硅橡膠是指主(zhu)鏈由硅(gui)和氧原子交(jiao)替構(gou)成(cheng)，硅(gui)原子上通(tong)(tong)常連有兩個(ge)有機基(ji)團的(de)(de)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)。普(pu)通(tong)(tong)的(de)(de)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)主(zhu)要由含甲基(ji)和少量乙烯(xi)基(ji)的(de)(de)硅(gui)氧鏈節(jie)組成(cheng)。苯(ben)基(ji)的(de)(de)引入(ru)(ru)(ru)可(ke)提高(gao)(gao)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)耐(nai)(nai)(nai)高(gao)(gao)、低溫性(xing)能(neng)，三氟丙(bing)基(ji)及氰基(ji)的(de)(de)引入(ru)(ru)(ru)則(ze)可(ke)提高(gao)(gao)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)耐(nai)(nai)(nai)溫及耐(nai)(nai)(nai)油性(xing)能(neng)。硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)耐(nai)(nai)(nai)低溫性(xing)能(neng)良好，一般在(zai)-55℃下仍(reng)能(neng)工作(zuo)。引入(ru)(ru)(ru)苯(ben)基(ji)后，可(ke)達(da)-73℃。硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)耐(nai)(nai)(nai)熱性(xing)能(neng)也(ye)很突(tu)出，在(zai)180℃下可(ke)長(chang)期工作(zuo)，稍高(gao)(gao)于200℃也(ye)能(neng)承(cheng)受(shou)數周(zhou)或更(geng)長(chang)時(shi)間仍(reng)有彈性(xing)，瞬時(shi)可(ke)耐(nai)(nai)(nai)300℃以上的(de)(de)高(gao)(gao)溫。硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)透氣性(xing)好，氧氣透過(guo)率在(zai)合(he)成(cheng)聚合(he)物中是較高(gao)(gao)的(de)(de)。此外，硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)還具有生(sheng)理惰(duo)性(xing)、不會導致凝血的(de)(de)突(tu)出特性(xing)，因(yin)此在(zai)醫用領域應用廣泛。

主要品種

硅(gui)橡(xiang)膠分(fen)類的(de)方(fang)法很(hen)多(duo)，通(tong)常(chang)按固化前的(de)形態分(fen)為(wei)固體硅(gui)橡(xiang)膠和(he)液體硅(gui)橡(xiang)膠；按硫(liu)化溫(wen)度分(fen)為(wei)室溫(wen)硫(liu)化硅(gui)橡(xiang)膠，高溫(wen)硫(liu)化硅(gui)橡(xiang)膠；按所用單體的(de)不同(tong)，可(ke)分(fen)為(wei)甲基(ji)(ji)乙(yi)烯基(ji)(ji)硅(gui)橡(xiang)膠，甲基(ji)(ji)苯基(ji)(ji)乙(yi)烯基(ji)(ji)硅(gui)橡(xiang)膠、氟硅(gui)，腈硅(gui)橡(xiang)膠等；按性能和(he)用途的(de)不同(tong)又可(ke)分(fen)為(wei)通(tong)用型、超耐(nai)(nai)低溫(wen)型、超耐(nai)(nai)高溫(wen)型、高強(qiang)力(li)型、耐(nai)(nai)油型、醫用型等等。

發展史

硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)早期是由美(mei)國(guo)以三(san)氯化(hua)鐵為(wei)催(cui)化(hua)劑合(he)成(cheng)(cheng)的。1945年(nian)(nian)，硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)產(chan)品問世。1948年(nian)(nian)，采用高比表面積(ji)的氣相法白炭黑(hei)補強的硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)研制成(cheng)(cheng)功，使硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)的性能(neng)躍升到(dao)(dao)實用階段(duan)，奠定(ding)了現代(dai)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)生產(chan)技(ji)術的基(ji)(ji)礎。從二甲(jia)基(ji)(ji)二氯硅(gui)(gui)烷合(he)成(cheng)(cheng)開(kai)始生產(chan)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)的國(guo)家(jia)有(you)美(mei)國(guo)。俄羅斯、德國(guo)、日本、韓(han)國(guo)和中(zhong)國(guo)等(deng)。中(zhong)國(guo)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)的工業化(hua)研究(jiu)始于1957年(nian)(nian)，多家(jia)研究(jiu)所(suo)和企業陸續開(kai)發(fa)出各種硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)。到(dao)(dao)2003年(nian)(nian)底，中(zhong)國(guo)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)生產(chan)能(neng)力為(wei)135千(qian)噸(dun)，其(qi)中(zhong)高溫膠(jiao)100千(qian)噸(dun)。

高溫硫化硅橡膠

高(gao)溫(wen)硫(liu)化(hua)(hua)硅(gui)橡膠是指聚硅(gui)氧烷(wan)變成彈(dan)性體的(de)(de)過程是經過高(gao)溫(wen)（110-170℃）硫(liu)化(hua)(hua)成型(xing)的(de)(de)。它(ta)主要以(yi)高(gao)分子(zi)量的(de)(de)聚甲基乙(yi)烯基硅(gui)氧烷(wan)為生膠，混入(ru)(ru)補(bu)強填料(liao)(liao)、硫(liu)化(hua)(hua)劑(ji)等，在(zai)加(jia)(jia)熱加(jia)(jia)壓下硫(liu)化(hua)(hua)成彈(dan)性體。硅(gui)橡膠的(de)(de)補(bu)強主要是各種(zhong)類型(xing)的(de)(de)白炭黑，可使硫(liu)化(hua)(hua)膠的(de)(de)強度增加(jia)(jia)數十倍。有時為了降低成本或(huo)改(gai)善(shan)膠料(liao)(liao)性能及賦予硫(liu)化(hua)(hua)膠各種(zhong)特殊的(de)(de)性能，也加(jia)(jia)入(ru)(ru)相應(ying)的(de)(de)各種(zhong)添加(jia)(jia)劑(ji)。硫(liu)化(hua)(hua)劑(ji)是各種(zhong)有機(ji)過氧化(hua)(hua)物或(huo)加(jia)(jia)成反應(ying)催(cui)化(hua)(hua)劑(ji)。

加工成型(xing)方法如圖所示。一次(ci)硫(liu)化的(de)(de)(de)目的(de)(de)(de)是進(jin)行高分子鏈的(de)(de)(de)交聯反應；二次(ci)硫(liu)化的(de)(de)(de)目的(de)(de)(de)是進(jin)行補充交聯、驅除硫(liu)化劑分解產(chan)物和其他(ta)揮發性化合物以(yi)穩定硫(liu)化膠的(de)(de)(de)各項(xiang)性能。常用(yong)的(de)(de)(de)設備有開放(fang)式煉(lian)膠機、捏合機及真(zhen)空密(mi)煉(lian)機。

主要性能

（1）高(gao)溫(wen)(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)。硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)顯著(zhu)的(de)(de)(de)特(te)征是高(gao)溫(wen)(wen)(wen)穩定(ding)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)，雖然(ran)常(chang)(chang)溫(wen)(wen)(wen)下(xia)(xia)(xia)(xia)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)強(qiang)度僅是天(tian)然(ran)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)或某些合成橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)一(yi)半，但(dan)在(zai)200℃以(yi)上(shang)的(de)(de)(de)高(gao)溫(wen)(wen)(wen)環境下(xia)(xia)(xia)(xia)，硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)仍能(neng)(neng)(neng)(neng)保(bao)持一(yi)定(ding)的(de)(de)(de)柔韌性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)、回彈性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)和表(biao)面硬度，且力學性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)無明顯變化(hua)。（2）低溫(wen)(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)玻璃(li)化(hua)溫(wen)(wen)(wen)度一(yi)般為-70~-50℃，特(te)殊配方可達-100℃，表(biao)明其低溫(wen)(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)優(you)異(yi)。這對航空(kong)、宇(yu)航工業(ye)的(de)(de)(de)意(yi)義(yi)重大。（3）耐(nai)候(hou)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)中Si-O-Si鍵對氧、臭氧及紫(zi)外線等十(shi)分穩定(ding)，在(zai)不加(jia)任何添加(jia)劑的(de)(de)(de)情(qing)況下(xia)(xia)(xia)(xia)，就具(ju)(ju)有優(you)良的(de)(de)(de)耐(nai)候(hou)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)。（4）電氣(qi)(qi)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)。硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)具(ju)(ju)有優(you)異(yi)的(de)(de)(de)絕(jue)緣性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)，耐(nai)電暈性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)和耐(nai)電弧性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)也非常(chang)(chang)好(hao)。（5）物理(li)機械性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)。硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)常(chang)(chang)溫(wen)(wen)(wen)下(xia)(xia)(xia)(xia)的(de)(de)(de)物理(li)機械性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)比通用(yong)(yong)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)差，但(dan)在(zai)150℃的(de)(de)(de)高(gao)溫(wen)(wen)(wen)和-50℃的(de)(de)(de)低溫(wen)(wen)(wen)下(xia)(xia)(xia)(xia)，其物理(li)機械性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)優(you)于通用(yong)(yong)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)。（6）耐(nai)油及化(hua)學試劑性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)。普(pu)通硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)具(ju)(ju)有中等的(de)(de)(de)耐(nai)油、耐(nai)溶劑性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)。（7）氣(qi)(qi)體(ti)透(tou)過性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)。室溫(wen)(wen)(wen)下(xia)(xia)(xia)(xia)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)對空(kong)氣(qi)(qi)、氮、氧、二(er)氧化(hua)碳等氣(qi)(qi)體(ti)的(de)(de)(de)透(tou)氣(qi)(qi)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)比天(tian)然(ran)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)高(gao)出30-50倍。（8）生理(li)惰性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)。硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)無毒(du)，無味(wei)，無嗅，與人體(ti)組(zu)織(zhi)不粘連，具(ju)(ju)有抗凝血作(zuo)用(yong)(yong)，對肌體(ti)組(zu)織(zhi)的(de)(de)(de)反(fan)應性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)非常(chang)(chang)少。特(te)別適合作(zuo)為醫用(yong)(yong)材料。

硅橡膠的用量

據中國汽(qi)(qi)車工業(ye)(ye)(ye)協會統(tong)計，2012年(nian)(nian)，汽(qi)(qi)車產(chan)(chan)銷分(fen)別達到(dao)1927.18萬(wan)(wan)輛和1930.64萬(wan)(wan)輛，同比分(fen)別增長4.63%和4.33%，汽(qi)(qi)車工業(ye)(ye)(ye)硅(gui)(gui)橡膠的(de)(de)(de)用(yong)(yong)量約達2.0萬(wan)(wan)t。根據觀研天(tian)下的(de)(de)(de)新研究，增加(jia)有(you)機硅(gui)(gui)材料在(zai)汽(qi)(qi)車零(ling)部件方(fang)面的(de)(de)(de)用(yong)(yong)量，可以(yi)大幅度提(ti)高汽(qi)(qi)車的(de)(de)(de)安(an)全性能，因此，汽(qi)(qi)車產(chan)(chan)量和單(dan)車用(yong)(yong)量水平(ping)的(de)(de)(de)提(ti)高都將(jiang)推動汽(qi)(qi)車工業(ye)(ye)(ye)對硅(gui)(gui)橡膠需求的(de)(de)(de)增加(jia)。國家(jia)鼓勵自主品(pin)牌(pai)的(de)(de)(de)汽(qi)(qi)車發(fa)展，關鍵汽(qi)(qi)車零(ling)部件實現自主化(hua)，《2012年(nian)(nian)度黨政機關公務(wu)用(yong)(yong)車選用(yong)(yong)車型目(mu)錄（征求意見稿(gao)）》為(wei)(wei)自主品(pin)牌(pai)擴大在(zai)政府(fu)采(cai)購(gou)的(de)(de)(de)市場(chang)份額(e)，為(wei)(wei)改(gai)變目(mu)前國內政府(fu)采(cai)購(gou)以(yi)合資品(pin)牌(pai)產(chan)(chan)品(pin)為(wei)(wei)主的(de)(de)(de)局面提(ti)供(gong)了保(bao)障。促進自主品(pin)牌(pai)發(fa)展，國產(chan)(chan)汽(qi)(qi)車業(ye)(ye)(ye)的(de)(de)(de)繁(fan)榮將(jiang)為(wei)(wei)汽(qi)(qi)車膠的(de)(de)(de)應用(yong)(yong)提(ti)供(gong)有(you)力(li)保(bao)障。預測(ce)未來3年(nian)(nian)，我(wo)國室(shi)溫硫(liu)化(hua)硅(gui)(gui)橡膠在(zai)汽(qi)(qi)車行業(ye)(ye)(ye)將(jiang)以(yi)年(nian)(nian)均20%增長。

此(ci)外，硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)是重要的非(fei)石油(you)(you)(you)(you)基(ji)合(he)(he)成橡膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)，約占非(fei)石油(you)(you)(you)(you)基(ji)合(he)(he)成橡膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)消(xiao)費(fei)量的98%。但(dan)因(yin)為(wei)石油(you)(you)(you)(you)價(jia)格的大幅上漲，同時我(wo)國(guo)在(zai)硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的關(guan)鍵原料有機(ji)(ji)(ji)硅(gui)單體(ti)的生(sheng)產技術方(fang)面取得突破，有機(ji)(ji)(ji)硅(gui)單體(ti)的生(sheng)產技術在(zai)2005年前被幾家(jia)跨國(guo)公司壟斷(duan)，但(dan)目前我(wo)國(guo)已發展成為(wei)全球有機(ji)(ji)(ji)硅(gui)單體(ti)第1大國(guo)，這2個方(fang)面原因(yin)使硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的價(jia)格從2011年起開始低于石油(you)(you)(you)(you)基(ji)合(he)(he)成橡膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)，僅約為(wei)大宗石油(you)(you)(you)(you)基(ji)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的80%～90%，成為(wei)廉價(jia)的合(he)(he)成橡膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)，并開始大規模替代石油(you)(you)(you)(you)基(ji)合(he)(he)成橡膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)。這將極(ji)大拓展有機(ji)(ji)(ji)硅(gui)產業的市場空(kong)間，同時將帶動硅(gui)油(you)(you)(you)(you)、硅(gui)烷偶聯劑和硅(gui)樹脂(zhi)等(deng)其(qi)他有機(ji)(ji)(ji)硅(gui)產品(pin)的消(xiao)費(fei)。