硅橡膠是指主鏈由硅(gui)(gui)和氧原(yuan)子交替構成(cheng)(cheng)，硅(gui)(gui)原(yuan)子上(shang)通常(chang)連有(you)兩個有(you)機基(ji)團的(de)(de)(de)(de)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)。普通的(de)(de)(de)(de)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)主要由含甲基(ji)和少量(liang)乙烯(xi)基(ji)的(de)(de)(de)(de)硅(gui)(gui)氧鏈節組成(cheng)(cheng)。苯基(ji)的(de)(de)(de)(de)引(yin)入可提(ti)高硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)耐(nai)高、低溫性(xing)(xing)能，三氟(fu)丙基(ji)及(ji)氰基(ji)的(de)(de)(de)(de)引(yin)入則可提(ti)高硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)耐(nai)溫及(ji)耐(nai)油性(xing)(xing)能。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)耐(nai)低溫性(xing)(xing)能良好，一般在(zai)-55℃下仍能工(gong)(gong)作(zuo)。引(yin)入苯基(ji)后，可達-73℃。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)耐(nai)熱性(xing)(xing)能也(ye)很突出(chu)(chu)，在(zai)180℃下可長期工(gong)(gong)作(zuo)，稍(shao)高于200℃也(ye)能承受數周或更長時間仍有(you)彈性(xing)(xing)，瞬(shun)時可耐(nai)300℃以上(shang)的(de)(de)(de)(de)高溫。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)透氣性(xing)(xing)好，氧氣透過率在(zai)合成(cheng)(cheng)聚(ju)合物中是較(jiao)高的(de)(de)(de)(de)。此(ci)外，硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)還具(ju)有(you)生理惰性(xing)(xing)、不(bu)會導致凝血的(de)(de)(de)(de)突出(chu)(chu)特性(xing)(xing)，因此(ci)在(zai)醫用(yong)領域應用(yong)廣泛。

主要品種

硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)分類(lei)的(de)方法(fa)很多，通(tong)常按(an)固化前的(de)形(xing)態分為固體硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)和液體硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)；按(an)硫化溫度(du)分為室溫硫化硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)，高(gao)(gao)溫硫化硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)；按(an)所用(yong)單體的(de)不同，可(ke)分為甲基乙烯基硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)，甲基苯基乙烯基硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)、氟硅(gui)(gui)(gui)，腈硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)等(deng)；按(an)性能和用(yong)途(tu)的(de)不同又可(ke)分為通(tong)用(yong)型(xing)、超耐低(di)溫型(xing)、超耐高(gao)(gao)溫型(xing)、高(gao)(gao)強力型(xing)、耐油型(xing)、醫(yi)用(yong)型(xing)等(deng)等(deng)。

發展史

硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)早期是由美國(guo)(guo)以(yi)三氯化鐵(tie)為催(cui)化劑合成(cheng)的(de)(de)。1945年(nian)，硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)產(chan)品問世。1948年(nian)，采用高比表面(mian)積(ji)的(de)(de)氣相(xiang)法白炭黑補強的(de)(de)硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)研(yan)制成(cheng)功，使硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)性能(neng)躍升(sheng)到實用階段，奠定(ding)了現代硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)生產(chan)技術的(de)(de)基(ji)礎。從二甲基(ji)二氯硅(gui)烷合成(cheng)開始生產(chan)硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)國(guo)(guo)家有美國(guo)(guo)。俄羅(luo)斯、德國(guo)(guo)、日本(ben)、韓國(guo)(guo)和(he)中國(guo)(guo)等。中國(guo)(guo)硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)工業(ye)(ye)化研(yan)究始于1957年(nian)，多(duo)家研(yan)究所和(he)企業(ye)(ye)陸續開發出各種硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)。到2003年(nian)底，中國(guo)(guo)硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)生產(chan)能(neng)力為135千噸，其中高溫(wen)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)100千噸。

高溫硫化硅橡膠

高(gao)溫(wen)硫(liu)化(hua)(hua)(hua)硅橡膠(jiao)是指(zhi)聚(ju)硅氧(yang)烷變(bian)成彈性(xing)(xing)體的(de)(de)過程是經過高(gao)溫(wen)（110-170℃）硫(liu)化(hua)(hua)(hua)成型的(de)(de)。它主要(yao)以高(gao)分(fen)子量的(de)(de)聚(ju)甲基(ji)乙(yi)烯基(ji)硅氧(yang)烷為生膠(jiao)，混入補強填料、硫(liu)化(hua)(hua)(hua)劑(ji)等，在加(jia)熱加(jia)壓(ya)下硫(liu)化(hua)(hua)(hua)成彈性(xing)(xing)體。硅橡膠(jiao)的(de)(de)補強主要(yao)是各種(zhong)(zhong)(zhong)類(lei)型的(de)(de)白炭黑，可使(shi)硫(liu)化(hua)(hua)(hua)膠(jiao)的(de)(de)強度增加(jia)數十倍。有(you)時為了降低成本或(huo)改善膠(jiao)料性(xing)(xing)能及(ji)賦予硫(liu)化(hua)(hua)(hua)膠(jiao)各種(zhong)(zhong)(zhong)特殊的(de)(de)性(xing)(xing)能，也加(jia)入相應(ying)的(de)(de)各種(zhong)(zhong)(zhong)添加(jia)劑(ji)。硫(liu)化(hua)(hua)(hua)劑(ji)是各種(zhong)(zhong)(zhong)有(you)機過氧(yang)化(hua)(hua)(hua)物或(huo)加(jia)成反應(ying)催化(hua)(hua)(hua)劑(ji)。

加工成(cheng)型方法如圖所示(shi)。一次(ci)硫化的(de)目的(de)是進行(xing)高分子鏈的(de)交聯反應；二次(ci)硫化的(de)目的(de)是進行(xing)補(bu)充交聯、驅除硫化劑分解產(chan)物(wu)和其他揮發性化合物(wu)以(yi)穩定硫化膠的(de)各項(xiang)性能。常用的(de)設(she)備有開(kai)放(fang)式煉膠機(ji)(ji)、捏(nie)合機(ji)(ji)及真空密煉機(ji)(ji)。

主要性能

（1）高溫(wen)(wen)(wen)(wen)(wen)(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。硅橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)顯著的(de)(de)(de)(de)(de)特征是(shi)高溫(wen)(wen)(wen)(wen)(wen)(wen)(wen)穩定性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)，雖然(ran)(ran)常(chang)溫(wen)(wen)(wen)(wen)(wen)(wen)(wen)下(xia)(xia)硅橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)(de)(de)強(qiang)度僅(jin)是(shi)天然(ran)(ran)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)或某些合成橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)(de)(de)一半，但在200℃以上的(de)(de)(de)(de)(de)高溫(wen)(wen)(wen)(wen)(wen)(wen)(wen)環境下(xia)(xia)，硅橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)仍(reng)能(neng)(neng)保持(chi)一定的(de)(de)(de)(de)(de)柔韌性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)、回彈性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)和(he)表(biao)面硬(ying)度，且力學(xue)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)無明顯變化。（2）低溫(wen)(wen)(wen)(wen)(wen)(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)硅橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)(de)(de)玻璃化溫(wen)(wen)(wen)(wen)(wen)(wen)(wen)度一般(ban)為-70~-50℃，特殊配方可達(da)-100℃，表(biao)明其(qi)低溫(wen)(wen)(wen)(wen)(wen)(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)優異(yi)。這對航空、宇航工業(ye)的(de)(de)(de)(de)(de)意(yi)義重大。（3）耐(nai)候性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)硅橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)中Si-O-Si鍵(jian)對氧、臭氧及(ji)紫外線等十分穩定，在不(bu)加任(ren)何添加劑的(de)(de)(de)(de)(de)情(qing)況下(xia)(xia)，就具(ju)有優良的(de)(de)(de)(de)(de)耐(nai)候性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)。（4）電氣(qi)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。硅橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)具(ju)有優異(yi)的(de)(de)(de)(de)(de)絕(jue)緣性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)，耐(nai)電暈性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)和(he)耐(nai)電弧性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)也非(fei)常(chang)好。（5）物理(li)機械(xie)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。硅橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)常(chang)溫(wen)(wen)(wen)(wen)(wen)(wen)(wen)下(xia)(xia)的(de)(de)(de)(de)(de)物理(li)機械(xie)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)比通用橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)差(cha)，但在150℃的(de)(de)(de)(de)(de)高溫(wen)(wen)(wen)(wen)(wen)(wen)(wen)和(he)-50℃的(de)(de)(de)(de)(de)低溫(wen)(wen)(wen)(wen)(wen)(wen)(wen)下(xia)(xia)，其(qi)物理(li)機械(xie)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)優于通用橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)。（6）耐(nai)油及(ji)化學(xue)試劑性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)。普通硅橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)具(ju)有中等的(de)(de)(de)(de)(de)耐(nai)油、耐(nai)溶劑性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。（7）氣(qi)體(ti)透過性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。室溫(wen)(wen)(wen)(wen)(wen)(wen)(wen)下(xia)(xia)硅橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)對空氣(qi)、氮、氧、二氧化碳等氣(qi)體(ti)的(de)(de)(de)(de)(de)透氣(qi)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)比天然(ran)(ran)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)高出30-50倍。（8）生理(li)惰性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)。硅橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)無毒，無味，無嗅，與(yu)人體(ti)組(zu)織(zhi)不(bu)粘連(lian)，具(ju)有抗凝血作用，對肌體(ti)組(zu)織(zhi)的(de)(de)(de)(de)(de)反(fan)應性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)非(fei)常(chang)少。特別適合作為醫用材料。

硅橡膠的用量

據中(zhong)國(guo)(guo)(guo)汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)工業(ye)(ye)協會(hui)統計，2012年(nian)(nian)，汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)產銷(xiao)分(fen)別(bie)達到1927.18萬輛和1930.64萬輛，同比分(fen)別(bie)增長4.63%和4.33%，汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)工業(ye)(ye)硅橡(xiang)膠(jiao)的(de)用(yong)量約達2.0萬t。根(gen)據觀(guan)研天(tian)下的(de)新研究，增加(jia)有機硅材料在(zai)汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)零部件方面(mian)的(de)用(yong)量，可(ke)以大幅度提高(gao)汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)的(de)安全性能，因此，汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)產量和單(dan)車(che)(che)(che)用(yong)量水平的(de)提高(gao)都將(jiang)(jiang)推(tui)動汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)工業(ye)(ye)對硅橡(xiang)膠(jiao)需求的(de)增加(jia)。國(guo)(guo)(guo)家鼓勵自主(zhu)(zhu)品牌(pai)的(de)汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)發展(zhan)，關(guan)鍵汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)零部件實(shi)現自主(zhu)(zhu)化，《2012年(nian)(nian)度黨政機關(guan)公務用(yong)車(che)(che)(che)選用(yong)車(che)(che)(che)型目(mu)錄(lu)（征求意(yi)見稿(gao)）》為(wei)自主(zhu)(zhu)品牌(pai)擴大在(zai)政府(fu)采購(gou)的(de)市場份額，為(wei)改變目(mu)前國(guo)(guo)(guo)內政府(fu)采購(gou)以合資品牌(pai)產品為(wei)主(zhu)(zhu)的(de)局(ju)面(mian)提供(gong)了保障。促進自主(zhu)(zhu)品牌(pai)發展(zhan)，國(guo)(guo)(guo)產汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)業(ye)(ye)的(de)繁榮(rong)將(jiang)(jiang)為(wei)汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)膠(jiao)的(de)應(ying)用(yong)提供(gong)有力保障。預測未(wei)來3年(nian)(nian)，我(wo)國(guo)(guo)(guo)室溫(wen)硫化硅橡(xiang)膠(jiao)在(zai)汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)行業(ye)(ye)將(jiang)(jiang)以年(nian)(nian)均20%增長。

此外，硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠是(shi)重要的(de)(de)(de)(de)(de)非石油(you)基(ji)(ji)合成(cheng)橡(xiang)膠，約占非石油(you)基(ji)(ji)合成(cheng)橡(xiang)膠消費量(liang)的(de)(de)(de)(de)(de)98%。但因為石油(you)價(jia)格的(de)(de)(de)(de)(de)大(da)(da)幅上漲，同(tong)(tong)時(shi)我國在(zai)硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠的(de)(de)(de)(de)(de)關鍵原(yuan)(yuan)料(liao)有(you)(you)機(ji)硅(gui)(gui)(gui)(gui)單(dan)體的(de)(de)(de)(de)(de)生(sheng)產(chan)技術(shu)(shu)方(fang)面取得突破，有(you)(you)機(ji)硅(gui)(gui)(gui)(gui)單(dan)體的(de)(de)(de)(de)(de)生(sheng)產(chan)技術(shu)(shu)在(zai)2005年前被幾(ji)家跨國公司壟斷，但目前我國已發展成(cheng)為全球有(you)(you)機(ji)硅(gui)(gui)(gui)(gui)單(dan)體第(di)1大(da)(da)國，這2個方(fang)面原(yuan)(yuan)因使硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠的(de)(de)(de)(de)(de)價(jia)格從2011年起開始(shi)低于石油(you)基(ji)(ji)合成(cheng)橡(xiang)膠，僅約為大(da)(da)宗石油(you)基(ji)(ji)橡(xiang)膠的(de)(de)(de)(de)(de)80%～90%，成(cheng)為廉價(jia)的(de)(de)(de)(de)(de)合成(cheng)橡(xiang)膠，并開始(shi)大(da)(da)規模替代石油(you)基(ji)(ji)合成(cheng)橡(xiang)膠。這將極大(da)(da)拓展有(you)(you)機(ji)硅(gui)(gui)(gui)(gui)產(chan)業的(de)(de)(de)(de)(de)市場空間，同(tong)(tong)時(shi)將帶動硅(gui)(gui)(gui)(gui)油(you)、硅(gui)(gui)(gui)(gui)烷(wan)偶聯劑和(he)硅(gui)(gui)(gui)(gui)樹(shu)脂等其他有(you)(you)機(ji)硅(gui)(gui)(gui)(gui)產(chan)品的(de)(de)(de)(de)(de)消費。