硅橡膠是指主鏈(lian)由硅和氧原子交替構成(cheng)，硅原子上(shang)通常(chang)連(lian)有兩(liang)個(ge)有機基(ji)(ji)團的(de)(de)(de)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)。普(pu)通的(de)(de)(de)硅橡(xiang)膠(jiao)(jiao)主要由含甲基(ji)(ji)和少量(liang)乙(yi)烯(xi)基(ji)(ji)的(de)(de)(de)硅氧鏈(lian)節(jie)組成(cheng)。苯(ben)基(ji)(ji)的(de)(de)(de)引(yin)入可(ke)提(ti)高(gao)(gao)硅橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)耐(nai)(nai)高(gao)(gao)、低(di)溫性能(neng)，三(san)氟丙基(ji)(ji)及氰基(ji)(ji)的(de)(de)(de)引(yin)入則可(ke)提(ti)高(gao)(gao)硅橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)耐(nai)(nai)溫及耐(nai)(nai)油性能(neng)。硅橡(xiang)膠(jiao)(jiao)耐(nai)(nai)低(di)溫性能(neng)良(liang)好，一般(ban)在(zai)(zai)-55℃下仍能(neng)工作。引(yin)入苯(ben)基(ji)(ji)后，可(ke)達-73℃。硅橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)耐(nai)(nai)熱性能(neng)也(ye)很突出(chu)，在(zai)(zai)180℃下可(ke)長(chang)期(qi)工作，稍(shao)高(gao)(gao)于200℃也(ye)能(neng)承受數周或(huo)更長(chang)時(shi)間仍有彈性，瞬時(shi)可(ke)耐(nai)(nai)300℃以上(shang)的(de)(de)(de)高(gao)(gao)溫。硅橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)透氣(qi)性好，氧氣(qi)透過率在(zai)(zai)合(he)成(cheng)聚合(he)物(wu)中(zhong)是較高(gao)(gao)的(de)(de)(de)。此(ci)外，硅橡(xiang)膠(jiao)(jiao)還具有生(sheng)理惰(duo)性、不會導致凝血的(de)(de)(de)突出(chu)特(te)性，因此(ci)在(zai)(zai)醫用領(ling)域應用廣泛。

主要品種

硅(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)分類(lei)的方法(fa)很(hen)多，通常按固(gu)化前的形態分為(wei)固(gu)體(ti)硅(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)和(he)液體(ti)硅(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)；按硫(liu)化溫度分為(wei)室溫硫(liu)化硅(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)，高(gao)溫硫(liu)化硅(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)；按所用單(dan)體(ti)的不同，可分為(wei)甲(jia)基(ji)乙(yi)烯基(ji)硅(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)，甲(jia)基(ji)苯(ben)基(ji)乙(yi)烯基(ji)硅(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)、氟硅(gui)(gui)(gui)，腈硅(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)等；按性能(neng)和(he)用途的不同又可分為(wei)通用型(xing)、超耐低溫型(xing)、超耐高(gao)溫型(xing)、高(gao)強力型(xing)、耐油型(xing)、醫用型(xing)等等。

發展史

硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)早期(qi)是(shi)由美(mei)國(guo)以三氯化(hua)鐵為(wei)催化(hua)劑合成(cheng)的。1945年(nian)，硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)產品問(wen)世。1948年(nian)，采用高比(bi)表面積的氣相(xiang)法白(bai)炭黑(hei)補(bu)強的硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)研制成(cheng)功，使硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的性能躍升(sheng)到實用階段，奠(dian)定(ding)了現代硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)生產技術的基礎(chu)。從二甲基二氯硅(gui)烷合成(cheng)開始(shi)生產硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的國(guo)家有美(mei)國(guo)。俄羅(luo)斯、德國(guo)、日(ri)本、韓國(guo)和(he)中(zhong)國(guo)等(deng)。中(zhong)國(guo)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的工業化(hua)研究始(shi)于1957年(nian)，多家研究所和(he)企(qi)業陸(lu)續開發出各種硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)。到2003年(nian)底，中(zhong)國(guo)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)生產能力為(wei)135千(qian)(qian)噸，其中(zhong)高溫膠(jiao)(jiao)100千(qian)(qian)噸。

高溫硫化硅橡膠

高(gao)溫(wen)硫(liu)(liu)(liu)(liu)化(hua)(hua)(hua)硅橡(xiang)膠(jiao)(jiao)是指(zhi)聚硅氧烷變(bian)成(cheng)(cheng)彈性體(ti)的(de)(de)過(guo)程是經(jing)過(guo)高(gao)溫(wen)（110-170℃）硫(liu)(liu)(liu)(liu)化(hua)(hua)(hua)成(cheng)(cheng)型的(de)(de)。它主要(yao)以高(gao)分子量的(de)(de)聚甲基(ji)(ji)乙(yi)烯基(ji)(ji)硅氧烷為(wei)生膠(jiao)(jiao)，混入(ru)補強填料(liao)、硫(liu)(liu)(liu)(liu)化(hua)(hua)(hua)劑等，在(zai)加(jia)熱加(jia)壓(ya)下硫(liu)(liu)(liu)(liu)化(hua)(hua)(hua)成(cheng)(cheng)彈性體(ti)。硅橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)補強主要(yao)是各(ge)(ge)種類型的(de)(de)白炭黑，可使硫(liu)(liu)(liu)(liu)化(hua)(hua)(hua)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)強度增加(jia)數十倍。有時為(wei)了降(jiang)低成(cheng)(cheng)本(ben)或改(gai)善膠(jiao)(jiao)料(liao)性能及賦予硫(liu)(liu)(liu)(liu)化(hua)(hua)(hua)膠(jiao)(jiao)各(ge)(ge)種特殊(shu)的(de)(de)性能，也加(jia)入(ru)相應的(de)(de)各(ge)(ge)種添加(jia)劑。硫(liu)(liu)(liu)(liu)化(hua)(hua)(hua)劑是各(ge)(ge)種有機過(guo)氧化(hua)(hua)(hua)物(wu)或加(jia)成(cheng)(cheng)反應催化(hua)(hua)(hua)劑。

加工(gong)成(cheng)型方法如圖所示。一(yi)次(ci)(ci)硫(liu)化的(de)目的(de)是(shi)進行高分(fen)子鏈的(de)交(jiao)聯反(fan)應；二次(ci)(ci)硫(liu)化的(de)目的(de)是(shi)進行補充交(jiao)聯、驅除(chu)硫(liu)化劑分(fen)解(jie)產物(wu)和其(qi)他揮發性化合物(wu)以穩定硫(liu)化膠(jiao)的(de)各項性能。常用的(de)設備有(you)開放式煉(lian)膠(jiao)機(ji)、捏合機(ji)及真空(kong)密煉(lian)機(ji)。

主要性能

（1）高(gao)(gao)溫(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)顯(xian)著的(de)(de)(de)特征(zheng)是高(gao)(gao)溫(wen)穩(wen)定性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)，雖(sui)然(ran)常(chang)溫(wen)下(xia)(xia)(xia)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)強度僅是天(tian)然(ran)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)或某些合成(cheng)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)一(yi)半，但在200℃以上的(de)(de)(de)高(gao)(gao)溫(wen)環境下(xia)(xia)(xia)，硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)仍能保持一(yi)定的(de)(de)(de)柔(rou)韌性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)、回彈性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)和表面(mian)硬(ying)度，且力學(xue)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能無(wu)明顯(xian)變化。（2）低溫(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)玻(bo)璃化溫(wen)度一(yi)般為-70~-50℃，特殊配方可達-100℃，表明其(qi)低溫(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能優(you)(you)(you)異。這對航(hang)空、宇航(hang)工業的(de)(de)(de)意義重大。（3）耐(nai)(nai)候性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)中(zhong)Si-O-Si鍵對氧、臭氧及紫外線等(deng)十(shi)分穩(wen)定，在不(bu)加任何添(tian)加劑(ji)的(de)(de)(de)情況(kuang)下(xia)(xia)(xia)，就具(ju)有(you)優(you)(you)(you)良的(de)(de)(de)耐(nai)(nai)候性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)。（4）電(dian)氣性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)具(ju)有(you)優(you)(you)(you)異的(de)(de)(de)絕緣(yuan)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能，耐(nai)(nai)電(dian)暈性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)和耐(nai)(nai)電(dian)弧性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)也非常(chang)好。（5）物理(li)機(ji)械(xie)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)常(chang)溫(wen)下(xia)(xia)(xia)的(de)(de)(de)物理(li)機(ji)械(xie)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能比通(tong)用橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)差，但在150℃的(de)(de)(de)高(gao)(gao)溫(wen)和-50℃的(de)(de)(de)低溫(wen)下(xia)(xia)(xia)，其(qi)物理(li)機(ji)械(xie)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能優(you)(you)(you)于通(tong)用橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)。（6）耐(nai)(nai)油及化學(xue)試劑(ji)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)。普(pu)通(tong)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)具(ju)有(you)中(zhong)等(deng)的(de)(de)(de)耐(nai)(nai)油、耐(nai)(nai)溶劑(ji)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能。（7）氣體(ti)(ti)透(tou)過性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能。室(shi)溫(wen)下(xia)(xia)(xia)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)對空氣、氮、氧、二氧化碳等(deng)氣體(ti)(ti)的(de)(de)(de)透(tou)氣性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)比天(tian)然(ran)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)高(gao)(gao)出30-50倍。（8）生理(li)惰性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)無(wu)毒，無(wu)味，無(wu)嗅，與人體(ti)(ti)組(zu)織不(bu)粘(zhan)連，具(ju)有(you)抗凝血作(zuo)用，對肌體(ti)(ti)組(zu)織的(de)(de)(de)反應性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)非常(chang)少。特別適合作(zuo)為醫(yi)用材料。

硅橡膠的用量

據(ju)中國(guo)汽(qi)車工(gong)(gong)業(ye)協會統計，2012年(nian)(nian)，汽(qi)車產銷分別達(da)到1927.18萬輛和1930.64萬輛，同(tong)比分別增長4.63%和4.33%，汽(qi)車工(gong)(gong)業(ye)硅橡膠(jiao)的(de)(de)(de)用(yong)量約(yue)達(da)2.0萬t。根據(ju)觀(guan)研(yan)天下的(de)(de)(de)新(xin)研(yan)究，增加(jia)有(you)機硅材料在(zai)汽(qi)車零(ling)部(bu)件方面(mian)(mian)的(de)(de)(de)用(yong)量，可以(yi)大幅(fu)度(du)提高(gao)汽(qi)車的(de)(de)(de)安全性能，因此(ci)，汽(qi)車產量和單(dan)車用(yong)量水平的(de)(de)(de)提高(gao)都將推動汽(qi)車工(gong)(gong)業(ye)對硅橡膠(jiao)需求的(de)(de)(de)增加(jia)。國(guo)家鼓勵自主品(pin)牌(pai)(pai)的(de)(de)(de)汽(qi)車發展(zhan)，關鍵汽(qi)車零(ling)部(bu)件實現自主化，《2012年(nian)(nian)度(du)黨(dang)政機關公務(wu)用(yong)車選用(yong)車型目錄（征求意見稿(gao)）》為自主品(pin)牌(pai)(pai)擴大在(zai)政府采購的(de)(de)(de)市(shi)場份額，為改變目前國(guo)內政府采購以(yi)合(he)資品(pin)牌(pai)(pai)產品(pin)為主的(de)(de)(de)局面(mian)(mian)提供(gong)了保(bao)障。促進自主品(pin)牌(pai)(pai)發展(zhan)，國(guo)產汽(qi)車業(ye)的(de)(de)(de)繁榮將為汽(qi)車膠(jiao)的(de)(de)(de)應用(yong)提供(gong)有(you)力保(bao)障。預測未來3年(nian)(nian)，我國(guo)室溫硫(liu)化硅橡膠(jiao)在(zai)汽(qi)車行(xing)業(ye)將以(yi)年(nian)(nian)均20%增長。

此外(wai)，硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)是(shi)重要的(de)(de)(de)非石(shi)油(you)(you)基(ji)合(he)成(cheng)(cheng)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)，約占非石(shi)油(you)(you)基(ji)合(he)成(cheng)(cheng)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)消(xiao)費量(liang)的(de)(de)(de)98%。但(dan)(dan)因為石(shi)油(you)(you)價格(ge)的(de)(de)(de)大(da)幅上漲(zhang)，同時我(wo)國(guo)在(zai)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)關鍵原(yuan)料有機硅(gui)單體(ti)的(de)(de)(de)生(sheng)產(chan)(chan)技術方(fang)(fang)面(mian)取得突破，有機硅(gui)單體(ti)的(de)(de)(de)生(sheng)產(chan)(chan)技術在(zai)2005年(nian)前(qian)被(bei)幾家跨國(guo)公(gong)司壟(long)斷，但(dan)(dan)目前(qian)我(wo)國(guo)已發(fa)展成(cheng)(cheng)為全球有機硅(gui)單體(ti)第1大(da)國(guo)，這2個方(fang)(fang)面(mian)原(yuan)因使硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)價格(ge)從2011年(nian)起(qi)開始低(di)于石(shi)油(you)(you)基(ji)合(he)成(cheng)(cheng)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)，僅約為大(da)宗(zong)石(shi)油(you)(you)基(ji)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)80%～90%，成(cheng)(cheng)為廉(lian)價的(de)(de)(de)合(he)成(cheng)(cheng)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)，并開始大(da)規模替代石(shi)油(you)(you)基(ji)合(he)成(cheng)(cheng)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)。這將(jiang)極大(da)拓展有機硅(gui)產(chan)(chan)業的(de)(de)(de)市場空(kong)間，同時將(jiang)帶動硅(gui)油(you)(you)、硅(gui)烷(wan)偶聯劑和(he)硅(gui)樹脂(zhi)等(deng)其他有機硅(gui)產(chan)(chan)品的(de)(de)(de)消(xiao)費。