硅橡膠是指(zhi)主(zhu)鏈(lian)由硅(gui)和(he)氧原子(zi)交(jiao)替構(gou)成(cheng)(cheng)，硅(gui)原子(zi)上通常連有兩個有機基(ji)(ji)團的(de)(de)(de)橡膠。普通的(de)(de)(de)硅(gui)橡膠主(zhu)要(yao)由含甲基(ji)(ji)和(he)少量乙(yi)烯基(ji)(ji)的(de)(de)(de)硅(gui)氧鏈(lian)節組成(cheng)(cheng)。苯基(ji)(ji)的(de)(de)(de)引入可(ke)提高(gao)(gao)硅(gui)橡膠的(de)(de)(de)耐(nai)(nai)高(gao)(gao)、低溫(wen)(wen)性(xing)(xing)能(neng)(neng)，三氟丙基(ji)(ji)及氰基(ji)(ji)的(de)(de)(de)引入則可(ke)提高(gao)(gao)硅(gui)橡膠的(de)(de)(de)耐(nai)(nai)溫(wen)(wen)及耐(nai)(nai)油性(xing)(xing)能(neng)(neng)。硅(gui)橡膠耐(nai)(nai)低溫(wen)(wen)性(xing)(xing)能(neng)(neng)良好，一般在(zai)-55℃下(xia)仍能(neng)(neng)工作。引入苯基(ji)(ji)后，可(ke)達-73℃。硅(gui)橡膠的(de)(de)(de)耐(nai)(nai)熱性(xing)(xing)能(neng)(neng)也(ye)(ye)很突(tu)出，在(zai)180℃下(xia)可(ke)長(chang)(chang)期(qi)工作，稍(shao)高(gao)(gao)于200℃也(ye)(ye)能(neng)(neng)承受數周或更長(chang)(chang)時間仍有彈性(xing)(xing)，瞬時可(ke)耐(nai)(nai)300℃以上的(de)(de)(de)高(gao)(gao)溫(wen)(wen)。硅(gui)橡膠的(de)(de)(de)透(tou)氣(qi)性(xing)(xing)好，氧氣(qi)透(tou)過(guo)率在(zai)合(he)成(cheng)(cheng)聚合(he)物中是較高(gao)(gao)的(de)(de)(de)。此外，硅(gui)橡膠還具有生理(li)惰性(xing)(xing)、不會(hui)導(dao)致凝血(xue)的(de)(de)(de)突(tu)出特性(xing)(xing)，因此在(zai)醫用領域應用廣泛。

主要品種

硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠分(fen)(fen)類的(de)方(fang)法很多，通常按固化前的(de)形(xing)態分(fen)(fen)為(wei)固體硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠和(he)液(ye)體硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠；按硫化溫(wen)度分(fen)(fen)為(wei)室溫(wen)硫化硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠，高溫(wen)硫化硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠；按所用單體的(de)不(bu)同(tong)，可分(fen)(fen)為(wei)甲基(ji)乙(yi)烯基(ji)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠，甲基(ji)苯基(ji)乙(yi)烯基(ji)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠、氟硅(gui)(gui)(gui)，腈硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠等；按性(xing)能(neng)和(he)用途的(de)不(bu)同(tong)又(you)可分(fen)(fen)為(wei)通用型(xing)、超(chao)耐低溫(wen)型(xing)、超(chao)耐高溫(wen)型(xing)、高強(qiang)力型(xing)、耐油型(xing)、醫用型(xing)等等。

發展史

硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)早期(qi)是由美(mei)國(guo)以三氯化(hua)鐵為(wei)催化(hua)劑合成的(de)(de)。1945年，硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)產品問世。1948年，采用高比表面積(ji)的(de)(de)氣相(xiang)法白炭黑補強的(de)(de)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)研(yan)制成功，使硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)性能(neng)躍升到實用階段，奠定了現(xian)代硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)生產技術的(de)(de)基(ji)礎。從(cong)二(er)甲基(ji)二(er)氯硅(gui)(gui)烷合成開始生產硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)國(guo)家有美(mei)國(guo)。俄羅斯(si)、德國(guo)、日(ri)本(ben)、韓國(guo)和中(zhong)國(guo)等。中(zhong)國(guo)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)工業(ye)化(hua)研(yan)究(jiu)(jiu)始于1957年，多家研(yan)究(jiu)(jiu)所和企(qi)業(ye)陸續開發出各種(zhong)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)。到2003年底，中(zhong)國(guo)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)生產能(neng)力為(wei)135千噸(dun)，其中(zhong)高溫膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)100千噸(dun)。

高溫硫化硅橡膠

高溫硫化(hua)硅橡膠(jiao)(jiao)是指聚(ju)硅氧烷變成(cheng)彈(dan)性(xing)體(ti)的(de)(de)過(guo)程是經(jing)過(guo)高溫（110-170℃）硫化(hua)成(cheng)型的(de)(de)。它主(zhu)要以高分(fen)子量的(de)(de)聚(ju)甲(jia)基乙烯基硅氧烷為生膠(jiao)(jiao)，混入(ru)補強(qiang)(qiang)填料、硫化(hua)劑等，在加熱加壓(ya)下硫化(hua)成(cheng)彈(dan)性(xing)體(ti)。硅橡膠(jiao)(jiao)的(de)(de)補強(qiang)(qiang)主(zhu)要是各(ge)種(zhong)類型的(de)(de)白炭黑，可使(shi)硫化(hua)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)強(qiang)(qiang)度增加數(shu)十倍。有(you)時為了降低成(cheng)本或改善(shan)膠(jiao)(jiao)料性(xing)能及賦予硫化(hua)膠(jiao)(jiao)各(ge)種(zhong)特殊的(de)(de)性(xing)能，也加入(ru)相應的(de)(de)各(ge)種(zhong)添加劑。硫化(hua)劑是各(ge)種(zhong)有(you)機過(guo)氧化(hua)物或加成(cheng)反應催化(hua)劑。

加工成型(xing)方(fang)法(fa)如圖所示(shi)。一次硫化的(de)(de)(de)(de)(de)目的(de)(de)(de)(de)(de)是(shi)進行高(gao)分(fen)子(zi)鏈(lian)的(de)(de)(de)(de)(de)交(jiao)聯(lian)反應(ying)；二(er)次硫化的(de)(de)(de)(de)(de)目的(de)(de)(de)(de)(de)是(shi)進行補充(chong)交(jiao)聯(lian)、驅除硫化劑(ji)分(fen)解產物(wu)和(he)其他揮發性化合(he)物(wu)以(yi)穩定(ding)硫化膠的(de)(de)(de)(de)(de)各(ge)項性能(neng)。常用的(de)(de)(de)(de)(de)設備有開放(fang)式(shi)煉膠機、捏合(he)機及(ji)真空密(mi)煉機。

主要性能

（1）高溫(wen)(wen)(wen)(wen)性(xing)能(neng)(neng)。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)顯著的(de)(de)特(te)(te)征(zheng)是高溫(wen)(wen)(wen)(wen)穩定(ding)(ding)(ding)性(xing)，雖(sui)然(ran)常溫(wen)(wen)(wen)(wen)下硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)強度僅是天然(ran)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)或(huo)某些合成橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)一(yi)半，但在(zai)200℃以上的(de)(de)高溫(wen)(wen)(wen)(wen)環境下，硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)仍能(neng)(neng)保持一(yi)定(ding)(ding)(ding)的(de)(de)柔韌(ren)性(xing)、回(hui)彈性(xing)和(he)表(biao)面硬度，且力(li)學性(xing)能(neng)(neng)無(wu)明(ming)(ming)顯變化(hua)。（2）低溫(wen)(wen)(wen)(wen)性(xing)能(neng)(neng)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)玻璃化(hua)溫(wen)(wen)(wen)(wen)度一(yi)般為(wei)-70~-50℃，特(te)(te)殊配方(fang)可達(da)-100℃，表(biao)明(ming)(ming)其低溫(wen)(wen)(wen)(wen)性(xing)能(neng)(neng)優(you)異。這對航空、宇航工(gong)業的(de)(de)意義重大。（3）耐(nai)(nai)候性(xing)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)中Si-O-Si鍵對氧(yang)、臭氧(yang)及紫外(wai)線等十分穩定(ding)(ding)(ding)，在(zai)不加任何添加劑(ji)(ji)的(de)(de)情況下，就具(ju)有(you)優(you)良的(de)(de)耐(nai)(nai)候性(xing)。（4）電(dian)(dian)(dian)氣性(xing)能(neng)(neng)。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)具(ju)有(you)優(you)異的(de)(de)絕緣性(xing)能(neng)(neng)，耐(nai)(nai)電(dian)(dian)(dian)暈性(xing)和(he)耐(nai)(nai)電(dian)(dian)(dian)弧性(xing)也非常好。（5）物(wu)(wu)理(li)機(ji)械性(xing)能(neng)(neng)。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)常溫(wen)(wen)(wen)(wen)下的(de)(de)物(wu)(wu)理(li)機(ji)械性(xing)能(neng)(neng)比通用(yong)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)差，但在(zai)150℃的(de)(de)高溫(wen)(wen)(wen)(wen)和(he)-50℃的(de)(de)低溫(wen)(wen)(wen)(wen)下，其物(wu)(wu)理(li)機(ji)械性(xing)能(neng)(neng)優(you)于通用(yong)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)。（6）耐(nai)(nai)油(you)及化(hua)學試(shi)劑(ji)(ji)性(xing)。普通硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)具(ju)有(you)中等的(de)(de)耐(nai)(nai)油(you)、耐(nai)(nai)溶劑(ji)(ji)性(xing)能(neng)(neng)。（7）氣體透過性(xing)能(neng)(neng)。室溫(wen)(wen)(wen)(wen)下硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)對空氣、氮、氧(yang)、二(er)氧(yang)化(hua)碳(tan)等氣體的(de)(de)透氣性(xing)比天然(ran)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)高出30-50倍(bei)。（8）生理(li)惰性(xing)。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)無(wu)毒，無(wu)味(wei)，無(wu)嗅，與人(ren)體組織(zhi)不粘連，具(ju)有(you)抗凝(ning)血作用(yong)，對肌(ji)體組織(zhi)的(de)(de)反(fan)應性(xing)非常少。特(te)(te)別適合作為(wei)醫用(yong)材(cai)料。

硅橡膠的用量

據中(zhong)國汽車(che)(che)(che)工(gong)業協會統計，2012年(nian)，汽車(che)(che)(che)產銷分別(bie)達(da)到(dao)1927.18萬輛和1930.64萬輛，同比分別(bie)增長4.63%和4.33%，汽車(che)(che)(che)工(gong)業硅橡(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)用量約達(da)2.0萬t。根據觀(guan)研天下的(de)(de)(de)新研究(jiu)，增加(jia)有(you)(you)機(ji)硅材料在汽車(che)(che)(che)零部件(jian)方面(mian)的(de)(de)(de)用量，可(ke)以(yi)大幅度提(ti)高汽車(che)(che)(che)的(de)(de)(de)安全性能，因此，汽車(che)(che)(che)產量和單車(che)(che)(che)用量水(shui)平(ping)的(de)(de)(de)提(ti)高都將推動汽車(che)(che)(che)工(gong)業對硅橡(xiang)膠(jiao)需求的(de)(de)(de)增加(jia)。國家鼓(gu)勵自(zi)(zi)主(zhu)品牌(pai)的(de)(de)(de)汽車(che)(che)(che)發展(zhan)，關鍵汽車(che)(che)(che)零部件(jian)實現(xian)自(zi)(zi)主(zhu)化，《2012年(nian)度黨政(zheng)(zheng)機(ji)關公務用車(che)(che)(che)選用車(che)(che)(che)型目錄（征(zheng)求意見(jian)稿(gao)）》為自(zi)(zi)主(zhu)品牌(pai)擴大在政(zheng)(zheng)府(fu)采購的(de)(de)(de)市(shi)場份額，為改(gai)變目前國內政(zheng)(zheng)府(fu)采購以(yi)合資品牌(pai)產品為主(zhu)的(de)(de)(de)局面(mian)提(ti)供了(le)保障(zhang)。促進(jin)自(zi)(zi)主(zhu)品牌(pai)發展(zhan)，國產汽車(che)(che)(che)業的(de)(de)(de)繁榮(rong)將為汽車(che)(che)(che)膠(jiao)的(de)(de)(de)應(ying)用提(ti)供有(you)(you)力保障(zhang)。預測未來3年(nian)，我國室溫硫化硅橡(xiang)膠(jiao)在汽車(che)(che)(che)行業將以(yi)年(nian)均20%增長。

此外，硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)是重要的(de)(de)非(fei)石(shi)(shi)油(you)基(ji)合(he)(he)成(cheng)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)，約占非(fei)石(shi)(shi)油(you)基(ji)合(he)(he)成(cheng)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)消費(fei)量(liang)的(de)(de)98%。但(dan)因為石(shi)(shi)油(you)價(jia)格的(de)(de)大幅上(shang)漲，同時我國在硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)關(guan)鍵原(yuan)(yuan)料(liao)有機(ji)硅(gui)(gui)單(dan)體(ti)的(de)(de)生產技術方(fang)面取(qu)得突破，有機(ji)硅(gui)(gui)單(dan)體(ti)的(de)(de)生產技術在2005年前被幾家跨國公司壟斷，但(dan)目前我國已發展成(cheng)為全球(qiu)有機(ji)硅(gui)(gui)單(dan)體(ti)第(di)1大國，這(zhe)2個方(fang)面原(yuan)(yuan)因使硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)價(jia)格從2011年起開(kai)始低于石(shi)(shi)油(you)基(ji)合(he)(he)成(cheng)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)，僅約為大宗石(shi)(shi)油(you)基(ji)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)80%～90%，成(cheng)為廉價(jia)的(de)(de)合(he)(he)成(cheng)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)，并開(kai)始大規(gui)模替代石(shi)(shi)油(you)基(ji)合(he)(he)成(cheng)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)。這(zhe)將極大拓展有機(ji)硅(gui)(gui)產業的(de)(de)市場空間，同時將帶動硅(gui)(gui)油(you)、硅(gui)(gui)烷(wan)偶聯劑和硅(gui)(gui)樹脂(zhi)等其他有機(ji)硅(gui)(gui)產品(pin)的(de)(de)消費(fei)。