硅橡膠是(shi)指(zhi)主鏈由硅(gui)(gui)和(he)(he)氧原子(zi)交(jiao)替構成(cheng)(cheng)，硅(gui)(gui)原子(zi)上通常連有(you)(you)兩個有(you)(you)機基(ji)(ji)團的(de)橡(xiang)膠。普通的(de)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠主要(yao)由含甲基(ji)(ji)和(he)(he)少量乙烯基(ji)(ji)的(de)硅(gui)(gui)氧鏈節組(zu)成(cheng)(cheng)。苯基(ji)(ji)的(de)引(yin)入可(ke)提高(gao)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠的(de)耐高(gao)、低溫(wen)性(xing)能，三氟丙(bing)基(ji)(ji)及(ji)氰(qing)基(ji)(ji)的(de)引(yin)入則可(ke)提高(gao)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠的(de)耐溫(wen)及(ji)耐油性(xing)能。硅(gui)(gui)橡(xiang)膠耐低溫(wen)性(xing)能良(liang)好(hao)，一般(ban)在-55℃下仍能工作。引(yin)入苯基(ji)(ji)后，可(ke)達-73℃。硅(gui)(gui)橡(xiang)膠的(de)耐熱性(xing)能也(ye)很(hen)突出(chu)(chu)，在180℃下可(ke)長期工作，稍高(gao)于(yu)200℃也(ye)能承受數周或更長時間仍有(you)(you)彈性(xing)，瞬時可(ke)耐300℃以上的(de)高(gao)溫(wen)。硅(gui)(gui)橡(xiang)膠的(de)透氣(qi)性(xing)好(hao)，氧氣(qi)透過率(lv)在合成(cheng)(cheng)聚合物中是(shi)較高(gao)的(de)。此外，硅(gui)(gui)橡(xiang)膠還具有(you)(you)生(sheng)理(li)惰(duo)性(xing)、不(bu)會導致凝血的(de)突出(chu)(chu)特性(xing)，因(yin)此在醫(yi)用(yong)領域應(ying)用(yong)廣泛。

主要品種

硅橡(xiang)膠(jiao)分類的方法(fa)很多，通(tong)常按(an)(an)固化(hua)前的形態(tai)分為固體硅橡(xiang)膠(jiao)和液體硅橡(xiang)膠(jiao)；按(an)(an)硫化(hua)溫度(du)分為室(shi)溫硫化(hua)硅橡(xiang)膠(jiao)，高(gao)溫硫化(hua)硅橡(xiang)膠(jiao)；按(an)(an)所用(yong)單體的不同(tong)，可分為甲基(ji)乙烯(xi)基(ji)硅橡(xiang)膠(jiao)，甲基(ji)苯基(ji)乙烯(xi)基(ji)硅橡(xiang)膠(jiao)、氟(fu)硅，腈(jing)硅橡(xiang)膠(jiao)等；按(an)(an)性能(neng)和用(yong)途的不同(tong)又(you)可分為通(tong)用(yong)型(xing)(xing)、超耐低(di)溫型(xing)(xing)、超耐高(gao)溫型(xing)(xing)、高(gao)強(qiang)力型(xing)(xing)、耐油型(xing)(xing)、醫用(yong)型(xing)(xing)等等。

發展史

硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)早(zao)期(qi)是由美國(guo)(guo)(guo)以三氯化鐵為催化劑合成(cheng)的。1945年，硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)產品問世。1948年，采(cai)用高比表面積(ji)的氣相法白炭黑補強的硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)研制成(cheng)功，使硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的性能躍(yue)升到(dao)實用階段，奠定(ding)了(le)現代硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)生(sheng)(sheng)產技(ji)術的基礎。從二(er)甲(jia)基二(er)氯硅(gui)(gui)(gui)(gui)烷合成(cheng)開始生(sheng)(sheng)產硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的國(guo)(guo)(guo)家有美國(guo)(guo)(guo)。俄羅斯、德(de)國(guo)(guo)(guo)、日本、韓國(guo)(guo)(guo)和中國(guo)(guo)(guo)等(deng)。中國(guo)(guo)(guo)硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的工業化研究始于1957年，多(duo)家研究所(suo)和企業陸續開發出各(ge)種硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)。到(dao)2003年底，中國(guo)(guo)(guo)硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)生(sheng)(sheng)產能力為135千(qian)噸(dun)(dun)，其中高溫膠(jiao)(jiao)(jiao)100千(qian)噸(dun)(dun)。

高溫硫化硅橡膠

高(gao)(gao)(gao)溫硫(liu)化(hua)(hua)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)是指聚硅(gui)氧烷變成(cheng)彈性體的(de)(de)過(guo)程(cheng)是經過(guo)高(gao)(gao)(gao)溫（110-170℃）硫(liu)化(hua)(hua)成(cheng)型(xing)(xing)的(de)(de)。它主要(yao)以高(gao)(gao)(gao)分(fen)子量的(de)(de)聚甲基乙烯(xi)基硅(gui)氧烷為生膠(jiao)，混(hun)入補(bu)(bu)強(qiang)填料、硫(liu)化(hua)(hua)劑等，在加(jia)熱(re)加(jia)壓下硫(liu)化(hua)(hua)成(cheng)彈性體。硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)的(de)(de)補(bu)(bu)強(qiang)主要(yao)是各(ge)種(zhong)類型(xing)(xing)的(de)(de)白炭黑，可使硫(liu)化(hua)(hua)膠(jiao)的(de)(de)強(qiang)度(du)增加(jia)數十倍。有時為了(le)降低成(cheng)本(ben)或改善膠(jiao)料性能及賦(fu)予(yu)硫(liu)化(hua)(hua)膠(jiao)各(ge)種(zhong)特殊的(de)(de)性能，也加(jia)入相應(ying)的(de)(de)各(ge)種(zhong)添加(jia)劑。硫(liu)化(hua)(hua)劑是各(ge)種(zhong)有機過(guo)氧化(hua)(hua)物或加(jia)成(cheng)反應(ying)催化(hua)(hua)劑。

加工(gong)成型方法如圖所示。一次(ci)硫化(hua)(hua)的(de)目(mu)的(de)是進(jin)行高分子鏈的(de)交聯反應；二次(ci)硫化(hua)(hua)的(de)目(mu)的(de)是進(jin)行補(bu)充交聯、驅除硫化(hua)(hua)劑分解產物和其他揮(hui)發性(xing)化(hua)(hua)合物以穩定硫化(hua)(hua)膠的(de)各項性(xing)能(neng)。常用的(de)設備有開放式煉(lian)(lian)膠機(ji)、捏(nie)合機(ji)及真(zhen)空密煉(lian)(lian)機(ji)。

主要性能

（1）高(gao)溫(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)顯(xian)著的(de)(de)特(te)征是高(gao)溫(wen)(wen)穩定性(xing)(xing)(xing)，雖然(ran)常(chang)(chang)溫(wen)(wen)下硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)強度僅是天(tian)然(ran)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)或某些合(he)成橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)一半，但在(zai)200℃以上的(de)(de)高(gao)溫(wen)(wen)環(huan)境下，硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)仍(reng)能(neng)(neng)(neng)保持(chi)一定的(de)(de)柔韌(ren)性(xing)(xing)(xing)、回彈性(xing)(xing)(xing)和表面硬度，且力學性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)無明(ming)顯(xian)變(bian)化(hua)。（2）低(di)溫(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)玻璃化(hua)溫(wen)(wen)度一般為-70~-50℃，特(te)殊配(pei)方可達-100℃，表明(ming)其低(di)溫(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)優(you)(you)異。這對(dui)(dui)航空、宇航工(gong)業的(de)(de)意義(yi)重大。（3）耐(nai)候(hou)性(xing)(xing)(xing)硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)中Si-O-Si鍵對(dui)(dui)氧、臭氧及(ji)紫外線等十分(fen)穩定，在(zai)不(bu)加任何添(tian)加劑的(de)(de)情況(kuang)下，就具有(you)優(you)(you)良的(de)(de)耐(nai)候(hou)性(xing)(xing)(xing)。（4）電氣(qi)(qi)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)具有(you)優(you)(you)異的(de)(de)絕緣性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)，耐(nai)電暈性(xing)(xing)(xing)和耐(nai)電弧(hu)性(xing)(xing)(xing)也非常(chang)(chang)好。（5）物(wu)(wu)理(li)機(ji)械(xie)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)常(chang)(chang)溫(wen)(wen)下的(de)(de)物(wu)(wu)理(li)機(ji)械(xie)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)比通用橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)差，但在(zai)150℃的(de)(de)高(gao)溫(wen)(wen)和-50℃的(de)(de)低(di)溫(wen)(wen)下，其物(wu)(wu)理(li)機(ji)械(xie)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)優(you)(you)于(yu)通用橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)。（6）耐(nai)油(you)及(ji)化(hua)學試劑性(xing)(xing)(xing)。普通硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)具有(you)中等的(de)(de)耐(nai)油(you)、耐(nai)溶劑性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。（7）氣(qi)(qi)體(ti)透(tou)過性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。室溫(wen)(wen)下硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)對(dui)(dui)空氣(qi)(qi)、氮、氧、二(er)氧化(hua)碳等氣(qi)(qi)體(ti)的(de)(de)透(tou)氣(qi)(qi)性(xing)(xing)(xing)比天(tian)然(ran)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)高(gao)出(chu)30-50倍。（8）生理(li)惰性(xing)(xing)(xing)。硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)無毒(du)，無味，無嗅，與(yu)人體(ti)組織不(bu)粘連(lian)，具有(you)抗凝血作(zuo)用，對(dui)(dui)肌體(ti)組織的(de)(de)反應性(xing)(xing)(xing)非常(chang)(chang)少。特(te)別適合(he)作(zuo)為醫用材料。

硅橡膠的用量

據(ju)中(zhong)國汽車(che)(che)(che)(che)工(gong)業協(xie)會統計(ji)，2012年，汽車(che)(che)(che)(che)產(chan)銷分別達(da)到1927.18萬輛和(he)(he)1930.64萬輛，同比分別增長4.63%和(he)(he)4.33%，汽車(che)(che)(che)(che)工(gong)業硅橡膠的(de)(de)用(yong)量(liang)(liang)約達(da)2.0萬t。根據(ju)觀研天下的(de)(de)新(xin)研究，增加有(you)機硅材(cai)料在汽車(che)(che)(che)(che)零部(bu)件方面的(de)(de)用(yong)量(liang)(liang)，可以(yi)大(da)幅(fu)度提高汽車(che)(che)(che)(che)的(de)(de)安全性能，因此，汽車(che)(che)(che)(che)產(chan)量(liang)(liang)和(he)(he)單車(che)(che)(che)(che)用(yong)量(liang)(liang)水平的(de)(de)提高都將推動汽車(che)(che)(che)(che)工(gong)業對(dui)硅橡膠需(xu)求的(de)(de)增加。國家鼓勵自(zi)主(zhu)品牌(pai)的(de)(de)汽車(che)(che)(che)(che)發展，關鍵汽車(che)(che)(che)(che)零部(bu)件實現自(zi)主(zhu)化(hua)，《2012年度黨政機關公務用(yong)車(che)(che)(che)(che)選用(yong)車(che)(che)(che)(che)型(xing)目錄（征(zheng)求意(yi)見稿）》為(wei)自(zi)主(zhu)品牌(pai)擴大(da)在政府(fu)采購的(de)(de)市場份額，為(wei)改(gai)變目前國內政府(fu)采購以(yi)合(he)資品牌(pai)產(chan)品為(wei)主(zhu)的(de)(de)局面提供了保(bao)障。促(cu)進自(zi)主(zhu)品牌(pai)發展，國產(chan)汽車(che)(che)(che)(che)業的(de)(de)繁榮將為(wei)汽車(che)(che)(che)(che)膠的(de)(de)應用(yong)提供有(you)力保(bao)障。預(yu)測(ce)未來(lai)3年，我國室溫硫化(hua)硅橡膠在汽車(che)(che)(che)(che)行業將以(yi)年均(jun)20%增長。

此外，硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)是重(zhong)要的(de)(de)(de)非(fei)石(shi)油(you)(you)基(ji)合成(cheng)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)，約占非(fei)石(shi)油(you)(you)基(ji)合成(cheng)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)消(xiao)費(fei)量的(de)(de)(de)98%。但因(yin)為(wei)石(shi)油(you)(you)價格的(de)(de)(de)大(da)(da)(da)幅(fu)上漲，同(tong)時(shi)我國在(zai)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)關鍵原(yuan)(yuan)料有(you)機(ji)硅(gui)(gui)單(dan)體(ti)的(de)(de)(de)生產技(ji)術(shu)(shu)方面(mian)取(qu)得(de)突破，有(you)機(ji)硅(gui)(gui)單(dan)體(ti)的(de)(de)(de)生產技(ji)術(shu)(shu)在(zai)2005年前(qian)被幾家跨國公(gong)司(si)壟斷，但目前(qian)我國已發展成(cheng)為(wei)全(quan)球有(you)機(ji)硅(gui)(gui)單(dan)體(ti)第1大(da)(da)(da)國，這(zhe)2個方面(mian)原(yuan)(yuan)因(yin)使硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)價格從2011年起開(kai)(kai)始低于石(shi)油(you)(you)基(ji)合成(cheng)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)，僅約為(wei)大(da)(da)(da)宗石(shi)油(you)(you)基(ji)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)80%～90%，成(cheng)為(wei)廉價的(de)(de)(de)合成(cheng)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)，并開(kai)(kai)始大(da)(da)(da)規模替代石(shi)油(you)(you)基(ji)合成(cheng)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)。這(zhe)將極大(da)(da)(da)拓(tuo)展有(you)機(ji)硅(gui)(gui)產業的(de)(de)(de)市場空間，同(tong)時(shi)將帶動硅(gui)(gui)油(you)(you)、硅(gui)(gui)烷偶聯(lian)劑和硅(gui)(gui)樹脂等其他(ta)有(you)機(ji)硅(gui)(gui)產品(pin)的(de)(de)(de)消(xiao)費(fei)。