硅橡膠是指主鏈由硅(gui)和氧(yang)原子(zi)交替構成，硅(gui)原子(zi)上通常連有(you)兩個有(you)機基團的(de)(de)(de)(de)橡膠。普(pu)通的(de)(de)(de)(de)硅(gui)橡膠主要由含(han)甲基和少(shao)量乙烯基的(de)(de)(de)(de)硅(gui)氧(yang)鏈節組成。苯(ben)基的(de)(de)(de)(de)引入(ru)(ru)可(ke)提高(gao)硅(gui)橡膠的(de)(de)(de)(de)耐(nai)高(gao)、低溫(wen)(wen)性(xing)(xing)能(neng)(neng)，三氟丙基及氰基的(de)(de)(de)(de)引入(ru)(ru)則可(ke)提高(gao)硅(gui)橡膠的(de)(de)(de)(de)耐(nai)溫(wen)(wen)及耐(nai)油(you)性(xing)(xing)能(neng)(neng)。硅(gui)橡膠耐(nai)低溫(wen)(wen)性(xing)(xing)能(neng)(neng)良(liang)好，一(yi)般在(zai)(zai)-55℃下(xia)仍能(neng)(neng)工(gong)作。引入(ru)(ru)苯(ben)基后，可(ke)達-73℃。硅(gui)橡膠的(de)(de)(de)(de)耐(nai)熱性(xing)(xing)能(neng)(neng)也很突出，在(zai)(zai)180℃下(xia)可(ke)長(chang)期工(gong)作，稍(shao)高(gao)于200℃也能(neng)(neng)承受數周或更長(chang)時(shi)間(jian)仍有(you)彈性(xing)(xing)，瞬時(shi)可(ke)耐(nai)300℃以上的(de)(de)(de)(de)高(gao)溫(wen)(wen)。硅(gui)橡膠的(de)(de)(de)(de)透氣性(xing)(xing)好，氧(yang)氣透過率在(zai)(zai)合(he)(he)成聚(ju)合(he)(he)物中(zhong)是較高(gao)的(de)(de)(de)(de)。此(ci)外，硅(gui)橡膠還具有(you)生理惰性(xing)(xing)、不會導致凝血(xue)的(de)(de)(de)(de)突出特(te)性(xing)(xing)，因此(ci)在(zai)(zai)醫用領(ling)域應(ying)用廣泛(fan)。

主要品種

硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)分(fen)(fen)類的(de)方法(fa)很多，通常按(an)固化前的(de)形態分(fen)(fen)為(wei)(wei)固體硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)和液體硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)；按(an)硫(liu)化溫(wen)度分(fen)(fen)為(wei)(wei)室溫(wen)硫(liu)化硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)，高(gao)(gao)溫(wen)硫(liu)化硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)；按(an)所用(yong)單體的(de)不同(tong)，可分(fen)(fen)為(wei)(wei)甲基(ji)(ji)乙(yi)(yi)烯基(ji)(ji)硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)，甲基(ji)(ji)苯基(ji)(ji)乙(yi)(yi)烯基(ji)(ji)硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)、氟硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)，腈硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)等(deng)(deng)；按(an)性能和用(yong)途的(de)不同(tong)又可分(fen)(fen)為(wei)(wei)通用(yong)型、超耐低溫(wen)型、超耐高(gao)(gao)溫(wen)型、高(gao)(gao)強(qiang)力(li)型、耐油型、醫用(yong)型等(deng)(deng)等(deng)(deng)。

發展史

硅橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)早期是由美國(guo)(guo)(guo)以三氯(lv)化(hua)鐵(tie)為(wei)催化(hua)劑合(he)成(cheng)的(de)。1945年(nian)，硅橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)產品(pin)問世(shi)。1948年(nian)，采(cai)用高(gao)比表(biao)面(mian)積(ji)的(de)氣(qi)相法白炭黑補強(qiang)的(de)硅橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)研(yan)制成(cheng)功，使硅橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)性能躍升到實用階(jie)段，奠(dian)定了現代(dai)硅橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)生(sheng)產技術的(de)基(ji)礎。從二甲(jia)基(ji)二氯(lv)硅烷合(he)成(cheng)開始生(sheng)產硅橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)國(guo)(guo)(guo)家有美國(guo)(guo)(guo)。俄(e)羅斯、德國(guo)(guo)(guo)、日本、韓國(guo)(guo)(guo)和(he)中國(guo)(guo)(guo)等。中國(guo)(guo)(guo)硅橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)工業化(hua)研(yan)究(jiu)(jiu)始于1957年(nian)，多(duo)家研(yan)究(jiu)(jiu)所和(he)企業陸續開發出各種硅橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)。到2003年(nian)底，中國(guo)(guo)(guo)硅橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)生(sheng)產能力為(wei)135千噸，其(qi)中高(gao)溫膠(jiao)(jiao)100千噸。

高溫硫化硅橡膠

高(gao)溫硫(liu)化硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)是(shi)(shi)指聚(ju)硅(gui)氧烷(wan)(wan)變(bian)成彈性體(ti)的過程是(shi)(shi)經過高(gao)溫（110-170℃）硫(liu)化成型(xing)(xing)的。它主要以高(gao)分子(zi)量的聚(ju)甲基乙烯基硅(gui)氧烷(wan)(wan)為(wei)生膠(jiao)(jiao)(jiao)，混入補強(qiang)填料、硫(liu)化劑(ji)等(deng)，在(zai)加熱加壓下硫(liu)化成彈性體(ti)。硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)的補強(qiang)主要是(shi)(shi)各(ge)種類型(xing)(xing)的白炭(tan)黑，可(ke)使硫(liu)化膠(jiao)(jiao)(jiao)的強(qiang)度增加數十倍。有時為(wei)了(le)降低(di)成本或(huo)改(gai)善膠(jiao)(jiao)(jiao)料性能及賦予硫(liu)化膠(jiao)(jiao)(jiao)各(ge)種特殊(shu)的性能，也加入相(xiang)應(ying)的各(ge)種添加劑(ji)。硫(liu)化劑(ji)是(shi)(shi)各(ge)種有機過氧化物(wu)或(huo)加成反應(ying)催化劑(ji)。

加工成(cheng)型方法如圖所示。一次硫化(hua)(hua)的(de)目的(de)是(shi)進(jin)行高(gao)分子鏈的(de)交(jiao)聯反應；二次硫化(hua)(hua)的(de)目的(de)是(shi)進(jin)行補充交(jiao)聯、驅除硫化(hua)(hua)劑(ji)分解(jie)產(chan)物(wu)和其他揮(hui)發性(xing)化(hua)(hua)合物(wu)以穩定硫化(hua)(hua)膠的(de)各項(xiang)性(xing)能。常(chang)用的(de)設(she)備有開(kai)放式煉膠機(ji)、捏合機(ji)及真空密煉機(ji)。

主要性能

（1）高(gao)溫(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)。硅橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)顯著(zhu)的(de)(de)(de)(de)(de)特(te)征是高(gao)溫(wen)穩定性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)，雖(sui)然(ran)常溫(wen)下硅橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)(de)強(qiang)度(du)僅是天(tian)然(ran)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)或某(mou)些合成(cheng)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)(de)一(yi)半，但在(zai)200℃以上的(de)(de)(de)(de)(de)高(gao)溫(wen)環境(jing)下，硅橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)仍能(neng)保持一(yi)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)表面硬度(du)，且力學性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)無(wu)(wu)明(ming)顯變化(hua)。（2）低(di)(di)溫(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)硅橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)(de)玻璃(li)化(hua)溫(wen)度(du)一(yi)般為(wei)-70~-50℃，特(te)殊配方(fang)可(ke)達-100℃，表明(ming)其低(di)(di)溫(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)優(you)(you)異(yi)。這對航(hang)空、宇航(hang)工業的(de)(de)(de)(de)(de)意義重大。（3）耐(nai)候性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)硅橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)中Si-O-Si鍵對氧(yang)、臭氧(yang)及紫外線等(deng)(deng)十分(fen)穩定，在(zai)不(bu)加任何添加劑的(de)(de)(de)(de)(de)情況下，就(jiu)具(ju)有優(you)(you)良的(de)(de)(de)(de)(de)耐(nai)候性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)。（4）電(dian)(dian)氣性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)。硅橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)具(ju)有優(you)(you)異(yi)的(de)(de)(de)(de)(de)絕(jue)緣性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)，耐(nai)電(dian)(dian)暈性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)和(he)耐(nai)電(dian)(dian)弧性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)也非(fei)常好。（5）物理(li)(li)(li)(li)機械(xie)(xie)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)。硅橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)常溫(wen)下的(de)(de)(de)(de)(de)物理(li)(li)(li)(li)機械(xie)(xie)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)比(bi)通用(yong)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)差，但在(zai)150℃的(de)(de)(de)(de)(de)高(gao)溫(wen)和(he)-50℃的(de)(de)(de)(de)(de)低(di)(di)溫(wen)下，其物理(li)(li)(li)(li)機械(xie)(xie)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)優(you)(you)于(yu)通用(yong)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)。（6）耐(nai)油及化(hua)學試劑性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)。普通硅橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)具(ju)有中等(deng)(deng)的(de)(de)(de)(de)(de)耐(nai)油、耐(nai)溶劑性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)。（7）氣體透過性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)。室(shi)溫(wen)下硅橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)對空氣、氮、氧(yang)、二氧(yang)化(hua)碳(tan)等(deng)(deng)氣體的(de)(de)(de)(de)(de)透氣性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)比(bi)天(tian)然(ran)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)高(gao)出30-50倍。（8）生理(li)(li)(li)(li)惰(duo)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)。硅橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)無(wu)(wu)毒，無(wu)(wu)味，無(wu)(wu)嗅，與人體組(zu)織(zhi)(zhi)不(bu)粘(zhan)連(lian)，具(ju)有抗凝血(xue)作(zuo)(zuo)用(yong)，對肌體組(zu)織(zhi)(zhi)的(de)(de)(de)(de)(de)反應性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)非(fei)常少。特(te)別適(shi)合作(zuo)(zuo)為(wei)醫(yi)用(yong)材料。

硅橡膠的用量

據中國(guo)(guo)汽車(che)(che)(che)(che)(che)(che)工(gong)業(ye)協(xie)會統計，2012年，汽車(che)(che)(che)(che)(che)(che)產銷(xiao)分(fen)別達到1927.18萬(wan)輛和(he)(he)1930.64萬(wan)輛，同比分(fen)別增長4.63%和(he)(he)4.33%，汽車(che)(che)(che)(che)(che)(che)工(gong)業(ye)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠的(de)(de)(de)(de)(de)用量約達2.0萬(wan)t。根據觀研(yan)天下的(de)(de)(de)(de)(de)新研(yan)究，增加(jia)有(you)機硅(gui)材料在汽車(che)(che)(che)(che)(che)(che)零(ling)部(bu)(bu)件方(fang)面的(de)(de)(de)(de)(de)用量，可以大幅度提(ti)高汽車(che)(che)(che)(che)(che)(che)的(de)(de)(de)(de)(de)安全性能，因此，汽車(che)(che)(che)(che)(che)(che)產量和(he)(he)單車(che)(che)(che)(che)(che)(che)用量水平的(de)(de)(de)(de)(de)提(ti)高都將(jiang)(jiang)推(tui)動汽車(che)(che)(che)(che)(che)(che)工(gong)業(ye)對(dui)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠需求的(de)(de)(de)(de)(de)增加(jia)。國(guo)(guo)家鼓(gu)勵自主品(pin)(pin)牌的(de)(de)(de)(de)(de)汽車(che)(che)(che)(che)(che)(che)發(fa)展，關鍵汽車(che)(che)(che)(che)(che)(che)零(ling)部(bu)(bu)件實現自主化，《2012年度黨政機關公(gong)務用車(che)(che)(che)(che)(che)(che)選用車(che)(che)(che)(che)(che)(che)型目錄（征求意見稿(gao)）》為(wei)自主品(pin)(pin)牌擴(kuo)大在政府(fu)采購(gou)的(de)(de)(de)(de)(de)市場份額(e)，為(wei)改變目前(qian)國(guo)(guo)內政府(fu)采購(gou)以合資品(pin)(pin)牌產品(pin)(pin)為(wei)主的(de)(de)(de)(de)(de)局面提(ti)供了保(bao)障。促(cu)進自主品(pin)(pin)牌發(fa)展，國(guo)(guo)產汽車(che)(che)(che)(che)(che)(che)業(ye)的(de)(de)(de)(de)(de)繁榮將(jiang)(jiang)為(wei)汽車(che)(che)(che)(che)(che)(che)膠的(de)(de)(de)(de)(de)應用提(ti)供有(you)力保(bao)障。預測未來3年，我國(guo)(guo)室溫硫化硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠在汽車(che)(che)(che)(che)(che)(che)行業(ye)將(jiang)(jiang)以年均20%增長。

此外，硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)是重要的(de)(de)非石(shi)(shi)油(you)(you)基(ji)合(he)(he)成(cheng)(cheng)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)，約(yue)占非石(shi)(shi)油(you)(you)基(ji)合(he)(he)成(cheng)(cheng)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)消費量的(de)(de)98%。但因(yin)為石(shi)(shi)油(you)(you)價格的(de)(de)大(da)幅上漲，同時我(wo)國(guo)(guo)在(zai)硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)關鍵原料有機(ji)硅(gui)(gui)(gui)(gui)單(dan)體的(de)(de)生產(chan)技術方(fang)面(mian)取得突(tu)破(po)，有機(ji)硅(gui)(gui)(gui)(gui)單(dan)體的(de)(de)生產(chan)技術在(zai)2005年前被幾家跨國(guo)(guo)公司(si)壟斷，但目前我(wo)國(guo)(guo)已發展(zhan)成(cheng)(cheng)為全(quan)球(qiu)有機(ji)硅(gui)(gui)(gui)(gui)單(dan)體第1大(da)國(guo)(guo)，這2個方(fang)面(mian)原因(yin)使硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)價格從2011年起開(kai)(kai)始(shi)低(di)于石(shi)(shi)油(you)(you)基(ji)合(he)(he)成(cheng)(cheng)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)，僅約(yue)為大(da)宗石(shi)(shi)油(you)(you)基(ji)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)80%～90%，成(cheng)(cheng)為廉(lian)價的(de)(de)合(he)(he)成(cheng)(cheng)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)，并開(kai)(kai)始(shi)大(da)規(gui)模替代石(shi)(shi)油(you)(you)基(ji)合(he)(he)成(cheng)(cheng)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)。這將極大(da)拓展(zhan)有機(ji)硅(gui)(gui)(gui)(gui)產(chan)業的(de)(de)市(shi)場(chang)空間，同時將帶動硅(gui)(gui)(gui)(gui)油(you)(you)、硅(gui)(gui)(gui)(gui)烷偶(ou)聯劑和硅(gui)(gui)(gui)(gui)樹脂等其他(ta)有機(ji)硅(gui)(gui)(gui)(gui)產(chan)品的(de)(de)消費。