硅橡膠是指主(zhu)鏈由(you)硅(gui)(gui)(gui)和(he)氧原子交替構成，硅(gui)(gui)(gui)原子上(shang)(shang)通(tong)常連有(you)兩(liang)個有(you)機基(ji)團的(de)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)。普(pu)通(tong)的(de)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)主(zhu)要由(you)含(han)甲基(ji)和(he)少量乙烯基(ji)的(de)硅(gui)(gui)(gui)氧鏈節(jie)組成。苯(ben)基(ji)的(de)引(yin)入可提高硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)耐(nai)(nai)(nai)高、低(di)(di)溫(wen)性(xing)(xing)能(neng)(neng)，三氟丙基(ji)及氰基(ji)的(de)引(yin)入則可提高硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)耐(nai)(nai)(nai)溫(wen)及耐(nai)(nai)(nai)油性(xing)(xing)能(neng)(neng)。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)耐(nai)(nai)(nai)低(di)(di)溫(wen)性(xing)(xing)能(neng)(neng)良(liang)好，一般在(zai)-55℃下仍能(neng)(neng)工(gong)作。引(yin)入苯(ben)基(ji)后，可達-73℃。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)耐(nai)(nai)(nai)熱性(xing)(xing)能(neng)(neng)也很突出(chu)，在(zai)180℃下可長(chang)期工(gong)作，稍高于200℃也能(neng)(neng)承受數周或更長(chang)時間(jian)仍有(you)彈性(xing)(xing)，瞬(shun)時可耐(nai)(nai)(nai)300℃以上(shang)(shang)的(de)高溫(wen)。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)透氣性(xing)(xing)好，氧氣透過率在(zai)合(he)成聚合(he)物中是較高的(de)。此(ci)外，硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)還具(ju)有(you)生(sheng)理惰性(xing)(xing)、不會導致凝血的(de)突出(chu)特性(xing)(xing)，因此(ci)在(zai)醫(yi)用領域(yu)應(ying)用廣泛。

主要品種

硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)分類的(de)(de)方(fang)法很多，通常按(an)固化前的(de)(de)形(xing)態分為固體硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)和液體硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)；按(an)硫化溫(wen)(wen)度分為室溫(wen)(wen)硫化硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)，高(gao)溫(wen)(wen)硫化硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)；按(an)所用單體的(de)(de)不同，可分為甲基乙烯(xi)基硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)，甲基苯基乙烯(xi)基硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)、氟(fu)硅(gui)(gui)，腈硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)等；按(an)性(xing)能和用途的(de)(de)不同又可分為通用型(xing)、超(chao)耐(nai)低溫(wen)(wen)型(xing)、超(chao)耐(nai)高(gao)溫(wen)(wen)型(xing)、高(gao)強力(li)型(xing)、耐(nai)油型(xing)、醫用型(xing)等等。

發展史

硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)早期是由美國(guo)(guo)以(yi)三氯化鐵(tie)為催化劑合(he)成(cheng)的(de)。1945年(nian)，硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)產(chan)品(pin)問(wen)世(shi)。1948年(nian)，采用(yong)高比表面(mian)積(ji)的(de)氣(qi)相法白(bai)炭黑(hei)補(bu)強的(de)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)研(yan)(yan)制成(cheng)功，使硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)性能躍升到(dao)實用(yong)階段(duan)，奠定了(le)現代硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)生產(chan)技(ji)術的(de)基礎。從二甲基二氯硅(gui)烷合(he)成(cheng)開始生產(chan)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)國(guo)(guo)家有(you)美國(guo)(guo)。俄羅斯、德國(guo)(guo)、日(ri)本、韓國(guo)(guo)和(he)中國(guo)(guo)等。中國(guo)(guo)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)工業(ye)(ye)化研(yan)(yan)究始于1957年(nian)，多(duo)家研(yan)(yan)究所和(he)企業(ye)(ye)陸續開發出各種(zhong)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)。到(dao)2003年(nian)底，中國(guo)(guo)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)生產(chan)能力(li)為135千噸，其中高溫膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)100千噸。

高溫硫化硅橡膠

高溫(wen)硫(liu)化(hua)硅橡(xiang)膠是(shi)指聚(ju)硅氧(yang)烷變成(cheng)彈(dan)性(xing)體的(de)(de)(de)(de)過程是(shi)經(jing)過高溫(wen)（110-170℃）硫(liu)化(hua)成(cheng)型的(de)(de)(de)(de)。它主要以高分子量的(de)(de)(de)(de)聚(ju)甲基(ji)乙烯基(ji)硅氧(yang)烷為生膠，混入補(bu)強填(tian)料、硫(liu)化(hua)劑等，在加熱(re)加壓下(xia)硫(liu)化(hua)成(cheng)彈(dan)性(xing)體。硅橡(xiang)膠的(de)(de)(de)(de)補(bu)強主要是(shi)各(ge)種類型的(de)(de)(de)(de)白炭(tan)黑，可使硫(liu)化(hua)膠的(de)(de)(de)(de)強度增加數十倍(bei)。有時為了降低成(cheng)本或改善膠料性(xing)能及賦予硫(liu)化(hua)膠各(ge)種特殊的(de)(de)(de)(de)性(xing)能，也加入相應的(de)(de)(de)(de)各(ge)種添加劑。硫(liu)化(hua)劑是(shi)各(ge)種有機過氧(yang)化(hua)物(wu)或加成(cheng)反應催化(hua)劑。

加(jia)工成型方法如圖所示。一次(ci)硫(liu)化(hua)(hua)的目的是(shi)進(jin)(jin)行(xing)高分子(zi)鏈的交聯(lian)反應；二次(ci)硫(liu)化(hua)(hua)的目的是(shi)進(jin)(jin)行(xing)補充交聯(lian)、驅除硫(liu)化(hua)(hua)劑分解產物和其(qi)他揮發性(xing)化(hua)(hua)合(he)物以穩(wen)定硫(liu)化(hua)(hua)膠的各項性(xing)能。常用的設備有開放式煉(lian)膠機(ji)、捏合(he)機(ji)及真空密煉(lian)機(ji)。

主要性能

（1）高(gao)溫(wen)(wen)(wen)(wen)(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)。硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)顯著的(de)(de)(de)特(te)(te)征是高(gao)溫(wen)(wen)(wen)(wen)(wen)(wen)穩(wen)定性(xing)(xing)(xing)(xing)，雖然常(chang)溫(wen)(wen)(wen)(wen)(wen)(wen)下(xia)硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)強度僅是天然橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)或某些合成(cheng)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)一(yi)(yi)半，但(dan)在200℃以(yi)上的(de)(de)(de)高(gao)溫(wen)(wen)(wen)(wen)(wen)(wen)環(huan)境下(xia)，硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)仍能(neng)保持(chi)一(yi)(yi)定的(de)(de)(de)柔韌性(xing)(xing)(xing)(xing)、回彈(dan)性(xing)(xing)(xing)(xing)和表面硬度，且力學性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)無明(ming)顯變化。（2）低溫(wen)(wen)(wen)(wen)(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)玻(bo)璃(li)化溫(wen)(wen)(wen)(wen)(wen)(wen)度一(yi)(yi)般為-70~-50℃，特(te)(te)殊配方可(ke)達-100℃，表明(ming)其低溫(wen)(wen)(wen)(wen)(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)優(you)異。這對航空、宇航工(gong)業(ye)的(de)(de)(de)意義重大。（3）耐(nai)候(hou)性(xing)(xing)(xing)(xing)硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)中(zhong)Si-O-Si鍵對氧、臭氧及(ji)紫外線(xian)等十分穩(wen)定，在不加(jia)任何添加(jia)劑的(de)(de)(de)情況下(xia)，就具(ju)(ju)有(you)優(you)良的(de)(de)(de)耐(nai)候(hou)性(xing)(xing)(xing)(xing)。（4）電氣(qi)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)。硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)具(ju)(ju)有(you)優(you)異的(de)(de)(de)絕緣性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)，耐(nai)電暈(yun)性(xing)(xing)(xing)(xing)和耐(nai)電弧性(xing)(xing)(xing)(xing)也(ye)非(fei)常(chang)好(hao)。（5）物理(li)機械性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)。硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)常(chang)溫(wen)(wen)(wen)(wen)(wen)(wen)下(xia)的(de)(de)(de)物理(li)機械性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)比通用橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)差，但(dan)在150℃的(de)(de)(de)高(gao)溫(wen)(wen)(wen)(wen)(wen)(wen)和-50℃的(de)(de)(de)低溫(wen)(wen)(wen)(wen)(wen)(wen)下(xia)，其物理(li)機械性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)優(you)于通用橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)。（6）耐(nai)油(you)及(ji)化學試劑性(xing)(xing)(xing)(xing)。普通硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)具(ju)(ju)有(you)中(zhong)等的(de)(de)(de)耐(nai)油(you)、耐(nai)溶劑性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)。（7）氣(qi)體(ti)透(tou)過(guo)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)。室溫(wen)(wen)(wen)(wen)(wen)(wen)下(xia)硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)對空氣(qi)、氮、氧、二氧化碳等氣(qi)體(ti)的(de)(de)(de)透(tou)氣(qi)性(xing)(xing)(xing)(xing)比天然橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)高(gao)出(chu)30-50倍。（8）生理(li)惰性(xing)(xing)(xing)(xing)。硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)無毒，無味，無嗅，與人體(ti)組(zu)織(zhi)不粘(zhan)連，具(ju)(ju)有(you)抗凝(ning)血作用，對肌體(ti)組(zu)織(zhi)的(de)(de)(de)反(fan)應(ying)性(xing)(xing)(xing)(xing)非(fei)常(chang)少。特(te)(te)別適合作為醫用材料(liao)。

硅橡膠的用量

據中國汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)工業(ye)(ye)協會統計，2012年，汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)產(chan)銷分別達到(dao)1927.18萬(wan)輛和1930.64萬(wan)輛，同(tong)比分別增(zeng)長(chang)4.63%和4.33%，汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)工業(ye)(ye)硅(gui)橡膠的(de)(de)(de)(de)用(yong)量(liang)約達2.0萬(wan)t。根(gen)據觀(guan)研天下(xia)的(de)(de)(de)(de)新研究，增(zeng)加有(you)(you)機硅(gui)材料在(zai)汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)零部件方(fang)面(mian)(mian)的(de)(de)(de)(de)用(yong)量(liang)，可以(yi)大幅度提(ti)高(gao)汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)的(de)(de)(de)(de)安全性(xing)能，因(yin)此，汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)產(chan)量(liang)和單(dan)車(che)(che)(che)用(yong)量(liang)水平的(de)(de)(de)(de)提(ti)高(gao)都(dou)將推動汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)工業(ye)(ye)對(dui)硅(gui)橡膠需求的(de)(de)(de)(de)增(zeng)加。國家鼓勵自主品(pin)(pin)牌(pai)的(de)(de)(de)(de)汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)發展，關鍵汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)零部件實現自主化，《2012年度黨政機關公務用(yong)車(che)(che)(che)選用(yong)車(che)(che)(che)型目(mu)錄(lu)（征求意見稿）》為(wei)自主品(pin)(pin)牌(pai)擴大在(zai)政府(fu)采購的(de)(de)(de)(de)市場份(fen)額，為(wei)改變目(mu)前(qian)國內(nei)政府(fu)采購以(yi)合資(zi)品(pin)(pin)牌(pai)產(chan)品(pin)(pin)為(wei)主的(de)(de)(de)(de)局面(mian)(mian)提(ti)供了保障(zhang)(zhang)。促進(jin)自主品(pin)(pin)牌(pai)發展，國產(chan)汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)業(ye)(ye)的(de)(de)(de)(de)繁榮(rong)將為(wei)汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)膠的(de)(de)(de)(de)應用(yong)提(ti)供有(you)(you)力(li)保障(zhang)(zhang)。預測(ce)未(wei)來(lai)3年，我國室溫硫化硅(gui)橡膠在(zai)汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)行業(ye)(ye)將以(yi)年均(jun)20%增(zeng)長(chang)。

此外，硅橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)是重要的(de)(de)非(fei)石油(you)基(ji)(ji)(ji)(ji)合(he)成(cheng)(cheng)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)，約占(zhan)非(fei)石油(you)基(ji)(ji)(ji)(ji)合(he)成(cheng)(cheng)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)消費量(liang)的(de)(de)98%。但因為(wei)石油(you)價(jia)格的(de)(de)大(da)幅上漲，同(tong)時(shi)我國(guo)在硅橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)關鍵原料(liao)有機(ji)(ji)(ji)硅單(dan)體的(de)(de)生(sheng)產(chan)(chan)技(ji)術方面取得突破(po)，有機(ji)(ji)(ji)硅單(dan)體的(de)(de)生(sheng)產(chan)(chan)技(ji)術在2005年前被幾家跨國(guo)公司壟斷，但目前我國(guo)已發展成(cheng)(cheng)為(wei)全球有機(ji)(ji)(ji)硅單(dan)體第(di)1大(da)國(guo)，這2個方面原因使硅橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)價(jia)格從(cong)2011年起(qi)開始(shi)低于石油(you)基(ji)(ji)(ji)(ji)合(he)成(cheng)(cheng)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)，僅約為(wei)大(da)宗石油(you)基(ji)(ji)(ji)(ji)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)80%～90%，成(cheng)(cheng)為(wei)廉價(jia)的(de)(de)合(he)成(cheng)(cheng)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)，并開始(shi)大(da)規模(mo)替代石油(you)基(ji)(ji)(ji)(ji)合(he)成(cheng)(cheng)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)。這將極大(da)拓展有機(ji)(ji)(ji)硅產(chan)(chan)業(ye)的(de)(de)市場空間，同(tong)時(shi)將帶(dai)動硅油(you)、硅烷偶聯劑和硅樹脂等其(qi)他有機(ji)(ji)(ji)硅產(chan)(chan)品的(de)(de)消費。