硅橡膠是(shi)指主(zhu)鏈由(you)硅(gui)(gui)(gui)和氧(yang)(yang)原(yuan)子交替構成，硅(gui)(gui)(gui)原(yuan)子上(shang)通常連有(you)兩個有(you)機基(ji)團的(de)(de)橡(xiang)膠。普通的(de)(de)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠主(zhu)要由(you)含(han)甲(jia)基(ji)和少(shao)量乙烯基(ji)的(de)(de)硅(gui)(gui)(gui)氧(yang)(yang)鏈節組成。苯基(ji)的(de)(de)引(yin)入可(ke)(ke)提(ti)高(gao)(gao)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠的(de)(de)耐高(gao)(gao)、低(di)溫性(xing)(xing)能(neng)，三氟丙基(ji)及氰基(ji)的(de)(de)引(yin)入則可(ke)(ke)提(ti)高(gao)(gao)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠的(de)(de)耐溫及耐油性(xing)(xing)能(neng)。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠耐低(di)溫性(xing)(xing)能(neng)良好(hao)，一般在(zai)-55℃下仍能(neng)工作。引(yin)入苯基(ji)后(hou)，可(ke)(ke)達-73℃。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠的(de)(de)耐熱性(xing)(xing)能(neng)也(ye)很突(tu)出(chu)，在(zai)180℃下可(ke)(ke)長(chang)(chang)期工作，稍高(gao)(gao)于200℃也(ye)能(neng)承(cheng)受數周或更長(chang)(chang)時間仍有(you)彈性(xing)(xing)，瞬時可(ke)(ke)耐300℃以上(shang)的(de)(de)高(gao)(gao)溫。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠的(de)(de)透氣(qi)(qi)性(xing)(xing)好(hao)，氧(yang)(yang)氣(qi)(qi)透過率(lv)在(zai)合(he)成聚(ju)合(he)物中是(shi)較高(gao)(gao)的(de)(de)。此外，硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠還具有(you)生(sheng)理惰(duo)性(xing)(xing)、不會導致凝血的(de)(de)突(tu)出(chu)特性(xing)(xing)，因此在(zai)醫(yi)用(yong)領域應用(yong)廣泛(fan)。

主要品種

硅(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)分類的(de)方法很多，通常(chang)按(an)(an)固化(hua)前的(de)形態(tai)分為(wei)固體硅(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)和液(ye)體硅(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)；按(an)(an)硫化(hua)溫(wen)度分為(wei)室(shi)溫(wen)硫化(hua)硅(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)，高(gao)溫(wen)硫化(hua)硅(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)；按(an)(an)所用(yong)單體的(de)不(bu)同，可分為(wei)甲基乙烯基硅(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)，甲基苯(ben)基乙烯基硅(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)、氟硅(gui)(gui)(gui)，腈(jing)硅(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)等；按(an)(an)性能和用(yong)途的(de)不(bu)同又可分為(wei)通用(yong)型(xing)、超耐(nai)低溫(wen)型(xing)、超耐(nai)高(gao)溫(wen)型(xing)、高(gao)強力型(xing)、耐(nai)油型(xing)、醫用(yong)型(xing)等等。

發展史

硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)早期(qi)是由(you)美(mei)國(guo)(guo)以三氯化鐵為催化劑合成(cheng)的。1945年，硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)產(chan)品問世。1948年，采用(yong)高(gao)比表面積(ji)的氣相法白炭黑補(bu)強的硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)研制成(cheng)功，使(shi)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的性(xing)能躍升到實用(yong)階段，奠(dian)定了(le)現(xian)代硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)生產(chan)技術的基礎。從二甲基二氯硅(gui)(gui)(gui)烷合成(cheng)開始(shi)生產(chan)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的國(guo)(guo)家有美(mei)國(guo)(guo)。俄羅斯、德國(guo)(guo)、日本、韓國(guo)(guo)和(he)中國(guo)(guo)等。中國(guo)(guo)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的工業化研究始(shi)于1957年，多家研究所和(he)企業陸(lu)續開發出各種硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)。到2003年底，中國(guo)(guo)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)生產(chan)能力為135千噸，其中高(gao)溫(wen)膠(jiao)(jiao)100千噸。

高溫硫化硅橡膠

高溫硫化硅(gui)橡膠(jiao)是(shi)指聚硅(gui)氧烷(wan)變成(cheng)(cheng)彈性體(ti)的(de)(de)(de)(de)過程是(shi)經過高溫（110-170℃）硫化成(cheng)(cheng)型(xing)的(de)(de)(de)(de)。它主要以高分(fen)子量的(de)(de)(de)(de)聚甲基乙烯(xi)基硅(gui)氧烷(wan)為生膠(jiao)，混(hun)入補強(qiang)填料(liao)(liao)、硫化劑等(deng)，在加熱加壓下硫化成(cheng)(cheng)彈性體(ti)。硅(gui)橡膠(jiao)的(de)(de)(de)(de)補強(qiang)主要是(shi)各(ge)種類型(xing)的(de)(de)(de)(de)白炭黑，可(ke)使硫化膠(jiao)的(de)(de)(de)(de)強(qiang)度增(zeng)加數(shu)十倍。有時(shi)為了降低成(cheng)(cheng)本(ben)或改(gai)善膠(jiao)料(liao)(liao)性能及賦(fu)予硫化膠(jiao)各(ge)種特殊(shu)的(de)(de)(de)(de)性能，也加入相(xiang)應(ying)的(de)(de)(de)(de)各(ge)種添加劑。硫化劑是(shi)各(ge)種有機過氧化物或加成(cheng)(cheng)反應(ying)催化劑。

加(jia)工成型方法如圖所示。一次硫(liu)化的(de)目(mu)的(de)是(shi)進(jin)行高分(fen)子(zi)鏈的(de)交聯(lian)反應；二(er)次硫(liu)化的(de)目(mu)的(de)是(shi)進(jin)行補充交聯(lian)、驅(qu)除硫(liu)化劑分(fen)解(jie)產物和其他揮發性化合物以(yi)穩定硫(liu)化膠的(de)各項性能(neng)。常用的(de)設備有開放(fang)式煉膠機(ji)(ji)、捏合機(ji)(ji)及真空密煉機(ji)(ji)。

主要性能

（1）高(gao)溫(wen)(wen)(wen)(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)顯著的(de)(de)(de)特征(zheng)是(shi)(shi)高(gao)溫(wen)(wen)(wen)(wen)(wen)穩(wen)定性(xing)(xing)(xing)，雖然(ran)常(chang)溫(wen)(wen)(wen)(wen)(wen)下(xia)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)強度僅是(shi)(shi)天然(ran)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)或某些合成橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)一(yi)半，但(dan)(dan)在200℃以上的(de)(de)(de)高(gao)溫(wen)(wen)(wen)(wen)(wen)環(huan)境下(xia)，硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)仍能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)保持一(yi)定的(de)(de)(de)柔(rou)韌性(xing)(xing)(xing)、回彈性(xing)(xing)(xing)和(he)表面硬度，且力(li)學性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)無(wu)(wu)明顯變化(hua)。（2）低溫(wen)(wen)(wen)(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)玻璃化(hua)溫(wen)(wen)(wen)(wen)(wen)度一(yi)般為-70~-50℃，特殊(shu)配方可達-100℃，表明其低溫(wen)(wen)(wen)(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)優異(yi)。這對航(hang)空(kong)、宇航(hang)工業的(de)(de)(de)意義重大(da)。（3）耐(nai)(nai)候性(xing)(xing)(xing)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)中(zhong)Si-O-Si鍵對氧、臭(chou)氧及紫外線等十分(fen)穩(wen)定，在不加任何(he)添加劑(ji)的(de)(de)(de)情況下(xia)，就具(ju)(ju)有(you)優良的(de)(de)(de)耐(nai)(nai)候性(xing)(xing)(xing)。（4）電(dian)氣(qi)(qi)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)具(ju)(ju)有(you)優異(yi)的(de)(de)(de)絕緣性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)，耐(nai)(nai)電(dian)暈性(xing)(xing)(xing)和(he)耐(nai)(nai)電(dian)弧性(xing)(xing)(xing)也非常(chang)好(hao)。（5）物(wu)(wu)理機(ji)(ji)械(xie)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)常(chang)溫(wen)(wen)(wen)(wen)(wen)下(xia)的(de)(de)(de)物(wu)(wu)理機(ji)(ji)械(xie)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)比(bi)通用橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)差，但(dan)(dan)在150℃的(de)(de)(de)高(gao)溫(wen)(wen)(wen)(wen)(wen)和(he)-50℃的(de)(de)(de)低溫(wen)(wen)(wen)(wen)(wen)下(xia)，其物(wu)(wu)理機(ji)(ji)械(xie)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)優于(yu)通用橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)。（6）耐(nai)(nai)油及化(hua)學試(shi)劑(ji)性(xing)(xing)(xing)。普(pu)通硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)具(ju)(ju)有(you)中(zhong)等的(de)(de)(de)耐(nai)(nai)油、耐(nai)(nai)溶劑(ji)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)。（7）氣(qi)(qi)體透過性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)。室溫(wen)(wen)(wen)(wen)(wen)下(xia)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)對空(kong)氣(qi)(qi)、氮(dan)、氧、二(er)氧化(hua)碳(tan)等氣(qi)(qi)體的(de)(de)(de)透氣(qi)(qi)性(xing)(xing)(xing)比(bi)天然(ran)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)高(gao)出30-50倍。（8）生理惰性(xing)(xing)(xing)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)無(wu)(wu)毒，無(wu)(wu)味，無(wu)(wu)嗅，與人體組織(zhi)不粘連，具(ju)(ju)有(you)抗凝血作(zuo)用，對肌體組織(zhi)的(de)(de)(de)反應性(xing)(xing)(xing)非常(chang)少。特別適合作(zuo)為醫用材(cai)料。

硅橡膠的用量

據(ju)中國汽(qi)(qi)車(che)工業協會(hui)統計，2012年，汽(qi)(qi)車(che)產銷(xiao)分別(bie)達到1927.18萬(wan)輛(liang)和1930.64萬(wan)輛(liang)，同比(bi)分別(bie)增(zeng)長4.63%和4.33%，汽(qi)(qi)車(che)工業硅橡(xiang)膠(jiao)的(de)(de)用量(liang)(liang)約達2.0萬(wan)t。根據(ju)觀研天下(xia)的(de)(de)新研究，增(zeng)加有(you)機硅材料在汽(qi)(qi)車(che)零部件方面的(de)(de)用量(liang)(liang)，可以(yi)大(da)(da)幅(fu)度(du)提(ti)高汽(qi)(qi)車(che)的(de)(de)安全性能，因此，汽(qi)(qi)車(che)產量(liang)(liang)和單車(che)用量(liang)(liang)水平的(de)(de)提(ti)高都(dou)將推動汽(qi)(qi)車(che)工業對(dui)硅橡(xiang)膠(jiao)需求的(de)(de)增(zeng)加。國家(jia)鼓勵自(zi)主品(pin)(pin)牌(pai)的(de)(de)汽(qi)(qi)車(che)發展，關(guan)鍵(jian)汽(qi)(qi)車(che)零部件實現自(zi)主化，《2012年度(du)黨政機關(guan)公務(wu)用車(che)選用車(che)型目錄(lu)（征求意見稿）》為(wei)自(zi)主品(pin)(pin)牌(pai)擴(kuo)大(da)(da)在政府采購的(de)(de)市(shi)場份額，為(wei)改(gai)變(bian)目前國內(nei)政府采購以(yi)合資(zi)品(pin)(pin)牌(pai)產品(pin)(pin)為(wei)主的(de)(de)局面提(ti)供(gong)了(le)保障(zhang)。促進自(zi)主品(pin)(pin)牌(pai)發展，國產汽(qi)(qi)車(che)業的(de)(de)繁榮將為(wei)汽(qi)(qi)車(che)膠(jiao)的(de)(de)應(ying)用提(ti)供(gong)有(you)力保障(zhang)。預測未來3年，我國室溫硫化硅橡(xiang)膠(jiao)在汽(qi)(qi)車(che)行業將以(yi)年均20%增(zeng)長。

此外(wai)，硅橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)是重要的(de)非石(shi)(shi)油(you)基合(he)成(cheng)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)，約(yue)占非石(shi)(shi)油(you)基合(he)成(cheng)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)消費量的(de)98%。但(dan)因(yin)(yin)為(wei)石(shi)(shi)油(you)價(jia)格(ge)的(de)大幅上漲(zhang)，同(tong)時我(wo)國(guo)在硅橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)關鍵(jian)原料有(you)機硅單體的(de)生(sheng)產技術方(fang)面取(qu)得突破，有(you)機硅單體的(de)生(sheng)產技術在2005年前被幾家跨國(guo)公(gong)司壟斷，但(dan)目(mu)前我(wo)國(guo)已發展成(cheng)為(wei)全球有(you)機硅單體第1大國(guo)，這2個方(fang)面原因(yin)(yin)使硅橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)價(jia)格(ge)從2011年起開始低于石(shi)(shi)油(you)基合(he)成(cheng)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)，僅(jin)約(yue)為(wei)大宗石(shi)(shi)油(you)基橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)80%～90%，成(cheng)為(wei)廉價(jia)的(de)合(he)成(cheng)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)，并開始大規模(mo)替代(dai)石(shi)(shi)油(you)基合(he)成(cheng)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)。這將(jiang)極大拓展有(you)機硅產業的(de)市場(chang)空間，同(tong)時將(jiang)帶動硅油(you)、硅烷(wan)偶聯(lian)劑和硅樹(shu)脂等其他有(you)機硅產品(pin)的(de)消費。