硅橡膠是指(zhi)主鏈(lian)由硅(gui)(gui)和(he)氧原(yuan)子交(jiao)替構成(cheng)，硅(gui)(gui)原(yuan)子上通常連有兩個有機基團的(de)(de)(de)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)。普通的(de)(de)(de)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)主要由含甲基和(he)少量乙烯基的(de)(de)(de)硅(gui)(gui)氧鏈(lian)節組成(cheng)。苯基的(de)(de)(de)引(yin)(yin)(yin)入可(ke)提高硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)耐(nai)(nai)高、低(di)溫(wen)性(xing)能(neng)(neng)，三氟丙(bing)基及氰基的(de)(de)(de)引(yin)(yin)(yin)入則可(ke)提高硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)耐(nai)(nai)溫(wen)及耐(nai)(nai)油性(xing)能(neng)(neng)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)耐(nai)(nai)低(di)溫(wen)性(xing)能(neng)(neng)良好(hao)，一般(ban)在(zai)-55℃下仍能(neng)(neng)工(gong)作(zuo)。引(yin)(yin)(yin)入苯基后，可(ke)達-73℃。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)耐(nai)(nai)熱性(xing)能(neng)(neng)也(ye)很突(tu)出(chu)，在(zai)180℃下可(ke)長期工(gong)作(zuo)，稍高于200℃也(ye)能(neng)(neng)承受數周或更長時(shi)間(jian)仍有彈性(xing)，瞬時(shi)可(ke)耐(nai)(nai)300℃以上的(de)(de)(de)高溫(wen)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)透氣性(xing)好(hao)，氧氣透過率在(zai)合成(cheng)聚合物(wu)中是較(jiao)高的(de)(de)(de)。此外，硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)還具有生理惰性(xing)、不會(hui)導致凝血的(de)(de)(de)突(tu)出(chu)特(te)性(xing)，因(yin)此在(zai)醫用領域應用廣泛。

主要品種

硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠分(fen)類的方法很(hen)多，通常(chang)按(an)固(gu)化(hua)(hua)前的形態分(fen)為(wei)固(gu)體硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠和液體硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠；按(an)硫化(hua)(hua)溫(wen)(wen)度分(fen)為(wei)室溫(wen)(wen)硫化(hua)(hua)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠，高溫(wen)(wen)硫化(hua)(hua)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠；按(an)所用(yong)單(dan)體的不(bu)同(tong)，可(ke)分(fen)為(wei)甲(jia)基(ji)(ji)乙烯基(ji)(ji)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠，甲(jia)基(ji)(ji)苯基(ji)(ji)乙烯基(ji)(ji)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠、氟硅(gui)，腈硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠等(deng)；按(an)性能和用(yong)途的不(bu)同(tong)又可(ke)分(fen)為(wei)通用(yong)型(xing)、超(chao)耐低溫(wen)(wen)型(xing)、超(chao)耐高溫(wen)(wen)型(xing)、高強力型(xing)、耐油型(xing)、醫用(yong)型(xing)等(deng)等(deng)。

發展史

硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)早期是由美國(guo)以三(san)氯(lv)化鐵為催化劑(ji)合成的(de)(de)(de)(de)。1945年，硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)產品問世。1948年，采用(yong)高(gao)比表面積的(de)(de)(de)(de)氣(qi)相法白炭黑(hei)補強的(de)(de)(de)(de)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)研制成功，使硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)性能(neng)躍升到(dao)實用(yong)階段，奠(dian)定了現代硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)生產技術的(de)(de)(de)(de)基(ji)礎。從二甲基(ji)二氯(lv)硅(gui)(gui)(gui)烷合成開(kai)(kai)始(shi)生產硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)國(guo)家有美國(guo)。俄(e)羅(luo)斯、德(de)國(guo)、日本、韓國(guo)和(he)中國(guo)等(deng)。中國(guo)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)工業化研究始(shi)于1957年，多家研究所和(he)企(qi)業陸續開(kai)(kai)發出各種硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)。到(dao)2003年底，中國(guo)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)生產能(neng)力為135千噸，其中高(gao)溫膠(jiao)(jiao)100千噸。

高溫硫化硅橡膠

高(gao)溫(wen)硫(liu)化(hua)(hua)(hua)硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)是指聚硅(gui)氧(yang)烷變成(cheng)彈(dan)性(xing)體的(de)過(guo)程是經過(guo)高(gao)溫(wen)（110-170℃）硫(liu)化(hua)(hua)(hua)成(cheng)型的(de)。它主要以高(gao)分(fen)子量(liang)的(de)聚甲基乙烯基硅(gui)氧(yang)烷為生膠(jiao)(jiao)，混(hun)入補(bu)強(qiang)(qiang)填料、硫(liu)化(hua)(hua)(hua)劑(ji)等，在(zai)加(jia)(jia)熱加(jia)(jia)壓下(xia)硫(liu)化(hua)(hua)(hua)成(cheng)彈(dan)性(xing)體。硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)的(de)補(bu)強(qiang)(qiang)主要是各種類型的(de)白炭(tan)黑，可(ke)使硫(liu)化(hua)(hua)(hua)膠(jiao)(jiao)的(de)強(qiang)(qiang)度增(zeng)加(jia)(jia)數十倍。有(you)時為了降低成(cheng)本或改善膠(jiao)(jiao)料性(xing)能及賦予硫(liu)化(hua)(hua)(hua)膠(jiao)(jiao)各種特殊的(de)性(xing)能，也加(jia)(jia)入相應(ying)的(de)各種添加(jia)(jia)劑(ji)。硫(liu)化(hua)(hua)(hua)劑(ji)是各種有(you)機過(guo)氧(yang)化(hua)(hua)(hua)物或加(jia)(jia)成(cheng)反應(ying)催化(hua)(hua)(hua)劑(ji)。

加工成型方法如圖所示。一次(ci)硫化的(de)目的(de)是進行(xing)高分子鏈(lian)的(de)交聯反(fan)應；二(er)次(ci)硫化的(de)目的(de)是進行(xing)補充交聯、驅除硫化劑分解(jie)產(chan)物和(he)其他揮發(fa)性化合(he)物以穩定(ding)硫化膠的(de)各項性能(neng)。常用的(de)設備有開(kai)放式煉膠機(ji)(ji)、捏合(he)機(ji)(ji)及真(zhen)空(kong)密煉機(ji)(ji)。

主要性能

（1）高(gao)溫(wen)(wen)(wen)(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。硅(gui)(gui)橡(xiang)膠顯著的(de)(de)(de)(de)特(te)征是(shi)高(gao)溫(wen)(wen)(wen)(wen)(wen)穩(wen)定(ding)性(xing)(xing)(xing)(xing)，雖(sui)然(ran)常(chang)(chang)溫(wen)(wen)(wen)(wen)(wen)下(xia)(xia)(xia)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠的(de)(de)(de)(de)強度僅是(shi)天(tian)然(ran)橡(xiang)膠或某(mou)些合成橡(xiang)膠的(de)(de)(de)(de)一(yi)半，但在(zai)200℃以上的(de)(de)(de)(de)高(gao)溫(wen)(wen)(wen)(wen)(wen)環境(jing)下(xia)(xia)(xia)，硅(gui)(gui)橡(xiang)膠仍能(neng)(neng)(neng)保持(chi)一(yi)定(ding)的(de)(de)(de)(de)柔韌性(xing)(xing)(xing)(xing)、回彈性(xing)(xing)(xing)(xing)和(he)表面硬度，且力學性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)無(wu)(wu)明(ming)顯變化(hua)。（2）低(di)溫(wen)(wen)(wen)(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠的(de)(de)(de)(de)玻璃化(hua)溫(wen)(wen)(wen)(wen)(wen)度一(yi)般(ban)為(wei)-70~-50℃，特(te)殊(shu)配方可(ke)達-100℃，表明(ming)其(qi)低(di)溫(wen)(wen)(wen)(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)優(you)異。這對航空、宇航工業的(de)(de)(de)(de)意義重大。（3）耐(nai)(nai)候(hou)性(xing)(xing)(xing)(xing)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠中Si-O-Si鍵對氧、臭氧及紫外(wai)線等(deng)十分穩(wen)定(ding)，在(zai)不加任何添加劑(ji)的(de)(de)(de)(de)情況下(xia)(xia)(xia)，就具(ju)有(you)優(you)良的(de)(de)(de)(de)耐(nai)(nai)候(hou)性(xing)(xing)(xing)(xing)。（4）電氣性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。硅(gui)(gui)橡(xiang)膠具(ju)有(you)優(you)異的(de)(de)(de)(de)絕(jue)緣性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)，耐(nai)(nai)電暈性(xing)(xing)(xing)(xing)和(he)耐(nai)(nai)電弧(hu)性(xing)(xing)(xing)(xing)也非常(chang)(chang)好。（5）物理(li)機(ji)(ji)械性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。硅(gui)(gui)橡(xiang)膠常(chang)(chang)溫(wen)(wen)(wen)(wen)(wen)下(xia)(xia)(xia)的(de)(de)(de)(de)物理(li)機(ji)(ji)械性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)比(bi)通用(yong)橡(xiang)膠差，但在(zai)150℃的(de)(de)(de)(de)高(gao)溫(wen)(wen)(wen)(wen)(wen)和(he)-50℃的(de)(de)(de)(de)低(di)溫(wen)(wen)(wen)(wen)(wen)下(xia)(xia)(xia)，其(qi)物理(li)機(ji)(ji)械性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)優(you)于通用(yong)橡(xiang)膠。（6）耐(nai)(nai)油(you)(you)及化(hua)學試(shi)劑(ji)性(xing)(xing)(xing)(xing)。普通硅(gui)(gui)橡(xiang)膠具(ju)有(you)中等(deng)的(de)(de)(de)(de)耐(nai)(nai)油(you)(you)、耐(nai)(nai)溶劑(ji)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。（7）氣體透過性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。室溫(wen)(wen)(wen)(wen)(wen)下(xia)(xia)(xia)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠對空氣、氮、氧、二氧化(hua)碳等(deng)氣體的(de)(de)(de)(de)透氣性(xing)(xing)(xing)(xing)比(bi)天(tian)然(ran)橡(xiang)膠高(gao)出30-50倍。（8）生理(li)惰性(xing)(xing)(xing)(xing)。硅(gui)(gui)橡(xiang)膠無(wu)(wu)毒，無(wu)(wu)味，無(wu)(wu)嗅，與(yu)人體組織(zhi)不粘(zhan)連，具(ju)有(you)抗凝血作用(yong)，對肌體組織(zhi)的(de)(de)(de)(de)反應性(xing)(xing)(xing)(xing)非常(chang)(chang)少。特(te)別適合作為(wei)醫用(yong)材料。

硅橡膠的用量

據中(zhong)國(guo)汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)工(gong)業(ye)(ye)協會統計，2012年(nian)，汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)產銷分(fen)別達到1927.18萬輛和(he)1930.64萬輛，同(tong)比分(fen)別增(zeng)(zeng)長4.63%和(he)4.33%，汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)工(gong)業(ye)(ye)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠的(de)用(yong)(yong)量(liang)(liang)(liang)約達2.0萬t。根據觀研天下(xia)的(de)新研究(jiu)，增(zeng)(zeng)加(jia)有機(ji)硅(gui)(gui)材(cai)料在汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)零部件方面(mian)的(de)用(yong)(yong)量(liang)(liang)(liang)，可以(yi)大幅度提(ti)高汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)的(de)安全性能，因此，汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)產量(liang)(liang)(liang)和(he)單車(che)(che)(che)(che)用(yong)(yong)量(liang)(liang)(liang)水(shui)平(ping)的(de)提(ti)高都將推動汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)工(gong)業(ye)(ye)對硅(gui)(gui)橡(xiang)膠需求(qiu)的(de)增(zeng)(zeng)加(jia)。國(guo)家鼓勵自主(zhu)品(pin)牌的(de)汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)發(fa)展，關鍵汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)零部件實現自主(zhu)化(hua)，《2012年(nian)度黨(dang)政(zheng)機(ji)關公務用(yong)(yong)車(che)(che)(che)(che)選用(yong)(yong)車(che)(che)(che)(che)型目錄（征求(qiu)意見稿）》為(wei)自主(zhu)品(pin)牌擴大在政(zheng)府采(cai)購(gou)的(de)市場份額，為(wei)改變目前(qian)國(guo)內政(zheng)府采(cai)購(gou)以(yi)合資品(pin)牌產品(pin)為(wei)主(zhu)的(de)局面(mian)提(ti)供了保障。促進(jin)自主(zhu)品(pin)牌發(fa)展，國(guo)產汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)業(ye)(ye)的(de)繁榮將為(wei)汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)膠的(de)應用(yong)(yong)提(ti)供有力(li)保障。預(yu)測未來3年(nian)，我國(guo)室(shi)溫硫(liu)化(hua)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠在汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)行業(ye)(ye)將以(yi)年(nian)均20%增(zeng)(zeng)長。

此外，硅橡(xiang)(xiang)(xiang)膠是重要的非(fei)石(shi)油(you)基合成(cheng)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠，約占非(fei)石(shi)油(you)基合成(cheng)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠消(xiao)(xiao)費量的98%。但因為石(shi)油(you)價(jia)格的大(da)(da)幅上漲，同時我國(guo)在硅橡(xiang)(xiang)(xiang)膠的關(guan)鍵原(yuan)料有(you)(you)機(ji)硅單體的生產技(ji)術(shu)方(fang)面取得突破，有(you)(you)機(ji)硅單體的生產技(ji)術(shu)在2005年前被幾(ji)家(jia)跨國(guo)公司壟斷，但目前我國(guo)已發展(zhan)成(cheng)為全(quan)球有(you)(you)機(ji)硅單體第1大(da)(da)國(guo)，這(zhe)2個方(fang)面原(yuan)因使硅橡(xiang)(xiang)(xiang)膠的價(jia)格從(cong)2011年起開(kai)始(shi)低于石(shi)油(you)基合成(cheng)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠，僅約為大(da)(da)宗石(shi)油(you)基橡(xiang)(xiang)(xiang)膠的80%～90%，成(cheng)為廉價(jia)的合成(cheng)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠，并開(kai)始(shi)大(da)(da)規(gui)模替代石(shi)油(you)基合成(cheng)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠。這(zhe)將(jiang)極大(da)(da)拓展(zhan)有(you)(you)機(ji)硅產業(ye)的市(shi)場空間，同時將(jiang)帶動硅油(you)、硅烷偶聯(lian)劑(ji)和(he)硅樹脂等其他有(you)(you)機(ji)硅產品的消(xiao)(xiao)費。