硅橡膠是(shi)指主(zhu)鏈由硅(gui)(gui)(gui)(gui)和(he)氧原子交替(ti)構(gou)成，硅(gui)(gui)(gui)(gui)原子上通常連(lian)有兩個有機基(ji)團的(de)(de)橡膠(jiao)。普通的(de)(de)硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)主(zhu)要由含甲(jia)基(ji)和(he)少(shao)量乙烯基(ji)的(de)(de)硅(gui)(gui)(gui)(gui)氧鏈節組(zu)成。苯基(ji)的(de)(de)引入(ru)(ru)可(ke)(ke)提(ti)高硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)的(de)(de)耐(nai)高、低(di)溫性(xing)(xing)能(neng)(neng)，三氟丙基(ji)及氰基(ji)的(de)(de)引入(ru)(ru)則可(ke)(ke)提(ti)高硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)的(de)(de)耐(nai)溫及耐(nai)油(you)性(xing)(xing)能(neng)(neng)。硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)耐(nai)低(di)溫性(xing)(xing)能(neng)(neng)良(liang)好(hao)，一般在(zai)(zai)-55℃下仍能(neng)(neng)工作。引入(ru)(ru)苯基(ji)后(hou)，可(ke)(ke)達-73℃。硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)的(de)(de)耐(nai)熱性(xing)(xing)能(neng)(neng)也很突出，在(zai)(zai)180℃下可(ke)(ke)長期工作，稍(shao)高于200℃也能(neng)(neng)承受數周或更長時(shi)間仍有彈性(xing)(xing)，瞬時(shi)可(ke)(ke)耐(nai)300℃以上的(de)(de)高溫。硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)的(de)(de)透(tou)氣(qi)性(xing)(xing)好(hao)，氧氣(qi)透(tou)過率在(zai)(zai)合成聚合物中是(shi)較高的(de)(de)。此(ci)外，硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)還具(ju)有生(sheng)理惰性(xing)(xing)、不會導致(zhi)凝(ning)血的(de)(de)突出特性(xing)(xing)，因此(ci)在(zai)(zai)醫用領(ling)域應用廣泛(fan)。

主要品種

硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)分類(lei)的(de)方(fang)法很多(duo)，通(tong)常按(an)(an)(an)固化前的(de)形態分為固體硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)和(he)液體硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)；按(an)(an)(an)硫化溫度(du)分為室溫硫化硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)，高溫硫化硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)；按(an)(an)(an)所用(yong)(yong)單體的(de)不同，可(ke)分為甲基(ji)(ji)乙烯(xi)基(ji)(ji)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)，甲基(ji)(ji)苯(ben)基(ji)(ji)乙烯(xi)基(ji)(ji)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)、氟硅(gui)(gui)(gui)，腈硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)等(deng)；按(an)(an)(an)性能(neng)和(he)用(yong)(yong)途的(de)不同又可(ke)分為通(tong)用(yong)(yong)型(xing)、超(chao)耐(nai)低溫型(xing)、超(chao)耐(nai)高溫型(xing)、高強力型(xing)、耐(nai)油型(xing)、醫用(yong)(yong)型(xing)等(deng)等(deng)。

發展史

硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)早期(qi)是由美(mei)國(guo)(guo)(guo)(guo)以三氯化鐵為催化劑合成(cheng)的(de)(de)。1945年，硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)產(chan)品(pin)問世。1948年，采用高(gao)比表面積(ji)的(de)(de)氣相法白炭黑補強的(de)(de)硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)研(yan)制(zhi)成(cheng)功，使硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)性(xing)能躍升到(dao)實用階段，奠定了現(xian)代硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)生(sheng)產(chan)技術的(de)(de)基(ji)礎。從(cong)二甲基(ji)二氯硅(gui)烷(wan)合成(cheng)開始(shi)(shi)生(sheng)產(chan)硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)國(guo)(guo)(guo)(guo)家有美(mei)國(guo)(guo)(guo)(guo)。俄羅斯(si)、德國(guo)(guo)(guo)(guo)、日本、韓國(guo)(guo)(guo)(guo)和(he)中國(guo)(guo)(guo)(guo)等。中國(guo)(guo)(guo)(guo)硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)工業(ye)化研(yan)究始(shi)(shi)于1957年，多家研(yan)究所和(he)企業(ye)陸續開發(fa)出各種(zhong)硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)。到(dao)2003年底(di)，中國(guo)(guo)(guo)(guo)硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)生(sheng)產(chan)能力為135千(qian)噸，其中高(gao)溫膠(jiao)100千(qian)噸。

高溫硫化硅橡膠

高(gao)溫硫(liu)化(hua)(hua)(hua)(hua)硅橡膠是(shi)指聚硅氧烷(wan)變成(cheng)彈性(xing)體的(de)(de)過程是(shi)經(jing)過高(gao)溫（110-170℃）硫(liu)化(hua)(hua)(hua)(hua)成(cheng)型(xing)的(de)(de)。它主要(yao)以高(gao)分子量的(de)(de)聚甲基乙烯(xi)基硅氧烷(wan)為(wei)(wei)生(sheng)膠，混入補強(qiang)填(tian)料、硫(liu)化(hua)(hua)(hua)(hua)劑等，在(zai)加(jia)(jia)熱(re)加(jia)(jia)壓下硫(liu)化(hua)(hua)(hua)(hua)成(cheng)彈性(xing)體。硅橡膠的(de)(de)補強(qiang)主要(yao)是(shi)各種類型(xing)的(de)(de)白炭黑，可使硫(liu)化(hua)(hua)(hua)(hua)膠的(de)(de)強(qiang)度增加(jia)(jia)數(shu)十(shi)倍。有(you)時為(wei)(wei)了降低(di)成(cheng)本或改善膠料性(xing)能及賦(fu)予硫(liu)化(hua)(hua)(hua)(hua)膠各種特殊的(de)(de)性(xing)能，也加(jia)(jia)入相應的(de)(de)各種添加(jia)(jia)劑。硫(liu)化(hua)(hua)(hua)(hua)劑是(shi)各種有(you)機過氧化(hua)(hua)(hua)(hua)物或加(jia)(jia)成(cheng)反應催化(hua)(hua)(hua)(hua)劑。

加工(gong)成型方法如圖所示。一次(ci)硫化的(de)目(mu)(mu)的(de)是(shi)進行高分子鏈(lian)的(de)交聯(lian)反應；二(er)次(ci)硫化的(de)目(mu)(mu)的(de)是(shi)進行補充交聯(lian)、驅除硫化劑分解(jie)產物(wu)和(he)其(qi)他(ta)揮發性(xing)化合(he)物(wu)以穩定(ding)硫化膠的(de)各項性(xing)能。常用的(de)設備有(you)開(kai)放式煉膠機、捏合(he)機及真空密(mi)煉機。

主要性能

（1）高溫(wen)(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。硅橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)顯(xian)著的(de)(de)特(te)(te)征是高溫(wen)(wen)(wen)穩定性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)，雖(sui)然常(chang)溫(wen)(wen)(wen)下硅橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)強度(du)(du)僅是天然橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)或某些合成橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)一(yi)(yi)半，但在(zai)(zai)200℃以上的(de)(de)高溫(wen)(wen)(wen)環(huan)境下，硅橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)仍能(neng)(neng)保持(chi)一(yi)(yi)定的(de)(de)柔韌性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)、回彈(dan)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)和(he)(he)(he)表面硬(ying)度(du)(du)，且力學(xue)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)無(wu)明顯(xian)變化。（2）低(di)溫(wen)(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)硅橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)玻璃(li)化溫(wen)(wen)(wen)度(du)(du)一(yi)(yi)般(ban)為(wei)-70~-50℃，特(te)(te)殊配方可達-100℃，表明其低(di)溫(wen)(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)優(you)(you)異。這對(dui)航(hang)空、宇航(hang)工業的(de)(de)意(yi)義重大。（3）耐候性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)硅橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)中Si-O-Si鍵對(dui)氧、臭氧及紫(zi)外線等十分穩定，在(zai)(zai)不(bu)加任何添加劑的(de)(de)情況下，就(jiu)具(ju)有(you)優(you)(you)良的(de)(de)耐候性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)。（4）電氣性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。硅橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)具(ju)有(you)優(you)(you)異的(de)(de)絕緣性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)，耐電暈性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)和(he)(he)(he)耐電弧性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)也非常(chang)好。（5）物(wu)理(li)(li)機械(xie)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。硅橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)常(chang)溫(wen)(wen)(wen)下的(de)(de)物(wu)理(li)(li)機械(xie)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)比通用橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)差，但在(zai)(zai)150℃的(de)(de)高溫(wen)(wen)(wen)和(he)(he)(he)-50℃的(de)(de)低(di)溫(wen)(wen)(wen)下，其物(wu)理(li)(li)機械(xie)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)優(you)(you)于通用橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)。（6）耐油及化學(xue)試(shi)劑性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)。普(pu)通硅橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)具(ju)有(you)中等的(de)(de)耐油、耐溶(rong)劑性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。（7）氣體透過性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。室溫(wen)(wen)(wen)下硅橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)對(dui)空氣、氮、氧、二氧化碳等氣體的(de)(de)透氣性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)比天然橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)高出30-50倍。（8）生(sheng)理(li)(li)惰性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)。硅橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)無(wu)毒，無(wu)味(wei)，無(wu)嗅，與(yu)人體組(zu)(zu)織不(bu)粘連，具(ju)有(you)抗凝(ning)血(xue)作用，對(dui)肌體組(zu)(zu)織的(de)(de)反應性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)非常(chang)少。特(te)(te)別適合作為(wei)醫用材(cai)料(liao)。

硅橡膠的用量

據中(zhong)國(guo)汽車(che)(che)工業協會統(tong)計，2012年(nian)，汽車(che)(che)產銷(xiao)分(fen)別達到1927.18萬輛和1930.64萬輛，同(tong)比分(fen)別增長4.63%和4.33%，汽車(che)(che)工業硅橡膠(jiao)的(de)(de)(de)用(yong)量(liang)約達2.0萬t。根據觀研天下的(de)(de)(de)新研究(jiu)，增加有機(ji)硅材料在汽車(che)(che)零部件方面的(de)(de)(de)用(yong)量(liang)，可(ke)以(yi)(yi)大幅度(du)提(ti)(ti)高(gao)汽車(che)(che)的(de)(de)(de)安全性(xing)能，因此(ci)，汽車(che)(che)產量(liang)和單車(che)(che)用(yong)量(liang)水(shui)平(ping)的(de)(de)(de)提(ti)(ti)高(gao)都(dou)將推動(dong)汽車(che)(che)工業對硅橡膠(jiao)需求的(de)(de)(de)增加。國(guo)家鼓勵自(zi)主(zhu)品(pin)牌的(de)(de)(de)汽車(che)(che)發展，關鍵(jian)汽車(che)(che)零部件實現自(zi)主(zhu)化(hua)，《2012年(nian)度(du)黨政(zheng)(zheng)機(ji)關公務用(yong)車(che)(che)選用(yong)車(che)(che)型(xing)目(mu)錄(lu)（征求意見稿）》為自(zi)主(zhu)品(pin)牌擴大在政(zheng)(zheng)府采購的(de)(de)(de)市場份額，為改變目(mu)前國(guo)內(nei)政(zheng)(zheng)府采購以(yi)(yi)合資(zi)品(pin)牌產品(pin)為主(zhu)的(de)(de)(de)局面提(ti)(ti)供了(le)保障。促進自(zi)主(zhu)品(pin)牌發展，國(guo)產汽車(che)(che)業的(de)(de)(de)繁榮(rong)將為汽車(che)(che)膠(jiao)的(de)(de)(de)應用(yong)提(ti)(ti)供有力(li)保障。預測未來3年(nian)，我國(guo)室(shi)溫硫(liu)化(hua)硅橡膠(jiao)在汽車(che)(che)行業將以(yi)(yi)年(nian)均20%增長。

此外，硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)是(shi)重要的(de)非石油(you)基(ji)合(he)(he)成(cheng)(cheng)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)，約占非石油(you)基(ji)合(he)(he)成(cheng)(cheng)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)消費量(liang)的(de)98%。但因為石油(you)價(jia)格的(de)大(da)(da)幅上漲，同時(shi)我國在硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)關鍵原料(liao)有機(ji)(ji)(ji)硅(gui)(gui)(gui)單體(ti)的(de)生(sheng)產技(ji)(ji)術方面(mian)取得突破，有機(ji)(ji)(ji)硅(gui)(gui)(gui)單體(ti)的(de)生(sheng)產技(ji)(ji)術在2005年前被幾(ji)家(jia)跨國公司壟斷(duan)，但目(mu)前我國已發展(zhan)成(cheng)(cheng)為全球有機(ji)(ji)(ji)硅(gui)(gui)(gui)單體(ti)第(di)1大(da)(da)國，這2個方面(mian)原因使(shi)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)價(jia)格從2011年起開始低于石油(you)基(ji)合(he)(he)成(cheng)(cheng)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)，僅約為大(da)(da)宗石油(you)基(ji)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)80%～90%，成(cheng)(cheng)為廉價(jia)的(de)合(he)(he)成(cheng)(cheng)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)，并(bing)開始大(da)(da)規模(mo)替代石油(you)基(ji)合(he)(he)成(cheng)(cheng)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)。這將極大(da)(da)拓展(zhan)有機(ji)(ji)(ji)硅(gui)(gui)(gui)產業的(de)市場(chang)空(kong)間，同時(shi)將帶(dai)動硅(gui)(gui)(gui)油(you)、硅(gui)(gui)(gui)烷偶聯劑和硅(gui)(gui)(gui)樹脂(zhi)等其他有機(ji)(ji)(ji)硅(gui)(gui)(gui)產品的(de)消費。