硅橡膠是指主鏈由硅(gui)(gui)和(he)氧原(yuan)子交替構成，硅(gui)(gui)原(yuan)子上通常(chang)連有(you)兩個有(you)機基(ji)(ji)團的橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)。普通的硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)主要由含甲基(ji)(ji)和(he)少量乙烯(xi)基(ji)(ji)的硅(gui)(gui)氧鏈節組成。苯基(ji)(ji)的引入(ru)可(ke)(ke)提(ti)高(gao)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的耐高(gao)、低溫性能(neng)，三(san)氟(fu)丙基(ji)(ji)及氰(qing)基(ji)(ji)的引入(ru)則可(ke)(ke)提(ti)高(gao)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的耐溫及耐油性能(neng)。硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)耐低溫性能(neng)良好，一般在-55℃下(xia)仍能(neng)工作(zuo)。引入(ru)苯基(ji)(ji)后，可(ke)(ke)達-73℃。硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的耐熱性能(neng)也很突出，在180℃下(xia)可(ke)(ke)長期工作(zuo)，稍高(gao)于200℃也能(neng)承(cheng)受數周(zhou)或更(geng)長時間仍有(you)彈性，瞬時可(ke)(ke)耐300℃以上的高(gao)溫。硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的透氣性好，氧氣透過(guo)率在合成聚合物中是較(jiao)高(gao)的。此外，硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)還具(ju)有(you)生理(li)惰性、不會導(dao)致(zhi)凝血的突出特性，因此在醫用領(ling)域應(ying)用廣泛。

主要品種

硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)分(fen)類的(de)(de)方(fang)法(fa)很(hen)多，通常按(an)固(gu)化前(qian)的(de)(de)形態分(fen)為(wei)固(gu)體(ti)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)和(he)(he)液體(ti)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)；按(an)硫(liu)(liu)化溫(wen)度分(fen)為(wei)室溫(wen)硫(liu)(liu)化硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)，高溫(wen)硫(liu)(liu)化硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)；按(an)所(suo)用單體(ti)的(de)(de)不同，可分(fen)為(wei)甲(jia)基乙烯基硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)，甲(jia)基苯基乙烯基硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)、氟硅(gui)(gui)，腈硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)等(deng)；按(an)性(xing)能和(he)(he)用途的(de)(de)不同又可分(fen)為(wei)通用型(xing)、超耐(nai)低(di)溫(wen)型(xing)、超耐(nai)高溫(wen)型(xing)、高強力型(xing)、耐(nai)油型(xing)、醫用型(xing)等(deng)等(deng)。

發展史

硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)早(zao)期(qi)是由美(mei)國(guo)(guo)以三(san)氯(lv)(lv)化鐵為催化劑合(he)成(cheng)的(de)(de)。1945年，硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)產品問世。1948年，采用高比表面積的(de)(de)氣(qi)相(xiang)法白炭黑(hei)補強的(de)(de)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)研(yan)(yan)(yan)制成(cheng)功，使硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)性(xing)能躍升到實用階(jie)段，奠定了現代硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)生(sheng)產技術的(de)(de)基礎。從二甲基二氯(lv)(lv)硅(gui)烷(wan)合(he)成(cheng)開始生(sheng)產硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)國(guo)(guo)家(jia)(jia)有美(mei)國(guo)(guo)。俄(e)羅斯(si)、德國(guo)(guo)、日(ri)本、韓國(guo)(guo)和(he)中(zhong)國(guo)(guo)等。中(zhong)國(guo)(guo)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)工業化研(yan)(yan)(yan)究始于1957年，多家(jia)(jia)研(yan)(yan)(yan)究所和(he)企(qi)業陸續開發出各種硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)。到2003年底，中(zhong)國(guo)(guo)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)生(sheng)產能力為135千噸，其中(zhong)高溫膠(jiao)(jiao)100千噸。

高溫硫化硅橡膠

高(gao)溫硫(liu)化(hua)(hua)(hua)硅橡(xiang)膠是指聚(ju)硅氧烷變成(cheng)彈性(xing)體(ti)的過(guo)程是經過(guo)高(gao)溫（110-170℃）硫(liu)化(hua)(hua)(hua)成(cheng)型(xing)的。它主(zhu)要以(yi)高(gao)分子量的聚(ju)甲基乙烯基硅氧烷為生(sheng)膠，混入補強(qiang)(qiang)填料(liao)、硫(liu)化(hua)(hua)(hua)劑(ji)等，在加(jia)熱(re)加(jia)壓(ya)下(xia)硫(liu)化(hua)(hua)(hua)成(cheng)彈性(xing)體(ti)。硅橡(xiang)膠的補強(qiang)(qiang)主(zhu)要是各(ge)(ge)種類型(xing)的白炭黑，可使硫(liu)化(hua)(hua)(hua)膠的強(qiang)(qiang)度增加(jia)數十倍。有時為了降(jiang)低成(cheng)本或改善膠料(liao)性(xing)能及賦予(yu)硫(liu)化(hua)(hua)(hua)膠各(ge)(ge)種特(te)殊(shu)的性(xing)能，也加(jia)入相(xiang)應的各(ge)(ge)種添(tian)加(jia)劑(ji)。硫(liu)化(hua)(hua)(hua)劑(ji)是各(ge)(ge)種有機過(guo)氧化(hua)(hua)(hua)物或加(jia)成(cheng)反應催化(hua)(hua)(hua)劑(ji)。

加工成型方法如圖所示。一(yi)次硫(liu)(liu)(liu)化的(de)(de)目的(de)(de)是(shi)進(jin)行高(gao)分子鏈的(de)(de)交聯反應；二次硫(liu)(liu)(liu)化的(de)(de)目的(de)(de)是(shi)進(jin)行補充交聯、驅除硫(liu)(liu)(liu)化劑分解(jie)產物(wu)和(he)其(qi)他揮(hui)發(fa)性化合物(wu)以穩定(ding)硫(liu)(liu)(liu)化膠(jiao)的(de)(de)各項性能。常用的(de)(de)設備有開放式(shi)煉(lian)膠(jiao)機、捏合機及真空(kong)密煉(lian)機。

主要性能

（1）高(gao)溫(wen)(wen)(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)。硅橡(xiang)(xiang)膠顯(xian)著(zhu)的(de)(de)(de)(de)特征(zheng)是高(gao)溫(wen)(wen)(wen)(wen)穩定性(xing)(xing)(xing)(xing)，雖然常溫(wen)(wen)(wen)(wen)下硅橡(xiang)(xiang)膠的(de)(de)(de)(de)強度(du)僅(jin)是天然橡(xiang)(xiang)膠或某些合(he)成橡(xiang)(xiang)膠的(de)(de)(de)(de)一(yi)半，但在(zai)200℃以(yi)上的(de)(de)(de)(de)高(gao)溫(wen)(wen)(wen)(wen)環(huan)境下，硅橡(xiang)(xiang)膠仍能(neng)(neng)(neng)(neng)保持(chi)一(yi)定的(de)(de)(de)(de)柔韌性(xing)(xing)(xing)(xing)、回(hui)彈性(xing)(xing)(xing)(xing)和(he)表(biao)面硬度(du)，且力學性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)無(wu)(wu)明顯(xian)變化。（2）低溫(wen)(wen)(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)硅橡(xiang)(xiang)膠的(de)(de)(de)(de)玻璃化溫(wen)(wen)(wen)(wen)度(du)一(yi)般(ban)為-70~-50℃，特殊(shu)配方可達-100℃，表(biao)明其(qi)低溫(wen)(wen)(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)優(you)(you)異(yi)。這(zhe)對航空、宇航工業的(de)(de)(de)(de)意義重(zhong)大。（3）耐(nai)候性(xing)(xing)(xing)(xing)硅橡(xiang)(xiang)膠中(zhong)Si-O-Si鍵對氧、臭氧及(ji)紫外線等(deng)(deng)(deng)十分(fen)穩定，在(zai)不加任何添加劑的(de)(de)(de)(de)情況下，就具(ju)有優(you)(you)良的(de)(de)(de)(de)耐(nai)候性(xing)(xing)(xing)(xing)。（4）電(dian)氣性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)。硅橡(xiang)(xiang)膠具(ju)有優(you)(you)異(yi)的(de)(de)(de)(de)絕緣(yuan)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)，耐(nai)電(dian)暈性(xing)(xing)(xing)(xing)和(he)耐(nai)電(dian)弧性(xing)(xing)(xing)(xing)也(ye)非(fei)常好。（5）物理(li)(li)(li)機械(xie)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)。硅橡(xiang)(xiang)膠常溫(wen)(wen)(wen)(wen)下的(de)(de)(de)(de)物理(li)(li)(li)機械(xie)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)比通(tong)用橡(xiang)(xiang)膠差，但在(zai)150℃的(de)(de)(de)(de)高(gao)溫(wen)(wen)(wen)(wen)和(he)-50℃的(de)(de)(de)(de)低溫(wen)(wen)(wen)(wen)下，其(qi)物理(li)(li)(li)機械(xie)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)優(you)(you)于通(tong)用橡(xiang)(xiang)膠。（6）耐(nai)油及(ji)化學試劑性(xing)(xing)(xing)(xing)。普通(tong)硅橡(xiang)(xiang)膠具(ju)有中(zhong)等(deng)(deng)(deng)的(de)(de)(de)(de)耐(nai)油、耐(nai)溶劑性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)。（7）氣體(ti)(ti)透過性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)。室(shi)溫(wen)(wen)(wen)(wen)下硅橡(xiang)(xiang)膠對空氣、氮、氧、二氧化碳等(deng)(deng)(deng)氣體(ti)(ti)的(de)(de)(de)(de)透氣性(xing)(xing)(xing)(xing)比天然橡(xiang)(xiang)膠高(gao)出30-50倍。（8）生理(li)(li)(li)惰性(xing)(xing)(xing)(xing)。硅橡(xiang)(xiang)膠無(wu)(wu)毒，無(wu)(wu)味，無(wu)(wu)嗅，與人體(ti)(ti)組織不粘連，具(ju)有抗(kang)凝血作用，對肌體(ti)(ti)組織的(de)(de)(de)(de)反應性(xing)(xing)(xing)(xing)非(fei)常少。特別(bie)適合(he)作為醫用材料。

硅橡膠的用量

據(ju)中國汽(qi)車(che)(che)(che)工(gong)業協會統計，2012年(nian)，汽(qi)車(che)(che)(che)產(chan)銷分別達(da)到(dao)1927.18萬輛(liang)和1930.64萬輛(liang)，同比(bi)分別增(zeng)長4.63%和4.33%，汽(qi)車(che)(che)(che)工(gong)業硅橡膠(jiao)(jiao)的(de)(de)用(yong)(yong)(yong)量(liang)約達(da)2.0萬t。根據(ju)觀研天下的(de)(de)新(xin)研究，增(zeng)加有(you)機硅材料在汽(qi)車(che)(che)(che)零部(bu)件方面的(de)(de)用(yong)(yong)(yong)量(liang)，可以(yi)大(da)幅度(du)(du)提(ti)高(gao)汽(qi)車(che)(che)(che)的(de)(de)安全性能，因(yin)此，汽(qi)車(che)(che)(che)產(chan)量(liang)和單(dan)車(che)(che)(che)用(yong)(yong)(yong)量(liang)水平的(de)(de)提(ti)高(gao)都將(jiang)推動汽(qi)車(che)(che)(che)工(gong)業對(dui)硅橡膠(jiao)(jiao)需(xu)求(qiu)的(de)(de)增(zeng)加。國家鼓勵自主(zhu)品(pin)牌(pai)的(de)(de)汽(qi)車(che)(che)(che)發展(zhan)，關(guan)鍵汽(qi)車(che)(che)(che)零部(bu)件實(shi)現自主(zhu)化，《2012年(nian)度(du)(du)黨(dang)政(zheng)機關(guan)公務用(yong)(yong)(yong)車(che)(che)(che)選用(yong)(yong)(yong)車(che)(che)(che)型目錄（征(zheng)求(qiu)意(yi)見(jian)稿）》為自主(zhu)品(pin)牌(pai)擴(kuo)大(da)在政(zheng)府采購的(de)(de)市(shi)場份額(e)，為改變目前國內政(zheng)府采購以(yi)合資品(pin)牌(pai)產(chan)品(pin)為主(zhu)的(de)(de)局面提(ti)供了保障(zhang)(zhang)。促進(jin)自主(zhu)品(pin)牌(pai)發展(zhan)，國產(chan)汽(qi)車(che)(che)(che)業的(de)(de)繁榮(rong)將(jiang)為汽(qi)車(che)(che)(che)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)應用(yong)(yong)(yong)提(ti)供有(you)力保障(zhang)(zhang)。預測未來3年(nian)，我國室溫硫化硅橡膠(jiao)(jiao)在汽(qi)車(che)(che)(che)行業將(jiang)以(yi)年(nian)均20%增(zeng)長。

此外，硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)是重要的(de)非石(shi)油基合成(cheng)(cheng)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)，約占非石(shi)油基合成(cheng)(cheng)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)消費(fei)量的(de)98%。但因為(wei)(wei)石(shi)油價格的(de)大幅(fu)上漲，同時(shi)我(wo)國(guo)在硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)關鍵原(yuan)料有(you)(you)機硅(gui)(gui)單體(ti)的(de)生產技術方面(mian)取得突破，有(you)(you)機硅(gui)(gui)單體(ti)的(de)生產技術在2005年前被幾(ji)家(jia)跨(kua)國(guo)公司壟(long)斷，但目(mu)前我(wo)國(guo)已發展成(cheng)(cheng)為(wei)(wei)全球有(you)(you)機硅(gui)(gui)單體(ti)第(di)1大國(guo)，這2個方面(mian)原(yuan)因使硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)價格從2011年起(qi)開始(shi)低于石(shi)油基合成(cheng)(cheng)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)，僅約為(wei)(wei)大宗石(shi)油基橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)80%～90%，成(cheng)(cheng)為(wei)(wei)廉價的(de)合成(cheng)(cheng)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)，并開始(shi)大規模替代石(shi)油基合成(cheng)(cheng)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)。這將極(ji)大拓(tuo)展有(you)(you)機硅(gui)(gui)產業的(de)市場空(kong)間(jian)，同時(shi)將帶動硅(gui)(gui)油、硅(gui)(gui)烷偶聯劑(ji)和(he)硅(gui)(gui)樹脂等其(qi)他有(you)(you)機硅(gui)(gui)產品的(de)消費(fei)。