硅橡膠是指主鏈由硅和氧(yang)原子交(jiao)替構成，硅原子上(shang)通(tong)常連有兩個有機基(ji)(ji)團的(de)(de)(de)橡(xiang)(xiang)膠。普通(tong)的(de)(de)(de)硅橡(xiang)(xiang)膠主要由含(han)甲基(ji)(ji)和少量乙烯基(ji)(ji)的(de)(de)(de)硅氧(yang)鏈節組成。苯基(ji)(ji)的(de)(de)(de)引(yin)入(ru)可(ke)提(ti)高(gao)硅橡(xiang)(xiang)膠的(de)(de)(de)耐(nai)高(gao)、低溫性(xing)能，三氟丙(bing)基(ji)(ji)及氰基(ji)(ji)的(de)(de)(de)引(yin)入(ru)則可(ke)提(ti)高(gao)硅橡(xiang)(xiang)膠的(de)(de)(de)耐(nai)溫及耐(nai)油性(xing)能。硅橡(xiang)(xiang)膠耐(nai)低溫性(xing)能良好，一般在-55℃下仍(reng)能工作。引(yin)入(ru)苯基(ji)(ji)后，可(ke)達-73℃。硅橡(xiang)(xiang)膠的(de)(de)(de)耐(nai)熱性(xing)能也很突出，在180℃下可(ke)長(chang)期(qi)工作，稍高(gao)于200℃也能承(cheng)受數周或(huo)更長(chang)時間仍(reng)有彈性(xing)，瞬時可(ke)耐(nai)300℃以上(shang)的(de)(de)(de)高(gao)溫。硅橡(xiang)(xiang)膠的(de)(de)(de)透氣(qi)性(xing)好，氧(yang)氣(qi)透過率在合(he)成聚(ju)合(he)物中是較高(gao)的(de)(de)(de)。此(ci)外，硅橡(xiang)(xiang)膠還具(ju)有生理(li)惰性(xing)、不會導致(zhi)凝(ning)血的(de)(de)(de)突出特性(xing)，因此(ci)在醫用領域(yu)應用廣泛。

主要品種

硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)分類的方法很多，通常按固化前的形態(tai)分為(wei)固體(ti)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)和(he)液體(ti)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)；按硫化溫(wen)(wen)度(du)分為(wei)室溫(wen)(wen)硫化硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)，高(gao)溫(wen)(wen)硫化硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)；按所(suo)用(yong)單(dan)體(ti)的不同，可分為(wei)甲基(ji)(ji)乙烯基(ji)(ji)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)，甲基(ji)(ji)苯基(ji)(ji)乙烯基(ji)(ji)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)、氟硅(gui)，腈硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)等(deng)；按性能和(he)用(yong)途的不同又可分為(wei)通用(yong)型(xing)、超耐低溫(wen)(wen)型(xing)、超耐高(gao)溫(wen)(wen)型(xing)、高(gao)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)膠早期是由美國以三氯(lv)化鐵(tie)為催化劑合(he)成的(de)。1945年(nian)，硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠產(chan)品問世。1948年(nian)，采用(yong)高比表面積的(de)氣相法白炭黑(hei)補強的(de)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠研(yan)制(zhi)成功(gong)，使(shi)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠的(de)性能躍(yue)升到(dao)實(shi)用(yong)階段，奠定了(le)現代硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠生產(chan)技術的(de)基(ji)(ji)礎。從(cong)二甲基(ji)(ji)二氯(lv)硅(gui)(gui)(gui)烷(wan)合(he)成開始生產(chan)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠的(de)國家有(you)美國。俄羅斯、德國、日(ri)本、韓國和中國等。中國硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠的(de)工業(ye)化研(yan)究(jiu)始于1957年(nian)，多家研(yan)究(jiu)所和企業(ye)陸續開發出各種(zhong)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠。到(dao)2003年(nian)底，中國硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠生產(chan)能力為135千噸(dun)，其中高溫膠100千噸(dun)。

高溫硫化硅橡膠

高(gao)溫硫(liu)(liu)化(hua)硅橡(xiang)膠(jiao)是(shi)指聚硅氧(yang)烷變成(cheng)(cheng)(cheng)彈(dan)性(xing)體的過(guo)程是(shi)經過(guo)高(gao)溫（110-170℃）硫(liu)(liu)化(hua)成(cheng)(cheng)(cheng)型的。它主要(yao)以高(gao)分子量的聚甲(jia)基乙烯基硅氧(yang)烷為(wei)生膠(jiao)，混入補強(qiang)填(tian)料(liao)、硫(liu)(liu)化(hua)劑(ji)等(deng)，在加(jia)(jia)熱加(jia)(jia)壓下硫(liu)(liu)化(hua)成(cheng)(cheng)(cheng)彈(dan)性(xing)體。硅橡(xiang)膠(jiao)的補強(qiang)主要(yao)是(shi)各(ge)種(zhong)類型的白(bai)炭黑，可使硫(liu)(liu)化(hua)膠(jiao)的強(qiang)度增加(jia)(jia)數十倍。有(you)時(shi)為(wei)了降低(di)成(cheng)(cheng)(cheng)本或改(gai)善(shan)膠(jiao)料(liao)性(xing)能(neng)及賦予(yu)硫(liu)(liu)化(hua)膠(jiao)各(ge)種(zhong)特殊的性(xing)能(neng)，也加(jia)(jia)入相(xiang)應的各(ge)種(zhong)添加(jia)(jia)劑(ji)。硫(liu)(liu)化(hua)劑(ji)是(shi)各(ge)種(zhong)有(you)機過(guo)氧(yang)化(hua)物或加(jia)(jia)成(cheng)(cheng)(cheng)反應催化(hua)劑(ji)。

加工成(cheng)型方法如圖(tu)所示。一次(ci)硫化(hua)的(de)目的(de)是進(jin)行(xing)高分子鏈的(de)交聯反(fan)應(ying)；二次(ci)硫化(hua)的(de)目的(de)是進(jin)行(xing)補充交聯、驅(qu)除硫化(hua)劑(ji)分解(jie)產物和(he)其他揮發性化(hua)合物以穩(wen)定(ding)硫化(hua)膠(jiao)的(de)各項(xiang)性能。常用的(de)設備有開放式(shi)煉(lian)膠(jiao)機、捏(nie)合機及真空(kong)密煉(lian)機。

主要性能

（1）高(gao)溫(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)。硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)顯著的(de)(de)(de)(de)(de)特征(zheng)是高(gao)溫(wen)(wen)穩(wen)定性(xing)(xing)(xing)(xing)，雖(sui)然常(chang)溫(wen)(wen)下(xia)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)(de)強度僅是天然橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)或某些合成(cheng)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)(de)一(yi)(yi)半，但在200℃以上的(de)(de)(de)(de)(de)高(gao)溫(wen)(wen)環境(jing)下(xia)，硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)仍(reng)能(neng)(neng)(neng)(neng)保持一(yi)(yi)定的(de)(de)(de)(de)(de)柔韌(ren)性(xing)(xing)(xing)(xing)、回(hui)彈性(xing)(xing)(xing)(xing)和(he)(he)表面(mian)硬度，且力(li)學性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)無(wu)明(ming)顯變化(hua)。（2）低溫(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)(de)玻璃(li)化(hua)溫(wen)(wen)度一(yi)(yi)般為-70~-50℃，特殊配方可達(da)-100℃，表明(ming)其低溫(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)優異(yi)。這對航(hang)空、宇(yu)航(hang)工業的(de)(de)(de)(de)(de)意義重大。（3）耐(nai)候性(xing)(xing)(xing)(xing)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)中(zhong)Si-O-Si鍵對氧、臭氧及(ji)紫外(wai)線(xian)等十分穩(wen)定，在不加(jia)任何添加(jia)劑的(de)(de)(de)(de)(de)情況下(xia)，就具(ju)有(you)優良的(de)(de)(de)(de)(de)耐(nai)候性(xing)(xing)(xing)(xing)。（4）電氣(qi)(qi)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)。硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)具(ju)有(you)優異(yi)的(de)(de)(de)(de)(de)絕(jue)緣性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)，耐(nai)電暈性(xing)(xing)(xing)(xing)和(he)(he)耐(nai)電弧性(xing)(xing)(xing)(xing)也(ye)非常(chang)好。（5）物理(li)機械(xie)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)。硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)常(chang)溫(wen)(wen)下(xia)的(de)(de)(de)(de)(de)物理(li)機械(xie)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)比(bi)通用橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)差，但在150℃的(de)(de)(de)(de)(de)高(gao)溫(wen)(wen)和(he)(he)-50℃的(de)(de)(de)(de)(de)低溫(wen)(wen)下(xia)，其物理(li)機械(xie)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)優于通用橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)。（6）耐(nai)油(you)(you)及(ji)化(hua)學試劑性(xing)(xing)(xing)(xing)。普(pu)通硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)具(ju)有(you)中(zhong)等的(de)(de)(de)(de)(de)耐(nai)油(you)(you)、耐(nai)溶劑性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)。（7）氣(qi)(qi)體(ti)透(tou)過(guo)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)。室溫(wen)(wen)下(xia)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)對空氣(qi)(qi)、氮(dan)、氧、二(er)氧化(hua)碳等氣(qi)(qi)體(ti)的(de)(de)(de)(de)(de)透(tou)氣(qi)(qi)性(xing)(xing)(xing)(xing)比(bi)天然橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)高(gao)出30-50倍。（8）生理(li)惰性(xing)(xing)(xing)(xing)。硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)無(wu)毒，無(wu)味，無(wu)嗅，與人體(ti)組(zu)織(zhi)不粘(zhan)連(lian)，具(ju)有(you)抗凝血(xue)作(zuo)用，對肌體(ti)組(zu)織(zhi)的(de)(de)(de)(de)(de)反應性(xing)(xing)(xing)(xing)非常(chang)少。特別(bie)適合作(zuo)為醫用材料。

硅橡膠的用量

據中國汽(qi)(qi)(qi)車(che)工(gong)業(ye)(ye)協會統計，2012年(nian)，汽(qi)(qi)(qi)車(che)產(chan)銷分(fen)別(bie)達到1927.18萬(wan)輛和(he)1930.64萬(wan)輛，同比分(fen)別(bie)增(zeng)長(chang)(chang)4.63%和(he)4.33%，汽(qi)(qi)(qi)車(che)工(gong)業(ye)(ye)硅橡膠(jiao)的(de)(de)用量(liang)(liang)約達2.0萬(wan)t。根(gen)據觀研(yan)天下的(de)(de)新研(yan)究(jiu)，增(zeng)加(jia)有機(ji)硅材料在汽(qi)(qi)(qi)車(che)零(ling)部(bu)件方(fang)面的(de)(de)用量(liang)(liang)，可以大幅度(du)提高汽(qi)(qi)(qi)車(che)的(de)(de)安全(quan)性能(neng)，因此(ci)，汽(qi)(qi)(qi)車(che)產(chan)量(liang)(liang)和(he)單車(che)用量(liang)(liang)水平的(de)(de)提高都(dou)將推動汽(qi)(qi)(qi)車(che)工(gong)業(ye)(ye)對硅橡膠(jiao)需求(qiu)的(de)(de)增(zeng)加(jia)。國家(jia)鼓勵自(zi)主(zhu)(zhu)(zhu)品(pin)牌的(de)(de)汽(qi)(qi)(qi)車(che)發展(zhan)，關鍵(jian)汽(qi)(qi)(qi)車(che)零(ling)部(bu)件實現自(zi)主(zhu)(zhu)(zhu)化，《2012年(nian)度(du)黨政(zheng)機(ji)關公務用車(che)選用車(che)型(xing)目(mu)錄（征求(qiu)意見稿）》為(wei)自(zi)主(zhu)(zhu)(zhu)品(pin)牌擴大在政(zheng)府采購的(de)(de)市場份(fen)額，為(wei)改(gai)變目(mu)前國內政(zheng)府采購以合資品(pin)牌產(chan)品(pin)為(wei)主(zhu)(zhu)(zhu)的(de)(de)局面提供了保(bao)(bao)障(zhang)。促進自(zi)主(zhu)(zhu)(zhu)品(pin)牌發展(zhan)，國產(chan)汽(qi)(qi)(qi)車(che)業(ye)(ye)的(de)(de)繁榮(rong)將為(wei)汽(qi)(qi)(qi)車(che)膠(jiao)的(de)(de)應用提供有力保(bao)(bao)障(zhang)。預測未來3年(nian)，我國室溫硫化硅橡膠(jiao)在汽(qi)(qi)(qi)車(che)行業(ye)(ye)將以年(nian)均20%增(zeng)長(chang)(chang)。

此外(wai)，硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)是重要的(de)非(fei)石(shi)油(you)(you)基(ji)合成橡(xiang)膠(jiao)，約占非(fei)石(shi)油(you)(you)基(ji)合成橡(xiang)膠(jiao)消(xiao)費量的(de)98%。但因為(wei)(wei)石(shi)油(you)(you)價格的(de)大幅上漲，同(tong)時(shi)我國(guo)在硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)的(de)關鍵原料(liao)有(you)機(ji)硅(gui)(gui)(gui)單(dan)(dan)體(ti)(ti)的(de)生產技術(shu)方面(mian)取得突(tu)破(po)，有(you)機(ji)硅(gui)(gui)(gui)單(dan)(dan)體(ti)(ti)的(de)生產技術(shu)在2005年前(qian)被幾家(jia)跨國(guo)公司壟斷，但目前(qian)我國(guo)已發展成為(wei)(wei)全(quan)球有(you)機(ji)硅(gui)(gui)(gui)單(dan)(dan)體(ti)(ti)第(di)1大國(guo)，這2個方面(mian)原因使硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)的(de)價格從2011年起開始低于石(shi)油(you)(you)基(ji)合成橡(xiang)膠(jiao)，僅約為(wei)(wei)大宗石(shi)油(you)(you)基(ji)橡(xiang)膠(jiao)的(de)80%～90%，成為(wei)(wei)廉價的(de)合成橡(xiang)膠(jiao)，并開始大規模替代石(shi)油(you)(you)基(ji)合成橡(xiang)膠(jiao)。這將(jiang)極大拓(tuo)展有(you)機(ji)硅(gui)(gui)(gui)產業(ye)的(de)市場空間，同(tong)時(shi)將(jiang)帶動硅(gui)(gui)(gui)油(you)(you)、硅(gui)(gui)(gui)烷偶(ou)聯劑和硅(gui)(gui)(gui)樹脂等其他有(you)機(ji)硅(gui)(gui)(gui)產品的(de)消(xiao)費。