硅橡膠是指主鏈由硅(gui)(gui)和氧原子交替構成(cheng)，硅(gui)(gui)原子上(shang)通常連有(you)(you)兩個(ge)有(you)(you)機基團的(de)(de)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)。普(pu)通的(de)(de)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)主要由含甲基和少量乙烯基的(de)(de)硅(gui)(gui)氧鏈節組成(cheng)。苯(ben)基的(de)(de)引入可(ke)(ke)提高硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)耐(nai)高、低溫性能(neng)(neng)，三氟丙(bing)基及氰基的(de)(de)引入則可(ke)(ke)提高硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)耐(nai)溫及耐(nai)油性能(neng)(neng)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)耐(nai)低溫性能(neng)(neng)良好，一(yi)般在(zai)-55℃下仍能(neng)(neng)工作。引入苯(ben)基后，可(ke)(ke)達-73℃。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)耐(nai)熱性能(neng)(neng)也很突出，在(zai)180℃下可(ke)(ke)長期(qi)工作，稍(shao)高于(yu)200℃也能(neng)(neng)承(cheng)受(shou)數周或(huo)更長時(shi)間(jian)仍有(you)(you)彈(dan)性，瞬時(shi)可(ke)(ke)耐(nai)300℃以上(shang)的(de)(de)高溫。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)透氣性好，氧氣透過率(lv)在(zai)合成(cheng)聚合物中是較高的(de)(de)。此(ci)外，硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)還具有(you)(you)生理惰(duo)性、不(bu)會導致凝血的(de)(de)突出特性，因此(ci)在(zai)醫用(yong)領域應用(yong)廣泛(fan)。

主要品種

硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠分(fen)類的(de)方法(fa)很多，通常按固(gu)化前的(de)形態分(fen)為(wei)(wei)固(gu)體(ti)(ti)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠和液體(ti)(ti)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠；按硫化溫度分(fen)為(wei)(wei)室溫硫化硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠，高(gao)(gao)溫硫化硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠；按所用(yong)(yong)(yong)單體(ti)(ti)的(de)不(bu)同，可(ke)分(fen)為(wei)(wei)甲(jia)(jia)基(ji)乙烯基(ji)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠，甲(jia)(jia)基(ji)苯基(ji)乙烯基(ji)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠、氟硅(gui)，腈(jing)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠等(deng)；按性能和用(yong)(yong)(yong)途的(de)不(bu)同又可(ke)分(fen)為(wei)(wei)通用(yong)(yong)(yong)型(xing)、超耐(nai)低溫型(xing)、超耐(nai)高(gao)(gao)溫型(xing)、高(gao)(gao)強力型(xing)、耐(nai)油型(xing)、醫用(yong)(yong)(yong)型(xing)等(deng)等(deng)。

發展史

硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)早期是由美國(guo)以三氯化鐵(tie)為催化劑(ji)合成的(de)(de)。1945年(nian)，硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)產品(pin)問世。1948年(nian)，采用高比表(biao)面積的(de)(de)氣相法白炭黑補(bu)強的(de)(de)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)研(yan)制(zhi)成功(gong)，使硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)性能躍升(sheng)到(dao)實用階段，奠定了現代(dai)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)生(sheng)(sheng)(sheng)產技術的(de)(de)基礎。從二甲基二氯硅(gui)(gui)烷合成開始(shi)生(sheng)(sheng)(sheng)產硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)國(guo)家(jia)有美國(guo)。俄羅斯、德(de)國(guo)、日本、韓國(guo)和中國(guo)等(deng)。中國(guo)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)工業化研(yan)究始(shi)于1957年(nian)，多家(jia)研(yan)究所和企業陸(lu)續(xu)開發(fa)出各種硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)。到(dao)2003年(nian)底，中國(guo)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)生(sheng)(sheng)(sheng)產能力為135千(qian)噸，其中高溫膠(jiao)(jiao)(jiao)100千(qian)噸。

高溫硫化硅橡膠

高(gao)溫硫(liu)化(hua)(hua)硅(gui)橡膠是指聚(ju)硅(gui)氧烷變成(cheng)(cheng)彈(dan)性(xing)體的(de)過(guo)程是經過(guo)高(gao)溫（110-170℃）硫(liu)化(hua)(hua)成(cheng)(cheng)型的(de)。它主要以高(gao)分子量的(de)聚(ju)甲(jia)基(ji)乙烯基(ji)硅(gui)氧烷為(wei)生(sheng)膠，混入補強填(tian)料(liao)、硫(liu)化(hua)(hua)劑(ji)等，在加(jia)(jia)熱加(jia)(jia)壓下硫(liu)化(hua)(hua)成(cheng)(cheng)彈(dan)性(xing)體。硅(gui)橡膠的(de)補強主要是各(ge)種(zhong)(zhong)類型的(de)白炭黑(hei)，可使硫(liu)化(hua)(hua)膠的(de)強度增加(jia)(jia)數十(shi)倍。有時為(wei)了降低(di)成(cheng)(cheng)本(ben)或(huo)改善膠料(liao)性(xing)能(neng)及賦(fu)予硫(liu)化(hua)(hua)膠各(ge)種(zhong)(zhong)特殊(shu)的(de)性(xing)能(neng)，也加(jia)(jia)入相應(ying)的(de)各(ge)種(zhong)(zhong)添(tian)加(jia)(jia)劑(ji)。硫(liu)化(hua)(hua)劑(ji)是各(ge)種(zhong)(zhong)有機過(guo)氧化(hua)(hua)物或(huo)加(jia)(jia)成(cheng)(cheng)反應(ying)催化(hua)(hua)劑(ji)。

加工(gong)成型方(fang)法如圖所示。一次硫(liu)(liu)化的目的是進(jin)行高(gao)分(fen)子鏈的交聯(lian)反應；二(er)次硫(liu)(liu)化的目的是進(jin)行補充交聯(lian)、驅除硫(liu)(liu)化劑(ji)分(fen)解產物和其他揮發性化合物以穩定硫(liu)(liu)化膠的各項性能。常用的設備有(you)開放式煉膠機、捏(nie)合機及真空密(mi)煉機。

主要性能

（1）高(gao)溫性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。硅橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)顯著(zhu)的(de)(de)(de)特征是(shi)高(gao)溫穩定(ding)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)，雖(sui)然(ran)常(chang)溫下硅橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)強度僅是(shi)天然(ran)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)或某些合成(cheng)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)一(yi)半，但在200℃以(yi)上的(de)(de)(de)高(gao)溫環境下，硅橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)仍能(neng)(neng)保持一(yi)定(ding)的(de)(de)(de)柔韌性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)、回彈性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)和(he)表(biao)(biao)面硬度，且(qie)力(li)學性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)無(wu)明顯變化。（2）低(di)(di)溫性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)硅橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)玻璃(li)化溫度一(yi)般為-70~-50℃，特殊(shu)配方(fang)可達-100℃，表(biao)(biao)明其低(di)(di)溫性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)優(you)(you)異。這(zhe)對(dui)航(hang)空(kong)、宇航(hang)工(gong)業的(de)(de)(de)意(yi)義重大。（3）耐(nai)候性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)硅橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)中Si-O-Si鍵對(dui)氧(yang)、臭氧(yang)及紫外線(xian)等十(shi)分穩定(ding)，在不(bu)(bu)加任何添加劑的(de)(de)(de)情況下，就具(ju)有優(you)(you)良(liang)的(de)(de)(de)耐(nai)候性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)。（4）電氣(qi)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。硅橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)具(ju)有優(you)(you)異的(de)(de)(de)絕(jue)緣性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)，耐(nai)電暈性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)和(he)耐(nai)電弧性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)也(ye)非常(chang)好。（5）物(wu)理(li)機(ji)械性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。硅橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)常(chang)溫下的(de)(de)(de)物(wu)理(li)機(ji)械性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)比(bi)通(tong)用橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)差(cha)，但在150℃的(de)(de)(de)高(gao)溫和(he)-50℃的(de)(de)(de)低(di)(di)溫下，其物(wu)理(li)機(ji)械性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)優(you)(you)于通(tong)用橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)。（6）耐(nai)油及化學試劑性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)。普(pu)通(tong)硅橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)具(ju)有中等的(de)(de)(de)耐(nai)油、耐(nai)溶劑性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。（7）氣(qi)體(ti)透過性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。室溫下硅橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)對(dui)空(kong)氣(qi)、氮、氧(yang)、二氧(yang)化碳等氣(qi)體(ti)的(de)(de)(de)透氣(qi)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)比(bi)天然(ran)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)高(gao)出30-50倍。（8）生理(li)惰性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)。硅橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)無(wu)毒，無(wu)味，無(wu)嗅，與人體(ti)組(zu)織不(bu)(bu)粘連，具(ju)有抗凝血作(zuo)用，對(dui)肌體(ti)組(zu)織的(de)(de)(de)反應性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)非常(chang)少(shao)。特別適合作(zuo)為醫用材料。

硅橡膠的用量

據中國汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)工業(ye)協會統計，2012年(nian)(nian)，汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)產(chan)銷分(fen)別達到1927.18萬輛(liang)和1930.64萬輛(liang)，同比分(fen)別增長4.63%和4.33%，汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)工業(ye)硅(gui)橡膠(jiao)的(de)(de)用(yong)(yong)(yong)量約達2.0萬t。根據觀研天下(xia)的(de)(de)新研究，增加有機(ji)硅(gui)材料在(zai)汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)零部件方面的(de)(de)用(yong)(yong)(yong)量，可以大(da)幅度(du)提高(gao)汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)的(de)(de)安全性(xing)能，因(yin)此，汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)產(chan)量和單(dan)車(che)(che)用(yong)(yong)(yong)量水平(ping)的(de)(de)提高(gao)都將(jiang)(jiang)推動汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)工業(ye)對硅(gui)橡膠(jiao)需求(qiu)(qiu)的(de)(de)增加。國家(jia)鼓勵自(zi)主品牌(pai)的(de)(de)汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)發展，關鍵(jian)汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)零部件實現自(zi)主化，《2012年(nian)(nian)度(du)黨政機(ji)關公務用(yong)(yong)(yong)車(che)(che)選用(yong)(yong)(yong)車(che)(che)型目錄(lu)（征求(qiu)(qiu)意見稿）》為(wei)自(zi)主品牌(pai)擴大(da)在(zai)政府(fu)采購的(de)(de)市場份額，為(wei)改變目前國內(nei)政府(fu)采購以合(he)資品牌(pai)產(chan)品為(wei)主的(de)(de)局面提供(gong)(gong)了保障(zhang)。促(cu)進自(zi)主品牌(pai)發展，國產(chan)汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)業(ye)的(de)(de)繁榮將(jiang)(jiang)為(wei)汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)膠(jiao)的(de)(de)應(ying)用(yong)(yong)(yong)提供(gong)(gong)有力保障(zhang)。預測未來3年(nian)(nian)，我國室(shi)溫硫化硅(gui)橡膠(jiao)在(zai)汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)行業(ye)將(jiang)(jiang)以年(nian)(nian)均20%增長。

此外(wai)，硅橡(xiang)膠(jiao)(jiao)是重要的(de)(de)(de)非石油(you)(you)基(ji)(ji)(ji)合(he)(he)成(cheng)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)，約占(zhan)非石油(you)(you)基(ji)(ji)(ji)合(he)(he)成(cheng)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)消費量(liang)的(de)(de)(de)98%。但(dan)因為石油(you)(you)價格(ge)的(de)(de)(de)大(da)幅(fu)上漲(zhang)，同(tong)(tong)時我(wo)國(guo)在硅橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)關鍵原(yuan)(yuan)料有(you)(you)機(ji)硅單(dan)體(ti)(ti)的(de)(de)(de)生(sheng)產技(ji)術(shu)方(fang)面取得突(tu)破，有(you)(you)機(ji)硅單(dan)體(ti)(ti)的(de)(de)(de)生(sheng)產技(ji)術(shu)在2005年(nian)前被幾家(jia)跨國(guo)公司壟斷，但(dan)目前我(wo)國(guo)已發展(zhan)成(cheng)為全球有(you)(you)機(ji)硅單(dan)體(ti)(ti)第1大(da)國(guo)，這2個方(fang)面原(yuan)(yuan)因使(shi)硅橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)價格(ge)從2011年(nian)起(qi)開(kai)始低于石油(you)(you)基(ji)(ji)(ji)合(he)(he)成(cheng)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)，僅約為大(da)宗石油(you)(you)基(ji)(ji)(ji)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)80%～90%，成(cheng)為廉價的(de)(de)(de)合(he)(he)成(cheng)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)，并開(kai)始大(da)規模替代石油(you)(you)基(ji)(ji)(ji)合(he)(he)成(cheng)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)。這將極(ji)大(da)拓展(zhan)有(you)(you)機(ji)硅產業的(de)(de)(de)市場(chang)空(kong)間(jian)，同(tong)(tong)時將帶(dai)動(dong)硅油(you)(you)、硅烷(wan)偶聯劑和硅樹脂等其(qi)他有(you)(you)機(ji)硅產品的(de)(de)(de)消費。