具(ju)有(you)優良的耐(nai)候(hou)性(xing)(xing)(xing)。（4）電氣性(xing)(xing)(xing)能(neng)。硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)具(ju)有(you)優異的絕緣(yuan)性(xing)(xing)(xing)能(neng)，耐(nai)電暈性(xing)(xing)(xing)和耐(nai)電弧性(xing)(xing)(xing)也非(fei)常好(hao)。（5）物理(li)(li)機(ji)械(xie)(xie)性(xing)(xing)(xing)能(neng)。硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)常溫(wen)(wen)(wen)下(xia)的物理(li)(li)機(ji)械(xie)(xie)性(xing)(xing)(xing)能(neng)比通(tong)用(yong)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)差，但在(zai)150℃的高(gao)溫(wen)(wen)(wen)和-50℃的低溫(wen)(wen)(wen)下(xia)，其(qi)物理(li)(li)機(ji)械(xie)(xie)性(xing)(xing)(xing)能(neng)優于通(tong)用(yong)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)。（6）耐(nai)油及化(hua)學(xue)試劑性(xing)(xing)(xing)。普通(tong)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)具(ju)有(you)中等(deng)的耐(nai)油、耐(nai)溶劑性(xing)(xing)(xing)能(neng)。（7）氣體透過性(xing)(xing)(xing)能(neng)。室溫(wen)(wen)(wen)下(xia)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)對(dui)空氣、氮、氧(yang)、二氧(yang)化(hua)碳等(deng)氣體的透氣性(xing)(xing)(xing)比天(tian)然橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)高(gao)出30-50倍。（8）生理(li)(li)惰(duo)性(xing)(xing)(xing)。硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)無毒(du)，無味，無嗅，與人體組織不粘連(lian)，具(ju)有(you)抗凝(ning)血作用(yong)，對(dui)肌體組織的反(fan)應性(xing)(xing)(xing)非(fei)常少。特別(bie)適合作為(wei)醫(yi)用(yong)材料(liao)。

硅橡膠的用量

據中(zhong)國(guo)(guo)汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)工(gong)業(ye)(ye)協會統計，2012年(nian)，汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)產銷分別達到1927.18萬(wan)輛和1930.64萬(wan)輛，同(tong)比分別增(zeng)長(chang)4.63%和4.33%，汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)工(gong)業(ye)(ye)硅(gui)(gui)橡膠的(de)(de)(de)用(yong)量(liang)(liang)(liang)約達2.0萬(wan)t。根據觀研天下的(de)(de)(de)新研究，增(zeng)加(jia)(jia)有(you)機硅(gui)(gui)材料在汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)零部件(jian)(jian)方面的(de)(de)(de)用(yong)量(liang)(liang)(liang)，可(ke)以(yi)大幅度提高汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)的(de)(de)(de)安全性能，因此，汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)產量(liang)(liang)(liang)和單車(che)(che)(che)用(yong)量(liang)(liang)(liang)水平的(de)(de)(de)提高都將(jiang)(jiang)推(tui)動汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)工(gong)業(ye)(ye)對硅(gui)(gui)橡膠需求(qiu)的(de)(de)(de)增(zeng)加(jia)(jia)。國(guo)(guo)家鼓勵自(zi)主品(pin)牌(pai)的(de)(de)(de)汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)發展，關鍵汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)零部件(jian)(jian)實現自(zi)主化(hua)，《2012年(nian)度黨政(zheng)(zheng)機關公務(wu)用(yong)車(che)(che)(che)選用(yong)車(che)(che)(che)型目錄（征求(qiu)意見(jian)稿）》為(wei)自(zi)主品(pin)牌(pai)擴大在政(zheng)(zheng)府采購(gou)的(de)(de)(de)市場份額(e)，為(wei)改變目前國(guo)(guo)內政(zheng)(zheng)府采購(gou)以(yi)合資品(pin)牌(pai)產品(pin)為(wei)主的(de)(de)(de)局面提供了保障(zhang)。促進(jin)自(zi)主品(pin)牌(pai)發展，國(guo)(guo)產汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)業(ye)(ye)的(de)(de)(de)繁榮將(jiang)(jiang)為(wei)汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)膠的(de)(de)(de)應用(yong)提供有(you)力保障(zhang)。預測未來(lai)3年(nian)，我國(guo)(guo)室溫硫(liu)化(hua)硅(gui)(gui)橡膠在汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)行業(ye)(ye)將(jiang)(jiang)以(yi)年(nian)均20%增(zeng)長(chang)。

此外(wai)，硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)是重要的(de)(de)非石(shi)(shi)(shi)油基合(he)成(cheng)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)，約占非石(shi)(shi)(shi)油基合(he)成(cheng)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)消(xiao)費量(liang)的(de)(de)98%。但因(yin)為(wei)石(shi)(shi)(shi)油價格的(de)(de)大幅上漲，同(tong)時(shi)我國在硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)關鍵(jian)原料(liao)有(you)機硅(gui)(gui)單體的(de)(de)生(sheng)產技術(shu)方面(mian)取得突(tu)破，有(you)機硅(gui)(gui)單體的(de)(de)生(sheng)產技術(shu)在2005年前被幾家跨國公司壟斷，但目前我國已發(fa)展成(cheng)為(wei)全球有(you)機硅(gui)(gui)單體第1大國，這2個方面(mian)原因(yin)使硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)價格從2011年起(qi)開始低于石(shi)(shi)(shi)油基合(he)成(cheng)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)，僅約為(wei)大宗石(shi)(shi)(shi)油基橡(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)80%～90%，成(cheng)為(wei)廉價的(de)(de)合(he)成(cheng)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)，并(bing)開始大規模替代石(shi)(shi)(shi)油基合(he)成(cheng)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)。這將(jiang)極大拓展有(you)機硅(gui)(gui)產業的(de)(de)市場空間(jian)，同(tong)時(shi)將(jiang)帶動硅(gui)(gui)油、硅(gui)(gui)烷偶(ou)聯劑和硅(gui)(gui)樹脂(zhi)等(deng)其他有(you)機硅(gui)(gui)產品的(de)(de)消(xiao)費。