硅橡膠是指主(zhu)鏈由硅(gui)和氧原子(zi)(zi)交替(ti)構成，硅(gui)原子(zi)(zi)上(shang)通常連有(you)兩個有(you)機基(ji)團的(de)橡(xiang)膠(jiao)。普(pu)通的(de)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)主(zhu)要由含甲(jia)基(ji)和少量乙烯基(ji)的(de)硅(gui)氧鏈節組成。苯(ben)基(ji)的(de)引(yin)入(ru)可(ke)提高硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)的(de)耐(nai)高、低(di)溫性能，三氟(fu)丙基(ji)及氰基(ji)的(de)引(yin)入(ru)則可(ke)提高硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)的(de)耐(nai)溫及耐(nai)油性能。硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)耐(nai)低(di)溫性能良好，一般在-55℃下(xia)仍(reng)能工作。引(yin)入(ru)苯(ben)基(ji)后，可(ke)達-73℃。硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)的(de)耐(nai)熱性能也(ye)很(hen)突出，在180℃下(xia)可(ke)長(chang)期工作，稍高于200℃也(ye)能承受數周或更長(chang)時(shi)間仍(reng)有(you)彈性，瞬時(shi)可(ke)耐(nai)300℃以(yi)上(shang)的(de)高溫。硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)的(de)透氣(qi)性好，氧氣(qi)透過率在合(he)成聚合(he)物(wu)中是較高的(de)。此(ci)外，硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)還具有(you)生理(li)惰性、不(bu)會導致凝血的(de)突出特性，因此(ci)在醫用(yong)領域應(ying)用(yong)廣泛。

主要品種

硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)分類的(de)(de)(de)方(fang)法很(hen)多，通常按固化前的(de)(de)(de)形態分為(wei)(wei)固體硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)和(he)液體硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)；按硫(liu)化溫(wen)度分為(wei)(wei)室溫(wen)硫(liu)化硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)，高溫(wen)硫(liu)化硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)；按所(suo)用(yong)單(dan)體的(de)(de)(de)不同，可分為(wei)(wei)甲基(ji)乙烯基(ji)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)，甲基(ji)苯基(ji)乙烯基(ji)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)、氟硅(gui)(gui)，腈硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)等(deng)(deng)；按性能和(he)用(yong)途的(de)(de)(de)不同又可分為(wei)(wei)通用(yong)型、超耐(nai)(nai)低溫(wen)型、超耐(nai)(nai)高溫(wen)型、高強力型、耐(nai)(nai)油型、醫用(yong)型等(deng)(deng)等(deng)(deng)。

發展史

硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)早期是(shi)由美(mei)國以三氯化鐵為催化劑(ji)合成的(de)。1945年，硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)產(chan)品問世。1948年，采用高比表面積的(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)(jiao)研(yan)制成功，使硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)性能(neng)躍升到實用階段(duan)，奠定了現(xian)代硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)生產(chan)技術的(de)基礎(chu)。從二(er)(er)甲基二(er)(er)氯硅(gui)(gui)(gui)烷合成開始(shi)生產(chan)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)國家有美(mei)國。俄羅斯(si)、德國、日本、韓(han)國和中(zhong)(zhong)國等。中(zhong)(zhong)國硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)工業化研(yan)究(jiu)始(shi)于(yu)1957年，多家研(yan)究(jiu)所和企業陸續開發出各種硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)。到2003年底，中(zhong)(zhong)國硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)生產(chan)能(neng)力為135千(qian)噸，其中(zhong)(zhong)高溫(wen)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)100千(qian)噸。

高溫硫化硅橡膠

高(gao)溫硫(liu)(liu)(liu)化(hua)硅橡膠(jiao)(jiao)是指聚硅氧(yang)烷變(bian)成(cheng)彈性(xing)(xing)體的(de)過程是經過高(gao)溫（110-170℃）硫(liu)(liu)(liu)化(hua)成(cheng)型的(de)。它主要(yao)以高(gao)分子(zi)量的(de)聚甲基(ji)乙烯(xi)基(ji)硅氧(yang)烷為生膠(jiao)(jiao)，混入補強填(tian)料、硫(liu)(liu)(liu)化(hua)劑(ji)等，在(zai)加(jia)熱(re)加(jia)壓下硫(liu)(liu)(liu)化(hua)成(cheng)彈性(xing)(xing)體。硅橡膠(jiao)(jiao)的(de)補強主要(yao)是各(ge)種(zhong)(zhong)(zhong)(zhong)類(lei)型的(de)白炭(tan)黑，可使硫(liu)(liu)(liu)化(hua)膠(jiao)(jiao)的(de)強度(du)增加(jia)數十(shi)倍。有時為了降低成(cheng)本或改善膠(jiao)(jiao)料性(xing)(xing)能及(ji)賦(fu)予硫(liu)(liu)(liu)化(hua)膠(jiao)(jiao)各(ge)種(zhong)(zhong)(zhong)(zhong)特(te)殊的(de)性(xing)(xing)能，也加(jia)入相應的(de)各(ge)種(zhong)(zhong)(zhong)(zhong)添加(jia)劑(ji)。硫(liu)(liu)(liu)化(hua)劑(ji)是各(ge)種(zhong)(zhong)(zhong)(zhong)有機過氧(yang)化(hua)物或加(jia)成(cheng)反應催化(hua)劑(ji)。

加(jia)工成(cheng)型方法如圖所(suo)示。一次硫(liu)化(hua)(hua)的目(mu)的是(shi)進行高分子鏈(lian)的交聯反應；二次硫(liu)化(hua)(hua)的目(mu)的是(shi)進行補充交聯、驅除硫(liu)化(hua)(hua)劑分解產物(wu)和其(qi)他揮發(fa)性化(hua)(hua)合物(wu)以穩定硫(liu)化(hua)(hua)膠的各項性能。常用的設備有開放式煉膠機(ji)、捏合機(ji)及真空(kong)密(mi)煉機(ji)。

主要性能

（1）高(gao)(gao)(gao)溫(wen)(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)顯著(zhu)的(de)特(te)征是高(gao)(gao)(gao)溫(wen)(wen)(wen)穩(wen)定(ding)性(xing)(xing)(xing)，雖然常(chang)溫(wen)(wen)(wen)下(xia)硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)強度(du)(du)僅是天然橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)或某些合成橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)一半，但(dan)在200℃以(yi)上的(de)高(gao)(gao)(gao)溫(wen)(wen)(wen)環境(jing)下(xia)，硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)仍能(neng)(neng)(neng)保(bao)持一定(ding)的(de)柔韌(ren)性(xing)(xing)(xing)、回彈性(xing)(xing)(xing)和(he)表面(mian)硬(ying)度(du)(du)，且力學性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)無(wu)明(ming)顯變化(hua)。（2）低(di)(di)溫(wen)(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)玻(bo)璃化(hua)溫(wen)(wen)(wen)度(du)(du)一般為(wei)-70~-50℃，特(te)殊配(pei)方(fang)可達-100℃，表明(ming)其低(di)(di)溫(wen)(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)優(you)異。這對(dui)航空、宇航工業(ye)的(de)意(yi)義重大。（3）耐(nai)(nai)候(hou)性(xing)(xing)(xing)硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)中Si-O-Si鍵對(dui)氧、臭氧及(ji)(ji)紫外線(xian)等(deng)十分穩(wen)定(ding)，在不(bu)加任(ren)何添加劑的(de)情況下(xia)，就具有(you)優(you)良的(de)耐(nai)(nai)候(hou)性(xing)(xing)(xing)。（4）電氣性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)具有(you)優(you)異的(de)絕緣(yuan)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)，耐(nai)(nai)電暈性(xing)(xing)(xing)和(he)耐(nai)(nai)電弧性(xing)(xing)(xing)也(ye)非常(chang)好。（5）物(wu)理(li)機械性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)常(chang)溫(wen)(wen)(wen)下(xia)的(de)物(wu)理(li)機械性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)比通(tong)(tong)用橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)差(cha)，但(dan)在150℃的(de)高(gao)(gao)(gao)溫(wen)(wen)(wen)和(he)-50℃的(de)低(di)(di)溫(wen)(wen)(wen)下(xia)，其物(wu)理(li)機械性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)優(you)于通(tong)(tong)用橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)。（6）耐(nai)(nai)油及(ji)(ji)化(hua)學試劑性(xing)(xing)(xing)。普通(tong)(tong)硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)具有(you)中等(deng)的(de)耐(nai)(nai)油、耐(nai)(nai)溶劑性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。（7）氣體透過性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。室溫(wen)(wen)(wen)下(xia)硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)對(dui)空氣、氮(dan)、氧、二氧化(hua)碳(tan)等(deng)氣體的(de)透氣性(xing)(xing)(xing)比天然橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)高(gao)(gao)(gao)出30-50倍。（8）生理(li)惰性(xing)(xing)(xing)。硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)無(wu)毒，無(wu)味，無(wu)嗅(xiu)，與人體組織不(bu)粘連，具有(you)抗凝血作用，對(dui)肌(ji)體組織的(de)反(fan)應性(xing)(xing)(xing)非常(chang)少。特(te)別適(shi)合作為(wei)醫用材料。

硅橡膠的用量

據中國(guo)汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)工(gong)業(ye)(ye)協(xie)會統計，2012年(nian)(nian)，汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)產銷分別達到1927.18萬(wan)(wan)輛和(he)1930.64萬(wan)(wan)輛，同比(bi)分別增長4.63%和(he)4.33%，汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)工(gong)業(ye)(ye)硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)用量(liang)約達2.0萬(wan)(wan)t。根據觀(guan)研(yan)天下的(de)(de)(de)(de)新研(yan)究，增加有機硅(gui)材料在汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)零(ling)部件方面的(de)(de)(de)(de)用量(liang)，可(ke)以(yi)大幅度提高汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)的(de)(de)(de)(de)安(an)全性能(neng)，因此，汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)產量(liang)和(he)單車(che)(che)用量(liang)水平(ping)的(de)(de)(de)(de)提高都(dou)將推動(dong)汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)工(gong)業(ye)(ye)對硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)需求的(de)(de)(de)(de)增加。國(guo)家(jia)鼓勵(li)自主(zhu)品(pin)牌的(de)(de)(de)(de)汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)發展，關(guan)鍵汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)零(ling)部件實現自主(zhu)化，《2012年(nian)(nian)度黨政(zheng)機關(guan)公務用車(che)(che)選用車(che)(che)型目錄（征(zheng)求意見(jian)稿）》為(wei)自主(zhu)品(pin)牌擴大在政(zheng)府采購(gou)的(de)(de)(de)(de)市(shi)場份額，為(wei)改變目前國(guo)內政(zheng)府采購(gou)以(yi)合資品(pin)牌產品(pin)為(wei)主(zhu)的(de)(de)(de)(de)局(ju)面提供了保(bao)障。促進(jin)自主(zhu)品(pin)牌發展，國(guo)產汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)業(ye)(ye)的(de)(de)(de)(de)繁榮(rong)將為(wei)汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)應(ying)用提供有力保(bao)障。預測未來3年(nian)(nian)，我(wo)國(guo)室溫硫化硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)在汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)行業(ye)(ye)將以(yi)年(nian)(nian)均20%增長。

此外，硅橡(xiang)膠是(shi)重(zhong)要的(de)(de)(de)非(fei)石油(you)(you)(you)(you)基合(he)成(cheng)(cheng)橡(xiang)膠，約占非(fei)石油(you)(you)(you)(you)基合(he)成(cheng)(cheng)橡(xiang)膠消費量的(de)(de)(de)98%。但因為(wei)石油(you)(you)(you)(you)價(jia)格(ge)的(de)(de)(de)大(da)幅(fu)上(shang)漲，同時我(wo)國在(zai)硅橡(xiang)膠的(de)(de)(de)關鍵原(yuan)料有機(ji)硅單(dan)體(ti)的(de)(de)(de)生(sheng)產(chan)技術方(fang)面取得突(tu)破(po)，有機(ji)硅單(dan)體(ti)的(de)(de)(de)生(sheng)產(chan)技術在(zai)2005年前被(bei)幾家(jia)跨國公司壟斷，但目前我(wo)國已(yi)發展成(cheng)(cheng)為(wei)全球(qiu)有機(ji)硅單(dan)體(ti)第1大(da)國，這2個方(fang)面原(yuan)因使(shi)硅橡(xiang)膠的(de)(de)(de)價(jia)格(ge)從2011年起(qi)開始低于石油(you)(you)(you)(you)基合(he)成(cheng)(cheng)橡(xiang)膠，僅約為(wei)大(da)宗石油(you)(you)(you)(you)基橡(xiang)膠的(de)(de)(de)80%～90%，成(cheng)(cheng)為(wei)廉價(jia)的(de)(de)(de)合(he)成(cheng)(cheng)橡(xiang)膠，并開始大(da)規模替代石油(you)(you)(you)(you)基合(he)成(cheng)(cheng)橡(xiang)膠。這將極大(da)拓(tuo)展有機(ji)硅產(chan)業的(de)(de)(de)市場空間(jian)，同時將帶(dai)動硅油(you)(you)(you)(you)、硅烷(wan)偶聯(lian)劑和(he)硅樹脂等(deng)其他有機(ji)硅產(chan)品(pin)的(de)(de)(de)消費。