硅橡膠是(shi)指主鏈(lian)由硅(gui)(gui)(gui)和氧原子交替(ti)構成(cheng)(cheng)，硅(gui)(gui)(gui)原子上通常連有(you)(you)兩個有(you)(you)機基(ji)團的(de)(de)(de)(de)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)。普通的(de)(de)(de)(de)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)主要(yao)由含甲基(ji)和少量乙烯基(ji)的(de)(de)(de)(de)硅(gui)(gui)(gui)氧鏈(lian)節組成(cheng)(cheng)。苯基(ji)的(de)(de)(de)(de)引入可提高(gao)(gao)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)(de)耐(nai)高(gao)(gao)、低溫性能(neng)，三氟丙基(ji)及氰(qing)基(ji)的(de)(de)(de)(de)引入則可提高(gao)(gao)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)(de)耐(nai)溫及耐(nai)油性能(neng)。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)耐(nai)低溫性能(neng)良好，一般(ban)在(zai)(zai)-55℃下(xia)仍能(neng)工(gong)作。引入苯基(ji)后，可達-73℃。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)(de)耐(nai)熱性能(neng)也(ye)很突(tu)出(chu)，在(zai)(zai)180℃下(xia)可長期(qi)工(gong)作，稍高(gao)(gao)于200℃也(ye)能(neng)承受(shou)數周或更(geng)長時間仍有(you)(you)彈性，瞬時可耐(nai)300℃以上的(de)(de)(de)(de)高(gao)(gao)溫。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)(de)透(tou)氣(qi)(qi)性好，氧氣(qi)(qi)透(tou)過(guo)率(lv)在(zai)(zai)合(he)(he)成(cheng)(cheng)聚合(he)(he)物(wu)中是(shi)較高(gao)(gao)的(de)(de)(de)(de)。此外，硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)還(huan)具有(you)(you)生理惰性、不會導致(zhi)凝血的(de)(de)(de)(de)突(tu)出(chu)特性，因(yin)此在(zai)(zai)醫用(yong)領域應用(yong)廣泛(fan)。

主要品種

硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)分(fen)類(lei)的(de)方法很多，通(tong)常(chang)按固化前的(de)形(xing)態分(fen)為(wei)固體(ti)硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)和液體(ti)硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)；按硫(liu)化溫(wen)度分(fen)為(wei)室溫(wen)硫(liu)化硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)，高(gao)(gao)溫(wen)硫(liu)化硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)；按所用單體(ti)的(de)不同，可分(fen)為(wei)甲基乙(yi)烯(xi)基硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)，甲基苯基乙(yi)烯(xi)基硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)、氟硅(gui)(gui)(gui)(gui)，腈(jing)硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)等(deng)；按性能(neng)和用途的(de)不同又可分(fen)為(wei)通(tong)用型、超耐(nai)低(di)溫(wen)型、超耐(nai)高(gao)(gao)溫(wen)型、高(gao)(gao)強力型、耐(nai)油型、醫用型等(deng)等(deng)。

發展史

硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)早期是由美國(guo)(guo)以三氯化(hua)(hua)鐵為催化(hua)(hua)劑(ji)合成的(de)。1945年(nian)，硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)產(chan)品(pin)問世。1948年(nian)，采用高比(bi)表(biao)面(mian)積的(de)氣相(xiang)法白(bai)炭黑(hei)補強的(de)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)研制成功，使硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)性能(neng)躍(yue)升到實用階段，奠(dian)定(ding)了現代硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)生產(chan)技(ji)術的(de)基礎。從(cong)二甲基二氯硅(gui)(gui)(gui)烷合成開始生產(chan)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)國(guo)(guo)家(jia)有美國(guo)(guo)。俄羅斯(si)、德國(guo)(guo)、日(ri)本(ben)、韓國(guo)(guo)和(he)中(zhong)國(guo)(guo)等。中(zhong)國(guo)(guo)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)工業化(hua)(hua)研究始于1957年(nian)，多家(jia)研究所和(he)企業陸續開發出各種(zhong)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)。到2003年(nian)底，中(zhong)國(guo)(guo)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)生產(chan)能(neng)力為135千噸，其中(zhong)高溫膠(jiao)(jiao)(jiao)100千噸。

高溫硫化硅橡膠

高溫硫化(hua)(hua)硅(gui)(gui)橡膠(jiao)是(shi)(shi)指聚硅(gui)(gui)氧(yang)烷變成彈性(xing)(xing)體(ti)的(de)(de)過(guo)程是(shi)(shi)經過(guo)高溫（110-170℃）硫化(hua)(hua)成型(xing)的(de)(de)。它主(zhu)(zhu)要以高分(fen)子量的(de)(de)聚甲基乙烯基硅(gui)(gui)氧(yang)烷為(wei)生膠(jiao)，混入(ru)補強填料、硫化(hua)(hua)劑(ji)等，在加(jia)熱加(jia)壓下(xia)硫化(hua)(hua)成彈性(xing)(xing)體(ti)。硅(gui)(gui)橡膠(jiao)的(de)(de)補強主(zhu)(zhu)要是(shi)(shi)各種類型(xing)的(de)(de)白炭黑，可(ke)使硫化(hua)(hua)膠(jiao)的(de)(de)強度增加(jia)數十倍。有時(shi)為(wei)了(le)降(jiang)低成本或改善膠(jiao)料性(xing)(xing)能(neng)及賦予硫化(hua)(hua)膠(jiao)各種特(te)殊的(de)(de)性(xing)(xing)能(neng)，也加(jia)入(ru)相應的(de)(de)各種添(tian)加(jia)劑(ji)。硫化(hua)(hua)劑(ji)是(shi)(shi)各種有機過(guo)氧(yang)化(hua)(hua)物或加(jia)成反應催化(hua)(hua)劑(ji)。

加工成型方(fang)法(fa)如圖所示。一(yi)次(ci)硫(liu)化(hua)的(de)(de)目(mu)的(de)(de)是進行高分子鏈的(de)(de)交(jiao)聯反應；二(er)次(ci)硫(liu)化(hua)的(de)(de)目(mu)的(de)(de)是進行補充交(jiao)聯、驅除(chu)硫(liu)化(hua)劑分解產物和其他(ta)揮發(fa)性化(hua)合物以穩定硫(liu)化(hua)膠的(de)(de)各項性能。常(chang)用(yong)的(de)(de)設備有(you)開放式煉(lian)膠機(ji)、捏合機(ji)及(ji)真(zhen)空密煉(lian)機(ji)。

主要性能

（1）高溫(wen)(wen)(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)顯著(zhu)的(de)(de)特(te)(te)征是(shi)高溫(wen)(wen)(wen)(wen)穩(wen)定(ding)性(xing)(xing)(xing)(xing)，雖然常(chang)(chang)溫(wen)(wen)(wen)(wen)下硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)強度僅是(shi)天(tian)然橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)或(huo)某(mou)些合成(cheng)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)一半，但在200℃以上(shang)的(de)(de)高溫(wen)(wen)(wen)(wen)環(huan)境下，硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)仍能(neng)保持一定(ding)的(de)(de)柔韌(ren)性(xing)(xing)(xing)(xing)、回彈性(xing)(xing)(xing)(xing)和(he)表面硬度，且力(li)學性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)無(wu)(wu)明(ming)顯變(bian)化(hua)。（2）低(di)溫(wen)(wen)(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)玻璃化(hua)溫(wen)(wen)(wen)(wen)度一般為-70~-50℃，特(te)(te)殊(shu)配方可達-100℃，表明(ming)其(qi)低(di)溫(wen)(wen)(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)優(you)異(yi)。這對(dui)航(hang)空、宇航(hang)工業的(de)(de)意義重大。（3）耐(nai)(nai)候性(xing)(xing)(xing)(xing)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)中Si-O-Si鍵對(dui)氧(yang)、臭氧(yang)及紫外線等十分穩(wen)定(ding)，在不加任何添加劑(ji)(ji)的(de)(de)情況(kuang)下，就具(ju)(ju)有(you)優(you)良的(de)(de)耐(nai)(nai)候性(xing)(xing)(xing)(xing)。（4）電氣性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)具(ju)(ju)有(you)優(you)異(yi)的(de)(de)絕緣性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)，耐(nai)(nai)電暈性(xing)(xing)(xing)(xing)和(he)耐(nai)(nai)電弧性(xing)(xing)(xing)(xing)也非(fei)常(chang)(chang)好。（5）物理機(ji)(ji)械性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)常(chang)(chang)溫(wen)(wen)(wen)(wen)下的(de)(de)物理機(ji)(ji)械性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)比(bi)(bi)通用(yong)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)差，但在150℃的(de)(de)高溫(wen)(wen)(wen)(wen)和(he)-50℃的(de)(de)低(di)溫(wen)(wen)(wen)(wen)下，其(qi)物理機(ji)(ji)械性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)優(you)于通用(yong)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)。（6）耐(nai)(nai)油(you)及化(hua)學試劑(ji)(ji)性(xing)(xing)(xing)(xing)。普通硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)具(ju)(ju)有(you)中等的(de)(de)耐(nai)(nai)油(you)、耐(nai)(nai)溶劑(ji)(ji)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)。（7）氣體透過性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)。室溫(wen)(wen)(wen)(wen)下硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)對(dui)空氣、氮、氧(yang)、二氧(yang)化(hua)碳等氣體的(de)(de)透氣性(xing)(xing)(xing)(xing)比(bi)(bi)天(tian)然橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)高出30-50倍。（8）生理惰性(xing)(xing)(xing)(xing)。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)無(wu)(wu)毒，無(wu)(wu)味，無(wu)(wu)嗅，與(yu)人體組織不粘連，具(ju)(ju)有(you)抗凝血作用(yong)，對(dui)肌體組織的(de)(de)反應性(xing)(xing)(xing)(xing)非(fei)常(chang)(chang)少。特(te)(te)別適(shi)合作為醫用(yong)材料。

硅橡膠的用量

據中國(guo)汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)工(gong)業(ye)協會統計，2012年，汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)產銷分別達到1927.18萬(wan)(wan)輛和1930.64萬(wan)(wan)輛，同比分別增長(chang)4.63%和4.33%，汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)工(gong)業(ye)硅(gui)橡(xiang)膠的用量(liang)約(yue)達2.0萬(wan)(wan)t。根據觀研天下(xia)的新(xin)研究，增加有(you)機(ji)(ji)硅(gui)材料在汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)零部件方面的用量(liang)，可以(yi)大幅度(du)(du)提(ti)(ti)高(gao)汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)的安全性能，因此(ci)，汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)產量(liang)和單(dan)車(che)(che)用量(liang)水(shui)平(ping)的提(ti)(ti)高(gao)都將推動汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)工(gong)業(ye)對硅(gui)橡(xiang)膠需(xu)求(qiu)的增加。國(guo)家鼓勵自(zi)(zi)主(zhu)品(pin)牌的汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)發(fa)展(zhan)，關(guan)鍵汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)零部件實(shi)現(xian)自(zi)(zi)主(zhu)化，《2012年度(du)(du)黨(dang)政(zheng)機(ji)(ji)關(guan)公務用車(che)(che)選用車(che)(che)型(xing)目(mu)錄（征(zheng)求(qiu)意(yi)見稿）》為(wei)自(zi)(zi)主(zhu)品(pin)牌擴(kuo)大在政(zheng)府采(cai)購的市場份(fen)額，為(wei)改變目(mu)前國(guo)內政(zheng)府采(cai)購以(yi)合資品(pin)牌產品(pin)為(wei)主(zhu)的局面提(ti)(ti)供了(le)保障。促進自(zi)(zi)主(zhu)品(pin)牌發(fa)展(zhan)，國(guo)產汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)業(ye)的繁(fan)榮(rong)將為(wei)汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)膠的應用提(ti)(ti)供有(you)力(li)保障。預測未來3年，我國(guo)室溫(wen)硫(liu)化硅(gui)橡(xiang)膠在汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)行業(ye)將以(yi)年均20%增長(chang)。

此外，硅橡(xiang)膠(jiao)(jiao)是(shi)重要的(de)(de)(de)(de)(de)非石(shi)(shi)油(you)基合成(cheng)(cheng)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)，約占非石(shi)(shi)油(you)基合成(cheng)(cheng)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)消費(fei)量的(de)(de)(de)(de)(de)98%。但(dan)因為(wei)(wei)石(shi)(shi)油(you)價格的(de)(de)(de)(de)(de)大(da)(da)幅上漲(zhang)，同(tong)時我國在硅橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)(de)關鍵(jian)原(yuan)料(liao)有(you)(you)機(ji)硅單體的(de)(de)(de)(de)(de)生產技術方(fang)面(mian)取得突破，有(you)(you)機(ji)硅單體的(de)(de)(de)(de)(de)生產技術在2005年前(qian)被幾家跨(kua)國公司(si)壟斷，但(dan)目前(qian)我國已發展成(cheng)(cheng)為(wei)(wei)全球有(you)(you)機(ji)硅單體第1大(da)(da)國，這(zhe)2個方(fang)面(mian)原(yuan)因使硅橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)(de)價格從2011年起(qi)開始(shi)低于石(shi)(shi)油(you)基合成(cheng)(cheng)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)，僅約為(wei)(wei)大(da)(da)宗石(shi)(shi)油(you)基橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)(de)80%～90%，成(cheng)(cheng)為(wei)(wei)廉(lian)價的(de)(de)(de)(de)(de)合成(cheng)(cheng)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)，并開始(shi)大(da)(da)規模替代石(shi)(shi)油(you)基合成(cheng)(cheng)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)。這(zhe)將極大(da)(da)拓(tuo)展有(you)(you)機(ji)硅產業的(de)(de)(de)(de)(de)市場空間，同(tong)時將帶動硅油(you)、硅烷偶聯劑(ji)和硅樹(shu)脂等其他(ta)有(you)(you)機(ji)硅產品的(de)(de)(de)(de)(de)消費(fei)。