硅橡膠是指主鏈由硅(gui)和(he)氧(yang)(yang)原(yuan)子交替(ti)構成(cheng)(cheng)，硅(gui)原(yuan)子上(shang)通常連有兩個有機(ji)基(ji)團的(de)(de)(de)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠。普(pu)通的(de)(de)(de)硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠主要由含甲基(ji)和(he)少量乙烯(xi)基(ji)的(de)(de)(de)硅(gui)氧(yang)(yang)鏈節組成(cheng)(cheng)。苯(ben)基(ji)的(de)(de)(de)引入(ru)可(ke)提(ti)高(gao)硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠的(de)(de)(de)耐(nai)高(gao)、低溫(wen)性能，三氟丙基(ji)及氰基(ji)的(de)(de)(de)引入(ru)則可(ke)提(ti)高(gao)硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠的(de)(de)(de)耐(nai)溫(wen)及耐(nai)油性能。硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠耐(nai)低溫(wen)性能良好(hao)，一般在(zai)(zai)-55℃下仍(reng)(reng)能工作(zuo)。引入(ru)苯(ben)基(ji)后(hou)，可(ke)達-73℃。硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠的(de)(de)(de)耐(nai)熱(re)性能也(ye)很突(tu)出，在(zai)(zai)180℃下可(ke)長(chang)期工作(zuo)，稍高(gao)于(yu)200℃也(ye)能承受數(shu)周或更長(chang)時間仍(reng)(reng)有彈性，瞬時可(ke)耐(nai)300℃以上(shang)的(de)(de)(de)高(gao)溫(wen)。硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠的(de)(de)(de)透氣性好(hao)，氧(yang)(yang)氣透過率在(zai)(zai)合(he)成(cheng)(cheng)聚合(he)物中是較高(gao)的(de)(de)(de)。此外，硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠還具有生理惰性、不會(hui)導致凝血(xue)的(de)(de)(de)突(tu)出特性，因此在(zai)(zai)醫(yi)用領(ling)域應用廣(guang)泛。

主要品種

硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)分類的方法很多，通(tong)常按固化前的形態分為(wei)(wei)固體(ti)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)和液體(ti)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)；按硫(liu)化溫度分為(wei)(wei)室溫硫(liu)化硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)，高溫硫(liu)化硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)；按所用(yong)(yong)(yong)單(dan)體(ti)的不(bu)同，可分為(wei)(wei)甲(jia)(jia)基乙烯基硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)，甲(jia)(jia)基苯基乙烯基硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)、氟(fu)硅(gui)(gui)，腈硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)等(deng)；按性能和用(yong)(yong)(yong)途的不(bu)同又可分為(wei)(wei)通(tong)用(yong)(yong)(yong)型(xing)、超(chao)耐(nai)(nai)低溫型(xing)、超(chao)耐(nai)(nai)高溫型(xing)、高強力(li)型(xing)、耐(nai)(nai)油型(xing)、醫用(yong)(yong)(yong)型(xing)等(deng)等(deng)。

發展史

硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)早期(qi)是由美國(guo)(guo)(guo)(guo)以三氯(lv)化(hua)鐵為催化(hua)劑(ji)合(he)成的(de)(de)。1945年(nian)，硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)產品問世(shi)。1948年(nian)，采用(yong)高比表面積的(de)(de)氣(qi)相法(fa)白炭黑補強(qiang)的(de)(de)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)研制成功，使硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)的(de)(de)性能躍升到(dao)實用(yong)階段，奠定了(le)現(xian)代硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)生產技術的(de)(de)基(ji)礎(chu)。從二(er)甲基(ji)二(er)氯(lv)硅(gui)烷合(he)成開(kai)始生產硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)的(de)(de)國(guo)(guo)(guo)(guo)家有美國(guo)(guo)(guo)(guo)。俄羅斯、德(de)國(guo)(guo)(guo)(guo)、日(ri)本(ben)、韓國(guo)(guo)(guo)(guo)和中國(guo)(guo)(guo)(guo)等。中國(guo)(guo)(guo)(guo)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)的(de)(de)工業(ye)化(hua)研究始于1957年(nian)，多家研究所(suo)和企業(ye)陸續(xu)開(kai)發(fa)出各種硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)。到(dao)2003年(nian)底，中國(guo)(guo)(guo)(guo)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)生產能力為135千噸(dun)，其中高溫膠(jiao)100千噸(dun)。

高溫硫化硅橡膠

高(gao)(gao)(gao)溫硫(liu)(liu)(liu)(liu)化(hua)硅(gui)橡膠(jiao)是指聚硅(gui)氧(yang)烷(wan)變(bian)成(cheng)彈(dan)性(xing)體(ti)的過(guo)程是經(jing)過(guo)高(gao)(gao)(gao)溫（110-170℃）硫(liu)(liu)(liu)(liu)化(hua)成(cheng)型(xing)的。它(ta)主(zhu)要以高(gao)(gao)(gao)分子(zi)量的聚甲基(ji)乙烯基(ji)硅(gui)氧(yang)烷(wan)為生膠(jiao)，混(hun)入補強(qiang)(qiang)填(tian)料、硫(liu)(liu)(liu)(liu)化(hua)劑(ji)等，在加(jia)熱(re)加(jia)壓下硫(liu)(liu)(liu)(liu)化(hua)成(cheng)彈(dan)性(xing)體(ti)。硅(gui)橡膠(jiao)的補強(qiang)(qiang)主(zhu)要是各(ge)種(zhong)類型(xing)的白炭(tan)黑，可使硫(liu)(liu)(liu)(liu)化(hua)膠(jiao)的強(qiang)(qiang)度增加(jia)數十倍。有時為了降低成(cheng)本或改善膠(jiao)料性(xing)能及賦予(yu)硫(liu)(liu)(liu)(liu)化(hua)膠(jiao)各(ge)種(zhong)特殊的性(xing)能，也加(jia)入相應的各(ge)種(zhong)添加(jia)劑(ji)。硫(liu)(liu)(liu)(liu)化(hua)劑(ji)是各(ge)種(zhong)有機過(guo)氧(yang)化(hua)物或加(jia)成(cheng)反應催化(hua)劑(ji)。

加工成(cheng)型方法如圖所示。一次硫化(hua)的(de)目的(de)是(shi)進(jin)行高分子鏈的(de)交(jiao)聯(lian)(lian)反應；二次硫化(hua)的(de)目的(de)是(shi)進(jin)行補充交(jiao)聯(lian)(lian)、驅除硫化(hua)劑分解(jie)產物和其(qi)他揮發(fa)性化(hua)合物以穩定硫化(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、捏合機及真空(kong)密(mi)煉機。

主要性能

（1）高溫(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)顯著的(de)(de)(de)(de)特(te)(te)征是高溫(wen)(wen)穩(wen)(wen)定性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)，雖然(ran)常(chang)(chang)溫(wen)(wen)下硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)(de)強度僅是天然(ran)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)或某些合成橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)(de)一半，但(dan)在200℃以上的(de)(de)(de)(de)高溫(wen)(wen)環境(jing)下，硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)仍(reng)能保持(chi)一定的(de)(de)(de)(de)柔韌性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)、回彈(dan)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)和(he)表面硬度，且力學(xue)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能無(wu)(wu)明顯變(bian)化(hua)。（2）低溫(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)(de)玻璃化(hua)溫(wen)(wen)度一般為(wei)-70~-50℃，特(te)(te)殊配方可達(da)-100℃，表明其(qi)低溫(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能優異(yi)。這(zhe)對航空(kong)(kong)、宇航工(gong)業的(de)(de)(de)(de)意義重大。（3）耐(nai)候(hou)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)中(zhong)Si-O-Si鍵對氧、臭氧及(ji)紫(zi)外線等十分(fen)穩(wen)(wen)定，在不加任何添加劑的(de)(de)(de)(de)情況下，就具(ju)有(you)(you)優良的(de)(de)(de)(de)耐(nai)候(hou)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)。（4）電氣(qi)(qi)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)具(ju)有(you)(you)優異(yi)的(de)(de)(de)(de)絕緣性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能，耐(nai)電暈性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)和(he)耐(nai)電弧性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)也非(fei)常(chang)(chang)好(hao)。（5）物理(li)機(ji)(ji)械性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)常(chang)(chang)溫(wen)(wen)下的(de)(de)(de)(de)物理(li)機(ji)(ji)械性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能比通(tong)用(yong)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)差，但(dan)在150℃的(de)(de)(de)(de)高溫(wen)(wen)和(he)-50℃的(de)(de)(de)(de)低溫(wen)(wen)下，其(qi)物理(li)機(ji)(ji)械性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能優于通(tong)用(yong)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)。（6）耐(nai)油(you)及(ji)化(hua)學(xue)試劑性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)。普(pu)通(tong)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)具(ju)有(you)(you)中(zhong)等的(de)(de)(de)(de)耐(nai)油(you)、耐(nai)溶劑性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能。（7）氣(qi)(qi)體透過性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能。室溫(wen)(wen)下硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)對空(kong)(kong)氣(qi)(qi)、氮、氧、二氧化(hua)碳等氣(qi)(qi)體的(de)(de)(de)(de)透氣(qi)(qi)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)比天然(ran)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)高出30-50倍(bei)。（8）生理(li)惰性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)無(wu)(wu)毒，無(wu)(wu)味，無(wu)(wu)嗅，與人體組織不粘連，具(ju)有(you)(you)抗凝血作(zuo)用(yong)，對肌體組織的(de)(de)(de)(de)反應性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)非(fei)常(chang)(chang)少。特(te)(te)別適(shi)合作(zuo)為(wei)醫用(yong)材料。

硅橡膠的用量

據(ju)中(zhong)國汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)工(gong)業協會統計(ji)，2012年，汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)產(chan)銷分(fen)別達(da)到1927.18萬(wan)輛(liang)和(he)1930.64萬(wan)輛(liang)，同比分(fen)別增長(chang)4.63%和(he)4.33%，汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)工(gong)業硅橡(xiang)膠的(de)用(yong)量(liang)約(yue)達(da)2.0萬(wan)t。根(gen)據(ju)觀研天下的(de)新研究，增加(jia)有(you)機硅材料(liao)在(zai)汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)零部(bu)(bu)件方面的(de)用(yong)量(liang)，可以大幅度(du)提高汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)的(de)安全性能，因(yin)此，汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)產(chan)量(liang)和(he)單(dan)車(che)(che)(che)用(yong)量(liang)水平的(de)提高都將推(tui)動汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)工(gong)業對(dui)硅橡(xiang)膠需求(qiu)的(de)增加(jia)。國家(jia)鼓勵自主(zhu)(zhu)品牌的(de)汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)發展，關(guan)鍵汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)零部(bu)(bu)件實現(xian)自主(zhu)(zhu)化，《2012年度(du)黨政機關(guan)公務用(yong)車(che)(che)(che)選(xuan)用(yong)車(che)(che)(che)型(xing)目(mu)錄（征(zheng)求(qiu)意見稿(gao)）》為(wei)自主(zhu)(zhu)品牌擴大在(zai)政府采(cai)購的(de)市場份額，為(wei)改變(bian)目(mu)前(qian)國內政府采(cai)購以合資品牌產(chan)品為(wei)主(zhu)(zhu)的(de)局面提供了(le)保障(zhang)。促進自主(zhu)(zhu)品牌發展，國產(chan)汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)業的(de)繁榮將為(wei)汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)膠的(de)應用(yong)提供有(you)力保障(zhang)。預測(ce)未來3年，我國室溫硫化硅橡(xiang)膠在(zai)汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)行業將以年均(jun)20%增長(chang)。

此(ci)外，硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)是重要的(de)(de)非(fei)(fei)石(shi)油(you)基合(he)成(cheng)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)，約占(zhan)非(fei)(fei)石(shi)油(you)基合(he)成(cheng)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)消費量的(de)(de)98%。但(dan)因為石(shi)油(you)價格的(de)(de)大幅上(shang)漲(zhang)，同(tong)時(shi)我(wo)國(guo)在(zai)(zai)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)關鍵(jian)原(yuan)料有(you)機(ji)硅(gui)單體的(de)(de)生產技(ji)術方(fang)面取得突破(po)，有(you)機(ji)硅(gui)單體的(de)(de)生產技(ji)術在(zai)(zai)2005年前被幾(ji)家跨(kua)國(guo)公司壟斷，但(dan)目(mu)前我(wo)國(guo)已發(fa)展成(cheng)為全球(qiu)有(you)機(ji)硅(gui)單體第1大國(guo)，這2個方(fang)面原(yuan)因使硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)價格從2011年起開始(shi)低于石(shi)油(you)基合(he)成(cheng)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)，僅約為大宗(zong)石(shi)油(you)基橡(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)80%～90%，成(cheng)為廉(lian)價的(de)(de)合(he)成(cheng)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)，并開始(shi)大規模替代石(shi)油(you)基合(he)成(cheng)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)。這將(jiang)極(ji)大拓(tuo)展有(you)機(ji)硅(gui)產業的(de)(de)市場空間，同(tong)時(shi)將(jiang)帶動(dong)硅(gui)油(you)、硅(gui)烷偶聯劑和硅(gui)樹脂等其(qi)他有(you)機(ji)硅(gui)產品的(de)(de)消費。