硅橡膠是指主鏈由硅(gui)和(he)氧原子(zi)交(jiao)替構成，硅(gui)原子(zi)上通常連有(you)(you)(you)兩個有(you)(you)(you)機基(ji)團的(de)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)。普通的(de)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)主要由含甲基(ji)和(he)少量乙(yi)烯基(ji)的(de)硅(gui)氧鏈節組成。苯(ben)基(ji)的(de)引入可提高硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)耐高、低(di)溫(wen)性(xing)能，三氟(fu)丙基(ji)及(ji)氰基(ji)的(de)引入則可提高硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)耐溫(wen)及(ji)耐油性(xing)能。硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)耐低(di)溫(wen)性(xing)能良(liang)好，一(yi)般在(zai)-55℃下仍能工(gong)作。引入苯(ben)基(ji)后，可達-73℃。硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)耐熱性(xing)能也很突出，在(zai)180℃下可長期工(gong)作，稍(shao)高于200℃也能承受數周或更長時間仍有(you)(you)(you)彈(dan)性(xing)，瞬時可耐300℃以(yi)上的(de)高溫(wen)。硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)透氣性(xing)好，氧氣透過率在(zai)合成聚合物中是較高的(de)。此外，硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)還具有(you)(you)(you)生理惰性(xing)、不會導致凝血的(de)突出特(te)性(xing)，因(yin)此在(zai)醫用領域應用廣(guang)泛(fan)。

主要品種

硅橡膠(jiao)(jiao)分類的(de)(de)方法很多，通(tong)常按(an)(an)固(gu)化(hua)前(qian)的(de)(de)形(xing)態(tai)分為(wei)固(gu)體硅橡膠(jiao)(jiao)和液體硅橡膠(jiao)(jiao)；按(an)(an)硫化(hua)溫(wen)(wen)度分為(wei)室(shi)溫(wen)(wen)硫化(hua)硅橡膠(jiao)(jiao)，高(gao)溫(wen)(wen)硫化(hua)硅橡膠(jiao)(jiao)；按(an)(an)所用(yong)單體的(de)(de)不(bu)同，可分為(wei)甲基(ji)乙烯基(ji)硅橡膠(jiao)(jiao)，甲基(ji)苯(ben)基(ji)乙烯基(ji)硅橡膠(jiao)(jiao)、氟硅，腈硅橡膠(jiao)(jiao)等(deng)；按(an)(an)性(xing)能和用(yong)途(tu)的(de)(de)不(bu)同又可分為(wei)通(tong)用(yong)型(xing)、超(chao)耐低溫(wen)(wen)型(xing)、超(chao)耐高(gao)溫(wen)(wen)型(xing)、高(gao)強(qiang)力型(xing)、耐油型(xing)、醫用(yong)型(xing)等(deng)等(deng)。

發展史

硅(gui)(gui)橡膠(jiao)早期是由美(mei)國(guo)以三氯(lv)化(hua)(hua)鐵(tie)為催化(hua)(hua)劑合(he)成的(de)。1945年(nian)，硅(gui)(gui)橡膠(jiao)產品問世(shi)。1948年(nian)，采用(yong)高(gao)比表面(mian)積的(de)氣相法白(bai)炭黑補強(qiang)的(de)硅(gui)(gui)橡膠(jiao)研(yan)(yan)制成功，使硅(gui)(gui)橡膠(jiao)的(de)性能躍升到(dao)實用(yong)階(jie)段，奠定了(le)現代硅(gui)(gui)橡膠(jiao)生產技術的(de)基(ji)礎。從二甲基(ji)二氯(lv)硅(gui)(gui)烷合(he)成開始生產硅(gui)(gui)橡膠(jiao)的(de)國(guo)家有(you)美(mei)國(guo)。俄羅斯、德國(guo)、日(ri)本、韓(han)國(guo)和中(zhong)(zhong)(zhong)國(guo)等。中(zhong)(zhong)(zhong)國(guo)硅(gui)(gui)橡膠(jiao)的(de)工業(ye)化(hua)(hua)研(yan)(yan)究始于1957年(nian)，多家研(yan)(yan)究所和企業(ye)陸續開發(fa)出各種硅(gui)(gui)橡膠(jiao)。到(dao)2003年(nian)底，中(zhong)(zhong)(zhong)國(guo)硅(gui)(gui)橡膠(jiao)生產能力為135千噸，其中(zhong)(zhong)(zhong)高(gao)溫膠(jiao)100千噸。

高溫硫化硅橡膠

高溫硫化(hua)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)是指聚(ju)硅(gui)氧烷(wan)變成彈性(xing)體的(de)(de)過程是經(jing)過高溫（110-170℃）硫化(hua)成型的(de)(de)。它(ta)主要以高分子量(liang)的(de)(de)聚(ju)甲基(ji)(ji)乙烯基(ji)(ji)硅(gui)氧烷(wan)為生膠(jiao)(jiao)(jiao)，混入(ru)補(bu)強(qiang)填(tian)料、硫化(hua)劑(ji)(ji)等，在加熱加壓下硫化(hua)成彈性(xing)體。硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)補(bu)強(qiang)主要是各(ge)種(zhong)類(lei)型的(de)(de)白炭黑，可使硫化(hua)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)強(qiang)度(du)增加數十倍。有(you)時為了降低(di)成本或改善(shan)膠(jiao)(jiao)(jiao)料性(xing)能(neng)及賦予硫化(hua)膠(jiao)(jiao)(jiao)各(ge)種(zhong)特殊(shu)的(de)(de)性(xing)能(neng)，也加入(ru)相(xiang)應的(de)(de)各(ge)種(zhong)添加劑(ji)(ji)。硫化(hua)劑(ji)(ji)是各(ge)種(zhong)有(you)機過氧化(hua)物或加成反應催(cui)化(hua)劑(ji)(ji)。

加工(gong)成型方法如圖(tu)所示(shi)。一(yi)次硫化(hua)的(de)目的(de)是進(jin)行高(gao)分子鏈的(de)交(jiao)聯(lian)(lian)反應(ying)；二次硫化(hua)的(de)目的(de)是進(jin)行補充交(jiao)聯(lian)(lian)、驅除硫化(hua)劑分解(jie)產(chan)物(wu)和其他揮發(fa)性化(hua)合物(wu)以穩(wen)定硫化(hua)膠(jiao)的(de)各(ge)項性能(neng)。常用(yong)的(de)設備有開放式煉(lian)膠(jiao)機(ji)、捏合機(ji)及(ji)真空密煉(lian)機(ji)。

主要性能

（1）高(gao)(gao)溫(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)顯著(zhu)的(de)(de)特征是高(gao)(gao)溫(wen)(wen)穩(wen)定性(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)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)強度(du)僅是天(tian)(tian)然(ran)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)或某(mou)些合成橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)一半，但在(zai)200℃以上(shang)的(de)(de)高(gao)(gao)溫(wen)(wen)環(huan)境下(xia)，硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)仍能(neng)(neng)(neng)(neng)保(bao)持一定的(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(du)，且力學(xue)(xue)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)無(wu)明(ming)顯變化(hua)。（2）低溫(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)玻(bo)璃化(hua)溫(wen)(wen)度(du)一般(ban)為-70~-50℃，特殊配(pei)方(fang)可達-100℃，表明(ming)其低溫(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)優(you)異(yi)。這對航空、宇航工業的(de)(de)意(yi)義重(zhong)大。（3）耐(nai)(nai)(nai)候性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)中Si-O-Si鍵對氧、臭氧及紫(zi)外線等十分穩(wen)定，在(zai)不加(jia)任何添加(jia)劑的(de)(de)情況下(xia)，就(jiu)具有優(you)良的(de)(de)耐(nai)(nai)(nai)候性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)。（4）電(dian)氣(qi)(qi)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)具有優(you)異(yi)的(de)(de)絕緣(yuan)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)，耐(nai)(nai)(nai)電(dian)暈性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)和耐(nai)(nai)(nai)電(dian)弧(hu)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)也非常(chang)好。（5）物理(li)機械(xie)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)常(chang)溫(wen)(wen)下(xia)的(de)(de)物理(li)機械(xie)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)比通(tong)用橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)差，但在(zai)150℃的(de)(de)高(gao)(gao)溫(wen)(wen)和-50℃的(de)(de)低溫(wen)(wen)下(xia)，其物理(li)機械(xie)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)優(you)于通(tong)用橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)。（6）耐(nai)(nai)(nai)油及化(hua)學(xue)(xue)試劑性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)。普通(tong)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)具有中等的(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(qi)(qi)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)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)對空氣(qi)(qi)、氮、氧、二氧化(hua)碳等氣(qi)(qi)體的(de)(de)透氣(qi)(qi)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)比天(tian)(tian)然(ran)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)高(gao)(gao)出30-50倍。（8）生理(li)惰性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)無(wu)毒，無(wu)味，無(wu)嗅，與人體組織(zhi)(zhi)不粘連，具有抗凝血作(zuo)用，對肌體組織(zhi)(zhi)的(de)(de)反應性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)非常(chang)少。特別適合作(zuo)為醫用材料。

硅橡膠的用量

據中國汽(qi)車(che)(che)(che)(che)工業(ye)(ye)協會統計，2012年(nian)，汽(qi)車(che)(che)(che)(che)產銷分別達(da)(da)到(dao)1927.18萬輛和1930.64萬輛，同比分別增(zeng)長(chang)4.63%和4.33%，汽(qi)車(che)(che)(che)(che)工業(ye)(ye)硅(gui)橡(xiang)膠的(de)用(yong)(yong)量(liang)約達(da)(da)2.0萬t。根據觀研天下的(de)新研究，增(zeng)加有機硅(gui)材料在汽(qi)車(che)(che)(che)(che)零(ling)(ling)部件方(fang)面(mian)的(de)用(yong)(yong)量(liang)，可(ke)以大幅(fu)度(du)提(ti)高汽(qi)車(che)(che)(che)(che)的(de)安全性能，因(yin)此，汽(qi)車(che)(che)(che)(che)產量(liang)和單車(che)(che)(che)(che)用(yong)(yong)量(liang)水(shui)平的(de)提(ti)高都將推動(dong)汽(qi)車(che)(che)(che)(che)工業(ye)(ye)對硅(gui)橡(xiang)膠需(xu)求的(de)增(zeng)加。國家鼓勵(li)自(zi)主(zhu)品牌(pai)的(de)汽(qi)車(che)(che)(che)(che)發展(zhan)，關鍵汽(qi)車(che)(che)(che)(che)零(ling)(ling)部件實現自(zi)主(zhu)化(hua)，《2012年(nian)度(du)黨政(zheng)機關公(gong)務用(yong)(yong)車(che)(che)(che)(che)選用(yong)(yong)車(che)(che)(che)(che)型目錄（征(zheng)求意見稿）》為自(zi)主(zhu)品牌(pai)擴大在政(zheng)府(fu)采(cai)購的(de)市場(chang)份額(e)，為改變(bian)目前國內政(zheng)府(fu)采(cai)購以合資(zi)品牌(pai)產品為主(zhu)的(de)局面(mian)提(ti)供了保(bao)障。促進自(zi)主(zhu)品牌(pai)發展(zhan)，國產汽(qi)車(che)(che)(che)(che)業(ye)(ye)的(de)繁榮(rong)將為汽(qi)車(che)(che)(che)(che)膠的(de)應用(yong)(yong)提(ti)供有力保(bao)障。預測未來3年(nian)，我國室溫硫化(hua)硅(gui)橡(xiang)膠在汽(qi)車(che)(che)(che)(che)行業(ye)(ye)將以年(nian)均(jun)20%增(zeng)長(chang)。

此外，硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)是重要的(de)(de)非石(shi)油(you)基合成橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)，約占非石(shi)油(you)基合成橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)消費(fei)量(liang)的(de)(de)98%。但因為石(shi)油(you)價格的(de)(de)大(da)幅上漲，同(tong)時我(wo)(wo)國在硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)關鍵原料有(you)機(ji)(ji)硅(gui)單(dan)體的(de)(de)生產技術(shu)方面(mian)取(qu)得突(tu)破，有(you)機(ji)(ji)硅(gui)單(dan)體的(de)(de)生產技術(shu)在2005年前被幾(ji)家跨國公司壟斷，但目(mu)前我(wo)(wo)國已(yi)發展(zhan)成為全球有(you)機(ji)(ji)硅(gui)單(dan)體第1大(da)國，這2個方面(mian)原因使硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)價格從2011年起開(kai)始低于石(shi)油(you)基合成橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)，僅(jin)約為大(da)宗石(shi)油(you)基橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)80%～90%，成為廉價的(de)(de)合成橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)，并開(kai)始大(da)規模替代石(shi)油(you)基合成橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)。這將極大(da)拓展(zhan)有(you)機(ji)(ji)硅(gui)產業(ye)的(de)(de)市場空(kong)間(jian)，同(tong)時將帶動(dong)硅(gui)油(you)、硅(gui)烷偶聯劑和硅(gui)樹脂等其他有(you)機(ji)(ji)硅(gui)產品的(de)(de)消費(fei)。