硅橡膠是指主鏈(lian)由(you)硅(gui)和(he)氧原(yuan)子(zi)交替構成(cheng)(cheng)，硅(gui)原(yuan)子(zi)上通常連有兩個有機基團的(de)(de)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)。普通的(de)(de)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)主要由(you)含甲(jia)基和(he)少(shao)量乙烯基的(de)(de)硅(gui)氧鏈(lian)節組成(cheng)(cheng)。苯基的(de)(de)引(yin)入可(ke)提(ti)高(gao)(gao)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)耐(nai)高(gao)(gao)、低溫性(xing)能(neng)，三氟丙基及(ji)氰基的(de)(de)引(yin)入則可(ke)提(ti)高(gao)(gao)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)耐(nai)溫及(ji)耐(nai)油性(xing)能(neng)。硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)耐(nai)低溫性(xing)能(neng)良(liang)好，一般在(zai)-55℃下(xia)仍能(neng)工(gong)作。引(yin)入苯基后，可(ke)達-73℃。硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)耐(nai)熱性(xing)能(neng)也很突(tu)(tu)出(chu)，在(zai)180℃下(xia)可(ke)長(chang)期工(gong)作，稍高(gao)(gao)于200℃也能(neng)承(cheng)受數周或(huo)更長(chang)時間仍有彈性(xing)，瞬時可(ke)耐(nai)300℃以上的(de)(de)高(gao)(gao)溫。硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)透(tou)氣性(xing)好，氧氣透(tou)過(guo)率在(zai)合(he)成(cheng)(cheng)聚合(he)物中(zhong)是較高(gao)(gao)的(de)(de)。此(ci)外，硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)還具有生理惰性(xing)、不會導致凝(ning)血的(de)(de)突(tu)(tu)出(chu)特性(xing)，因此(ci)在(zai)醫(yi)用領域應用廣泛(fan)。

主要品種

硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)分(fen)(fen)類的(de)(de)方法很多，通(tong)常按固化前的(de)(de)形態(tai)分(fen)(fen)為(wei)固體硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)和液體硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)；按硫化溫度分(fen)(fen)為(wei)室溫硫化硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)，高溫硫化硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)；按所用(yong)(yong)單體的(de)(de)不同(tong)，可(ke)(ke)分(fen)(fen)為(wei)甲基(ji)(ji)乙烯基(ji)(ji)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)，甲基(ji)(ji)苯基(ji)(ji)乙烯基(ji)(ji)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)、氟硅(gui)(gui)，腈硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)等(deng)；按性能和用(yong)(yong)途的(de)(de)不同(tong)又可(ke)(ke)分(fen)(fen)為(wei)通(tong)用(yong)(yong)型(xing)、超(chao)耐低溫型(xing)、超(chao)耐高溫型(xing)、高強力型(xing)、耐油(you)型(xing)、醫(yi)用(yong)(yong)型(xing)等(deng)等(deng)。

發展史

硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠早期是由美國(guo)(guo)(guo)以三氯化(hua)鐵為催化(hua)劑合成(cheng)(cheng)的(de)(de)(de)(de)。1945年，硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠產(chan)品(pin)問世。1948年，采用(yong)高比表(biao)面積的(de)(de)(de)(de)氣相法白(bai)炭黑補強的(de)(de)(de)(de)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠研(yan)制成(cheng)(cheng)功，使硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠的(de)(de)(de)(de)性能躍升到(dao)實用(yong)階段，奠定了(le)現(xian)代硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠生(sheng)產(chan)技術的(de)(de)(de)(de)基礎。從(cong)二甲基二氯硅(gui)(gui)(gui)烷(wan)合成(cheng)(cheng)開(kai)始生(sheng)產(chan)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠的(de)(de)(de)(de)國(guo)(guo)(guo)家有美國(guo)(guo)(guo)。俄羅(luo)斯、德國(guo)(guo)(guo)、日本、韓國(guo)(guo)(guo)和中國(guo)(guo)(guo)等。中國(guo)(guo)(guo)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠的(de)(de)(de)(de)工業化(hua)研(yan)究始于1957年，多家研(yan)究所和企業陸(lu)續開(kai)發出各種(zhong)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠。到(dao)2003年底，中國(guo)(guo)(guo)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠生(sheng)產(chan)能力為135千噸，其中高溫膠100千噸。

高溫硫化硅橡膠

高(gao)溫(wen)硫化(hua)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)是(shi)指聚硅(gui)氧烷(wan)變(bian)成(cheng)(cheng)彈(dan)性(xing)體的(de)(de)過程是(shi)經過高(gao)溫(wen)（110-170℃）硫化(hua)成(cheng)(cheng)型(xing)的(de)(de)。它主要以高(gao)分(fen)子量的(de)(de)聚甲基(ji)乙烯基(ji)硅(gui)氧烷(wan)為(wei)生膠(jiao)，混入補強(qiang)(qiang)填料、硫化(hua)劑(ji)等，在加(jia)熱加(jia)壓下硫化(hua)成(cheng)(cheng)彈(dan)性(xing)體。硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)的(de)(de)補強(qiang)(qiang)主要是(shi)各(ge)(ge)種類型(xing)的(de)(de)白炭黑，可(ke)使硫化(hua)膠(jiao)的(de)(de)強(qiang)(qiang)度增加(jia)數十倍。有時為(wei)了降低成(cheng)(cheng)本或改善膠(jiao)料性(xing)能及賦予硫化(hua)膠(jiao)各(ge)(ge)種特殊的(de)(de)性(xing)能，也加(jia)入相應的(de)(de)各(ge)(ge)種添加(jia)劑(ji)。硫化(hua)劑(ji)是(shi)各(ge)(ge)種有機過氧化(hua)物或加(jia)成(cheng)(cheng)反應催化(hua)劑(ji)。

加工成型方法如圖(tu)所示(shi)。一次硫(liu)化(hua)的目的是進(jin)行高(gao)分子鏈的交聯反應；二次硫(liu)化(hua)的目的是進(jin)行補充交聯、驅(qu)除(chu)硫(liu)化(hua)劑分解產物和(he)其他(ta)揮發(fa)性化(hua)合物以穩定硫(liu)化(hua)膠的各項性能。常(chang)用的設備有(you)開放式煉膠機(ji)、捏合機(ji)及(ji)真空密煉機(ji)。

主要性能

（1）高溫(wen)性(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)顯(xian)(xian)著的(de)(de)(de)(de)(de)(de)特(te)征是(shi)高溫(wen)穩定性(xing)，雖然(ran)常溫(wen)下(xia)(xia)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)強度僅(jin)是(shi)天(tian)然(ran)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)或(huo)某些合成(cheng)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)一(yi)半，但在(zai)200℃以上的(de)(de)(de)(de)(de)(de)高溫(wen)環境下(xia)(xia)，硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)仍(reng)能(neng)(neng)(neng)(neng)保持一(yi)定的(de)(de)(de)(de)(de)(de)柔韌性(xing)、回彈性(xing)和表(biao)面硬度，且(qie)力學(xue)性(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)無明(ming)顯(xian)(xian)變化(hua)(hua)(hua)。（2）低(di)(di)溫(wen)性(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)玻(bo)璃化(hua)(hua)(hua)溫(wen)度一(yi)般為(wei)-70~-50℃，特(te)殊(shu)配方可達-100℃，表(biao)明(ming)其低(di)(di)溫(wen)性(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)優(you)異。這對航空、宇航工業的(de)(de)(de)(de)(de)(de)意義重大。（3）耐(nai)(nai)(nai)候性(xing)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)中Si-O-Si鍵(jian)對氧(yang)、臭氧(yang)及(ji)紫外線等(deng)十分穩定，在(zai)不加任何(he)添加劑的(de)(de)(de)(de)(de)(de)情(qing)況下(xia)(xia)，就具(ju)有(you)(you)(you)優(you)良(liang)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)耐(nai)(nai)(nai)候性(xing)。（4）電氣(qi)性(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)具(ju)有(you)(you)(you)優(you)異的(de)(de)(de)(de)(de)(de)絕緣性(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)，耐(nai)(nai)(nai)電暈性(xing)和耐(nai)(nai)(nai)電弧性(xing)也非常好(hao)。（5）物(wu)理(li)機(ji)械(xie)性(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)常溫(wen)下(xia)(xia)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)物(wu)理(li)機(ji)械(xie)性(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)比(bi)通(tong)用(yong)(yong)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)差(cha)，但在(zai)150℃的(de)(de)(de)(de)(de)(de)高溫(wen)和-50℃的(de)(de)(de)(de)(de)(de)低(di)(di)溫(wen)下(xia)(xia)，其物(wu)理(li)機(ji)械(xie)性(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)優(you)于(yu)通(tong)用(yong)(yong)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)。（6）耐(nai)(nai)(nai)油及(ji)化(hua)(hua)(hua)學(xue)試(shi)劑性(xing)。普通(tong)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)具(ju)有(you)(you)(you)中等(deng)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)耐(nai)(nai)(nai)油、耐(nai)(nai)(nai)溶劑性(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)。（7）氣(qi)體(ti)(ti)透過性(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)。室溫(wen)下(xia)(xia)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)對空氣(qi)、氮(dan)、氧(yang)、二氧(yang)化(hua)(hua)(hua)碳等(deng)氣(qi)體(ti)(ti)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)透氣(qi)性(xing)比(bi)天(tian)然(ran)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)高出(chu)30-50倍(bei)。（8）生理(li)惰性(xing)。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)無毒，無味，無嗅，與人體(ti)(ti)組織不粘連，具(ju)有(you)(you)(you)抗凝血(xue)作(zuo)用(yong)(yong)，對肌體(ti)(ti)組織的(de)(de)(de)(de)(de)(de)反應性(xing)非常少。特(te)別適合作(zuo)為(wei)醫用(yong)(yong)材料。

硅橡膠的用量

據中國(guo)汽(qi)(qi)車(che)(che)工業(ye)協會統計，2012年(nian)(nian)，汽(qi)(qi)車(che)(che)產(chan)銷分別(bie)達到1927.18萬輛和1930.64萬輛，同比分別(bie)增(zeng)長4.63%和4.33%，汽(qi)(qi)車(che)(che)工業(ye)硅橡膠(jiao)的(de)用量(liang)約達2.0萬t。根據觀研天下的(de)新研究，增(zeng)加有(you)機硅材料在汽(qi)(qi)車(che)(che)零部件方面(mian)(mian)的(de)用量(liang)，可以大(da)幅(fu)度提高(gao)汽(qi)(qi)車(che)(che)的(de)安全(quan)性能，因此(ci)，汽(qi)(qi)車(che)(che)產(chan)量(liang)和單車(che)(che)用量(liang)水(shui)平的(de)提高(gao)都將(jiang)推動(dong)汽(qi)(qi)車(che)(che)工業(ye)對硅橡膠(jiao)需求的(de)增(zeng)加。國(guo)家(jia)鼓(gu)勵自主(zhu)品牌(pai)的(de)汽(qi)(qi)車(che)(che)發(fa)展(zhan)，關鍵汽(qi)(qi)車(che)(che)零部件實(shi)現自主(zhu)化，《2012年(nian)(nian)度黨(dang)政機關公務用車(che)(che)選用車(che)(che)型(xing)目(mu)(mu)錄(lu)（征求意見稿(gao)）》為自主(zhu)品牌(pai)擴(kuo)大(da)在政府(fu)采(cai)購的(de)市場份額，為改(gai)變目(mu)(mu)前國(guo)內(nei)政府(fu)采(cai)購以合資品牌(pai)產(chan)品為主(zhu)的(de)局面(mian)(mian)提供了保障(zhang)。促(cu)進自主(zhu)品牌(pai)發(fa)展(zhan)，國(guo)產(chan)汽(qi)(qi)車(che)(che)業(ye)的(de)繁榮將(jiang)為汽(qi)(qi)車(che)(che)膠(jiao)的(de)應(ying)用提供有(you)力保障(zhang)。預測(ce)未來(lai)3年(nian)(nian)，我國(guo)室溫硫(liu)化硅橡膠(jiao)在汽(qi)(qi)車(che)(che)行(xing)業(ye)將(jiang)以年(nian)(nian)均20%增(zeng)長。

此外(wai)，硅橡(xiang)膠(jiao)是(shi)重(zhong)要(yao)的(de)(de)(de)(de)非(fei)(fei)石(shi)(shi)油(you)(you)基(ji)合(he)成(cheng)(cheng)(cheng)橡(xiang)膠(jiao)，約(yue)占非(fei)(fei)石(shi)(shi)油(you)(you)基(ji)合(he)成(cheng)(cheng)(cheng)橡(xiang)膠(jiao)消(xiao)費(fei)量的(de)(de)(de)(de)98%。但(dan)因為(wei)石(shi)(shi)油(you)(you)價(jia)格的(de)(de)(de)(de)大(da)幅上漲，同(tong)時我(wo)國在硅橡(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)(de)關鍵(jian)原(yuan)料有(you)機(ji)硅單(dan)(dan)體(ti)的(de)(de)(de)(de)生產(chan)(chan)(chan)技(ji)(ji)術方(fang)面取(qu)得(de)突破，有(you)機(ji)硅單(dan)(dan)體(ti)的(de)(de)(de)(de)生產(chan)(chan)(chan)技(ji)(ji)術在2005年(nian)前被幾家跨國公司壟斷，但(dan)目前我(wo)國已(yi)發展成(cheng)(cheng)(cheng)為(wei)全球有(you)機(ji)硅單(dan)(dan)體(ti)第1大(da)國，這2個方(fang)面原(yuan)因使硅橡(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)(de)價(jia)格從2011年(nian)起開始低(di)于石(shi)(shi)油(you)(you)基(ji)合(he)成(cheng)(cheng)(cheng)橡(xiang)膠(jiao)，僅(jin)約(yue)為(wei)大(da)宗石(shi)(shi)油(you)(you)基(ji)橡(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)(de)80%～90%，成(cheng)(cheng)(cheng)為(wei)廉價(jia)的(de)(de)(de)(de)合(he)成(cheng)(cheng)(cheng)橡(xiang)膠(jiao)，并開始大(da)規(gui)模替(ti)代石(shi)(shi)油(you)(you)基(ji)合(he)成(cheng)(cheng)(cheng)橡(xiang)膠(jiao)。這將(jiang)極大(da)拓展有(you)機(ji)硅產(chan)(chan)(chan)業的(de)(de)(de)(de)市場空(kong)間，同(tong)時將(jiang)帶動(dong)硅油(you)(you)、硅烷(wan)偶聯劑和硅樹脂等其(qi)他(ta)有(you)機(ji)硅產(chan)(chan)(chan)品的(de)(de)(de)(de)消(xiao)費(fei)。