硅橡膠是指主鏈由(you)硅(gui)和氧原子交(jiao)替(ti)構(gou)成，硅(gui)原子上通常連有兩(liang)個有機基(ji)團的(de)(de)(de)橡(xiang)膠。普通的(de)(de)(de)硅(gui)橡(xiang)膠主要由(you)含甲基(ji)和少量乙烯基(ji)的(de)(de)(de)硅(gui)氧鏈節組成。苯(ben)基(ji)的(de)(de)(de)引(yin)入(ru)可(ke)提高(gao)硅(gui)橡(xiang)膠的(de)(de)(de)耐(nai)高(gao)、低(di)溫性(xing)(xing)能，三氟丙基(ji)及氰(qing)基(ji)的(de)(de)(de)引(yin)入(ru)則可(ke)提高(gao)硅(gui)橡(xiang)膠的(de)(de)(de)耐(nai)溫及耐(nai)油性(xing)(xing)能。硅(gui)橡(xiang)膠耐(nai)低(di)溫性(xing)(xing)能良好，一般在-55℃下仍能工(gong)作。引(yin)入(ru)苯(ben)基(ji)后，可(ke)達(da)-73℃。硅(gui)橡(xiang)膠的(de)(de)(de)耐(nai)熱性(xing)(xing)能也(ye)很突出，在180℃下可(ke)長期工(gong)作，稍高(gao)于200℃也(ye)能承受數周(zhou)或更長時(shi)間仍有彈性(xing)(xing)，瞬時(shi)可(ke)耐(nai)300℃以(yi)上的(de)(de)(de)高(gao)溫。硅(gui)橡(xiang)膠的(de)(de)(de)透氣性(xing)(xing)好，氧氣透過率(lv)在合成聚合物中是較高(gao)的(de)(de)(de)。此外，硅(gui)橡(xiang)膠還具有生(sheng)理惰(duo)性(xing)(xing)、不會導致(zhi)凝血(xue)的(de)(de)(de)突出特性(xing)(xing)，因(yin)此在醫用領域應用廣泛。

主要品種

硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)分(fen)類的(de)(de)方(fang)法很多(duo)，通常按固化前的(de)(de)形態分(fen)為固體硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)和(he)液體硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)；按硫化溫(wen)度分(fen)為室溫(wen)硫化硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)，高(gao)溫(wen)硫化硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)；按所用單(dan)體的(de)(de)不同(tong)，可分(fen)為甲基(ji)乙烯基(ji)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)，甲基(ji)苯基(ji)乙烯基(ji)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)、氟硅(gui)(gui)(gui)，腈硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)等(deng)；按性能和(he)用途的(de)(de)不同(tong)又可分(fen)為通用型(xing)(xing)、超(chao)耐(nai)低溫(wen)型(xing)(xing)、超(chao)耐(nai)高(gao)溫(wen)型(xing)(xing)、高(gao)強力(li)型(xing)(xing)、耐(nai)油型(xing)(xing)、醫用型(xing)(xing)等(deng)等(deng)。

發展史

硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)早期是由美國(guo)(guo)以三氯化鐵為(wei)催化劑(ji)合成(cheng)的(de)(de)。1945年，硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)產(chan)(chan)(chan)品問世。1948年，采用高比表面積的(de)(de)氣相法白炭黑補強的(de)(de)硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)研制成(cheng)功，使硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)性(xing)能躍升到實用階(jie)段，奠(dian)定了現代(dai)硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)生產(chan)(chan)(chan)技術的(de)(de)基(ji)(ji)礎。從二甲基(ji)(ji)二氯硅(gui)烷(wan)合成(cheng)開(kai)始生產(chan)(chan)(chan)硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)國(guo)(guo)家有美國(guo)(guo)。俄羅斯、德(de)國(guo)(guo)、日本、韓國(guo)(guo)和(he)中(zhong)(zhong)國(guo)(guo)等。中(zhong)(zhong)國(guo)(guo)硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)工(gong)業化研究(jiu)始于1957年，多家研究(jiu)所和(he)企(qi)業陸續開(kai)發出各種硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)。到2003年底，中(zhong)(zhong)國(guo)(guo)硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)生產(chan)(chan)(chan)能力為(wei)135千(qian)噸，其中(zhong)(zhong)高溫膠(jiao)(jiao)100千(qian)噸。

高溫硫化硅橡膠

高(gao)(gao)溫(wen)(wen)硫化(hua)硅橡膠(jiao)(jiao)(jiao)是指聚硅氧烷變成(cheng)彈性體(ti)的(de)過程是經過高(gao)(gao)溫(wen)(wen)（110-170℃）硫化(hua)成(cheng)型的(de)。它主(zhu)要以高(gao)(gao)分子(zi)量的(de)聚甲基乙烯基硅氧烷為(wei)生膠(jiao)(jiao)(jiao)，混入(ru)(ru)補強填料、硫化(hua)劑等(deng)，在加(jia)(jia)熱(re)加(jia)(jia)壓下硫化(hua)成(cheng)彈性體(ti)。硅橡膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)補強主(zhu)要是各(ge)種(zhong)類型的(de)白炭黑，可使硫化(hua)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)強度增加(jia)(jia)數十倍。有(you)時為(wei)了降(jiang)低(di)成(cheng)本或(huo)改(gai)善膠(jiao)(jiao)(jiao)料性能及賦予硫化(hua)膠(jiao)(jiao)(jiao)各(ge)種(zhong)特(te)殊的(de)性能，也加(jia)(jia)入(ru)(ru)相(xiang)應的(de)各(ge)種(zhong)添加(jia)(jia)劑。硫化(hua)劑是各(ge)種(zhong)有(you)機過氧化(hua)物(wu)或(huo)加(jia)(jia)成(cheng)反應催(cui)化(hua)劑。

加工成型(xing)方(fang)法如圖所示。一次硫(liu)化(hua)(hua)的(de)目(mu)(mu)的(de)是(shi)(shi)進行(xing)高(gao)分(fen)子鏈的(de)交聯反應；二次硫(liu)化(hua)(hua)的(de)目(mu)(mu)的(de)是(shi)(shi)進行(xing)補充(chong)交聯、驅除硫(liu)化(hua)(hua)劑分(fen)解產物和(he)其他(ta)揮發性(xing)化(hua)(hua)合(he)物以(yi)穩定硫(liu)化(hua)(hua)膠的(de)各(ge)項性(xing)能。常用的(de)設備(bei)有開放式煉(lian)膠機、捏合(he)機及真(zhen)空密煉(lian)機。

主要性能

（1）高溫(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)顯著的(de)(de)(de)特(te)(te)征是高溫(wen)(wen)穩定(ding)(ding)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)，雖(sui)然(ran)常(chang)溫(wen)(wen)下(xia)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)強(qiang)度僅是天(tian)然(ran)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)或某些合成(cheng)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)一(yi)半，但在200℃以上的(de)(de)(de)高溫(wen)(wen)環境下(xia)，硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)仍(reng)能(neng)(neng)(neng)(neng)保持一(yi)定(ding)(ding)的(de)(de)(de)柔韌性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)、回彈性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)和表面硬度，且力(li)學性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)無(wu)明顯變化(hua)。（2）低(di)溫(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)玻璃化(hua)溫(wen)(wen)度一(yi)般為-70~-50℃，特(te)(te)殊配方可達(da)-100℃，表明其(qi)低(di)溫(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)優(you)異。這(zhe)對航(hang)空、宇航(hang)工業的(de)(de)(de)意義重大。（3）耐(nai)(nai)(nai)候(hou)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)中Si-O-Si鍵對氧(yang)、臭(chou)氧(yang)及紫外線等(deng)十分穩定(ding)(ding)，在不加(jia)任(ren)何添加(jia)劑的(de)(de)(de)情況(kuang)下(xia)，就具有優(you)良的(de)(de)(de)耐(nai)(nai)(nai)候(hou)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)。（4）電氣性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)具有優(you)異的(de)(de)(de)絕緣性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)，耐(nai)(nai)(nai)電暈性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)和耐(nai)(nai)(nai)電弧性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)也非(fei)常(chang)好。（5）物理機(ji)械(xie)(xie)(xie)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)常(chang)溫(wen)(wen)下(xia)的(de)(de)(de)物理機(ji)械(xie)(xie)(xie)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)比通用橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)差，但在150℃的(de)(de)(de)高溫(wen)(wen)和-50℃的(de)(de)(de)低(di)溫(wen)(wen)下(xia)，其(qi)物理機(ji)械(xie)(xie)(xie)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)優(you)于通用橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)。（6）耐(nai)(nai)(nai)油及化(hua)學試劑性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)。普通硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)具有中等(deng)的(de)(de)(de)耐(nai)(nai)(nai)油、耐(nai)(nai)(nai)溶劑性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)。（7）氣體透過性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)。室溫(wen)(wen)下(xia)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)對空氣、氮(dan)、氧(yang)、二(er)氧(yang)化(hua)碳等(deng)氣體的(de)(de)(de)透氣性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)比天(tian)然(ran)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)高出30-50倍(bei)。（8）生理惰性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)無(wu)毒，無(wu)味，無(wu)嗅，與人體組(zu)織(zhi)(zhi)不粘(zhan)連，具有抗凝血作用，對肌體組(zu)織(zhi)(zhi)的(de)(de)(de)反應性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)非(fei)常(chang)少。特(te)(te)別適合作為醫用材料。

硅橡膠的用量

據中國(guo)汽(qi)(qi)車(che)工(gong)業(ye)(ye)(ye)協會統計，2012年，汽(qi)(qi)車(che)產銷分別達到1927.18萬輛和(he)1930.64萬輛，同(tong)比分別增長4.63%和(he)4.33%，汽(qi)(qi)車(che)工(gong)業(ye)(ye)(ye)硅橡(xiang)膠的用量(liang)(liang)約達2.0萬t。根據觀研天下的新研究，增加有機硅材料在汽(qi)(qi)車(che)零部件方面(mian)的用量(liang)(liang)，可以大幅度提(ti)高汽(qi)(qi)車(che)的安全性能，因此，汽(qi)(qi)車(che)產量(liang)(liang)和(he)單車(che)用量(liang)(liang)水(shui)平的提(ti)高都將(jiang)(jiang)推(tui)動汽(qi)(qi)車(che)工(gong)業(ye)(ye)(ye)對硅橡(xiang)膠需求(qiu)的增加。國(guo)家鼓勵(li)自主(zhu)品(pin)牌(pai)的汽(qi)(qi)車(che)發展(zhan)(zhan)，關鍵汽(qi)(qi)車(che)零部件實(shi)現自主(zhu)化，《2012年度黨(dang)政(zheng)機關公(gong)務用車(che)選用車(che)型目錄（征求(qiu)意見(jian)稿(gao)）》為(wei)自主(zhu)品(pin)牌(pai)擴大在政(zheng)府(fu)采(cai)購的市場份額，為(wei)改(gai)變(bian)目前國(guo)內政(zheng)府(fu)采(cai)購以合資品(pin)牌(pai)產品(pin)為(wei)主(zhu)的局面(mian)提(ti)供(gong)(gong)了保障(zhang)。促進自主(zhu)品(pin)牌(pai)發展(zhan)(zhan)，國(guo)產汽(qi)(qi)車(che)業(ye)(ye)(ye)的繁(fan)榮將(jiang)(jiang)為(wei)汽(qi)(qi)車(che)膠的應用提(ti)供(gong)(gong)有力保障(zhang)。預測未來3年，我(wo)國(guo)室溫硫化硅橡(xiang)膠在汽(qi)(qi)車(che)行業(ye)(ye)(ye)將(jiang)(jiang)以年均20%增長。

此外，硅(gui)(gui)(gui)橡膠是重(zhong)要的(de)非石油(you)(you)(you)基合(he)(he)成(cheng)橡膠，約占非石油(you)(you)(you)基合(he)(he)成(cheng)橡膠消費量(liang)的(de)98%。但(dan)因為石油(you)(you)(you)價(jia)(jia)格的(de)大幅上漲，同時我(wo)國(guo)在硅(gui)(gui)(gui)橡膠的(de)關鍵原料有(you)(you)機(ji)(ji)硅(gui)(gui)(gui)單體的(de)生(sheng)產技(ji)術方面取(qu)得突破(po)，有(you)(you)機(ji)(ji)硅(gui)(gui)(gui)單體的(de)生(sheng)產技(ji)術在2005年(nian)前被幾家跨(kua)國(guo)公司(si)壟斷(duan)，但(dan)目前我(wo)國(guo)已發展成(cheng)為全球有(you)(you)機(ji)(ji)硅(gui)(gui)(gui)單體第1大國(guo)，這2個方面原因使硅(gui)(gui)(gui)橡膠的(de)價(jia)(jia)格從2011年(nian)起開始低于石油(you)(you)(you)基合(he)(he)成(cheng)橡膠，僅約為大宗石油(you)(you)(you)基橡膠的(de)80%～90%，成(cheng)為廉價(jia)(jia)的(de)合(he)(he)成(cheng)橡膠，并(bing)開始大規(gui)模替代石油(you)(you)(you)基合(he)(he)成(cheng)橡膠。這將(jiang)(jiang)極大拓展有(you)(you)機(ji)(ji)硅(gui)(gui)(gui)產業的(de)市場(chang)空間(jian)，同時將(jiang)(jiang)帶動硅(gui)(gui)(gui)油(you)(you)(you)、硅(gui)(gui)(gui)烷偶聯(lian)劑和硅(gui)(gui)(gui)樹脂等(deng)其他有(you)(you)機(ji)(ji)硅(gui)(gui)(gui)產品的(de)消費。