硅橡膠是指主鏈(lian)由(you)硅(gui)(gui)(gui)和氧(yang)(yang)原(yuan)子交(jiao)替構(gou)成(cheng)，硅(gui)(gui)(gui)原(yuan)子上(shang)通常連有(you)(you)兩個有(you)(you)機基團的(de)(de)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)。普通的(de)(de)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)主要(yao)由(you)含(han)甲基和少量乙(yi)烯基的(de)(de)硅(gui)(gui)(gui)氧(yang)(yang)鏈(lian)節組成(cheng)。苯基的(de)(de)引(yin)入(ru)可(ke)提高(gao)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)耐(nai)(nai)高(gao)、低溫性(xing)能(neng)，三氟丙基及(ji)氰基的(de)(de)引(yin)入(ru)則(ze)可(ke)提高(gao)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)耐(nai)(nai)溫及(ji)耐(nai)(nai)油性(xing)能(neng)。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)耐(nai)(nai)低溫性(xing)能(neng)良好(hao)(hao)，一般(ban)在(zai)(zai)-55℃下(xia)仍(reng)能(neng)工(gong)作(zuo)。引(yin)入(ru)苯基后(hou)，可(ke)達(da)-73℃。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)耐(nai)(nai)熱性(xing)能(neng)也很突出，在(zai)(zai)180℃下(xia)可(ke)長(chang)期工(gong)作(zuo)，稍高(gao)于200℃也能(neng)承受數周或更(geng)長(chang)時間仍(reng)有(you)(you)彈性(xing)，瞬時可(ke)耐(nai)(nai)300℃以上(shang)的(de)(de)高(gao)溫。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)透氣(qi)性(xing)好(hao)(hao)，氧(yang)(yang)氣(qi)透過率在(zai)(zai)合成(cheng)聚合物中是較高(gao)的(de)(de)。此外，硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)還具(ju)有(you)(you)生理(li)惰性(xing)、不會導致凝血(xue)的(de)(de)突出特性(xing)，因此在(zai)(zai)醫用(yong)領(ling)域應用(yong)廣泛。

主要品種

硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)分類的方法很多(duo)，通常按固(gu)化(hua)前的形態分為固(gu)體(ti)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)和液體(ti)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)；按硫化(hua)溫度分為室溫硫化(hua)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)，高(gao)溫硫化(hua)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)；按所(suo)用單體(ti)的不(bu)同(tong)，可分為甲基(ji)乙烯(xi)基(ji)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)，甲基(ji)苯基(ji)乙烯(xi)基(ji)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)、氟硅(gui)(gui)(gui)，腈硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)等；按性能和用途的不(bu)同(tong)又可分為通用型(xing)(xing)、超耐(nai)低溫型(xing)(xing)、超耐(nai)高(gao)溫型(xing)(xing)、高(gao)強力(li)型(xing)(xing)、耐(nai)油型(xing)(xing)、醫用型(xing)(xing)等等。

發展史

硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)早(zao)期是由美國(guo)(guo)以三(san)氯化鐵為催化劑合成(cheng)(cheng)的(de)(de)。1945年，硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)產(chan)品問世。1948年，采用高(gao)比表面積的(de)(de)氣相法(fa)白炭(tan)黑(hei)補強的(de)(de)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)研(yan)制成(cheng)(cheng)功，使硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)性能躍升到實用階段，奠定了(le)現(xian)代硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)生產(chan)技(ji)術(shu)的(de)(de)基(ji)礎。從二甲基(ji)二氯硅(gui)烷合成(cheng)(cheng)開(kai)始生產(chan)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)國(guo)(guo)家(jia)有美國(guo)(guo)。俄(e)羅(luo)斯、德國(guo)(guo)、日本、韓(han)國(guo)(guo)和(he)中國(guo)(guo)等。中國(guo)(guo)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)工業(ye)化研(yan)究(jiu)始于(yu)1957年，多(duo)家(jia)研(yan)究(jiu)所和(he)企業(ye)陸續開(kai)發(fa)出各種(zhong)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)。到2003年底，中國(guo)(guo)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)生產(chan)能力為135千(qian)噸，其(qi)中高(gao)溫膠(jiao)(jiao)(jiao)100千(qian)噸。

高溫硫化硅橡膠

高(gao)溫硫化(hua)(hua)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)是(shi)指聚硅(gui)氧(yang)烷(wan)變(bian)成(cheng)(cheng)彈性(xing)體的(de)(de)過(guo)程是(shi)經過(guo)高(gao)溫（110-170℃）硫化(hua)(hua)成(cheng)(cheng)型(xing)的(de)(de)。它主(zhu)要以高(gao)分子量的(de)(de)聚甲基乙烯基硅(gui)氧(yang)烷(wan)為生膠(jiao)(jiao)，混入補強填料(liao)、硫化(hua)(hua)劑(ji)(ji)等(deng)，在加(jia)(jia)熱加(jia)(jia)壓下硫化(hua)(hua)成(cheng)(cheng)彈性(xing)體。硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)補強主(zhu)要是(shi)各種類型(xing)的(de)(de)白(bai)炭黑(hei)，可使(shi)硫化(hua)(hua)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)強度(du)增加(jia)(jia)數十倍。有時為了降低成(cheng)(cheng)本或改善膠(jiao)(jiao)料(liao)性(xing)能及賦予硫化(hua)(hua)膠(jiao)(jiao)各種特殊的(de)(de)性(xing)能，也加(jia)(jia)入相應的(de)(de)各種添(tian)加(jia)(jia)劑(ji)(ji)。硫化(hua)(hua)劑(ji)(ji)是(shi)各種有機過(guo)氧(yang)化(hua)(hua)物或加(jia)(jia)成(cheng)(cheng)反應催化(hua)(hua)劑(ji)(ji)。

加工(gong)成型方(fang)法如圖所示。一(yi)次硫(liu)化(hua)(hua)(hua)的(de)目(mu)的(de)是進行高分(fen)子鏈的(de)交聯反應；二次硫(liu)化(hua)(hua)(hua)的(de)目(mu)的(de)是進行補充交聯、驅(qu)除硫(liu)化(hua)(hua)(hua)劑分(fen)解產(chan)物和其他揮發性化(hua)(hua)(hua)合物以穩定硫(liu)化(hua)(hua)(hua)膠的(de)各項性能。常用的(de)設備有開放式煉膠機(ji)(ji)(ji)、捏合機(ji)(ji)(ji)及真空密煉機(ji)(ji)(ji)。

主要性能

（1）高(gao)(gao)溫(wen)(wen)(wen)性(xing)能(neng)。硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)顯著的(de)(de)特(te)征是高(gao)(gao)溫(wen)(wen)(wen)穩定(ding)性(xing)，雖然(ran)常(chang)溫(wen)(wen)(wen)下(xia)硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)強度僅(jin)是天然(ran)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)或某些(xie)合成橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)一(yi)半，但在200℃以上的(de)(de)高(gao)(gao)溫(wen)(wen)(wen)環(huan)境下(xia)，硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)仍能(neng)保持一(yi)定(ding)的(de)(de)柔韌性(xing)、回彈性(xing)和(he)表面硬(ying)度，且(qie)力學性(xing)能(neng)無(wu)明(ming)顯變化。（2）低(di)溫(wen)(wen)(wen)性(xing)能(neng)硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)玻璃化溫(wen)(wen)(wen)度一(yi)般為-70~-50℃，特(te)殊配方可達(da)-100℃，表明(ming)其低(di)溫(wen)(wen)(wen)性(xing)能(neng)優(you)異。這(zhe)對(dui)航空、宇(yu)航工業的(de)(de)意(yi)義重(zhong)大。（3）耐(nai)(nai)(nai)候(hou)性(xing)硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)中Si-O-Si鍵對(dui)氧(yang)、臭氧(yang)及紫(zi)外線等(deng)十分穩定(ding)，在不(bu)加(jia)任何(he)添加(jia)劑的(de)(de)情況(kuang)下(xia)，就具(ju)有優(you)良的(de)(de)耐(nai)(nai)(nai)候(hou)性(xing)。（4）電氣(qi)性(xing)能(neng)。硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)具(ju)有優(you)異的(de)(de)絕緣性(xing)能(neng)，耐(nai)(nai)(nai)電暈性(xing)和(he)耐(nai)(nai)(nai)電弧性(xing)也非(fei)常(chang)好。（5）物理(li)機(ji)械性(xing)能(neng)。硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)常(chang)溫(wen)(wen)(wen)下(xia)的(de)(de)物理(li)機(ji)械性(xing)能(neng)比(bi)通用(yong)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)差，但在150℃的(de)(de)高(gao)(gao)溫(wen)(wen)(wen)和(he)-50℃的(de)(de)低(di)溫(wen)(wen)(wen)下(xia)，其物理(li)機(ji)械性(xing)能(neng)優(you)于(yu)通用(yong)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)。（6）耐(nai)(nai)(nai)油及化學試(shi)劑性(xing)。普通硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)具(ju)有中等(deng)的(de)(de)耐(nai)(nai)(nai)油、耐(nai)(nai)(nai)溶劑性(xing)能(neng)。（7）氣(qi)體(ti)透過性(xing)能(neng)。室溫(wen)(wen)(wen)下(xia)硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)對(dui)空氣(qi)、氮(dan)、氧(yang)、二氧(yang)化碳等(deng)氣(qi)體(ti)的(de)(de)透氣(qi)性(xing)比(bi)天然(ran)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)高(gao)(gao)出30-50倍。（8）生理(li)惰性(xing)。硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)無(wu)毒，無(wu)味(wei)，無(wu)嗅，與人體(ti)組(zu)(zu)織(zhi)不(bu)粘(zhan)連，具(ju)有抗凝血作用(yong)，對(dui)肌體(ti)組(zu)(zu)織(zhi)的(de)(de)反應性(xing)非(fei)常(chang)少。特(te)別適合作為醫用(yong)材(cai)料。

硅橡膠的用量

據(ju)中(zhong)國(guo)汽(qi)(qi)車(che)工業(ye)協會統計(ji)，2012年，汽(qi)(qi)車(che)產(chan)銷分別(bie)(bie)達(da)到1927.18萬輛(liang)和1930.64萬輛(liang)，同比分別(bie)(bie)增(zeng)長4.63%和4.33%，汽(qi)(qi)車(che)工業(ye)硅橡(xiang)膠的(de)(de)(de)用(yong)量(liang)約達(da)2.0萬t。根據(ju)觀研(yan)天下的(de)(de)(de)新研(yan)究(jiu)，增(zeng)加有(you)機(ji)硅材料在汽(qi)(qi)車(che)零(ling)部(bu)件方面的(de)(de)(de)用(yong)量(liang)，可以大幅度(du)提(ti)高汽(qi)(qi)車(che)的(de)(de)(de)安全性(xing)能，因此，汽(qi)(qi)車(che)產(chan)量(liang)和單車(che)用(yong)量(liang)水平(ping)的(de)(de)(de)提(ti)高都將推動汽(qi)(qi)車(che)工業(ye)對硅橡(xiang)膠需求的(de)(de)(de)增(zeng)加。國(guo)家鼓勵自(zi)主品(pin)牌(pai)的(de)(de)(de)汽(qi)(qi)車(che)發展，關鍵汽(qi)(qi)車(che)零(ling)部(bu)件實現(xian)自(zi)主化，《2012年度(du)黨政機(ji)關公務用(yong)車(che)選用(yong)車(che)型目錄（征(zheng)求意(yi)見稿）》為自(zi)主品(pin)牌(pai)擴大在政府(fu)采購的(de)(de)(de)市場份額，為改變目前國(guo)內政府(fu)采購以合資品(pin)牌(pai)產(chan)品(pin)為主的(de)(de)(de)局面提(ti)供了保(bao)障(zhang)。促進自(zi)主品(pin)牌(pai)發展，國(guo)產(chan)汽(qi)(qi)車(che)業(ye)的(de)(de)(de)繁(fan)榮將為汽(qi)(qi)車(che)膠的(de)(de)(de)應用(yong)提(ti)供有(you)力保(bao)障(zhang)。預測未來(lai)3年，我國(guo)室(shi)溫(wen)硫化硅橡(xiang)膠在汽(qi)(qi)車(che)行業(ye)將以年均20%增(zeng)長。

此(ci)外，硅橡膠(jiao)(jiao)是重要的(de)(de)非石油(you)基(ji)合(he)成橡膠(jiao)(jiao)，約(yue)占非石油(you)基(ji)合(he)成橡膠(jiao)(jiao)消(xiao)費(fei)(fei)量(liang)的(de)(de)98%。但因(yin)為(wei)石油(you)價格的(de)(de)大幅上漲，同時我(wo)國(guo)在(zai)硅橡膠(jiao)(jiao)的(de)(de)關(guan)鍵原料有(you)(you)機硅單體(ti)的(de)(de)生產(chan)技術方面取得突破(po)，有(you)(you)機硅單體(ti)的(de)(de)生產(chan)技術在(zai)2005年前被幾家(jia)跨(kua)國(guo)公(gong)司壟斷，但目前我(wo)國(guo)已發(fa)展成為(wei)全球(qiu)有(you)(you)機硅單體(ti)第1大國(guo)，這(zhe)2個(ge)方面原因(yin)使硅橡膠(jiao)(jiao)的(de)(de)價格從2011年起開始低(di)于石油(you)基(ji)合(he)成橡膠(jiao)(jiao)，僅約(yue)為(wei)大宗石油(you)基(ji)橡膠(jiao)(jiao)的(de)(de)80%～90%，成為(wei)廉價的(de)(de)合(he)成橡膠(jiao)(jiao)，并開始大規(gui)模替代(dai)石油(you)基(ji)合(he)成橡膠(jiao)(jiao)。這(zhe)將(jiang)(jiang)極(ji)大拓展有(you)(you)機硅產(chan)業的(de)(de)市場(chang)空間，同時將(jiang)(jiang)帶動(dong)硅油(you)、硅烷(wan)偶聯劑(ji)和硅樹脂等(deng)其他有(you)(you)機硅產(chan)品的(de)(de)消(xiao)費(fei)(fei)。