硅橡膠是(shi)指主鏈由硅和氧原(yuan)子交替構成，硅原(yuan)子上通(tong)常連(lian)有(you)兩個有(you)機基團的(de)(de)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)。普通(tong)的(de)(de)硅橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)主要由含甲基和少量乙烯基的(de)(de)硅氧鏈節組成。苯(ben)基的(de)(de)引入可提(ti)高硅橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)耐高、低溫(wen)(wen)性(xing)能，三氟丙基及(ji)氰基的(de)(de)引入則可提(ti)高硅橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)耐溫(wen)(wen)及(ji)耐油性(xing)能。硅橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)耐低溫(wen)(wen)性(xing)能良(liang)好(hao)，一般在-55℃下仍能工作。引入苯(ben)基后，可達-73℃。硅橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)耐熱性(xing)能也(ye)很突(tu)出，在180℃下可長期工作，稍(shao)高于200℃也(ye)能承受數周或更長時(shi)間(jian)仍有(you)彈(dan)性(xing)，瞬時(shi)可耐300℃以(yi)上的(de)(de)高溫(wen)(wen)。硅橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)透氣(qi)性(xing)好(hao)，氧氣(qi)透過率在合成聚(ju)合物中是(shi)較高的(de)(de)。此外(wai)，硅橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)還具(ju)有(you)生理惰性(xing)、不會導致凝血的(de)(de)突(tu)出特性(xing)，因(yin)此在醫用領域應用廣泛(fan)。

主要品種

硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)分(fen)類(lei)的(de)方(fang)法很(hen)多，通常按(an)(an)固化(hua)前的(de)形態分(fen)為固體硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)和液(ye)體硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)；按(an)(an)硫化(hua)溫度分(fen)為室溫硫化(hua)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)，高溫硫化(hua)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)；按(an)(an)所用單體的(de)不同，可分(fen)為甲(jia)基乙烯基硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)，甲(jia)基苯基乙烯基硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)、氟硅(gui)(gui)，腈硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)等；按(an)(an)性(xing)能(neng)和用途的(de)不同又可分(fen)為通用型、超耐低(di)溫型、超耐高溫型、高強力型、耐油型、醫用型等等。

發展史

硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)早期是由美國(guo)(guo)(guo)以(yi)三氯化(hua)鐵(tie)為催化(hua)劑合成的(de)(de)(de)。1945年(nian)，硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)產(chan)(chan)品問世。1948年(nian)，采用(yong)(yong)高(gao)比表面積的(de)(de)(de)氣相(xiang)法白炭黑補強的(de)(de)(de)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)研(yan)(yan)制成功，使硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)性能(neng)躍升到實(shi)用(yong)(yong)階段，奠定(ding)了現代硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)生產(chan)(chan)技(ji)術的(de)(de)(de)基(ji)礎。從二甲基(ji)二氯硅(gui)(gui)烷(wan)合成開始(shi)生產(chan)(chan)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)國(guo)(guo)(guo)家有美國(guo)(guo)(guo)。俄羅斯、德國(guo)(guo)(guo)、日(ri)本(ben)、韓國(guo)(guo)(guo)和中國(guo)(guo)(guo)等。中國(guo)(guo)(guo)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)工業化(hua)研(yan)(yan)究始(shi)于1957年(nian)，多家研(yan)(yan)究所和企業陸續開發出各種(zhong)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)。到2003年(nian)底，中國(guo)(guo)(guo)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)生產(chan)(chan)能(neng)力(li)為135千噸，其中高(gao)溫膠(jiao)100千噸。

高溫硫化硅橡膠

高(gao)溫(wen)硫化硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)是指聚硅(gui)氧烷(wan)變成彈性(xing)體(ti)的過(guo)(guo)程是經過(guo)(guo)高(gao)溫(wen)（110-170℃）硫化成型的。它主(zhu)要以高(gao)分子(zi)量的聚甲基乙烯(xi)基硅(gui)氧烷(wan)為生膠(jiao)(jiao)(jiao)，混入補強填料(liao)、硫化劑等，在(zai)加(jia)熱加(jia)壓下(xia)硫化成彈性(xing)體(ti)。硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的補強主(zhu)要是各種類型的白(bai)炭黑(hei)，可使硫化膠(jiao)(jiao)(jiao)的強度增加(jia)數(shu)十倍(bei)。有時為了(le)降低成本或(huo)改善(shan)膠(jiao)(jiao)(jiao)料(liao)性(xing)能及賦予硫化膠(jiao)(jiao)(jiao)各種特殊的性(xing)能，也加(jia)入相應的各種添加(jia)劑。硫化劑是各種有機(ji)過(guo)(guo)氧化物或(huo)加(jia)成反應催化劑。

加(jia)工成型方(fang)法如圖所示。一次(ci)硫化(hua)的(de)目(mu)(mu)的(de)是進行高分(fen)(fen)子鏈(lian)的(de)交聯(lian)反應；二次(ci)硫化(hua)的(de)目(mu)(mu)的(de)是進行補充交聯(lian)、驅除硫化(hua)劑(ji)分(fen)(fen)解產物和(he)其他揮發(fa)性化(hua)合物以穩定硫化(hua)膠的(de)各項性能。常用的(de)設備有開放(fang)式煉膠機(ji)、捏合機(ji)及真空密(mi)煉機(ji)。

主要性能

（1）高(gao)溫(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)顯著的(de)(de)特(te)征(zheng)是(shi)高(gao)溫(wen)穩定性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)，雖(sui)然常(chang)(chang)溫(wen)下硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)強(qiang)度僅是(shi)天然橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)或某些合成橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)一(yi)半，但(dan)在(zai)200℃以上的(de)(de)高(gao)溫(wen)環(huan)境(jing)下，硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)仍(reng)能(neng)(neng)保持一(yi)定的(de)(de)柔韌(ren)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)、回彈性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)和表面硬度，且力學性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)無明顯變化。（2）低(di)溫(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)玻璃化溫(wen)度一(yi)般為(wei)-70~-50℃，特(te)殊配方可達-100℃，表明其低(di)溫(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)優異。這對(dui)航空(kong)、宇航工業的(de)(de)意義(yi)重大。（3）耐(nai)候性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)中Si-O-Si鍵對(dui)氧(yang)、臭氧(yang)及紫外線等(deng)十分(fen)穩定，在(zai)不加(jia)(jia)任何添加(jia)(jia)劑(ji)的(de)(de)情況下，就具(ju)(ju)有(you)(you)優良(liang)的(de)(de)耐(nai)候性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)。（4）電(dian)氣性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)具(ju)(ju)有(you)(you)優異的(de)(de)絕緣性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)，耐(nai)電(dian)暈性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)和耐(nai)電(dian)弧(hu)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)也非常(chang)(chang)好。（5）物理(li)(li)機械(xie)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)常(chang)(chang)溫(wen)下的(de)(de)物理(li)(li)機械(xie)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)比通(tong)(tong)用(yong)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)差，但(dan)在(zai)150℃的(de)(de)高(gao)溫(wen)和-50℃的(de)(de)低(di)溫(wen)下，其物理(li)(li)機械(xie)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)優于通(tong)(tong)用(yong)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)。（6）耐(nai)油(you)及化學試劑(ji)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)。普通(tong)(tong)硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)具(ju)(ju)有(you)(you)中等(deng)的(de)(de)耐(nai)油(you)、耐(nai)溶(rong)劑(ji)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。（7）氣體(ti)透(tou)(tou)過性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。室溫(wen)下硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)對(dui)空(kong)氣、氮(dan)、氧(yang)、二氧(yang)化碳等(deng)氣體(ti)的(de)(de)透(tou)(tou)氣性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)比天然橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)高(gao)出30-50倍(bei)。（8）生理(li)(li)惰性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)。硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)無毒，無味(wei)，無嗅，與(yu)人體(ti)組(zu)織不粘連，具(ju)(ju)有(you)(you)抗凝血作用(yong)，對(dui)肌體(ti)組(zu)織的(de)(de)反(fan)應性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)非常(chang)(chang)少。特(te)別(bie)適合作為(wei)醫(yi)用(yong)材料(liao)。

硅橡膠的用量

據中國(guo)汽(qi)車(che)(che)(che)工(gong)業(ye)(ye)協會(hui)統(tong)計，2012年，汽(qi)車(che)(che)(che)產銷(xiao)分別(bie)達到1927.18萬(wan)(wan)輛和(he)1930.64萬(wan)(wan)輛，同比分別(bie)增長4.63%和(he)4.33%，汽(qi)車(che)(che)(che)工(gong)業(ye)(ye)硅(gui)橡膠的(de)(de)(de)用(yong)量(liang)約(yue)達2.0萬(wan)(wan)t。根據觀研天下的(de)(de)(de)新研究，增加有機(ji)硅(gui)材料(liao)在(zai)(zai)汽(qi)車(che)(che)(che)零(ling)部(bu)件(jian)方面的(de)(de)(de)用(yong)量(liang)，可以(yi)大(da)幅(fu)度(du)提高(gao)汽(qi)車(che)(che)(che)的(de)(de)(de)安全性能，因(yin)此(ci)，汽(qi)車(che)(che)(che)產量(liang)和(he)單車(che)(che)(che)用(yong)量(liang)水平的(de)(de)(de)提高(gao)都(dou)將推動汽(qi)車(che)(che)(che)工(gong)業(ye)(ye)對(dui)硅(gui)橡膠需求的(de)(de)(de)增加。國(guo)家鼓(gu)勵自(zi)主品(pin)牌(pai)的(de)(de)(de)汽(qi)車(che)(che)(che)發展(zhan)，關(guan)鍵汽(qi)車(che)(che)(che)零(ling)部(bu)件(jian)實(shi)現自(zi)主化(hua)，《2012年度(du)黨政機(ji)關(guan)公(gong)務(wu)用(yong)車(che)(che)(che)選用(yong)車(che)(che)(che)型目錄（征求意(yi)見稿）》為自(zi)主品(pin)牌(pai)擴大(da)在(zai)(zai)政府(fu)采(cai)購的(de)(de)(de)市場份額(e)，為改變(bian)目前國(guo)內(nei)政府(fu)采(cai)購以(yi)合資品(pin)牌(pai)產品(pin)為主的(de)(de)(de)局面提供了保障。促(cu)進自(zi)主品(pin)牌(pai)發展(zhan)，國(guo)產汽(qi)車(che)(che)(che)業(ye)(ye)的(de)(de)(de)繁榮將為汽(qi)車(che)(che)(che)膠的(de)(de)(de)應用(yong)提供有力保障。預測未來3年，我國(guo)室溫(wen)硫化(hua)硅(gui)橡膠在(zai)(zai)汽(qi)車(che)(che)(che)行(xing)業(ye)(ye)將以(yi)年均20%增長。

此外(wai)，硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)是(shi)重(zhong)要的(de)非(fei)石(shi)(shi)油(you)基合(he)成(cheng)(cheng)(cheng)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)，約占非(fei)石(shi)(shi)油(you)基合(he)成(cheng)(cheng)(cheng)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)消(xiao)費(fei)量的(de)98%。但(dan)因為石(shi)(shi)油(you)價(jia)(jia)格的(de)大幅上漲，同時(shi)我國在硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)關鍵原料有(you)機(ji)(ji)硅(gui)(gui)單(dan)體的(de)生(sheng)產(chan)技(ji)術方面取得突(tu)破，有(you)機(ji)(ji)硅(gui)(gui)單(dan)體的(de)生(sheng)產(chan)技(ji)術在2005年前被幾家跨國公司壟斷，但(dan)目前我國已發展(zhan)成(cheng)(cheng)(cheng)為全球有(you)機(ji)(ji)硅(gui)(gui)單(dan)體第1大國，這(zhe)2個方面原因使硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)價(jia)(jia)格從2011年起開始(shi)低于石(shi)(shi)油(you)基合(he)成(cheng)(cheng)(cheng)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)，僅約為大宗石(shi)(shi)油(you)基橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)80%～90%，成(cheng)(cheng)(cheng)為廉價(jia)(jia)的(de)合(he)成(cheng)(cheng)(cheng)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)，并(bing)開始(shi)大規(gui)模替代石(shi)(shi)油(you)基合(he)成(cheng)(cheng)(cheng)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)。這(zhe)將極大拓展(zhan)有(you)機(ji)(ji)硅(gui)(gui)產(chan)業的(de)市場(chang)空間(jian)，同時(shi)將帶動硅(gui)(gui)油(you)、硅(gui)(gui)烷偶聯劑(ji)和硅(gui)(gui)樹脂(zhi)等其(qi)他有(you)機(ji)(ji)硅(gui)(gui)產(chan)品(pin)的(de)消(xiao)費(fei)。