硅橡膠是指主鏈由硅(gui)和氧(yang)(yang)原子交(jiao)替(ti)構成，硅(gui)原子上通(tong)常連有(you)兩個有(you)機基(ji)(ji)團的(de)(de)(de)橡(xiang)膠。普通(tong)的(de)(de)(de)硅(gui)橡(xiang)膠主要由含甲基(ji)(ji)和少(shao)量乙(yi)烯基(ji)(ji)的(de)(de)(de)硅(gui)氧(yang)(yang)鏈節(jie)組成。苯基(ji)(ji)的(de)(de)(de)引入(ru)可(ke)(ke)提高(gao)(gao)硅(gui)橡(xiang)膠的(de)(de)(de)耐高(gao)(gao)、低溫性(xing)能(neng)(neng)，三氟丙基(ji)(ji)及(ji)氰基(ji)(ji)的(de)(de)(de)引入(ru)則(ze)可(ke)(ke)提高(gao)(gao)硅(gui)橡(xiang)膠的(de)(de)(de)耐溫及(ji)耐油性(xing)能(neng)(neng)。硅(gui)橡(xiang)膠耐低溫性(xing)能(neng)(neng)良好，一(yi)般在(zai)-55℃下仍能(neng)(neng)工(gong)作。引入(ru)苯基(ji)(ji)后，可(ke)(ke)達-73℃。硅(gui)橡(xiang)膠的(de)(de)(de)耐熱性(xing)能(neng)(neng)也很突(tu)出，在(zai)180℃下可(ke)(ke)長期工(gong)作，稍高(gao)(gao)于(yu)200℃也能(neng)(neng)承受數周或更長時間仍有(you)彈性(xing)，瞬時可(ke)(ke)耐300℃以上的(de)(de)(de)高(gao)(gao)溫。硅(gui)橡(xiang)膠的(de)(de)(de)透氣(qi)性(xing)好，氧(yang)(yang)氣(qi)透過率(lv)在(zai)合(he)成聚合(he)物中是較高(gao)(gao)的(de)(de)(de)。此外，硅(gui)橡(xiang)膠還具有(you)生理惰性(xing)、不會導致凝血的(de)(de)(de)突(tu)出特性(xing)，因此在(zai)醫用(yong)領域應(ying)用(yong)廣泛。

主要品種

硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)分(fen)類的(de)方法很多，通常按(an)固(gu)化(hua)前的(de)形(xing)態分(fen)為固(gu)體(ti)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)和液體(ti)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)；按(an)硫化(hua)溫(wen)度分(fen)為室溫(wen)硫化(hua)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)，高溫(wen)硫化(hua)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)；按(an)所用(yong)單(dan)體(ti)的(de)不(bu)同，可分(fen)為甲基乙烯基硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)，甲基苯基乙烯基硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)、氟硅(gui)，腈(jing)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)等；按(an)性(xing)能(neng)和用(yong)途的(de)不(bu)同又(you)可分(fen)為通用(yong)型(xing)(xing)、超耐(nai)低溫(wen)型(xing)(xing)、超耐(nai)高溫(wen)型(xing)(xing)、高強(qiang)力(li)型(xing)(xing)、耐(nai)油型(xing)(xing)、醫用(yong)型(xing)(xing)等等。

發展史

硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)早期是由美(mei)國(guo)(guo)以三氯化鐵為催化劑(ji)合(he)成(cheng)的(de)(de)(de)。1945年(nian)，硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)產(chan)(chan)(chan)品(pin)問世(shi)。1948年(nian)，采用高比表面積的(de)(de)(de)氣(qi)相法白(bai)炭黑補強的(de)(de)(de)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)研(yan)(yan)制成(cheng)功，使硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)性能(neng)躍升到實用階(jie)段，奠(dian)定了現代硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)生(sheng)產(chan)(chan)(chan)技(ji)術的(de)(de)(de)基(ji)礎。從(cong)二(er)甲(jia)基(ji)二(er)氯硅(gui)烷合(he)成(cheng)開(kai)始(shi)生(sheng)產(chan)(chan)(chan)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)國(guo)(guo)家(jia)有美(mei)國(guo)(guo)。俄羅斯、德國(guo)(guo)、日(ri)本、韓國(guo)(guo)和中(zhong)(zhong)國(guo)(guo)等。中(zhong)(zhong)國(guo)(guo)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)工業化研(yan)(yan)究始(shi)于1957年(nian)，多(duo)家(jia)研(yan)(yan)究所和企業陸續開(kai)發出各種硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)。到2003年(nian)底，中(zhong)(zhong)國(guo)(guo)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)生(sheng)產(chan)(chan)(chan)能(neng)力為135千噸，其中(zhong)(zhong)高溫膠(jiao)(jiao)(jiao)100千噸。

高溫硫化硅橡膠

高(gao)(gao)溫(wen)硫化(hua)(hua)硅橡(xiang)膠是指聚硅氧(yang)烷(wan)變(bian)成彈性體的(de)(de)(de)(de)過(guo)程(cheng)是經過(guo)高(gao)(gao)溫(wen)（110-170℃）硫化(hua)(hua)成型(xing)的(de)(de)(de)(de)。它(ta)主要以高(gao)(gao)分子(zi)量的(de)(de)(de)(de)聚甲基乙烯基硅氧(yang)烷(wan)為生(sheng)膠，混入補強填(tian)料、硫化(hua)(hua)劑(ji)等(deng)，在加熱加壓下硫化(hua)(hua)成彈性體。硅橡(xiang)膠的(de)(de)(de)(de)補強主要是各種(zhong)類型(xing)的(de)(de)(de)(de)白炭黑(hei)，可使(shi)硫化(hua)(hua)膠的(de)(de)(de)(de)強度增加數(shu)十(shi)倍(bei)。有時(shi)為了(le)降低(di)成本或改善膠料性能及賦予硫化(hua)(hua)膠各種(zhong)特(te)殊(shu)的(de)(de)(de)(de)性能，也加入相應的(de)(de)(de)(de)各種(zhong)添加劑(ji)。硫化(hua)(hua)劑(ji)是各種(zhong)有機過(guo)氧(yang)化(hua)(hua)物(wu)或加成反應催化(hua)(hua)劑(ji)。

加工成型方(fang)法如圖(tu)所示。一次硫(liu)(liu)(liu)化(hua)(hua)的(de)(de)目(mu)的(de)(de)是(shi)進(jin)行(xing)高分子鏈(lian)的(de)(de)交聯(lian)反應；二次硫(liu)(liu)(liu)化(hua)(hua)的(de)(de)目(mu)的(de)(de)是(shi)進(jin)行(xing)補充交聯(lian)、驅除硫(liu)(liu)(liu)化(hua)(hua)劑分解產物(wu)和(he)其他揮發性化(hua)(hua)合物(wu)以穩(wen)定(ding)硫(liu)(liu)(liu)化(hua)(hua)膠(jiao)的(de)(de)各項性能。常用的(de)(de)設備有開放式煉(lian)膠(jiao)機(ji)(ji)、捏合機(ji)(ji)及真(zhen)空密(mi)煉(lian)機(ji)(ji)。

主要性能

（1）高(gao)(gao)溫(wen)(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)。硅橡(xiang)(xiang)膠(jiao)顯著的(de)(de)(de)特征(zheng)是(shi)高(gao)(gao)溫(wen)(wen)(wen)穩(wen)定性(xing)(xing)(xing)(xing)，雖然常(chang)溫(wen)(wen)(wen)下(xia)硅橡(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)強度僅是(shi)天然橡(xiang)(xiang)膠(jiao)或(huo)某些合(he)成橡(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)一半，但(dan)(dan)在200℃以(yi)上的(de)(de)(de)高(gao)(gao)溫(wen)(wen)(wen)環(huan)境下(xia)，硅橡(xiang)(xiang)膠(jiao)仍能(neng)(neng)(neng)(neng)保持一定的(de)(de)(de)柔韌(ren)性(xing)(xing)(xing)(xing)、回彈性(xing)(xing)(xing)(xing)和表面硬度，且力學(xue)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)無(wu)(wu)明顯變化(hua)。（2）低(di)溫(wen)(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)硅橡(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)玻璃化(hua)溫(wen)(wen)(wen)度一般為-70~-50℃，特殊配方可達-100℃，表明其(qi)低(di)溫(wen)(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)優異。這(zhe)對航(hang)空(kong)、宇(yu)航(hang)工業的(de)(de)(de)意義重(zhong)大。（3）耐(nai)(nai)候性(xing)(xing)(xing)(xing)硅橡(xiang)(xiang)膠(jiao)中Si-O-Si鍵對氧、臭(chou)氧及(ji)紫外線等十分穩(wen)定，在不加任何添加劑的(de)(de)(de)情況下(xia)，就(jiu)具(ju)有優良(liang)的(de)(de)(de)耐(nai)(nai)候性(xing)(xing)(xing)(xing)。（4）電(dian)氣性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)。硅橡(xiang)(xiang)膠(jiao)具(ju)有優異的(de)(de)(de)絕緣(yuan)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)，耐(nai)(nai)電(dian)暈性(xing)(xing)(xing)(xing)和耐(nai)(nai)電(dian)弧性(xing)(xing)(xing)(xing)也(ye)非常(chang)好。（5）物理(li)機械(xie)(xie)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)。硅橡(xiang)(xiang)膠(jiao)常(chang)溫(wen)(wen)(wen)下(xia)的(de)(de)(de)物理(li)機械(xie)(xie)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)比(bi)通(tong)用(yong)(yong)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)差，但(dan)(dan)在150℃的(de)(de)(de)高(gao)(gao)溫(wen)(wen)(wen)和-50℃的(de)(de)(de)低(di)溫(wen)(wen)(wen)下(xia)，其(qi)物理(li)機械(xie)(xie)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)優于(yu)通(tong)用(yong)(yong)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)。（6）耐(nai)(nai)油及(ji)化(hua)學(xue)試(shi)劑性(xing)(xing)(xing)(xing)。普(pu)通(tong)硅橡(xiang)(xiang)膠(jiao)具(ju)有中等的(de)(de)(de)耐(nai)(nai)油、耐(nai)(nai)溶劑性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)。（7）氣體(ti)(ti)透過性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)。室溫(wen)(wen)(wen)下(xia)硅橡(xiang)(xiang)膠(jiao)對空(kong)氣、氮、氧、二氧化(hua)碳等氣體(ti)(ti)的(de)(de)(de)透氣性(xing)(xing)(xing)(xing)比(bi)天然橡(xiang)(xiang)膠(jiao)高(gao)(gao)出(chu)30-50倍。（8）生理(li)惰性(xing)(xing)(xing)(xing)。硅橡(xiang)(xiang)膠(jiao)無(wu)(wu)毒，無(wu)(wu)味(wei)，無(wu)(wu)嗅，與人體(ti)(ti)組織不粘連，具(ju)有抗(kang)凝血作用(yong)(yong)，對肌體(ti)(ti)組織的(de)(de)(de)反應性(xing)(xing)(xing)(xing)非常(chang)少。特別(bie)適合(he)作為醫用(yong)(yong)材料。

硅橡膠的用量

據(ju)中國(guo)汽(qi)車(che)工(gong)業(ye)協會統計，2012年，汽(qi)車(che)產銷(xiao)分別達到1927.18萬(wan)輛和1930.64萬(wan)輛，同比分別增(zeng)長4.63%和4.33%，汽(qi)車(che)工(gong)業(ye)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)用量(liang)(liang)約達2.0萬(wan)t。根據(ju)觀研(yan)天下的(de)(de)新研(yan)究，增(zeng)加有機硅(gui)材料在(zai)汽(qi)車(che)零部件方(fang)面的(de)(de)用量(liang)(liang)，可以大幅(fu)度(du)提(ti)(ti)高(gao)汽(qi)車(che)的(de)(de)安全性能，因此，汽(qi)車(che)產量(liang)(liang)和單車(che)用量(liang)(liang)水平(ping)的(de)(de)提(ti)(ti)高(gao)都將推動汽(qi)車(che)工(gong)業(ye)對(dui)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)需求的(de)(de)增(zeng)加。國(guo)家鼓勵自(zi)主(zhu)品牌(pai)的(de)(de)汽(qi)車(che)發展，關(guan)鍵汽(qi)車(che)零部件實(shi)現自(zi)主(zhu)化(hua)，《2012年度(du)黨政機關(guan)公務用車(che)選(xuan)用車(che)型目(mu)錄（征(zheng)求意(yi)見稿）》為自(zi)主(zhu)品牌(pai)擴大在(zai)政府采購的(de)(de)市場(chang)份額(e)，為改(gai)變目(mu)前國(guo)內政府采購以合(he)資品牌(pai)產品為主(zhu)的(de)(de)局(ju)面提(ti)(ti)供了保(bao)障(zhang)。促進(jin)自(zi)主(zhu)品牌(pai)發展，國(guo)產汽(qi)車(che)業(ye)的(de)(de)繁(fan)榮(rong)將為汽(qi)車(che)膠(jiao)的(de)(de)應(ying)用提(ti)(ti)供有力保(bao)障(zhang)。預(yu)測未來3年，我(wo)國(guo)室溫硫化(hua)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)在(zai)汽(qi)車(che)行業(ye)將以年均20%增(zeng)長。

此外(wai)，硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠是重要的(de)非(fei)石油(you)基(ji)合(he)(he)成(cheng)(cheng)(cheng)(cheng)(cheng)橡(xiang)膠，約(yue)占非(fei)石油(you)基(ji)合(he)(he)成(cheng)(cheng)(cheng)(cheng)(cheng)橡(xiang)膠消(xiao)費量的(de)98%。但(dan)因(yin)(yin)為(wei)石油(you)價格的(de)大(da)(da)(da)幅上漲，同(tong)時我國(guo)在(zai)硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠的(de)關鍵原料有機(ji)(ji)硅(gui)(gui)(gui)(gui)單(dan)(dan)體的(de)生產技術方(fang)面(mian)取得突破，有機(ji)(ji)硅(gui)(gui)(gui)(gui)單(dan)(dan)體的(de)生產技術在(zai)2005年前(qian)被幾(ji)家跨國(guo)公司壟斷(duan)，但(dan)目前(qian)我國(guo)已(yi)發展(zhan)成(cheng)(cheng)(cheng)(cheng)(cheng)為(wei)全球有機(ji)(ji)硅(gui)(gui)(gui)(gui)單(dan)(dan)體第1大(da)(da)(da)國(guo)，這(zhe)2個(ge)方(fang)面(mian)原因(yin)(yin)使硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠的(de)價格從2011年起開(kai)始(shi)低于石油(you)基(ji)合(he)(he)成(cheng)(cheng)(cheng)(cheng)(cheng)橡(xiang)膠，僅約(yue)為(wei)大(da)(da)(da)宗石油(you)基(ji)橡(xiang)膠的(de)80%～90%，成(cheng)(cheng)(cheng)(cheng)(cheng)為(wei)廉價的(de)合(he)(he)成(cheng)(cheng)(cheng)(cheng)(cheng)橡(xiang)膠，并開(kai)始(shi)大(da)(da)(da)規模替(ti)代石油(you)基(ji)合(he)(he)成(cheng)(cheng)(cheng)(cheng)(cheng)橡(xiang)膠。這(zhe)將(jiang)(jiang)極(ji)大(da)(da)(da)拓展(zhan)有機(ji)(ji)硅(gui)(gui)(gui)(gui)產業的(de)市(shi)場空間，同(tong)時將(jiang)(jiang)帶動硅(gui)(gui)(gui)(gui)油(you)、硅(gui)(gui)(gui)(gui)烷偶聯劑和硅(gui)(gui)(gui)(gui)樹脂等(deng)其他(ta)有機(ji)(ji)硅(gui)(gui)(gui)(gui)產品(pin)的(de)消(xiao)費。