硅橡膠是指主鏈由硅(gui)和氧(yang)原子交替(ti)構(gou)成(cheng)，硅(gui)原子上(shang)通常連有兩個有機基團的(de)(de)(de)(de)橡膠(jiao)(jiao)。普通的(de)(de)(de)(de)硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)主要由含甲基和少(shao)量乙烯基的(de)(de)(de)(de)硅(gui)氧(yang)鏈節組成(cheng)。苯基的(de)(de)(de)(de)引入(ru)可(ke)提高(gao)(gao)硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)耐高(gao)(gao)、低溫性(xing)(xing)能(neng)，三氟丙基及氰基的(de)(de)(de)(de)引入(ru)則可(ke)提高(gao)(gao)硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)耐溫及耐油(you)性(xing)(xing)能(neng)。硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)耐低溫性(xing)(xing)能(neng)良好(hao)，一般(ban)在-55℃下仍(reng)能(neng)工作(zuo)。引入(ru)苯基后(hou)，可(ke)達-73℃。硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)耐熱性(xing)(xing)能(neng)也很突出，在180℃下可(ke)長(chang)期工作(zuo)，稍高(gao)(gao)于(yu)200℃也能(neng)承(cheng)受數周或(huo)更長(chang)時間仍(reng)有彈性(xing)(xing)，瞬時可(ke)耐300℃以上(shang)的(de)(de)(de)(de)高(gao)(gao)溫。硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)透氣(qi)性(xing)(xing)好(hao)，氧(yang)氣(qi)透過率在合成(cheng)聚合物中(zhong)是較高(gao)(gao)的(de)(de)(de)(de)。此(ci)外，硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)還具有生理惰性(xing)(xing)、不會導致凝(ning)血的(de)(de)(de)(de)突出特(te)性(xing)(xing)，因此(ci)在醫用(yong)領域應用(yong)廣(guang)泛。

主要品種

硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)分(fen)(fen)類的(de)方法很多(duo)，通(tong)常按固(gu)化(hua)(hua)前的(de)形態分(fen)(fen)為固(gu)體硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)和液體硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)；按硫化(hua)(hua)溫度分(fen)(fen)為室溫硫化(hua)(hua)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)，高(gao)溫硫化(hua)(hua)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)；按所(suo)用(yong)單體的(de)不同，可分(fen)(fen)為甲基(ji)(ji)乙烯基(ji)(ji)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)，甲基(ji)(ji)苯基(ji)(ji)乙烯基(ji)(ji)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)、氟硅(gui)(gui)(gui)，腈(jing)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)等；按性能和用(yong)途的(de)不同又可分(fen)(fen)為通(tong)用(yong)型(xing)、超耐低溫型(xing)、超耐高(gao)溫型(xing)、高(gao)強力(li)型(xing)、耐油型(xing)、醫用(yong)型(xing)等等。

發展史

硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)早期是由美國(guo)以三氯化(hua)鐵為催化(hua)劑合成(cheng)的(de)(de)(de)。1945年(nian)，硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)產(chan)品(pin)問世。1948年(nian)，采(cai)用高比表面積的(de)(de)(de)氣(qi)相(xiang)法白炭黑(hei)補強的(de)(de)(de)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)研(yan)(yan)制成(cheng)功，使(shi)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)性能(neng)躍升到(dao)實用階段(duan)，奠定了現代硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)生(sheng)產(chan)技(ji)術的(de)(de)(de)基礎。從二甲基二氯硅(gui)(gui)烷(wan)合成(cheng)開(kai)(kai)始生(sheng)產(chan)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)國(guo)家有美國(guo)。俄羅斯、德國(guo)、日本(ben)、韓(han)國(guo)和中國(guo)等。中國(guo)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)工業(ye)化(hua)研(yan)(yan)究(jiu)始于1957年(nian)，多家研(yan)(yan)究(jiu)所和企(qi)業(ye)陸續開(kai)(kai)發出各種硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)。到(dao)2003年(nian)底，中國(guo)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)生(sheng)產(chan)能(neng)力(li)為135千噸，其中高溫膠(jiao)(jiao)100千噸。

高溫硫化硅橡膠

高(gao)溫硫(liu)化(hua)(hua)硅橡膠(jiao)(jiao)是(shi)指聚(ju)硅氧(yang)烷變成彈(dan)性體(ti)的(de)過程是(shi)經過高(gao)溫（110-170℃）硫(liu)化(hua)(hua)成型(xing)的(de)。它主要(yao)以高(gao)分(fen)子(zi)量的(de)聚(ju)甲基(ji)乙(yi)烯基(ji)硅氧(yang)烷為生膠(jiao)(jiao)，混入(ru)補強填料、硫(liu)化(hua)(hua)劑(ji)等，在加(jia)(jia)熱加(jia)(jia)壓(ya)下硫(liu)化(hua)(hua)成彈(dan)性體(ti)。硅橡膠(jiao)(jiao)的(de)補強主要(yao)是(shi)各種類(lei)型(xing)的(de)白炭黑，可使硫(liu)化(hua)(hua)膠(jiao)(jiao)的(de)強度增加(jia)(jia)數十(shi)倍(bei)。有(you)時為了降低成本或改善膠(jiao)(jiao)料性能及(ji)賦予硫(liu)化(hua)(hua)膠(jiao)(jiao)各種特殊的(de)性能，也加(jia)(jia)入(ru)相應的(de)各種添加(jia)(jia)劑(ji)。硫(liu)化(hua)(hua)劑(ji)是(shi)各種有(you)機過氧(yang)化(hua)(hua)物或加(jia)(jia)成反應催(cui)化(hua)(hua)劑(ji)。

加工(gong)成型方法如(ru)圖所示。一(yi)次硫化(hua)的目(mu)的是(shi)進行高分子鏈的交(jiao)聯反應(ying)；二(er)次硫化(hua)的目(mu)的是(shi)進行補充(chong)交(jiao)聯、驅除(chu)硫化(hua)劑分解產物和其(qi)他揮發性化(hua)合物以穩定硫化(hua)膠的各項性能。常用的設(she)備有開放式煉膠機(ji)、捏合機(ji)及真(zhen)空密煉機(ji)。

主要性能

（1）高溫(wen)(wen)(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)能。硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)顯(xian)著的(de)(de)(de)(de)(de)特征是(shi)(shi)高溫(wen)(wen)(wen)(wen)穩(wen)定(ding)性(xing)(xing)(xing)，雖(sui)然常(chang)溫(wen)(wen)(wen)(wen)下硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)(de)強度(du)僅是(shi)(shi)天然橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)或某(mou)些合(he)成橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)(de)一(yi)半，但在200℃以上的(de)(de)(de)(de)(de)高溫(wen)(wen)(wen)(wen)環境下，硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)仍能保持一(yi)定(ding)的(de)(de)(de)(de)(de)柔(rou)韌性(xing)(xing)(xing)、回(hui)彈性(xing)(xing)(xing)和表(biao)面硬度(du)，且力學性(xing)(xing)(xing)能無(wu)明(ming)顯(xian)變(bian)化(hua)(hua)。（2）低溫(wen)(wen)(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)能硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)(de)玻(bo)璃(li)化(hua)(hua)溫(wen)(wen)(wen)(wen)度(du)一(yi)般為(wei)-70~-50℃，特殊配方可達(da)-100℃，表(biao)明(ming)其(qi)低溫(wen)(wen)(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)能優(you)(you)異。這對航空、宇航工(gong)業的(de)(de)(de)(de)(de)意義重(zhong)大(da)。（3）耐(nai)(nai)候(hou)性(xing)(xing)(xing)硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)中(zhong)Si-O-Si鍵對氧(yang)、臭氧(yang)及(ji)紫(zi)外線(xian)等(deng)十分(fen)穩(wen)定(ding)，在不加任何(he)添加劑(ji)的(de)(de)(de)(de)(de)情況下，就(jiu)具(ju)有(you)(you)優(you)(you)良的(de)(de)(de)(de)(de)耐(nai)(nai)候(hou)性(xing)(xing)(xing)。（4）電氣性(xing)(xing)(xing)能。硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)具(ju)有(you)(you)優(you)(you)異的(de)(de)(de)(de)(de)絕(jue)緣性(xing)(xing)(xing)能，耐(nai)(nai)電暈性(xing)(xing)(xing)和耐(nai)(nai)電弧性(xing)(xing)(xing)也(ye)非(fei)常(chang)好。（5）物(wu)理(li)(li)機械性(xing)(xing)(xing)能。硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)常(chang)溫(wen)(wen)(wen)(wen)下的(de)(de)(de)(de)(de)物(wu)理(li)(li)機械性(xing)(xing)(xing)能比通(tong)用橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)差，但在150℃的(de)(de)(de)(de)(de)高溫(wen)(wen)(wen)(wen)和-50℃的(de)(de)(de)(de)(de)低溫(wen)(wen)(wen)(wen)下，其(qi)物(wu)理(li)(li)機械性(xing)(xing)(xing)能優(you)(you)于通(tong)用橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)。（6）耐(nai)(nai)油(you)及(ji)化(hua)(hua)學試劑(ji)性(xing)(xing)(xing)。普通(tong)硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)具(ju)有(you)(you)中(zhong)等(deng)的(de)(de)(de)(de)(de)耐(nai)(nai)油(you)、耐(nai)(nai)溶劑(ji)性(xing)(xing)(xing)能。（7）氣體(ti)透過性(xing)(xing)(xing)能。室(shi)溫(wen)(wen)(wen)(wen)下硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)對空氣、氮、氧(yang)、二氧(yang)化(hua)(hua)碳等(deng)氣體(ti)的(de)(de)(de)(de)(de)透氣性(xing)(xing)(xing)比天然橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)高出(chu)30-50倍(bei)。（8）生(sheng)理(li)(li)惰性(xing)(xing)(xing)。硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)無(wu)毒，無(wu)味，無(wu)嗅，與人體(ti)組(zu)織不粘連，具(ju)有(you)(you)抗凝血作用，對肌體(ti)組(zu)織的(de)(de)(de)(de)(de)反(fan)應性(xing)(xing)(xing)非(fei)常(chang)少。特別適合(he)作為(wei)醫用材料。

硅橡膠的用量

據中國(guo)(guo)(guo)汽(qi)車工業協會統計，2012年(nian)，汽(qi)車產(chan)(chan)銷分(fen)別達(da)到(dao)1927.18萬輛(liang)和1930.64萬輛(liang)，同比分(fen)別增長4.63%和4.33%，汽(qi)車工業硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)(de)(de)用(yong)量(liang)約達(da)2.0萬t。根據觀研天下的(de)(de)(de)(de)(de)新(xin)研究，增加有(you)(you)機硅(gui)(gui)材料在(zai)汽(qi)車零(ling)部件(jian)方面的(de)(de)(de)(de)(de)用(yong)量(liang)，可以(yi)大幅(fu)度提(ti)高汽(qi)車的(de)(de)(de)(de)(de)安(an)全(quan)性能，因此(ci)，汽(qi)車產(chan)(chan)量(liang)和單車用(yong)量(liang)水(shui)平的(de)(de)(de)(de)(de)提(ti)高都將(jiang)推(tui)動汽(qi)車工業對硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)需(xu)求(qiu)的(de)(de)(de)(de)(de)增加。國(guo)(guo)(guo)家(jia)鼓(gu)勵自(zi)(zi)主(zhu)品(pin)牌的(de)(de)(de)(de)(de)汽(qi)車發展，關鍵汽(qi)車零(ling)部件(jian)實現自(zi)(zi)主(zhu)化，《2012年(nian)度黨(dang)政機關公務用(yong)車選用(yong)車型目錄（征求(qiu)意見(jian)稿）》為(wei)(wei)自(zi)(zi)主(zhu)品(pin)牌擴大在(zai)政府(fu)采購的(de)(de)(de)(de)(de)市場份額，為(wei)(wei)改(gai)變(bian)目前國(guo)(guo)(guo)內政府(fu)采購以(yi)合資品(pin)牌產(chan)(chan)品(pin)為(wei)(wei)主(zhu)的(de)(de)(de)(de)(de)局(ju)面提(ti)供了保(bao)障(zhang)。促進自(zi)(zi)主(zhu)品(pin)牌發展，國(guo)(guo)(guo)產(chan)(chan)汽(qi)車業的(de)(de)(de)(de)(de)繁榮將(jiang)為(wei)(wei)汽(qi)車膠(jiao)的(de)(de)(de)(de)(de)應(ying)用(yong)提(ti)供有(you)(you)力保(bao)障(zhang)。預(yu)測(ce)未來3年(nian)，我(wo)國(guo)(guo)(guo)室溫硫化硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)在(zai)汽(qi)車行業將(jiang)以(yi)年(nian)均20%增長。

此外，硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)是重要的(de)(de)(de)非(fei)(fei)石(shi)油(you)(you)基合(he)成(cheng)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)，約(yue)占非(fei)(fei)石(shi)油(you)(you)基合(he)成(cheng)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)消費量的(de)(de)(de)98%。但因為石(shi)油(you)(you)價格的(de)(de)(de)大(da)幅(fu)上漲，同(tong)時我(wo)國在硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)關(guan)鍵(jian)原(yuan)料有機(ji)(ji)硅(gui)單(dan)(dan)體的(de)(de)(de)生產技(ji)術(shu)方面取得突(tu)破，有機(ji)(ji)硅(gui)單(dan)(dan)體的(de)(de)(de)生產技(ji)術(shu)在2005年(nian)前被幾家跨國公司壟斷(duan)，但目前我(wo)國已(yi)發(fa)展成(cheng)為全球(qiu)有機(ji)(ji)硅(gui)單(dan)(dan)體第1大(da)國，這(zhe)(zhe)2個方面原(yuan)因使硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)價格從2011年(nian)起開始低于石(shi)油(you)(you)基合(he)成(cheng)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)，僅(jin)約(yue)為大(da)宗石(shi)油(you)(you)基橡(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)80%～90%，成(cheng)為廉(lian)價的(de)(de)(de)合(he)成(cheng)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)，并開始大(da)規模替代石(shi)油(you)(you)基合(he)成(cheng)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)。這(zhe)(zhe)將(jiang)極(ji)大(da)拓(tuo)展有機(ji)(ji)硅(gui)產業的(de)(de)(de)市(shi)場空間，同(tong)時將(jiang)帶動硅(gui)油(you)(you)、硅(gui)烷(wan)偶聯劑和硅(gui)樹脂(zhi)等其(qi)他有機(ji)(ji)硅(gui)產品的(de)(de)(de)消費。