硅橡膠是指主鏈由(you)硅和(he)氧(yang)原子交替(ti)構(gou)成(cheng)，硅原子上通常連有兩個有機基(ji)團(tuan)的(de)(de)(de)(de)橡(xiang)(xiang)膠。普通的(de)(de)(de)(de)硅橡(xiang)(xiang)膠主要由(you)含甲基(ji)和(he)少量乙(yi)烯基(ji)的(de)(de)(de)(de)硅氧(yang)鏈節組成(cheng)。苯基(ji)的(de)(de)(de)(de)引(yin)入(ru)可提(ti)高(gao)(gao)硅橡(xiang)(xiang)膠的(de)(de)(de)(de)耐(nai)(nai)高(gao)(gao)、低(di)溫性(xing)能，三(san)氟丙(bing)基(ji)及氰基(ji)的(de)(de)(de)(de)引(yin)入(ru)則可提(ti)高(gao)(gao)硅橡(xiang)(xiang)膠的(de)(de)(de)(de)耐(nai)(nai)溫及耐(nai)(nai)油性(xing)能。硅橡(xiang)(xiang)膠耐(nai)(nai)低(di)溫性(xing)能良好(hao)(hao)，一(yi)般在-55℃下(xia)仍能工作(zuo)。引(yin)入(ru)苯基(ji)后，可達(da)-73℃。硅橡(xiang)(xiang)膠的(de)(de)(de)(de)耐(nai)(nai)熱性(xing)能也(ye)很突出，在180℃下(xia)可長期工作(zuo)，稍(shao)高(gao)(gao)于(yu)200℃也(ye)能承(cheng)受數周或更長時(shi)間仍有彈(dan)性(xing)，瞬時(shi)可耐(nai)(nai)300℃以上的(de)(de)(de)(de)高(gao)(gao)溫。硅橡(xiang)(xiang)膠的(de)(de)(de)(de)透氣性(xing)好(hao)(hao)，氧(yang)氣透過率在合成(cheng)聚合物中是較高(gao)(gao)的(de)(de)(de)(de)。此外，硅橡(xiang)(xiang)膠還(huan)具有生理惰性(xing)、不會導致凝血(xue)的(de)(de)(de)(de)突出特性(xing)，因此在醫(yi)用領域應用廣泛。

主要品種

硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)分(fen)類的(de)方(fang)法(fa)很(hen)多，通常(chang)按(an)固化前的(de)形態分(fen)為(wei)固體(ti)硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)和液體(ti)硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)；按(an)硫化溫(wen)度分(fen)為(wei)室溫(wen)硫化硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)，高(gao)溫(wen)硫化硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)；按(an)所用單體(ti)的(de)不同，可(ke)分(fen)為(wei)甲(jia)基乙烯(xi)基硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)，甲(jia)基苯基乙烯(xi)基硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)、氟(fu)硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)，腈硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)等(deng)(deng)；按(an)性能(neng)和用途的(de)不同又可(ke)分(fen)為(wei)通用型(xing)、超耐低溫(wen)型(xing)、超耐高(gao)溫(wen)型(xing)、高(gao)強(qiang)力(li)型(xing)、耐油型(xing)、醫用型(xing)等(deng)(deng)等(deng)(deng)。

發展史

硅橡(xiang)(xiang)膠早期是由美國(guo)(guo)以(yi)三氯化(hua)鐵為(wei)催化(hua)劑合(he)成(cheng)的(de)(de)。1945年，硅橡(xiang)(xiang)膠產品問(wen)世。1948年，采用高(gao)比(bi)表面積的(de)(de)氣相(xiang)法白炭黑補強(qiang)的(de)(de)硅橡(xiang)(xiang)膠研(yan)制成(cheng)功，使硅橡(xiang)(xiang)膠的(de)(de)性能躍升到實用階(jie)段，奠定(ding)了現(xian)代硅橡(xiang)(xiang)膠生產技術的(de)(de)基(ji)礎。從二甲基(ji)二氯硅烷合(he)成(cheng)開始(shi)生產硅橡(xiang)(xiang)膠的(de)(de)國(guo)(guo)家(jia)有美國(guo)(guo)。俄羅斯、德(de)國(guo)(guo)、日本、韓(han)國(guo)(guo)和中(zhong)(zhong)國(guo)(guo)等。中(zhong)(zhong)國(guo)(guo)硅橡(xiang)(xiang)膠的(de)(de)工業化(hua)研(yan)究始(shi)于1957年，多家(jia)研(yan)究所(suo)和企業陸續開發出各種硅橡(xiang)(xiang)膠。到2003年底，中(zhong)(zhong)國(guo)(guo)硅橡(xiang)(xiang)膠生產能力為(wei)135千噸，其中(zhong)(zhong)高(gao)溫(wen)膠100千噸。

高溫硫化硅橡膠

高溫(wen)硫(liu)(liu)化(hua)硅橡膠(jiao)(jiao)是指聚(ju)硅氧(yang)烷變(bian)成(cheng)(cheng)彈(dan)性(xing)(xing)體的(de)(de)過(guo)程(cheng)是經過(guo)高溫(wen)（110-170℃）硫(liu)(liu)化(hua)成(cheng)(cheng)型(xing)的(de)(de)。它(ta)主要以高分子(zi)量的(de)(de)聚(ju)甲基乙烯基硅氧(yang)烷為生膠(jiao)(jiao)，混入補強(qiang)填料、硫(liu)(liu)化(hua)劑(ji)等，在加(jia)(jia)熱加(jia)(jia)壓下硫(liu)(liu)化(hua)成(cheng)(cheng)彈(dan)性(xing)(xing)體。硅橡膠(jiao)(jiao)的(de)(de)補強(qiang)主要是各(ge)種(zhong)類型(xing)的(de)(de)白炭黑，可(ke)使硫(liu)(liu)化(hua)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)強(qiang)度(du)增加(jia)(jia)數十倍。有時為了(le)降(jiang)低成(cheng)(cheng)本或(huo)改善膠(jiao)(jiao)料性(xing)(xing)能(neng)及賦予硫(liu)(liu)化(hua)膠(jiao)(jiao)各(ge)種(zhong)特殊的(de)(de)性(xing)(xing)能(neng)，也加(jia)(jia)入相(xiang)應(ying)的(de)(de)各(ge)種(zhong)添加(jia)(jia)劑(ji)。硫(liu)(liu)化(hua)劑(ji)是各(ge)種(zhong)有機(ji)過(guo)氧(yang)化(hua)物或(huo)加(jia)(jia)成(cheng)(cheng)反(fan)應(ying)催化(hua)劑(ji)。

加(jia)工成型方法如圖所示。一(yi)次硫化(hua)的(de)目的(de)是進(jin)行(xing)高分子鏈的(de)交聯(lian)反應；二次硫化(hua)的(de)目的(de)是進(jin)行(xing)補充交聯(lian)、驅除硫化(hua)劑(ji)分解產物和其他(ta)揮(hui)發性化(hua)合物以穩定硫化(hua)膠的(de)各項性能。常用的(de)設備有開(kai)放(fang)式(shi)煉(lian)(lian)膠機(ji)、捏(nie)合機(ji)及(ji)真空密(mi)煉(lian)(lian)機(ji)。

主要性能

（1）高溫(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)顯著的(de)(de)(de)特征是高溫(wen)(wen)穩定性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)，雖然常(chang)溫(wen)(wen)下(xia)(xia)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)強度僅是天(tian)然橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)或某些(xie)合(he)成橡(xiang)(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)(xia)，硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)仍能保(bao)持(chi)一(yi)定的(de)(de)(de)柔韌性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)、回彈性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)和(he)表(biao)面硬度，且力學性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能無(wu)明顯變化。（2）低溫(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)玻璃化溫(wen)(wen)度一(yi)般為-70~-50℃，特殊配(pei)方可達-100℃，表(biao)明其(qi)(qi)低溫(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能優異。這對(dui)(dui)航空、宇航工(gong)業的(de)(de)(de)意義重大。（3）耐(nai)候(hou)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)中Si-O-Si鍵對(dui)(dui)氧(yang)(yang)、臭氧(yang)(yang)及紫(zi)外(wai)線(xian)等(deng)十分穩定，在不加(jia)任(ren)何添(tian)加(jia)劑的(de)(de)(de)情況下(xia)(xia)，就具(ju)(ju)有(you)優良的(de)(de)(de)耐(nai)候(hou)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)。（4）電(dian)(dian)氣(qi)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)具(ju)(ju)有(you)優異的(de)(de)(de)絕緣性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能，耐(nai)電(dian)(dian)暈性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)和(he)耐(nai)電(dian)(dian)弧性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)也非常(chang)好。（5）物理(li)機械(xie)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)常(chang)溫(wen)(wen)下(xia)(xia)的(de)(de)(de)物理(li)機械(xie)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能比(bi)通(tong)用(yong)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)差，但在150℃的(de)(de)(de)高溫(wen)(wen)和(he)-50℃的(de)(de)(de)低溫(wen)(wen)下(xia)(xia)，其(qi)(qi)物理(li)機械(xie)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能優于通(tong)用(yong)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)。（6）耐(nai)油(you)及化學試劑性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)。普通(tong)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)具(ju)(ju)有(you)中等(deng)的(de)(de)(de)耐(nai)油(you)、耐(nai)溶(rong)劑性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能。（7）氣(qi)體(ti)透(tou)過(guo)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能。室溫(wen)(wen)下(xia)(xia)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)對(dui)(dui)空氣(qi)、氮(dan)、氧(yang)(yang)、二氧(yang)(yang)化碳(tan)等(deng)氣(qi)體(ti)的(de)(de)(de)透(tou)氣(qi)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)比(bi)天(tian)然橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)高出30-50倍。（8）生理(li)惰性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)無(wu)毒(du)，無(wu)味，無(wu)嗅，與人體(ti)組(zu)織不粘連，具(ju)(ju)有(you)抗凝血作用(yong)，對(dui)(dui)肌(ji)體(ti)組(zu)織的(de)(de)(de)反應性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)非常(chang)少(shao)。特別(bie)適合(he)作為醫(yi)用(yong)材料。

硅橡膠的用量

據中(zhong)國(guo)汽(qi)車工業(ye)協(xie)會統計，2012年(nian)(nian)(nian)，汽(qi)車產(chan)銷(xiao)分(fen)別達(da)到1927.18萬輛(liang)和(he)1930.64萬輛(liang)，同比分(fen)別增長(chang)4.63%和(he)4.33%，汽(qi)車工業(ye)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)(de)用(yong)(yong)量約達(da)2.0萬t。根據觀(guan)研天下的(de)(de)(de)(de)新(xin)研究(jiu)，增加有(you)機硅(gui)材料在(zai)(zai)汽(qi)車零(ling)部件(jian)方(fang)面的(de)(de)(de)(de)用(yong)(yong)量，可以(yi)大幅(fu)度提(ti)高汽(qi)車的(de)(de)(de)(de)安全(quan)性能，因此，汽(qi)車產(chan)量和(he)單(dan)車用(yong)(yong)量水(shui)平的(de)(de)(de)(de)提(ti)高都將(jiang)推(tui)動汽(qi)車工業(ye)對硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)需求的(de)(de)(de)(de)增加。國(guo)家鼓勵自主(zhu)品(pin)牌(pai)的(de)(de)(de)(de)汽(qi)車發(fa)(fa)展，關(guan)鍵汽(qi)車零(ling)部件(jian)實(shi)現(xian)自主(zhu)化，《2012年(nian)(nian)(nian)度黨政(zheng)(zheng)機關(guan)公(gong)務用(yong)(yong)車選用(yong)(yong)車型目錄（征求意見稿(gao)）》為(wei)自主(zhu)品(pin)牌(pai)擴大在(zai)(zai)政(zheng)(zheng)府采購的(de)(de)(de)(de)市場份(fen)額，為(wei)改變目前國(guo)內政(zheng)(zheng)府采購以(yi)合資品(pin)牌(pai)產(chan)品(pin)為(wei)主(zhu)的(de)(de)(de)(de)局面提(ti)供(gong)了(le)保(bao)障。促(cu)進自主(zhu)品(pin)牌(pai)發(fa)(fa)展，國(guo)產(chan)汽(qi)車業(ye)的(de)(de)(de)(de)繁榮將(jiang)為(wei)汽(qi)車膠(jiao)的(de)(de)(de)(de)應(ying)用(yong)(yong)提(ti)供(gong)有(you)力保(bao)障。預測未來(lai)3年(nian)(nian)(nian)，我國(guo)室溫硫化硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)在(zai)(zai)汽(qi)車行業(ye)將(jiang)以(yi)年(nian)(nian)(nian)均20%增長(chang)。

此外，硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)是重要的(de)(de)(de)(de)(de)非(fei)石油基(ji)(ji)(ji)合成(cheng)橡(xiang)膠(jiao)，約占非(fei)石油基(ji)(ji)(ji)合成(cheng)橡(xiang)膠(jiao)消(xiao)費量的(de)(de)(de)(de)(de)98%。但(dan)因為(wei)石油價格的(de)(de)(de)(de)(de)大(da)幅上漲(zhang)，同時我國在(zai)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)(de)(de)關(guan)鍵原料有(you)機(ji)硅(gui)(gui)單體的(de)(de)(de)(de)(de)生(sheng)產技(ji)術方(fang)面(mian)取得突破，有(you)機(ji)硅(gui)(gui)單體的(de)(de)(de)(de)(de)生(sheng)產技(ji)術在(zai)2005年前被(bei)幾(ji)家跨國公司壟斷，但(dan)目前我國已發展成(cheng)為(wei)全球有(you)機(ji)硅(gui)(gui)單體第1大(da)國，這(zhe)2個方(fang)面(mian)原因使(shi)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)(de)(de)價格從2011年起(qi)開始(shi)低于(yu)石油基(ji)(ji)(ji)合成(cheng)橡(xiang)膠(jiao)，僅約為(wei)大(da)宗石油基(ji)(ji)(ji)橡(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)(de)(de)80%～90%，成(cheng)為(wei)廉價的(de)(de)(de)(de)(de)合成(cheng)橡(xiang)膠(jiao)，并開始(shi)大(da)規模替(ti)代石油基(ji)(ji)(ji)合成(cheng)橡(xiang)膠(jiao)。這(zhe)將極大(da)拓展有(you)機(ji)硅(gui)(gui)產業(ye)的(de)(de)(de)(de)(de)市場(chang)空(kong)間，同時將帶動硅(gui)(gui)油、硅(gui)(gui)烷偶聯劑和硅(gui)(gui)樹脂等其(qi)他(ta)有(you)機(ji)硅(gui)(gui)產品的(de)(de)(de)(de)(de)消(xiao)費。