硅橡膠是指主(zhu)鏈(lian)由硅(gui)和氧原(yuan)子(zi)(zi)交替構成(cheng)，硅(gui)原(yuan)子(zi)(zi)上(shang)(shang)通(tong)常連有(you)(you)兩個(ge)有(you)(you)機基(ji)(ji)團(tuan)的(de)橡膠。普(pu)通(tong)的(de)硅(gui)橡膠主(zhu)要(yao)由含甲基(ji)(ji)和少(shao)量乙烯基(ji)(ji)的(de)硅(gui)氧鏈(lian)節組成(cheng)。苯基(ji)(ji)的(de)引(yin)入(ru)(ru)(ru)可提(ti)高(gao)(gao)硅(gui)橡膠的(de)耐高(gao)(gao)、低溫(wen)性(xing)(xing)能，三氟丙基(ji)(ji)及氰(qing)基(ji)(ji)的(de)引(yin)入(ru)(ru)(ru)則可提(ti)高(gao)(gao)硅(gui)橡膠的(de)耐溫(wen)及耐油性(xing)(xing)能。硅(gui)橡膠耐低溫(wen)性(xing)(xing)能良好，一般在-55℃下仍能工作。引(yin)入(ru)(ru)(ru)苯基(ji)(ji)后，可達-73℃。硅(gui)橡膠的(de)耐熱性(xing)(xing)能也很突出，在180℃下可長期工作，稍高(gao)(gao)于(yu)200℃也能承受數周或更長時間(jian)仍有(you)(you)彈性(xing)(xing)，瞬時可耐300℃以上(shang)(shang)的(de)高(gao)(gao)溫(wen)。硅(gui)橡膠的(de)透氣(qi)性(xing)(xing)好，氧氣(qi)透過率在合成(cheng)聚合物中是較高(gao)(gao)的(de)。此(ci)外，硅(gui)橡膠還(huan)具(ju)有(you)(you)生理惰性(xing)(xing)、不會導(dao)致凝血的(de)突出特性(xing)(xing)，因(yin)此(ci)在醫用領(ling)域應用廣泛。

主要品種

硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)分類的(de)方法很(hen)多，通(tong)常(chang)按固(gu)化(hua)前的(de)形態分為(wei)(wei)固(gu)體硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)和(he)液體硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)；按硫(liu)化(hua)溫(wen)(wen)度分為(wei)(wei)室溫(wen)(wen)硫(liu)化(hua)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)，高溫(wen)(wen)硫(liu)化(hua)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)；按所用(yong)單體的(de)不同，可(ke)分為(wei)(wei)甲(jia)(jia)基(ji)乙烯基(ji)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)，甲(jia)(jia)基(ji)苯基(ji)乙烯基(ji)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)、氟硅(gui)(gui)，腈(jing)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)等(deng)；按性能和(he)用(yong)途(tu)的(de)不同又可(ke)分為(wei)(wei)通(tong)用(yong)型(xing)、超耐低溫(wen)(wen)型(xing)、超耐高溫(wen)(wen)型(xing)、高強(qiang)力型(xing)、耐油型(xing)、醫用(yong)型(xing)等(deng)等(deng)。

發展史

硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)早(zao)期是由美國(guo)(guo)以(yi)三氯化(hua)(hua)鐵為催化(hua)(hua)劑合成(cheng)的(de)。1945年(nian)(nian)，硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)產品問(wen)世(shi)。1948年(nian)(nian)，采用高比表面積的(de)氣相法白炭(tan)黑(hei)補強(qiang)的(de)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)研(yan)制成(cheng)功(gong)，使硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)性(xing)能躍(yue)升到實用階段，奠定了現代硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)生產技(ji)術的(de)基(ji)礎。從二甲基(ji)二氯硅(gui)(gui)(gui)烷合成(cheng)開始生產硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)國(guo)(guo)家有美國(guo)(guo)。俄羅斯、德國(guo)(guo)、日本、韓國(guo)(guo)和中國(guo)(guo)等(deng)。中國(guo)(guo)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)工(gong)業化(hua)(hua)研(yan)究始于(yu)1957年(nian)(nian)，多家研(yan)究所(suo)和企業陸續開發出各種(zhong)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)。到2003年(nian)(nian)底(di)，中國(guo)(guo)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)生產能力為135千噸，其(qi)中高溫膠(jiao)(jiao)100千噸。

高溫硫化硅橡膠

高溫硫(liu)(liu)化(hua)硅橡膠(jiao)(jiao)是指聚(ju)硅氧烷變成彈性體的過程是經(jing)過高溫（110-170℃）硫(liu)(liu)化(hua)成型(xing)的。它主(zhu)(zhu)要以高分子量的聚(ju)甲基(ji)乙烯基(ji)硅氧烷為生膠(jiao)(jiao)，混入(ru)補強填料、硫(liu)(liu)化(hua)劑等(deng)，在加(jia)(jia)(jia)熱(re)加(jia)(jia)(jia)壓(ya)下硫(liu)(liu)化(hua)成彈性體。硅橡膠(jiao)(jiao)的補強主(zhu)(zhu)要是各(ge)種(zhong)類型(xing)的白炭黑，可使硫(liu)(liu)化(hua)膠(jiao)(jiao)的強度(du)增加(jia)(jia)(jia)數十倍。有(you)時為了降低成本(ben)或改(gai)善(shan)膠(jiao)(jiao)料性能及賦予硫(liu)(liu)化(hua)膠(jiao)(jiao)各(ge)種(zhong)特(te)殊的性能，也加(jia)(jia)(jia)入(ru)相應的各(ge)種(zhong)添加(jia)(jia)(jia)劑。硫(liu)(liu)化(hua)劑是各(ge)種(zhong)有(you)機過氧化(hua)物或加(jia)(jia)(jia)成反應催(cui)化(hua)劑。

加工成(cheng)型方法如圖(tu)所(suo)示(shi)。一(yi)次硫(liu)化(hua)的目的是進行高分(fen)子鏈的交聯反應；二(er)次硫(liu)化(hua)的目的是進行補充交聯、驅除硫(liu)化(hua)劑分(fen)解產物和其(qi)他揮發性化(hua)合物以穩定硫(liu)化(hua)膠(jiao)的各(ge)項(xiang)性能。常(chang)用的設備有開放式煉膠(jiao)機(ji)、捏合機(ji)及(ji)真空密(mi)煉機(ji)。

主要性能

（1）高溫(wen)(wen)(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)顯著的(de)特征是高溫(wen)(wen)(wen)(wen)穩定性(xing)(xing)(xing)，雖然(ran)(ran)常(chang)溫(wen)(wen)(wen)(wen)下(xia)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)強度(du)僅是天(tian)然(ran)(ran)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)或(huo)某(mou)些合成橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)一半(ban)，但在200℃以上的(de)高溫(wen)(wen)(wen)(wen)環境下(xia)，硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)仍能(neng)(neng)保持(chi)一定的(de)柔韌性(xing)(xing)(xing)、回彈性(xing)(xing)(xing)和(he)表(biao)面硬(ying)度(du)，且(qie)力(li)學性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)無明顯變(bian)化。（2）低(di)溫(wen)(wen)(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)玻璃(li)化溫(wen)(wen)(wen)(wen)度(du)一般為-70~-50℃，特殊(shu)配方可達-100℃，表(biao)明其低(di)溫(wen)(wen)(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)優(you)(you)異。這(zhe)對(dui)航空(kong)、宇航工業的(de)意義(yi)重(zhong)大(da)。（3）耐(nai)候(hou)性(xing)(xing)(xing)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)中Si-O-Si鍵(jian)對(dui)氧、臭氧及紫(zi)外線等(deng)十分穩定，在不(bu)加任何添加劑(ji)的(de)情況下(xia)，就具(ju)有(you)優(you)(you)良的(de)耐(nai)候(hou)性(xing)(xing)(xing)。（4）電氣性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)具(ju)有(you)優(you)(you)異的(de)絕緣性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)，耐(nai)電暈性(xing)(xing)(xing)和(he)耐(nai)電弧性(xing)(xing)(xing)也非常(chang)好。（5）物理(li)機(ji)械(xie)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)常(chang)溫(wen)(wen)(wen)(wen)下(xia)的(de)物理(li)機(ji)械(xie)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)比通用(yong)(yong)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)差，但在150℃的(de)高溫(wen)(wen)(wen)(wen)和(he)-50℃的(de)低(di)溫(wen)(wen)(wen)(wen)下(xia)，其物理(li)機(ji)械(xie)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)優(you)(you)于(yu)通用(yong)(yong)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)。（6）耐(nai)油(you)及化學試劑(ji)性(xing)(xing)(xing)。普(pu)通硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)具(ju)有(you)中等(deng)的(de)耐(nai)油(you)、耐(nai)溶(rong)劑(ji)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。（7）氣體(ti)透過性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。室溫(wen)(wen)(wen)(wen)下(xia)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)對(dui)空(kong)氣、氮、氧、二(er)氧化碳等(deng)氣體(ti)的(de)透氣性(xing)(xing)(xing)比天(tian)然(ran)(ran)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)高出30-50倍(bei)。（8）生理(li)惰(duo)性(xing)(xing)(xing)。硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)無毒，無味，無嗅(xiu)，與(yu)人體(ti)組織不(bu)粘連，具(ju)有(you)抗(kang)凝血(xue)作(zuo)用(yong)(yong)，對(dui)肌體(ti)組織的(de)反應性(xing)(xing)(xing)非常(chang)少。特別適合作(zuo)為醫用(yong)(yong)材料(liao)。

硅橡膠的用量

據中國(guo)(guo)汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)工(gong)業(ye)協會(hui)統計，2012年(nian)(nian)，汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)產銷分(fen)別達到1927.18萬輛(liang)(liang)和1930.64萬輛(liang)(liang)，同比(bi)分(fen)別增長(chang)4.63%和4.33%，汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)工(gong)業(ye)硅橡(xiang)膠的(de)(de)(de)(de)用量(liang)(liang)約達2.0萬t。根據觀研天下的(de)(de)(de)(de)新研究，增加(jia)有機(ji)硅材料在汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)零(ling)部件方面(mian)的(de)(de)(de)(de)用量(liang)(liang)，可以(yi)大(da)幅度(du)提高汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)的(de)(de)(de)(de)安(an)全性能(neng)，因此(ci)，汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)產量(liang)(liang)和單(dan)車(che)(che)(che)用量(liang)(liang)水平(ping)的(de)(de)(de)(de)提高都(dou)將(jiang)推(tui)動(dong)汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)工(gong)業(ye)對硅橡(xiang)膠需(xu)求的(de)(de)(de)(de)增加(jia)。國(guo)(guo)家鼓勵自(zi)(zi)(zi)主(zhu)(zhu)(zhu)品(pin)牌(pai)的(de)(de)(de)(de)汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)發(fa)展，關鍵汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)零(ling)部件實現自(zi)(zi)(zi)主(zhu)(zhu)(zhu)化，《2012年(nian)(nian)度(du)黨政機(ji)關公務用車(che)(che)(che)選用車(che)(che)(che)型目錄（征求意見稿）》為自(zi)(zi)(zi)主(zhu)(zhu)(zhu)品(pin)牌(pai)擴大(da)在政府采(cai)購(gou)的(de)(de)(de)(de)市場份額，為改(gai)變目前國(guo)(guo)內政府采(cai)購(gou)以(yi)合資品(pin)牌(pai)產品(pin)為主(zhu)(zhu)(zhu)的(de)(de)(de)(de)局(ju)面(mian)提供(gong)了(le)保(bao)障。促進自(zi)(zi)(zi)主(zhu)(zhu)(zhu)品(pin)牌(pai)發(fa)展，國(guo)(guo)產汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)業(ye)的(de)(de)(de)(de)繁榮將(jiang)為汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)膠的(de)(de)(de)(de)應(ying)用提供(gong)有力保(bao)障。預測未來3年(nian)(nian)，我國(guo)(guo)室溫硫化硅橡(xiang)膠在汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)行業(ye)將(jiang)以(yi)年(nian)(nian)均20%增長(chang)。

此外，硅橡(xiang)膠(jiao)是重(zhong)要的(de)(de)(de)(de)(de)非石(shi)油基(ji)(ji)合成(cheng)橡(xiang)膠(jiao)，約占非石(shi)油基(ji)(ji)合成(cheng)橡(xiang)膠(jiao)消(xiao)費量的(de)(de)(de)(de)(de)98%。但因(yin)(yin)為石(shi)油價格(ge)的(de)(de)(de)(de)(de)大(da)(da)幅上漲(zhang)，同時我國(guo)在(zai)硅橡(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)(de)(de)關鍵原料有(you)(you)機(ji)硅單(dan)體的(de)(de)(de)(de)(de)生(sheng)產技(ji)術方面取得突破，有(you)(you)機(ji)硅單(dan)體的(de)(de)(de)(de)(de)生(sheng)產技(ji)術在(zai)2005年前被幾家跨國(guo)公司壟斷，但目前我國(guo)已發展成(cheng)為全球有(you)(you)機(ji)硅單(dan)體第1大(da)(da)國(guo)，這2個方面原因(yin)(yin)使硅橡(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)(de)(de)價格(ge)從(cong)2011年起開始低于石(shi)油基(ji)(ji)合成(cheng)橡(xiang)膠(jiao)，僅約為大(da)(da)宗石(shi)油基(ji)(ji)橡(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)(de)(de)80%～90%，成(cheng)為廉價的(de)(de)(de)(de)(de)合成(cheng)橡(xiang)膠(jiao)，并開始大(da)(da)規(gui)模(mo)替(ti)代石(shi)油基(ji)(ji)合成(cheng)橡(xiang)膠(jiao)。這將(jiang)極大(da)(da)拓(tuo)展有(you)(you)機(ji)硅產業的(de)(de)(de)(de)(de)市場空間，同時將(jiang)帶動硅油、硅烷偶聯劑和硅樹(shu)脂等其他有(you)(you)機(ji)硅產品的(de)(de)(de)(de)(de)消(xiao)費。