硅橡膠是(shi)指(zhi)主鏈(lian)由(you)硅(gui)(gui)(gui)和(he)氧(yang)(yang)原(yuan)子交替(ti)構(gou)成(cheng)，硅(gui)(gui)(gui)原(yuan)子上通(tong)常連(lian)有兩個有機(ji)基(ji)團的(de)(de)(de)橡膠。普(pu)通(tong)的(de)(de)(de)硅(gui)(gui)(gui)橡膠主要由(you)含甲(jia)基(ji)和(he)少(shao)量乙烯基(ji)的(de)(de)(de)硅(gui)(gui)(gui)氧(yang)(yang)鏈(lian)節組成(cheng)。苯(ben)基(ji)的(de)(de)(de)引(yin)入可提高(gao)(gao)(gao)硅(gui)(gui)(gui)橡膠的(de)(de)(de)耐(nai)高(gao)(gao)(gao)、低溫性(xing)(xing)(xing)能，三氟丙基(ji)及氰基(ji)的(de)(de)(de)引(yin)入則(ze)可提高(gao)(gao)(gao)硅(gui)(gui)(gui)橡膠的(de)(de)(de)耐(nai)溫及耐(nai)油性(xing)(xing)(xing)能。硅(gui)(gui)(gui)橡膠耐(nai)低溫性(xing)(xing)(xing)能良好，一般在(zai)(zai)-55℃下仍能工(gong)作。引(yin)入苯(ben)基(ji)后，可達-73℃。硅(gui)(gui)(gui)橡膠的(de)(de)(de)耐(nai)熱性(xing)(xing)(xing)能也很突出，在(zai)(zai)180℃下可長(chang)期工(gong)作，稍(shao)高(gao)(gao)(gao)于200℃也能承受數周或(huo)更長(chang)時間仍有彈性(xing)(xing)(xing)，瞬時可耐(nai)300℃以上的(de)(de)(de)高(gao)(gao)(gao)溫。硅(gui)(gui)(gui)橡膠的(de)(de)(de)透氣性(xing)(xing)(xing)好，氧(yang)(yang)氣透過率在(zai)(zai)合(he)成(cheng)聚合(he)物(wu)中是(shi)較高(gao)(gao)(gao)的(de)(de)(de)。此(ci)外，硅(gui)(gui)(gui)橡膠還具有生(sheng)理惰性(xing)(xing)(xing)、不會(hui)導致凝血的(de)(de)(de)突出特性(xing)(xing)(xing)，因(yin)此(ci)在(zai)(zai)醫用領域應用廣泛(fan)。

主要品種

硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)分(fen)類(lei)的(de)方法很多，通常按固化前的(de)形態分(fen)為固體硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)和液體硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)；按硫(liu)(liu)化溫(wen)度分(fen)為室溫(wen)硫(liu)(liu)化硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)，高溫(wen)硫(liu)(liu)化硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)；按所用(yong)單體的(de)不(bu)同(tong)，可分(fen)為甲(jia)基乙(yi)烯基硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)，甲(jia)基苯基乙(yi)烯基硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)、氟(fu)硅(gui)，腈硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)等；按性能和用(yong)途的(de)不(bu)同(tong)又可分(fen)為通用(yong)型(xing)、超耐低溫(wen)型(xing)、超耐高溫(wen)型(xing)、高強力型(xing)、耐油型(xing)、醫用(yong)型(xing)等等。

發展史

硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)早(zao)期是由美國(guo)(guo)以三氯(lv)(lv)化鐵為催化劑合成(cheng)的(de)。1945年，硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)產(chan)品問(wen)世(shi)。1948年，采(cai)用高比表(biao)面(mian)積的(de)氣相(xiang)法白炭黑補強的(de)硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)研制(zhi)成(cheng)功，使硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)性能(neng)躍(yue)升到實(shi)用階(jie)段，奠定了現代硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)生(sheng)(sheng)產(chan)技(ji)術的(de)基(ji)礎。從二(er)甲基(ji)二(er)氯(lv)(lv)硅(gui)烷合成(cheng)開始生(sheng)(sheng)產(chan)硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)國(guo)(guo)家有(you)美國(guo)(guo)。俄羅斯、德(de)國(guo)(guo)、日本(ben)、韓國(guo)(guo)和中(zhong)(zhong)國(guo)(guo)等。中(zhong)(zhong)國(guo)(guo)硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)工業(ye)化研究(jiu)始于1957年，多家研究(jiu)所(suo)和企(qi)業(ye)陸續開發出各種硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)。到2003年底，中(zhong)(zhong)國(guo)(guo)硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)生(sheng)(sheng)產(chan)能(neng)力(li)為135千噸，其中(zhong)(zhong)高溫膠(jiao)(jiao)100千噸。

高溫硫化硅橡膠

高溫硫化(hua)(hua)硅橡(xiang)膠(jiao)是指聚硅氧(yang)烷變(bian)成彈(dan)性體的過程是經過高溫（110-170℃）硫化(hua)(hua)成型的。它主(zhu)要以高分子(zi)量的聚甲基(ji)乙烯基(ji)硅氧(yang)烷為生膠(jiao)，混入補強填料、硫化(hua)(hua)劑等(deng)，在加熱(re)加壓下硫化(hua)(hua)成彈(dan)性體。硅橡(xiang)膠(jiao)的補強主(zhu)要是各(ge)(ge)種類型的白炭黑(hei)，可使硫化(hua)(hua)膠(jiao)的強度增加數十倍。有(you)時為了降低成本或改(gai)善膠(jiao)料性能及賦予硫化(hua)(hua)膠(jiao)各(ge)(ge)種特殊的性能，也加入相應的各(ge)(ge)種添(tian)加劑。硫化(hua)(hua)劑是各(ge)(ge)種有(you)機(ji)過氧(yang)化(hua)(hua)物或加成反應催化(hua)(hua)劑。

加工(gong)成型方法如圖所示。一次硫(liu)(liu)(liu)化的(de)(de)目的(de)(de)是進行高(gao)分(fen)子鏈的(de)(de)交聯反應；二次硫(liu)(liu)(liu)化的(de)(de)目的(de)(de)是進行補充交聯、驅除(chu)硫(liu)(liu)(liu)化劑分(fen)解產物(wu)和其他揮發性化合(he)物(wu)以穩定硫(liu)(liu)(liu)化膠的(de)(de)各項性能(neng)。常用的(de)(de)設備有開放(fang)式煉膠機(ji)、捏合(he)機(ji)及(ji)真(zhen)空(kong)密煉機(ji)。

主要性能

（1）高(gao)(gao)(gao)溫(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)。硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)顯著的(de)特征是高(gao)(gao)(gao)溫(wen)穩(wen)定(ding)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)，雖然常(chang)溫(wen)下(xia)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)強度僅是天然橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)或(huo)某(mou)些合(he)(he)成橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)一半(ban)，但在200℃以(yi)上(shang)的(de)高(gao)(gao)(gao)溫(wen)環境下(xia)，硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)仍能(neng)保持(chi)一定(ding)的(de)柔韌性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)、回彈性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)和(he)表面硬(ying)度，且力(li)學(xue)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)無(wu)明(ming)(ming)顯變化(hua)。（2）低溫(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)玻璃化(hua)溫(wen)度一般(ban)為-70~-50℃，特殊(shu)配方可(ke)達(da)-100℃，表明(ming)(ming)其低溫(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)優(you)異。這對航空、宇(yu)航工業的(de)意義重大(da)。（3）耐(nai)(nai)候(hou)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)中Si-O-Si鍵對氧(yang)、臭(chou)氧(yang)及(ji)紫外線等(deng)十分(fen)穩(wen)定(ding)，在不加任何(he)添加劑的(de)情況下(xia)，就具(ju)(ju)有(you)優(you)良的(de)耐(nai)(nai)候(hou)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)。（4）電氣(qi)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)。硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)具(ju)(ju)有(you)優(you)異的(de)絕緣性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)，耐(nai)(nai)電暈性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)和(he)耐(nai)(nai)電弧性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)也非常(chang)好。（5）物(wu)理(li)機械性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)。硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)常(chang)溫(wen)下(xia)的(de)物(wu)理(li)機械性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)比通(tong)用(yong)(yong)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)差，但在150℃的(de)高(gao)(gao)(gao)溫(wen)和(he)-50℃的(de)低溫(wen)下(xia)，其物(wu)理(li)機械性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)優(you)于通(tong)用(yong)(yong)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)。（6）耐(nai)(nai)油(you)及(ji)化(hua)學(xue)試劑性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)。普(pu)通(tong)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)具(ju)(ju)有(you)中等(deng)的(de)耐(nai)(nai)油(you)、耐(nai)(nai)溶劑性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)。（7）氣(qi)體(ti)透過性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)。室溫(wen)下(xia)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)對空氣(qi)、氮(dan)、氧(yang)、二氧(yang)化(hua)碳(tan)等(deng)氣(qi)體(ti)的(de)透氣(qi)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)比天然橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)高(gao)(gao)(gao)出30-50倍。（8）生(sheng)理(li)惰性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)。硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)無(wu)毒，無(wu)味，無(wu)嗅，與人體(ti)組(zu)織(zhi)不粘連，具(ju)(ju)有(you)抗凝(ning)血作(zuo)用(yong)(yong)，對肌(ji)體(ti)組(zu)織(zhi)的(de)反應(ying)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)非常(chang)少。特別適合(he)(he)作(zuo)為醫用(yong)(yong)材料。

硅橡膠的用量

據(ju)中國(guo)汽(qi)車(che)(che)工業(ye)(ye)協會統計，2012年(nian)，汽(qi)車(che)(che)產銷分別達到1927.18萬輛和1930.64萬輛，同比分別增(zeng)長4.63%和4.33%，汽(qi)車(che)(che)工業(ye)(ye)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)用(yong)(yong)量約達2.0萬t。根據(ju)觀研(yan)(yan)天下(xia)的(de)(de)(de)(de)新(xin)研(yan)(yan)究，增(zeng)加有(you)機硅(gui)材(cai)料在汽(qi)車(che)(che)零(ling)部件方面的(de)(de)(de)(de)用(yong)(yong)量，可以大(da)幅度提高汽(qi)車(che)(che)的(de)(de)(de)(de)安全性能，因此，汽(qi)車(che)(che)產量和單車(che)(che)用(yong)(yong)量水平的(de)(de)(de)(de)提高都將推(tui)動汽(qi)車(che)(che)工業(ye)(ye)對硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)需(xu)求(qiu)的(de)(de)(de)(de)增(zeng)加。國(guo)家鼓勵自(zi)主(zhu)品(pin)(pin)牌(pai)的(de)(de)(de)(de)汽(qi)車(che)(che)發(fa)(fa)展(zhan)，關鍵汽(qi)車(che)(che)零(ling)部件實現自(zi)主(zhu)化，《2012年(nian)度黨政機關公(gong)務(wu)用(yong)(yong)車(che)(che)選用(yong)(yong)車(che)(che)型目錄(lu)（征求(qiu)意見稿）》為(wei)自(zi)主(zhu)品(pin)(pin)牌(pai)擴大(da)在政府(fu)采(cai)購的(de)(de)(de)(de)市場份額，為(wei)改變目前國(guo)內政府(fu)采(cai)購以合資品(pin)(pin)牌(pai)產品(pin)(pin)為(wei)主(zhu)的(de)(de)(de)(de)局面提供(gong)了保(bao)障。促進自(zi)主(zhu)品(pin)(pin)牌(pai)發(fa)(fa)展(zhan)，國(guo)產汽(qi)車(che)(che)業(ye)(ye)的(de)(de)(de)(de)繁榮將為(wei)汽(qi)車(che)(che)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)應(ying)用(yong)(yong)提供(gong)有(you)力保(bao)障。預測未(wei)來3年(nian)，我國(guo)室溫硫化硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)在汽(qi)車(che)(che)行業(ye)(ye)將以年(nian)均(jun)20%增(zeng)長。

此外，硅(gui)(gui)(gui)橡膠是重要的(de)(de)非石(shi)(shi)油(you)基合成(cheng)橡膠，約占非石(shi)(shi)油(you)基合成(cheng)橡膠消費量的(de)(de)98%。但因為石(shi)(shi)油(you)價(jia)格(ge)的(de)(de)大幅上(shang)漲，同時(shi)我國(guo)(guo)(guo)在(zai)硅(gui)(gui)(gui)橡膠的(de)(de)關鍵(jian)原(yuan)料有機(ji)硅(gui)(gui)(gui)單(dan)體(ti)的(de)(de)生(sheng)產技術方(fang)面取得突破，有機(ji)硅(gui)(gui)(gui)單(dan)體(ti)的(de)(de)生(sheng)產技術在(zai)2005年前(qian)被幾家跨國(guo)(guo)(guo)公司壟斷(duan)，但目前(qian)我國(guo)(guo)(guo)已發展成(cheng)為全(quan)球有機(ji)硅(gui)(gui)(gui)單(dan)體(ti)第1大國(guo)(guo)(guo)，這2個(ge)方(fang)面原(yuan)因使硅(gui)(gui)(gui)橡膠的(de)(de)價(jia)格(ge)從2011年起開始低(di)于石(shi)(shi)油(you)基合成(cheng)橡膠，僅約為大宗石(shi)(shi)油(you)基橡膠的(de)(de)80%～90%，成(cheng)為廉價(jia)的(de)(de)合成(cheng)橡膠，并開始大規模替代石(shi)(shi)油(you)基合成(cheng)橡膠。這將極(ji)大拓展有機(ji)硅(gui)(gui)(gui)產業(ye)的(de)(de)市場空間(jian)，同時(shi)將帶動(dong)硅(gui)(gui)(gui)油(you)、硅(gui)(gui)(gui)烷(wan)偶(ou)聯劑和(he)硅(gui)(gui)(gui)樹(shu)脂(zhi)等其他有機(ji)硅(gui)(gui)(gui)產品的(de)(de)消費。