硅橡膠是指主鏈由硅(gui)(gui)(gui)和(he)氧原子交替(ti)構成(cheng)(cheng)，硅(gui)(gui)(gui)原子上通常(chang)連有(you)兩個有(you)機(ji)基(ji)(ji)團的(de)(de)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)。普通的(de)(de)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)主要(yao)由含甲基(ji)(ji)和(he)少(shao)量乙(yi)烯基(ji)(ji)的(de)(de)硅(gui)(gui)(gui)氧鏈節組成(cheng)(cheng)。苯(ben)基(ji)(ji)的(de)(de)引入可(ke)(ke)提高(gao)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)耐(nai)高(gao)、低溫性(xing)(xing)能，三氟丙基(ji)(ji)及(ji)氰基(ji)(ji)的(de)(de)引入則可(ke)(ke)提高(gao)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)耐(nai)溫及(ji)耐(nai)油性(xing)(xing)能。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)耐(nai)低溫性(xing)(xing)能良好，一般在-55℃下仍能工作(zuo)。引入苯(ben)基(ji)(ji)后，可(ke)(ke)達-73℃。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)耐(nai)熱性(xing)(xing)能也(ye)(ye)很突出，在180℃下可(ke)(ke)長(chang)期工作(zuo)，稍高(gao)于200℃也(ye)(ye)能承受數周或更長(chang)時(shi)間(jian)仍有(you)彈性(xing)(xing)，瞬時(shi)可(ke)(ke)耐(nai)300℃以上的(de)(de)高(gao)溫。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)透(tou)氣性(xing)(xing)好，氧氣透(tou)過率在合成(cheng)(cheng)聚合物中是較高(gao)的(de)(de)。此(ci)外，硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)還具有(you)生(sheng)理(li)惰(duo)性(xing)(xing)、不會(hui)導致凝血的(de)(de)突出特(te)性(xing)(xing)，因(yin)此(ci)在醫用領(ling)域(yu)應(ying)用廣泛。

主要品種

硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)分(fen)類(lei)的(de)方法很多，通常按固化(hua)(hua)前的(de)形態(tai)分(fen)為固體(ti)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)和液體(ti)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)；按硫(liu)(liu)化(hua)(hua)溫(wen)度分(fen)為室溫(wen)硫(liu)(liu)化(hua)(hua)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)，高溫(wen)硫(liu)(liu)化(hua)(hua)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)；按所用單體(ti)的(de)不(bu)同(tong)(tong)，可分(fen)為甲基(ji)(ji)乙烯基(ji)(ji)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)，甲基(ji)(ji)苯(ben)基(ji)(ji)乙烯基(ji)(ji)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)、氟(fu)硅(gui)，腈硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)等；按性能和用途(tu)的(de)不(bu)同(tong)(tong)又可分(fen)為通用型(xing)、超耐低溫(wen)型(xing)、超耐高溫(wen)型(xing)、高強力型(xing)、耐油型(xing)、醫用型(xing)等等。

發展史

硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)早期是由美國(guo)以三氯(lv)化鐵為催化劑(ji)合成(cheng)的(de)。1945年，硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)產(chan)品問世。1948年，采用(yong)高比表面積(ji)的(de)氣(qi)相法白炭(tan)黑補強的(de)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)研制(zhi)成(cheng)功，使硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)性能(neng)躍升到實(shi)用(yong)階段，奠定了(le)現代硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)生(sheng)產(chan)技術的(de)基礎(chu)。從二(er)甲基二(er)氯(lv)硅(gui)烷合成(cheng)開始(shi)生(sheng)產(chan)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)國(guo)家有美國(guo)。俄羅斯、德國(guo)、日本、韓國(guo)和中國(guo)等。中國(guo)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)工業化研究(jiu)始(shi)于1957年，多(duo)家研究(jiu)所和企業陸續開發出各種硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)。到2003年底，中國(guo)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)生(sheng)產(chan)能(neng)力(li)為135千(qian)噸，其中高溫膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)100千(qian)噸。

高溫硫化硅橡膠

高(gao)溫(wen)(wen)硫(liu)化(hua)硅橡膠是指聚硅氧烷(wan)變成(cheng)彈性體的(de)(de)過(guo)程是經過(guo)高(gao)溫(wen)(wen)（110-170℃）硫(liu)化(hua)成(cheng)型(xing)的(de)(de)。它主要(yao)以(yi)高(gao)分子量(liang)的(de)(de)聚甲基乙烯基硅氧烷(wan)為生膠，混入補強填料、硫(liu)化(hua)劑(ji)等，在(zai)加熱加壓下(xia)硫(liu)化(hua)成(cheng)彈性體。硅橡膠的(de)(de)補強主要(yao)是各種類型(xing)的(de)(de)白(bai)炭黑，可使硫(liu)化(hua)膠的(de)(de)強度增加數(shu)十(shi)倍。有時為了降低(di)成(cheng)本或改善膠料性能(neng)及賦(fu)予硫(liu)化(hua)膠各種特殊的(de)(de)性能(neng)，也(ye)加入相(xiang)應(ying)的(de)(de)各種添加劑(ji)。硫(liu)化(hua)劑(ji)是各種有機(ji)過(guo)氧化(hua)物或加成(cheng)反應(ying)催化(hua)劑(ji)。

加工成(cheng)型(xing)方(fang)法如圖所(suo)示。一次硫(liu)化的目的是(shi)(shi)進行高分子鏈的交聯反應；二(er)次硫(liu)化的目的是(shi)(shi)進行補充交聯、驅除(chu)硫(liu)化劑分解產(chan)物和其他揮發性化合(he)物以(yi)穩定硫(liu)化膠的各(ge)項性能。常用的設備有開(kai)放式煉膠機(ji)、捏(nie)合(he)機(ji)及真空密煉機(ji)。

主要性能

（1）高(gao)溫(wen)性(xing)(xing)(xing)能(neng)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)顯(xian)著的(de)(de)(de)特(te)征是高(gao)溫(wen)穩(wen)(wen)定性(xing)(xing)(xing)，雖然常(chang)溫(wen)下(xia)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)強(qiang)度僅是天然橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)或(huo)某些合成橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)一(yi)(yi)半(ban)，但(dan)在(zai)(zai)200℃以上的(de)(de)(de)高(gao)溫(wen)環境下(xia)，硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)仍能(neng)保持一(yi)(yi)定的(de)(de)(de)柔韌性(xing)(xing)(xing)、回彈性(xing)(xing)(xing)和表(biao)面硬度，且力(li)學性(xing)(xing)(xing)能(neng)無(wu)明(ming)顯(xian)變化(hua)(hua)。（2）低(di)溫(wen)性(xing)(xing)(xing)能(neng)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)玻璃化(hua)(hua)溫(wen)度一(yi)(yi)般為-70~-50℃，特(te)殊配方(fang)可達-100℃，表(biao)明(ming)其低(di)溫(wen)性(xing)(xing)(xing)能(neng)優(you)異。這對(dui)(dui)航空(kong)、宇航工業的(de)(de)(de)意義重大。（3）耐(nai)(nai)候性(xing)(xing)(xing)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)中Si-O-Si鍵對(dui)(dui)氧、臭氧及紫外線等(deng)十分穩(wen)(wen)定，在(zai)(zai)不加任何添加劑(ji)(ji)的(de)(de)(de)情況下(xia)，就具(ju)有優(you)良的(de)(de)(de)耐(nai)(nai)候性(xing)(xing)(xing)。（4）電氣(qi)(qi)性(xing)(xing)(xing)能(neng)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)具(ju)有優(you)異的(de)(de)(de)絕緣性(xing)(xing)(xing)能(neng)，耐(nai)(nai)電暈性(xing)(xing)(xing)和耐(nai)(nai)電弧性(xing)(xing)(xing)也非常(chang)好。（5）物理(li)機械性(xing)(xing)(xing)能(neng)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)常(chang)溫(wen)下(xia)的(de)(de)(de)物理(li)機械性(xing)(xing)(xing)能(neng)比通(tong)用(yong)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)差，但(dan)在(zai)(zai)150℃的(de)(de)(de)高(gao)溫(wen)和-50℃的(de)(de)(de)低(di)溫(wen)下(xia)，其物理(li)機械性(xing)(xing)(xing)能(neng)優(you)于通(tong)用(yong)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)。（6）耐(nai)(nai)油及化(hua)(hua)學試(shi)劑(ji)(ji)性(xing)(xing)(xing)。普(pu)通(tong)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)具(ju)有中等(deng)的(de)(de)(de)耐(nai)(nai)油、耐(nai)(nai)溶(rong)劑(ji)(ji)性(xing)(xing)(xing)能(neng)。（7）氣(qi)(qi)體(ti)(ti)透(tou)過性(xing)(xing)(xing)能(neng)。室溫(wen)下(xia)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)對(dui)(dui)空(kong)氣(qi)(qi)、氮、氧、二氧化(hua)(hua)碳等(deng)氣(qi)(qi)體(ti)(ti)的(de)(de)(de)透(tou)氣(qi)(qi)性(xing)(xing)(xing)比天然橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)高(gao)出30-50倍(bei)。（8）生理(li)惰性(xing)(xing)(xing)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)無(wu)毒，無(wu)味(wei)，無(wu)嗅，與人體(ti)(ti)組織(zhi)(zhi)不粘(zhan)連，具(ju)有抗(kang)凝血作用(yong)，對(dui)(dui)肌體(ti)(ti)組織(zhi)(zhi)的(de)(de)(de)反(fan)應(ying)性(xing)(xing)(xing)非常(chang)少。特(te)別適合作為醫用(yong)材料。

硅橡膠的用量

據(ju)中國汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)工(gong)業協會統計，2012年，汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)產銷分別(bie)達到(dao)1927.18萬輛和1930.64萬輛，同比分別(bie)增(zeng)(zeng)長(chang)4.63%和4.33%，汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)工(gong)業硅橡(xiang)膠的(de)(de)用量(liang)(liang)約(yue)達2.0萬t。根據(ju)觀(guan)研(yan)天(tian)下的(de)(de)新研(yan)究(jiu)，增(zeng)(zeng)加有(you)機硅材料在汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)零(ling)部(bu)件方面的(de)(de)用量(liang)(liang)，可以(yi)大幅(fu)度(du)提(ti)(ti)(ti)高(gao)汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)的(de)(de)安全性(xing)能，因(yin)此(ci)，汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)產量(liang)(liang)和單(dan)車(che)(che)用量(liang)(liang)水(shui)平的(de)(de)提(ti)(ti)(ti)高(gao)都將推動汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)工(gong)業對硅橡(xiang)膠需求的(de)(de)增(zeng)(zeng)加。國家鼓勵自主(zhu)品牌(pai)的(de)(de)汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)發展(zhan)，關鍵汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)零(ling)部(bu)件實現(xian)自主(zhu)化，《2012年度(du)黨政(zheng)機關公務用車(che)(che)選用車(che)(che)型目錄（征(zheng)求意見稿(gao)）》為自主(zhu)品牌(pai)擴(kuo)大在政(zheng)府采購的(de)(de)市場份額(e)，為改變(bian)目前(qian)國內政(zheng)府采購以(yi)合資(zi)品牌(pai)產品為主(zhu)的(de)(de)局面提(ti)(ti)(ti)供了(le)保障。促進(jin)自主(zhu)品牌(pai)發展(zhan)，國產汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)業的(de)(de)繁(fan)榮將為汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)膠的(de)(de)應用提(ti)(ti)(ti)供有(you)力保障。預測未來3年，我國室溫硫化硅橡(xiang)膠在汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)行業將以(yi)年均20%增(zeng)(zeng)長(chang)。

此外(wai)，硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)是重要(yao)的(de)(de)(de)(de)非(fei)石(shi)(shi)油(you)(you)(you)基(ji)合(he)(he)成(cheng)橡(xiang)膠(jiao)，約占非(fei)石(shi)(shi)油(you)(you)(you)基(ji)合(he)(he)成(cheng)橡(xiang)膠(jiao)消費量的(de)(de)(de)(de)98%。但因為(wei)(wei)石(shi)(shi)油(you)(you)(you)價格的(de)(de)(de)(de)大(da)(da)(da)幅上漲，同時我國在(zai)硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)(de)關鍵原料有機硅(gui)(gui)(gui)(gui)單體(ti)的(de)(de)(de)(de)生產技術方面(mian)取得(de)突破，有機硅(gui)(gui)(gui)(gui)單體(ti)的(de)(de)(de)(de)生產技術在(zai)2005年(nian)前被幾(ji)家跨國公司壟斷(duan)，但目前我國已發(fa)展成(cheng)為(wei)(wei)全球有機硅(gui)(gui)(gui)(gui)單體(ti)第1大(da)(da)(da)國，這(zhe)2個方面(mian)原因使硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)(de)價格從2011年(nian)起(qi)開始低于石(shi)(shi)油(you)(you)(you)基(ji)合(he)(he)成(cheng)橡(xiang)膠(jiao)，僅約為(wei)(wei)大(da)(da)(da)宗石(shi)(shi)油(you)(you)(you)基(ji)橡(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)(de)80%～90%，成(cheng)為(wei)(wei)廉價的(de)(de)(de)(de)合(he)(he)成(cheng)橡(xiang)膠(jiao)，并開始大(da)(da)(da)規模替代石(shi)(shi)油(you)(you)(you)基(ji)合(he)(he)成(cheng)橡(xiang)膠(jiao)。這(zhe)將(jiang)極大(da)(da)(da)拓展有機硅(gui)(gui)(gui)(gui)產業的(de)(de)(de)(de)市場空間(jian)，同時將(jiang)帶動(dong)硅(gui)(gui)(gui)(gui)油(you)(you)(you)、硅(gui)(gui)(gui)(gui)烷偶聯劑(ji)和硅(gui)(gui)(gui)(gui)樹脂等其他有機硅(gui)(gui)(gui)(gui)產品的(de)(de)(de)(de)消費。