硅橡膠是指主鏈由(you)硅(gui)(gui)(gui)和氧(yang)原子交(jiao)替構成(cheng)，硅(gui)(gui)(gui)原子上通(tong)常連有兩個有機基(ji)(ji)(ji)團(tuan)的(de)(de)(de)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)。普通(tong)的(de)(de)(de)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)主要由(you)含甲基(ji)(ji)(ji)和少量乙烯(xi)基(ji)(ji)(ji)的(de)(de)(de)硅(gui)(gui)(gui)氧(yang)鏈節組成(cheng)。苯(ben)基(ji)(ji)(ji)的(de)(de)(de)引入(ru)可(ke)提(ti)高(gao)(gao)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)耐高(gao)(gao)、低溫(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)能(neng)，三氟(fu)丙基(ji)(ji)(ji)及氰基(ji)(ji)(ji)的(de)(de)(de)引入(ru)則可(ke)提(ti)高(gao)(gao)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)耐溫(wen)(wen)及耐油性(xing)(xing)(xing)能(neng)。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)耐低溫(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)能(neng)良好，一(yi)般在-55℃下(xia)仍(reng)能(neng)工作。引入(ru)苯(ben)基(ji)(ji)(ji)后(hou)，可(ke)達(da)-73℃。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)耐熱性(xing)(xing)(xing)能(neng)也很突出，在180℃下(xia)可(ke)長期工作，稍高(gao)(gao)于200℃也能(neng)承受(shou)數周或更長時(shi)間仍(reng)有彈(dan)性(xing)(xing)(xing)，瞬時(shi)可(ke)耐300℃以上的(de)(de)(de)高(gao)(gao)溫(wen)(wen)。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)透氣(qi)性(xing)(xing)(xing)好，氧(yang)氣(qi)透過率在合成(cheng)聚合物中是較高(gao)(gao)的(de)(de)(de)。此外，硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)還具(ju)有生理惰性(xing)(xing)(xing)、不會導致凝血的(de)(de)(de)突出特性(xing)(xing)(xing)，因此在醫用領域(yu)應用廣泛。

主要品種

硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)分(fen)類的(de)方法很(hen)多，通常按(an)固化(hua)前的(de)形態(tai)分(fen)為(wei)固體硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)和液體硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)；按(an)硫化(hua)溫度(du)分(fen)為(wei)室溫硫化(hua)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)，高(gao)溫硫化(hua)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)；按(an)所用(yong)單體的(de)不同，可分(fen)為(wei)甲基乙(yi)烯基硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)，甲基苯基乙(yi)烯基硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)、氟(fu)硅(gui)(gui)(gui)，腈硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)等；按(an)性能和用(yong)途(tu)的(de)不同又可分(fen)為(wei)通用(yong)型(xing)、超(chao)耐(nai)(nai)低溫型(xing)、超(chao)耐(nai)(nai)高(gao)溫型(xing)、高(gao)強力型(xing)、耐(nai)(nai)油型(xing)、醫用(yong)型(xing)等等。

發展史

硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)早期是由美國(guo)(guo)以三氯化鐵(tie)為催化劑合(he)成的(de)(de)(de)。1945年，硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)產(chan)品(pin)問世。1948年，采用高比表面積的(de)(de)(de)氣相法白炭黑補(bu)強的(de)(de)(de)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)研制(zhi)成功，使硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)性能躍升到實用階段，奠(dian)定了(le)現(xian)代硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)生產(chan)技術的(de)(de)(de)基(ji)礎。從二甲基(ji)二氯硅(gui)(gui)烷合(he)成開(kai)始(shi)生產(chan)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)國(guo)(guo)家有美國(guo)(guo)。俄羅斯、德(de)國(guo)(guo)、日本、韓國(guo)(guo)和中(zhong)(zhong)國(guo)(guo)等。中(zhong)(zhong)國(guo)(guo)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)工業化研究(jiu)始(shi)于1957年，多家研究(jiu)所和企(qi)業陸續開(kai)發出各(ge)種硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)。到2003年底，中(zhong)(zhong)國(guo)(guo)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)生產(chan)能力為135千(qian)噸(dun)，其中(zhong)(zhong)高溫膠(jiao)(jiao)(jiao)100千(qian)噸(dun)。

高溫硫化硅橡膠

高溫硫(liu)化(hua)(hua)硅(gui)(gui)橡膠是(shi)指聚硅(gui)(gui)氧(yang)烷(wan)變成彈性(xing)體的(de)過(guo)程(cheng)是(shi)經(jing)過(guo)高溫（110-170℃）硫(liu)化(hua)(hua)成型(xing)的(de)。它主要(yao)以高分子量(liang)的(de)聚甲基乙烯基硅(gui)(gui)氧(yang)烷(wan)為生膠，混入補強(qiang)填料、硫(liu)化(hua)(hua)劑(ji)(ji)(ji)等(deng)，在加(jia)熱加(jia)壓下硫(liu)化(hua)(hua)成彈性(xing)體。硅(gui)(gui)橡膠的(de)補強(qiang)主要(yao)是(shi)各(ge)種(zhong)類型(xing)的(de)白炭(tan)黑，可使硫(liu)化(hua)(hua)膠的(de)強(qiang)度增加(jia)數十倍。有時為了降低(di)成本或(huo)(huo)改善膠料性(xing)能及賦(fu)予硫(liu)化(hua)(hua)膠各(ge)種(zhong)特殊(shu)的(de)性(xing)能，也加(jia)入相(xiang)應的(de)各(ge)種(zhong)添加(jia)劑(ji)(ji)(ji)。硫(liu)化(hua)(hua)劑(ji)(ji)(ji)是(shi)各(ge)種(zhong)有機過(guo)氧(yang)化(hua)(hua)物或(huo)(huo)加(jia)成反應催(cui)化(hua)(hua)劑(ji)(ji)(ji)。

加工(gong)成型方(fang)法如圖所(suo)示。一次硫(liu)化(hua)的(de)目的(de)是進行高(gao)分(fen)子鏈的(de)交聯(lian)反應；二(er)次硫(liu)化(hua)的(de)目的(de)是進行補充交聯(lian)、驅除硫(liu)化(hua)劑(ji)分(fen)解產物(wu)和其(qi)他(ta)揮(hui)發性化(hua)合(he)物(wu)以穩定硫(liu)化(hua)膠(jiao)的(de)各項性能。常(chang)用(yong)的(de)設備有開放式煉膠(jiao)機(ji)、捏合(he)機(ji)及真空(kong)密煉機(ji)。

主要性能

（1）高(gao)(gao)(gao)溫(wen)(wen)(wen)性(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)顯著(zhu)的(de)(de)特征是(shi)高(gao)(gao)(gao)溫(wen)(wen)(wen)穩定(ding)性(xing)(xing)，雖(sui)然(ran)常(chang)溫(wen)(wen)(wen)下(xia)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)強度(du)僅是(shi)天然(ran)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)或(huo)某些(xie)合成橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)一(yi)半，但在(zai)200℃以上(shang)的(de)(de)高(gao)(gao)(gao)溫(wen)(wen)(wen)環境下(xia)，硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)仍能(neng)(neng)(neng)保持一(yi)定(ding)的(de)(de)柔韌性(xing)(xing)、回彈(dan)性(xing)(xing)和表(biao)面硬度(du)，且力學(xue)性(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)無(wu)(wu)明(ming)顯變化。（2）低溫(wen)(wen)(wen)性(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)玻璃(li)化溫(wen)(wen)(wen)度(du)一(yi)般(ban)為-70~-50℃，特殊(shu)配方可達-100℃，表(biao)明(ming)其(qi)低溫(wen)(wen)(wen)性(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)優異(yi)。這對(dui)航空(kong)、宇(yu)航工業的(de)(de)意義重大。（3）耐(nai)候性(xing)(xing)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)中(zhong)Si-O-Si鍵對(dui)氧(yang)、臭(chou)氧(yang)及(ji)紫外(wai)線等(deng)十分(fen)穩定(ding)，在(zai)不加任何(he)添加劑的(de)(de)情況下(xia)，就具(ju)有優良的(de)(de)耐(nai)候性(xing)(xing)。（4）電(dian)氣(qi)(qi)性(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)具(ju)有優異(yi)的(de)(de)絕緣性(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)，耐(nai)電(dian)暈性(xing)(xing)和耐(nai)電(dian)弧性(xing)(xing)也非(fei)常(chang)好。（5）物理(li)(li)機械性(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)常(chang)溫(wen)(wen)(wen)下(xia)的(de)(de)物理(li)(li)機械性(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)比通(tong)(tong)用(yong)(yong)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)差(cha)，但在(zai)150℃的(de)(de)高(gao)(gao)(gao)溫(wen)(wen)(wen)和-50℃的(de)(de)低溫(wen)(wen)(wen)下(xia)，其(qi)物理(li)(li)機械性(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)優于通(tong)(tong)用(yong)(yong)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)。（6）耐(nai)油及(ji)化學(xue)試(shi)劑性(xing)(xing)。普通(tong)(tong)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)具(ju)有中(zhong)等(deng)的(de)(de)耐(nai)油、耐(nai)溶劑性(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。（7）氣(qi)(qi)體透(tou)過性(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。室溫(wen)(wen)(wen)下(xia)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)對(dui)空(kong)氣(qi)(qi)、氮、氧(yang)、二氧(yang)化碳等(deng)氣(qi)(qi)體的(de)(de)透(tou)氣(qi)(qi)性(xing)(xing)比天然(ran)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)高(gao)(gao)(gao)出30-50倍。（8）生理(li)(li)惰性(xing)(xing)。硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)無(wu)(wu)毒(du)，無(wu)(wu)味，無(wu)(wu)嗅，與人(ren)體組織不粘連，具(ju)有抗凝血作用(yong)(yong)，對(dui)肌體組織的(de)(de)反(fan)應性(xing)(xing)非(fei)常(chang)少(shao)。特別適合作為醫(yi)用(yong)(yong)材(cai)料(liao)。

硅橡膠的用量

據中(zhong)國(guo)(guo)汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)工(gong)業(ye)協會統計，2012年(nian)，汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)產銷(xiao)分(fen)別達到1927.18萬輛(liang)和(he)1930.64萬輛(liang)，同比分(fen)別增(zeng)(zeng)長(chang)4.63%和(he)4.33%，汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)工(gong)業(ye)硅橡膠(jiao)的(de)(de)(de)(de)用量約達2.0萬t。根據觀研天下的(de)(de)(de)(de)新研究，增(zeng)(zeng)加有(you)機(ji)硅材料在(zai)汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)零(ling)部(bu)件(jian)方面(mian)的(de)(de)(de)(de)用量，可以大幅(fu)度(du)提高汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)的(de)(de)(de)(de)安全性能，因此(ci)，汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)產量和(he)單車(che)(che)(che)用量水(shui)平(ping)的(de)(de)(de)(de)提高都將推(tui)動汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)工(gong)業(ye)對硅橡膠(jiao)需求(qiu)(qiu)的(de)(de)(de)(de)增(zeng)(zeng)加。國(guo)(guo)家(jia)鼓勵自(zi)主(zhu)品(pin)牌的(de)(de)(de)(de)汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)發(fa)展(zhan)，關鍵汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)零(ling)部(bu)件(jian)實現自(zi)主(zhu)化(hua)，《2012年(nian)度(du)黨(dang)政(zheng)機(ji)關公務用車(che)(che)(che)選(xuan)用車(che)(che)(che)型目錄（征求(qiu)(qiu)意見稿）》為自(zi)主(zhu)品(pin)牌擴大在(zai)政(zheng)府(fu)采購的(de)(de)(de)(de)市場(chang)份(fen)額(e)，為改(gai)變目前國(guo)(guo)內政(zheng)府(fu)采購以合資品(pin)牌產品(pin)為主(zhu)的(de)(de)(de)(de)局面(mian)提供(gong)了保(bao)障。促進(jin)自(zi)主(zhu)品(pin)牌發(fa)展(zhan)，國(guo)(guo)產汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)業(ye)的(de)(de)(de)(de)繁(fan)榮將為汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)膠(jiao)的(de)(de)(de)(de)應(ying)用提供(gong)有(you)力保(bao)障。預測未來3年(nian)，我(wo)國(guo)(guo)室溫硫化(hua)硅橡膠(jiao)在(zai)汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)行業(ye)將以年(nian)均(jun)20%增(zeng)(zeng)長(chang)。

此外，硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)是重要(yao)的(de)(de)非石油(you)(you)基(ji)(ji)合成橡(xiang)膠(jiao)(jiao)，約占非石油(you)(you)基(ji)(ji)合成橡(xiang)膠(jiao)(jiao)消費量的(de)(de)98%。但因(yin)為石油(you)(you)價格(ge)的(de)(de)大(da)幅上(shang)漲，同時我(wo)國在硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)關鍵(jian)原料有機硅(gui)(gui)(gui)單體的(de)(de)生產(chan)技(ji)術方面(mian)取得突破，有機硅(gui)(gui)(gui)單體的(de)(de)生產(chan)技(ji)術在2005年前被幾(ji)家(jia)跨國公(gong)司壟(long)斷，但目前我(wo)國已發展成為全(quan)球有機硅(gui)(gui)(gui)單體第(di)1大(da)國，這2個方面(mian)原因(yin)使(shi)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)價格(ge)從2011年起開(kai)始低(di)于(yu)石油(you)(you)基(ji)(ji)合成橡(xiang)膠(jiao)(jiao)，僅(jin)約為大(da)宗石油(you)(you)基(ji)(ji)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)80%～90%，成為廉價的(de)(de)合成橡(xiang)膠(jiao)(jiao)，并開(kai)始大(da)規模替代石油(you)(you)基(ji)(ji)合成橡(xiang)膠(jiao)(jiao)。這將極(ji)大(da)拓展有機硅(gui)(gui)(gui)產(chan)業(ye)的(de)(de)市(shi)場(chang)空間，同時將帶動硅(gui)(gui)(gui)油(you)(you)、硅(gui)(gui)(gui)烷(wan)偶聯劑和硅(gui)(gui)(gui)樹脂等其他有機硅(gui)(gui)(gui)產(chan)品(pin)的(de)(de)消費。