硅橡膠是指主鏈由硅(gui)和氧(yang)(yang)原子(zi)交替構成，硅(gui)原子(zi)上通(tong)常連(lian)有(you)兩個(ge)有(you)機基(ji)團的(de)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)。普通(tong)的(de)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)主要由含甲基(ji)和少量乙烯基(ji)的(de)硅(gui)氧(yang)(yang)鏈節組成。苯(ben)基(ji)的(de)引入(ru)(ru)可提高(gao)(gao)(gao)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)耐(nai)高(gao)(gao)(gao)、低溫性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)，三氟丙基(ji)及氰基(ji)的(de)引入(ru)(ru)則(ze)可提高(gao)(gao)(gao)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)耐(nai)溫及耐(nai)油(you)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)耐(nai)低溫性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)良(liang)好，一般在(zai)(zai)-55℃下仍(reng)(reng)能(neng)(neng)工作。引入(ru)(ru)苯(ben)基(ji)后，可達(da)-73℃。硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)耐(nai)熱性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)也很(hen)突出，在(zai)(zai)180℃下可長期工作，稍高(gao)(gao)(gao)于200℃也能(neng)(neng)承(cheng)受數周(zhou)或更長時間仍(reng)(reng)有(you)彈性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)，瞬時可耐(nai)300℃以上的(de)高(gao)(gao)(gao)溫。硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)透氣性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)好，氧(yang)(yang)氣透過率在(zai)(zai)合(he)成聚合(he)物中是較(jiao)高(gao)(gao)(gao)的(de)。此外，硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)還(huan)具有(you)生(sheng)理惰性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)、不會導致(zhi)凝(ning)血的(de)突出特性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)，因此在(zai)(zai)醫用(yong)(yong)領域(yu)應(ying)用(yong)(yong)廣泛。

主要品種

硅橡(xiang)(xiang)膠(jiao)分類的(de)(de)方法很多，通常(chang)按固化(hua)(hua)前的(de)(de)形態分為(wei)固體硅橡(xiang)(xiang)膠(jiao)和(he)液體硅橡(xiang)(xiang)膠(jiao)；按硫(liu)化(hua)(hua)溫(wen)度分為(wei)室(shi)溫(wen)硫(liu)化(hua)(hua)硅橡(xiang)(xiang)膠(jiao)，高溫(wen)硫(liu)化(hua)(hua)硅橡(xiang)(xiang)膠(jiao)；按所用(yong)單體的(de)(de)不同，可分為(wei)甲基(ji)乙(yi)烯基(ji)硅橡(xiang)(xiang)膠(jiao)，甲基(ji)苯基(ji)乙(yi)烯基(ji)硅橡(xiang)(xiang)膠(jiao)、氟硅，腈硅橡(xiang)(xiang)膠(jiao)等(deng)；按性能(neng)和(he)用(yong)途(tu)的(de)(de)不同又可分為(wei)通用(yong)型(xing)、超耐低溫(wen)型(xing)、超耐高溫(wen)型(xing)、高強力型(xing)、耐油型(xing)、醫用(yong)型(xing)等(deng)等(deng)。

發展史

硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)早期(qi)是由美國(guo)(guo)以三氯化(hua)(hua)鐵為催化(hua)(hua)劑合成的(de)(de)。1945年，硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)產品問世。1948年，采用高比表面(mian)積的(de)(de)氣相法白炭黑(hei)補強的(de)(de)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)研制(zhi)成功，使硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)性能躍升到實(shi)用階段(duan)，奠定了現代硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)生(sheng)產技(ji)術的(de)(de)基(ji)礎。從(cong)二甲基(ji)二氯硅(gui)(gui)烷合成開始生(sheng)產硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)國(guo)(guo)家有美國(guo)(guo)。俄羅斯、德國(guo)(guo)、日本、韓(han)國(guo)(guo)和(he)中國(guo)(guo)等。中國(guo)(guo)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)工業化(hua)(hua)研究(jiu)始于1957年，多家研究(jiu)所和(he)企業陸續(xu)開發出各種硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)。到2003年底，中國(guo)(guo)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)生(sheng)產能力(li)為135千噸，其中高溫膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)100千噸。

高溫硫化硅橡膠

高溫硫(liu)化(hua)(hua)(hua)硅(gui)橡膠是指聚(ju)硅(gui)氧(yang)烷變成彈(dan)性體的(de)(de)過(guo)(guo)程是經過(guo)(guo)高溫（110-170℃）硫(liu)化(hua)(hua)(hua)成型的(de)(de)。它主要(yao)以高分(fen)子量的(de)(de)聚(ju)甲(jia)基乙(yi)烯基硅(gui)氧(yang)烷為生(sheng)膠，混入補強(qiang)填料、硫(liu)化(hua)(hua)(hua)劑等，在加熱加壓下硫(liu)化(hua)(hua)(hua)成彈(dan)性體。硅(gui)橡膠的(de)(de)補強(qiang)主要(yao)是各(ge)(ge)種(zhong)類型的(de)(de)白炭黑，可使硫(liu)化(hua)(hua)(hua)膠的(de)(de)強(qiang)度增(zeng)加數十倍。有時(shi)為了降低成本或(huo)改善膠料性能及賦予(yu)硫(liu)化(hua)(hua)(hua)膠各(ge)(ge)種(zhong)特殊的(de)(de)性能，也加入相(xiang)應(ying)的(de)(de)各(ge)(ge)種(zhong)添加劑。硫(liu)化(hua)(hua)(hua)劑是各(ge)(ge)種(zhong)有機過(guo)(guo)氧(yang)化(hua)(hua)(hua)物或(huo)加成反應(ying)催化(hua)(hua)(hua)劑。

加工(gong)成型方法如圖所示。一(yi)次(ci)硫化(hua)(hua)的(de)目的(de)是進(jin)行高分子鏈(lian)的(de)交聯反應；二次(ci)硫化(hua)(hua)的(de)目的(de)是進(jin)行補(bu)充交聯、驅除硫化(hua)(hua)劑分解產物和(he)其(qi)他揮(hui)發性化(hua)(hua)合物以穩定硫化(hua)(hua)膠(jiao)的(de)各項性能。常用的(de)設備有開(kai)放式煉(lian)膠(jiao)機、捏合機及(ji)真(zhen)空密煉(lian)機。

主要性能

（1）高(gao)(gao)溫(wen)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)。硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)顯著的(de)(de)特(te)征是高(gao)(gao)溫(wen)穩(wen)定性(xing)(xing)(xing)，雖然(ran)常溫(wen)下(xia)(xia)硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)強度僅(jin)是天(tian)(tian)然(ran)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)或某(mou)些合成橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)一(yi)半，但在(zai)200℃以上的(de)(de)高(gao)(gao)溫(wen)環境下(xia)(xia)，硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)仍能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)保持一(yi)定的(de)(de)柔(rou)韌(ren)性(xing)(xing)(xing)、回彈(dan)性(xing)(xing)(xing)和(he)表(biao)面硬度，且力學性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)無明顯變化。（2）低溫(wen)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)玻璃(li)化溫(wen)度一(yi)般為(wei)(wei)-70~-50℃，特(te)殊配方可(ke)達-100℃，表(biao)明其低溫(wen)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)優異。這對(dui)(dui)航空、宇航工業的(de)(de)意(yi)義重大。（3）耐(nai)(nai)候性(xing)(xing)(xing)硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)中Si-O-Si鍵對(dui)(dui)氧(yang)、臭氧(yang)及紫外線等十分穩(wen)定，在(zai)不加(jia)任何(he)添加(jia)劑(ji)的(de)(de)情況(kuang)下(xia)(xia)，就(jiu)具(ju)有(you)優良(liang)的(de)(de)耐(nai)(nai)候性(xing)(xing)(xing)。（4）電氣性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)。硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)具(ju)有(you)優異的(de)(de)絕緣性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)，耐(nai)(nai)電暈性(xing)(xing)(xing)和(he)耐(nai)(nai)電弧性(xing)(xing)(xing)也(ye)非常好。（5）物(wu)(wu)理(li)機(ji)械(xie)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)。硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)常溫(wen)下(xia)(xia)的(de)(de)物(wu)(wu)理(li)機(ji)械(xie)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)比通用(yong)(yong)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)差，但在(zai)150℃的(de)(de)高(gao)(gao)溫(wen)和(he)-50℃的(de)(de)低溫(wen)下(xia)(xia)，其物(wu)(wu)理(li)機(ji)械(xie)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)優于通用(yong)(yong)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)。（6）耐(nai)(nai)油(you)(you)及化學試(shi)劑(ji)性(xing)(xing)(xing)。普通硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)具(ju)有(you)中等的(de)(de)耐(nai)(nai)油(you)(you)、耐(nai)(nai)溶劑(ji)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)。（7）氣體(ti)透(tou)(tou)過(guo)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)。室溫(wen)下(xia)(xia)硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)對(dui)(dui)空氣、氮、氧(yang)、二氧(yang)化碳等氣體(ti)的(de)(de)透(tou)(tou)氣性(xing)(xing)(xing)比天(tian)(tian)然(ran)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)高(gao)(gao)出(chu)30-50倍。（8）生理(li)惰性(xing)(xing)(xing)。硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)無毒，無味，無嗅，與人體(ti)組織不粘連，具(ju)有(you)抗凝血作用(yong)(yong)，對(dui)(dui)肌體(ti)組織的(de)(de)反應性(xing)(xing)(xing)非常少。特(te)別適(shi)合作為(wei)(wei)醫用(yong)(yong)材料。

硅橡膠的用量

據中(zhong)國(guo)(guo)汽(qi)車(che)(che)(che)(che)工業協會統計，2012年(nian)(nian)，汽(qi)車(che)(che)(che)(che)產(chan)(chan)銷(xiao)分別(bie)達到1927.18萬(wan)輛和1930.64萬(wan)輛，同比分別(bie)增(zeng)(zeng)長4.63%和4.33%，汽(qi)車(che)(che)(che)(che)工業硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)用(yong)(yong)量約達2.0萬(wan)t。根據觀研天下的(de)新研究，增(zeng)(zeng)加有機(ji)(ji)硅(gui)材料在(zai)汽(qi)車(che)(che)(che)(che)零部(bu)件(jian)方面的(de)用(yong)(yong)量，可以(yi)大幅度提(ti)(ti)高(gao)汽(qi)車(che)(che)(che)(che)的(de)安全(quan)性能(neng)，因此，汽(qi)車(che)(che)(che)(che)產(chan)(chan)量和單(dan)車(che)(che)(che)(che)用(yong)(yong)量水平的(de)提(ti)(ti)高(gao)都將(jiang)推動汽(qi)車(che)(che)(che)(che)工業對硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)需求的(de)增(zeng)(zeng)加。國(guo)(guo)家鼓勵自(zi)主(zhu)(zhu)(zhu)品牌(pai)的(de)汽(qi)車(che)(che)(che)(che)發展，關鍵汽(qi)車(che)(che)(che)(che)零部(bu)件(jian)實現自(zi)主(zhu)(zhu)(zhu)化，《2012年(nian)(nian)度黨政(zheng)(zheng)機(ji)(ji)關公務用(yong)(yong)車(che)(che)(che)(che)選(xuan)用(yong)(yong)車(che)(che)(che)(che)型目錄（征(zheng)求意(yi)見稿）》為(wei)(wei)自(zi)主(zhu)(zhu)(zhu)品牌(pai)擴大在(zai)政(zheng)(zheng)府采(cai)購的(de)市場份額(e)，為(wei)(wei)改(gai)變目前國(guo)(guo)內政(zheng)(zheng)府采(cai)購以(yi)合資(zi)品牌(pai)產(chan)(chan)品為(wei)(wei)主(zhu)(zhu)(zhu)的(de)局(ju)面提(ti)(ti)供了保障。促進自(zi)主(zhu)(zhu)(zhu)品牌(pai)發展，國(guo)(guo)產(chan)(chan)汽(qi)車(che)(che)(che)(che)業的(de)繁榮將(jiang)為(wei)(wei)汽(qi)車(che)(che)(che)(che)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)應用(yong)(yong)提(ti)(ti)供有力(li)保障。預測未來3年(nian)(nian)，我(wo)國(guo)(guo)室溫硫(liu)化硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)在(zai)汽(qi)車(che)(che)(che)(che)行業將(jiang)以(yi)年(nian)(nian)均(jun)20%增(zeng)(zeng)長。

此外，硅(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)是重要的(de)(de)非石(shi)(shi)(shi)油(you)(you)基(ji)(ji)(ji)合(he)成橡膠(jiao)(jiao)，約(yue)占非石(shi)(shi)(shi)油(you)(you)基(ji)(ji)(ji)合(he)成橡膠(jiao)(jiao)消費量的(de)(de)98%。但因為(wei)石(shi)(shi)(shi)油(you)(you)價(jia)格的(de)(de)大(da)(da)幅(fu)上漲，同(tong)時(shi)我國(guo)在硅(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)的(de)(de)關鍵原料有(you)(you)(you)機(ji)(ji)(ji)硅(gui)(gui)單體(ti)的(de)(de)生產(chan)技(ji)術方(fang)(fang)面取得突破，有(you)(you)(you)機(ji)(ji)(ji)硅(gui)(gui)單體(ti)的(de)(de)生產(chan)技(ji)術在2005年(nian)前(qian)被幾(ji)家跨(kua)國(guo)公司(si)壟斷，但目前(qian)我國(guo)已發展成為(wei)全球有(you)(you)(you)機(ji)(ji)(ji)硅(gui)(gui)單體(ti)第(di)1大(da)(da)國(guo)，這2個方(fang)(fang)面原因使(shi)硅(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)的(de)(de)價(jia)格從2011年(nian)起開(kai)始低于石(shi)(shi)(shi)油(you)(you)基(ji)(ji)(ji)合(he)成橡膠(jiao)(jiao)，僅(jin)約(yue)為(wei)大(da)(da)宗石(shi)(shi)(shi)油(you)(you)基(ji)(ji)(ji)橡膠(jiao)(jiao)的(de)(de)80%～90%，成為(wei)廉價(jia)的(de)(de)合(he)成橡膠(jiao)(jiao)，并開(kai)始大(da)(da)規(gui)模替(ti)代石(shi)(shi)(shi)油(you)(you)基(ji)(ji)(ji)合(he)成橡膠(jiao)(jiao)。這將(jiang)極大(da)(da)拓展有(you)(you)(you)機(ji)(ji)(ji)硅(gui)(gui)產(chan)業(ye)的(de)(de)市(shi)場空間(jian)，同(tong)時(shi)將(jiang)帶動硅(gui)(gui)油(you)(you)、硅(gui)(gui)烷(wan)偶聯劑和硅(gui)(gui)樹脂等(deng)其(qi)他有(you)(you)(you)機(ji)(ji)(ji)硅(gui)(gui)產(chan)品(pin)的(de)(de)消費。