硅橡膠是指主鏈由(you)硅和氧(yang)原(yuan)子交替構(gou)成，硅原(yuan)子上通(tong)常連有(you)兩個有(you)機(ji)基(ji)(ji)團的(de)(de)(de)橡(xiang)膠(jiao)。普通(tong)的(de)(de)(de)硅橡(xiang)膠(jiao)主要由(you)含甲基(ji)(ji)和少量(liang)乙烯(xi)基(ji)(ji)的(de)(de)(de)硅氧(yang)鏈節組成。苯基(ji)(ji)的(de)(de)(de)引(yin)入可提高(gao)硅橡(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)耐(nai)高(gao)、低溫(wen)性(xing)(xing)能(neng)，三氟(fu)丙基(ji)(ji)及(ji)氰基(ji)(ji)的(de)(de)(de)引(yin)入則(ze)可提高(gao)硅橡(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)耐(nai)溫(wen)及(ji)耐(nai)油性(xing)(xing)能(neng)。硅橡(xiang)膠(jiao)耐(nai)低溫(wen)性(xing)(xing)能(neng)良好(hao)，一般在(zai)(zai)-55℃下仍能(neng)工(gong)作(zuo)。引(yin)入苯基(ji)(ji)后，可達-73℃。硅橡(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)耐(nai)熱性(xing)(xing)能(neng)也(ye)(ye)很突出(chu)，在(zai)(zai)180℃下可長期工(gong)作(zuo)，稍高(gao)于200℃也(ye)(ye)能(neng)承(cheng)受數周或更(geng)長時(shi)間仍有(you)彈性(xing)(xing)，瞬(shun)時(shi)可耐(nai)300℃以上的(de)(de)(de)高(gao)溫(wen)。硅橡(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)透氣(qi)性(xing)(xing)好(hao)，氧(yang)氣(qi)透過率在(zai)(zai)合成聚合物中是較高(gao)的(de)(de)(de)。此外(wai)，硅橡(xiang)膠(jiao)還具有(you)生理惰性(xing)(xing)、不會導致凝血(xue)的(de)(de)(de)突出(chu)特性(xing)(xing)，因(yin)此在(zai)(zai)醫用領域應用廣泛。

主要品種

硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠分(fen)類的方(fang)法很多，通常按(an)固化前的形(xing)態分(fen)為固體(ti)硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠和液體(ti)硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠；按(an)硫化溫(wen)(wen)(wen)度分(fen)為室溫(wen)(wen)(wen)硫化硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠，高(gao)溫(wen)(wen)(wen)硫化硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠；按(an)所用(yong)(yong)單(dan)體(ti)的不同(tong)，可分(fen)為甲(jia)基(ji)(ji)(ji)乙烯(xi)(xi)基(ji)(ji)(ji)硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠，甲(jia)基(ji)(ji)(ji)苯(ben)基(ji)(ji)(ji)乙烯(xi)(xi)基(ji)(ji)(ji)硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠、氟硅(gui)(gui)(gui)(gui)，腈硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠等；按(an)性(xing)能和用(yong)(yong)途的不同(tong)又可分(fen)為通用(yong)(yong)型(xing)(xing)、超(chao)耐(nai)(nai)低溫(wen)(wen)(wen)型(xing)(xing)、超(chao)耐(nai)(nai)高(gao)溫(wen)(wen)(wen)型(xing)(xing)、高(gao)強力型(xing)(xing)、耐(nai)(nai)油(you)型(xing)(xing)、醫用(yong)(yong)型(xing)(xing)等等。

發展史

硅(gui)(gui)橡膠早期是由美國(guo)(guo)(guo)以三氯化鐵(tie)為催化劑(ji)合成的(de)(de)(de)。1945年(nian)，硅(gui)(gui)橡膠產品問世。1948年(nian)，采(cai)用高(gao)比表面積的(de)(de)(de)氣相法白炭黑補強的(de)(de)(de)硅(gui)(gui)橡膠研制成功，使硅(gui)(gui)橡膠的(de)(de)(de)性能躍(yue)升到實用階段，奠定了現代硅(gui)(gui)橡膠生(sheng)產技術的(de)(de)(de)基(ji)(ji)礎。從二甲基(ji)(ji)二氯硅(gui)(gui)烷合成開(kai)始生(sheng)產硅(gui)(gui)橡膠的(de)(de)(de)國(guo)(guo)(guo)家有美國(guo)(guo)(guo)。俄羅斯(si)、德國(guo)(guo)(guo)、日(ri)本、韓國(guo)(guo)(guo)和中(zhong)國(guo)(guo)(guo)等(deng)。中(zhong)國(guo)(guo)(guo)硅(gui)(gui)橡膠的(de)(de)(de)工業化研究(jiu)始于1957年(nian)，多家研究(jiu)所和企業陸續開(kai)發出各種硅(gui)(gui)橡膠。到2003年(nian)底，中(zhong)國(guo)(guo)(guo)硅(gui)(gui)橡膠生(sheng)產能力為135千噸，其中(zhong)高(gao)溫膠100千噸。

高溫硫化硅橡膠

高溫(wen)硫(liu)化(hua)硅橡膠是指(zhi)聚(ju)硅氧(yang)(yang)烷(wan)變成彈(dan)性體(ti)的(de)(de)過程(cheng)是經過高溫(wen)（110-170℃）硫(liu)化(hua)成型的(de)(de)。它主要以高分(fen)子量的(de)(de)聚(ju)甲(jia)基(ji)乙烯基(ji)硅氧(yang)(yang)烷(wan)為生膠，混入補強填(tian)料(liao)、硫(liu)化(hua)劑(ji)等，在加(jia)熱加(jia)壓下硫(liu)化(hua)成彈(dan)性體(ti)。硅橡膠的(de)(de)補強主要是各(ge)種(zhong)(zhong)類型的(de)(de)白(bai)炭(tan)黑(hei)，可(ke)使(shi)硫(liu)化(hua)膠的(de)(de)強度增加(jia)數十倍(bei)。有(you)時為了降低(di)成本或(huo)改善膠料(liao)性能及賦予硫(liu)化(hua)膠各(ge)種(zhong)(zhong)特殊的(de)(de)性能，也加(jia)入相應(ying)的(de)(de)各(ge)種(zhong)(zhong)添(tian)加(jia)劑(ji)。硫(liu)化(hua)劑(ji)是各(ge)種(zhong)(zhong)有(you)機過氧(yang)(yang)化(hua)物或(huo)加(jia)成反應(ying)催(cui)化(hua)劑(ji)。

加工成型方法(fa)如圖(tu)所示。一(yi)次硫化(hua)(hua)(hua)(hua)的目的是(shi)(shi)進行高分子(zi)鏈的交聯(lian)反應；二次硫化(hua)(hua)(hua)(hua)的目的是(shi)(shi)進行補充交聯(lian)、驅除硫化(hua)(hua)(hua)(hua)劑分解(jie)產物(wu)和其他(ta)揮發性(xing)化(hua)(hua)(hua)(hua)合(he)物(wu)以穩定硫化(hua)(hua)(hua)(hua)膠的各項性(xing)能。常(chang)用(yong)的設備有開放式煉膠機(ji)、捏合(he)機(ji)及(ji)真空密煉機(ji)。

主要性能

（1）高(gao)溫(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)。硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)顯(xian)著(zhu)的(de)(de)(de)(de)(de)特征是高(gao)溫(wen)(wen)穩定性(xing)(xing)(xing)，雖然常(chang)溫(wen)(wen)下(xia)(xia)(xia)(xia)硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)(de)強度僅(jin)是天然橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)或某些(xie)合(he)成(cheng)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)(de)一(yi)半，但在200℃以(yi)上的(de)(de)(de)(de)(de)高(gao)溫(wen)(wen)環境下(xia)(xia)(xia)(xia)，硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)仍(reng)能(neng)(neng)(neng)(neng)保持(chi)一(yi)定的(de)(de)(de)(de)(de)柔韌性(xing)(xing)(xing)、回(hui)彈性(xing)(xing)(xing)和(he)表(biao)面硬度，且(qie)力(li)學性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)無(wu)明(ming)顯(xian)變化。（2）低(di)溫(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)(de)玻璃(li)化溫(wen)(wen)度一(yi)般為-70~-50℃，特殊(shu)配方可達-100℃，表(biao)明(ming)其低(di)溫(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)優(you)異(yi)。這對航空、宇航工(gong)業的(de)(de)(de)(de)(de)意義重大。（3）耐(nai)候性(xing)(xing)(xing)硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)中Si-O-Si鍵對氧(yang)、臭氧(yang)及紫外線等(deng)十(shi)分穩定，在不加(jia)任何添加(jia)劑的(de)(de)(de)(de)(de)情(qing)況下(xia)(xia)(xia)(xia)，就具(ju)有(you)(you)優(you)良的(de)(de)(de)(de)(de)耐(nai)候性(xing)(xing)(xing)。（4）電氣性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)。硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)具(ju)有(you)(you)優(you)異(yi)的(de)(de)(de)(de)(de)絕緣性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)，耐(nai)電暈性(xing)(xing)(xing)和(he)耐(nai)電弧性(xing)(xing)(xing)也非常(chang)好。（5）物理(li)機械(xie)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)。硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)常(chang)溫(wen)(wen)下(xia)(xia)(xia)(xia)的(de)(de)(de)(de)(de)物理(li)機械(xie)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)比(bi)通用(yong)(yong)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)差，但在150℃的(de)(de)(de)(de)(de)高(gao)溫(wen)(wen)和(he)-50℃的(de)(de)(de)(de)(de)低(di)溫(wen)(wen)下(xia)(xia)(xia)(xia)，其物理(li)機械(xie)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)優(you)于通用(yong)(yong)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)。（6）耐(nai)油及化學試(shi)劑性(xing)(xing)(xing)。普通硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)具(ju)有(you)(you)中等(deng)的(de)(de)(de)(de)(de)耐(nai)油、耐(nai)溶劑性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)。（7）氣體透(tou)過性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)。室溫(wen)(wen)下(xia)(xia)(xia)(xia)硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)對空氣、氮、氧(yang)、二氧(yang)化碳等(deng)氣體的(de)(de)(de)(de)(de)透(tou)氣性(xing)(xing)(xing)比(bi)天然橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)高(gao)出(chu)30-50倍。（8）生理(li)惰性(xing)(xing)(xing)。硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)無(wu)毒，無(wu)味，無(wu)嗅，與人體組(zu)織不粘連，具(ju)有(you)(you)抗(kang)凝(ning)血作用(yong)(yong)，對肌體組(zu)織的(de)(de)(de)(de)(de)反應性(xing)(xing)(xing)非常(chang)少。特別(bie)適合(he)作為醫用(yong)(yong)材料。

硅橡膠的用量

據中國(guo)汽車(che)(che)(che)(che)工(gong)業協會統計，2012年，汽車(che)(che)(che)(che)產(chan)銷分別達到1927.18萬輛和(he)1930.64萬輛，同比分別增(zeng)長(chang)4.63%和(he)4.33%，汽車(che)(che)(che)(che)工(gong)業硅(gui)橡膠的(de)用(yong)(yong)(yong)量約(yue)達2.0萬t。根據觀研天下(xia)的(de)新研究，增(zeng)加(jia)有(you)機硅(gui)材料在(zai)汽車(che)(che)(che)(che)零(ling)部件方面(mian)的(de)用(yong)(yong)(yong)量，可(ke)以大(da)(da)幅(fu)度提高汽車(che)(che)(che)(che)的(de)安全性能，因此，汽車(che)(che)(che)(che)產(chan)量和(he)單車(che)(che)(che)(che)用(yong)(yong)(yong)量水平(ping)的(de)提高都將(jiang)推動汽車(che)(che)(che)(che)工(gong)業對硅(gui)橡膠需求(qiu)的(de)增(zeng)加(jia)。國(guo)家鼓勵自主(zhu)品牌的(de)汽車(che)(che)(che)(che)發展，關(guan)鍵汽車(che)(che)(che)(che)零(ling)部件實現(xian)自主(zhu)化，《2012年度黨政機關(guan)公務用(yong)(yong)(yong)車(che)(che)(che)(che)選用(yong)(yong)(yong)車(che)(che)(che)(che)型目(mu)錄（征(zheng)求(qiu)意見稿）》為(wei)自主(zhu)品牌擴(kuo)大(da)(da)在(zai)政府采(cai)購的(de)市場(chang)份(fen)額，為(wei)改變目(mu)前國(guo)內政府采(cai)購以合資品牌產(chan)品為(wei)主(zhu)的(de)局(ju)面(mian)提供了保障(zhang)。促(cu)進自主(zhu)品牌發展，國(guo)產(chan)汽車(che)(che)(che)(che)業的(de)繁榮將(jiang)為(wei)汽車(che)(che)(che)(che)膠的(de)應用(yong)(yong)(yong)提供有(you)力(li)保障(zhang)。預測未來3年，我(wo)國(guo)室(shi)溫(wen)硫(liu)化硅(gui)橡膠在(zai)汽車(che)(che)(che)(che)行業將(jiang)以年均20%增(zeng)長(chang)。

此外，硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)是重要的(de)非(fei)石(shi)油(you)基(ji)(ji)合成橡膠(jiao)(jiao)(jiao)，約(yue)占非(fei)石(shi)油(you)基(ji)(ji)合成橡膠(jiao)(jiao)(jiao)消費量的(de)98%。但(dan)(dan)因(yin)為(wei)石(shi)油(you)價(jia)格(ge)的(de)大(da)幅上漲，同(tong)時我國(guo)在硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)關鍵(jian)原(yuan)料有機(ji)(ji)(ji)硅(gui)單(dan)體(ti)(ti)的(de)生(sheng)產(chan)技術(shu)方面取得突破，有機(ji)(ji)(ji)硅(gui)單(dan)體(ti)(ti)的(de)生(sheng)產(chan)技術(shu)在2005年(nian)前(qian)被幾家跨國(guo)公司壟斷，但(dan)(dan)目前(qian)我國(guo)已發展成為(wei)全球有機(ji)(ji)(ji)硅(gui)單(dan)體(ti)(ti)第1大(da)國(guo)，這2個方面原(yuan)因(yin)使硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)價(jia)格(ge)從2011年(nian)起開始低于石(shi)油(you)基(ji)(ji)合成橡膠(jiao)(jiao)(jiao)，僅約(yue)為(wei)大(da)宗(zong)石(shi)油(you)基(ji)(ji)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)80%～90%，成為(wei)廉價(jia)的(de)合成橡膠(jiao)(jiao)(jiao)，并開始大(da)規模(mo)替(ti)代石(shi)油(you)基(ji)(ji)合成橡膠(jiao)(jiao)(jiao)。這將(jiang)極大(da)拓展有機(ji)(ji)(ji)硅(gui)產(chan)業的(de)市(shi)場(chang)空間，同(tong)時將(jiang)帶動硅(gui)油(you)、硅(gui)烷偶聯劑和硅(gui)樹(shu)脂(zhi)等其(qi)他有機(ji)(ji)(ji)硅(gui)產(chan)品的(de)消費。