硅橡膠是(shi)指主鏈由硅和氧(yang)(yang)原(yuan)子交替構成，硅原(yuan)子上通(tong)(tong)常連有兩個(ge)有機(ji)基團的(de)橡(xiang)(xiang)膠。普通(tong)(tong)的(de)硅橡(xiang)(xiang)膠主要由含甲(jia)基和少量乙烯基的(de)硅氧(yang)(yang)鏈節組(zu)成。苯基的(de)引入可(ke)提高(gao)硅橡(xiang)(xiang)膠的(de)耐(nai)高(gao)、低(di)溫(wen)性(xing)(xing)能(neng)(neng)，三氟丙基及氰基的(de)引入則(ze)可(ke)提高(gao)硅橡(xiang)(xiang)膠的(de)耐(nai)溫(wen)及耐(nai)油性(xing)(xing)能(neng)(neng)。硅橡(xiang)(xiang)膠耐(nai)低(di)溫(wen)性(xing)(xing)能(neng)(neng)良好，一般(ban)在(zai)-55℃下(xia)仍能(neng)(neng)工(gong)作。引入苯基后，可(ke)達-73℃。硅橡(xiang)(xiang)膠的(de)耐(nai)熱性(xing)(xing)能(neng)(neng)也(ye)(ye)很突出，在(zai)180℃下(xia)可(ke)長期工(gong)作，稍高(gao)于200℃也(ye)(ye)能(neng)(neng)承(cheng)受數周或更長時間仍有彈性(xing)(xing)，瞬時可(ke)耐(nai)300℃以上的(de)高(gao)溫(wen)。硅橡(xiang)(xiang)膠的(de)透氣性(xing)(xing)好，氧(yang)(yang)氣透過率在(zai)合成聚合物中(zhong)是(shi)較高(gao)的(de)。此(ci)外，硅橡(xiang)(xiang)膠還具有生理惰性(xing)(xing)、不會導致凝血的(de)突出特性(xing)(xing)，因(yin)此(ci)在(zai)醫用領域應(ying)用廣泛。

主要品種

硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)分(fen)類的(de)(de)方法(fa)很多，通常按固化前的(de)(de)形態分(fen)為(wei)固體(ti)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)和(he)液體(ti)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)；按硫(liu)(liu)(liu)化溫度(du)分(fen)為(wei)室溫硫(liu)(liu)(liu)化硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)，高(gao)溫硫(liu)(liu)(liu)化硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)；按所用(yong)單體(ti)的(de)(de)不(bu)同，可(ke)分(fen)為(wei)甲基(ji)乙烯基(ji)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)，甲基(ji)苯基(ji)乙烯基(ji)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)、氟硅(gui)(gui)，腈硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)等；按性能和(he)用(yong)途的(de)(de)不(bu)同又(you)可(ke)分(fen)為(wei)通用(yong)型(xing)(xing)、超耐(nai)低溫型(xing)(xing)、超耐(nai)高(gao)溫型(xing)(xing)、高(gao)強力型(xing)(xing)、耐(nai)油(you)型(xing)(xing)、醫用(yong)型(xing)(xing)等等。

發展史

硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)早(zao)期是由美國(guo)(guo)(guo)(guo)以三氯化鐵為催(cui)化劑(ji)合(he)成的(de)(de)。1945年，硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)產(chan)品問(wen)世。1948年，采(cai)用(yong)高比表面積的(de)(de)氣(qi)相法白炭黑補強的(de)(de)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)研制成功(gong)，使硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)性能躍升到實用(yong)階段，奠(dian)定了現代硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)生產(chan)技(ji)術的(de)(de)基(ji)礎。從二甲基(ji)二氯硅(gui)烷合(he)成開(kai)始(shi)生產(chan)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)國(guo)(guo)(guo)(guo)家(jia)(jia)有(you)美國(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(zhong)(zhong)(zhong)國(guo)(guo)(guo)(guo)等(deng)。中(zhong)(zhong)(zhong)國(guo)(guo)(guo)(guo)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)工業化研究始(shi)于1957年，多家(jia)(jia)研究所和(he)企業陸(lu)續開(kai)發出各種硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)。到2003年底，中(zhong)(zhong)(zhong)國(guo)(guo)(guo)(guo)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)生產(chan)能力為135千噸，其中(zhong)(zhong)(zhong)高溫膠(jiao)(jiao)100千噸。

高溫硫化硅橡膠

高(gao)溫(wen)硫(liu)(liu)化(hua)(hua)(hua)(hua)硅(gui)橡膠(jiao)是(shi)(shi)指聚硅(gui)氧烷變成彈性(xing)(xing)體(ti)的(de)(de)過程是(shi)(shi)經過高(gao)溫(wen)（110-170℃）硫(liu)(liu)化(hua)(hua)(hua)(hua)成型的(de)(de)。它主要(yao)以高(gao)分子量的(de)(de)聚甲基乙(yi)烯基硅(gui)氧烷為生膠(jiao)，混入(ru)補強(qiang)填料、硫(liu)(liu)化(hua)(hua)(hua)(hua)劑(ji)(ji)(ji)等，在(zai)加(jia)(jia)(jia)熱加(jia)(jia)(jia)壓下硫(liu)(liu)化(hua)(hua)(hua)(hua)成彈性(xing)(xing)體(ti)。硅(gui)橡膠(jiao)的(de)(de)補強(qiang)主要(yao)是(shi)(shi)各種類(lei)型的(de)(de)白(bai)炭黑，可使硫(liu)(liu)化(hua)(hua)(hua)(hua)膠(jiao)的(de)(de)強(qiang)度(du)增加(jia)(jia)(jia)數十(shi)倍。有時為了(le)降(jiang)低成本或(huo)改善(shan)膠(jiao)料性(xing)(xing)能及賦予硫(liu)(liu)化(hua)(hua)(hua)(hua)膠(jiao)各種特(te)殊的(de)(de)性(xing)(xing)能，也加(jia)(jia)(jia)入(ru)相(xiang)應的(de)(de)各種添加(jia)(jia)(jia)劑(ji)(ji)(ji)。硫(liu)(liu)化(hua)(hua)(hua)(hua)劑(ji)(ji)(ji)是(shi)(shi)各種有機(ji)過氧化(hua)(hua)(hua)(hua)物或(huo)加(jia)(jia)(jia)成反應催化(hua)(hua)(hua)(hua)劑(ji)(ji)(ji)。

加工成(cheng)型(xing)方法如圖(tu)所示。一次(ci)硫(liu)化(hua)(hua)(hua)的目(mu)的是進行高分(fen)子(zi)鏈的交聯反應；二(er)次(ci)硫(liu)化(hua)(hua)(hua)的目(mu)的是進行補充交聯、驅除硫(liu)化(hua)(hua)(hua)劑分(fen)解產物和(he)其他揮(hui)發性(xing)化(hua)(hua)(hua)合(he)物以穩定硫(liu)化(hua)(hua)(hua)膠(jiao)的各項性(xing)能(neng)。常(chang)用的設備(bei)有開放式煉(lian)膠(jiao)機(ji)、捏合(he)機(ji)及真空密煉(lian)機(ji)。

主要性能

（1）高(gao)(gao)(gao)溫(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)顯(xian)著的(de)(de)(de)(de)特征是(shi)(shi)高(gao)(gao)(gao)溫(wen)(wen)穩定性(xing)(xing)(xing)，雖然(ran)常(chang)溫(wen)(wen)下(xia)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)(de)強度(du)僅是(shi)(shi)天然(ran)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)或某些合(he)成(cheng)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)(de)一(yi)(yi)半，但(dan)在200℃以上(shang)的(de)(de)(de)(de)高(gao)(gao)(gao)溫(wen)(wen)環(huan)境下(xia)，硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)仍(reng)能(neng)(neng)保持一(yi)(yi)定的(de)(de)(de)(de)柔韌性(xing)(xing)(xing)、回彈性(xing)(xing)(xing)和表(biao)面硬度(du)，且(qie)力學性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)無(wu)明顯(xian)變化。（2）低溫(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)(de)玻璃化溫(wen)(wen)度(du)一(yi)(yi)般為(wei)-70~-50℃，特殊配方可(ke)達-100℃，表(biao)明其(qi)低溫(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)優異。這對(dui)航(hang)(hang)空、宇(yu)航(hang)(hang)工業的(de)(de)(de)(de)意義重大。（3）耐(nai)候(hou)性(xing)(xing)(xing)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)中Si-O-Si鍵對(dui)氧(yang)、臭氧(yang)及紫外線等十分穩定，在不加任何添加劑的(de)(de)(de)(de)情況(kuang)下(xia)，就(jiu)具(ju)(ju)有優良的(de)(de)(de)(de)耐(nai)候(hou)性(xing)(xing)(xing)。（4）電氣(qi)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)具(ju)(ju)有優異的(de)(de)(de)(de)絕緣性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)，耐(nai)電暈(yun)性(xing)(xing)(xing)和耐(nai)電弧(hu)性(xing)(xing)(xing)也非常(chang)好。（5）物理(li)(li)機(ji)械(xie)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)常(chang)溫(wen)(wen)下(xia)的(de)(de)(de)(de)物理(li)(li)機(ji)械(xie)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)比通用(yong)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)差，但(dan)在150℃的(de)(de)(de)(de)高(gao)(gao)(gao)溫(wen)(wen)和-50℃的(de)(de)(de)(de)低溫(wen)(wen)下(xia)，其(qi)物理(li)(li)機(ji)械(xie)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)優于通用(yong)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)。（6）耐(nai)油及化學試劑性(xing)(xing)(xing)。普通硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)具(ju)(ju)有中等的(de)(de)(de)(de)耐(nai)油、耐(nai)溶劑性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。（7）氣(qi)體(ti)透過性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。室溫(wen)(wen)下(xia)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)對(dui)空氣(qi)、氮、氧(yang)、二氧(yang)化碳等氣(qi)體(ti)的(de)(de)(de)(de)透氣(qi)性(xing)(xing)(xing)比天然(ran)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)高(gao)(gao)(gao)出30-50倍。（8）生(sheng)理(li)(li)惰性(xing)(xing)(xing)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)無(wu)毒，無(wu)味(wei)，無(wu)嗅，與人體(ti)組(zu)織(zhi)不粘連，具(ju)(ju)有抗(kang)凝血(xue)作(zuo)用(yong)，對(dui)肌體(ti)組(zu)織(zhi)的(de)(de)(de)(de)反應(ying)性(xing)(xing)(xing)非常(chang)少。特別適(shi)合(he)作(zuo)為(wei)醫用(yong)材料。

硅橡膠的用量

據中國(guo)汽(qi)車(che)(che)(che)(che)工業協會統計(ji)，2012年，汽(qi)車(che)(che)(che)(che)產銷分別達到1927.18萬(wan)輛和1930.64萬(wan)輛，同比(bi)分別增(zeng)(zeng)長(chang)4.63%和4.33%，汽(qi)車(che)(che)(che)(che)工業硅(gui)橡膠的(de)(de)(de)(de)用量(liang)約達2.0萬(wan)t。根(gen)據觀研天下的(de)(de)(de)(de)新研究(jiu)，增(zeng)(zeng)加有機(ji)硅(gui)材料在汽(qi)車(che)(che)(che)(che)零部件方面的(de)(de)(de)(de)用量(liang)，可以(yi)大幅度提高(gao)汽(qi)車(che)(che)(che)(che)的(de)(de)(de)(de)安全性(xing)能，因此(ci)，汽(qi)車(che)(che)(che)(che)產量(liang)和單車(che)(che)(che)(che)用量(liang)水(shui)平的(de)(de)(de)(de)提高(gao)都將推動汽(qi)車(che)(che)(che)(che)工業對硅(gui)橡膠需求的(de)(de)(de)(de)增(zeng)(zeng)加。國(guo)家鼓(gu)勵(li)自(zi)主(zhu)(zhu)品(pin)(pin)(pin)牌(pai)(pai)的(de)(de)(de)(de)汽(qi)車(che)(che)(che)(che)發展，關鍵(jian)汽(qi)車(che)(che)(che)(che)零部件實現自(zi)主(zhu)(zhu)化，《2012年度黨政機(ji)關公務用車(che)(che)(che)(che)選用車(che)(che)(che)(che)型目錄（征求意見稿）》為(wei)自(zi)主(zhu)(zhu)品(pin)(pin)(pin)牌(pai)(pai)擴大在政府采購的(de)(de)(de)(de)市場份額(e)，為(wei)改變目前國(guo)內政府采購以(yi)合資品(pin)(pin)(pin)牌(pai)(pai)產品(pin)(pin)(pin)為(wei)主(zhu)(zhu)的(de)(de)(de)(de)局面提供了保障。促(cu)進(jin)自(zi)主(zhu)(zhu)品(pin)(pin)(pin)牌(pai)(pai)發展，國(guo)產汽(qi)車(che)(che)(che)(che)業的(de)(de)(de)(de)繁(fan)榮(rong)將為(wei)汽(qi)車(che)(che)(che)(che)膠的(de)(de)(de)(de)應用提供有力保障。預(yu)測未來(lai)3年，我國(guo)室溫(wen)硫化硅(gui)橡膠在汽(qi)車(che)(che)(che)(che)行業將以(yi)年均20%增(zeng)(zeng)長(chang)。

此外，硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠是重(zhong)要(yao)的(de)(de)(de)非石油(you)(you)基合(he)(he)成橡(xiang)(xiang)膠，約占非石油(you)(you)基合(he)(he)成橡(xiang)(xiang)膠消(xiao)費量的(de)(de)(de)98%。但因為石油(you)(you)價(jia)格的(de)(de)(de)大(da)(da)幅上(shang)漲，同時(shi)我(wo)國(guo)在(zai)硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠的(de)(de)(de)關鍵原(yuan)料有機(ji)硅(gui)(gui)(gui)(gui)單體的(de)(de)(de)生產技術方(fang)面取得(de)突破(po)，有機(ji)硅(gui)(gui)(gui)(gui)單體的(de)(de)(de)生產技術在(zai)2005年(nian)前被幾(ji)家跨國(guo)公司壟斷，但目前我(wo)國(guo)已發展成為全球有機(ji)硅(gui)(gui)(gui)(gui)單體第1大(da)(da)國(guo)，這(zhe)2個方(fang)面原(yuan)因使硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠的(de)(de)(de)價(jia)格從2011年(nian)起開始低于石油(you)(you)基合(he)(he)成橡(xiang)(xiang)膠，僅約為大(da)(da)宗石油(you)(you)基橡(xiang)(xiang)膠的(de)(de)(de)80%～90%，成為廉價(jia)的(de)(de)(de)合(he)(he)成橡(xiang)(xiang)膠，并開始大(da)(da)規(gui)模替(ti)代石油(you)(you)基合(he)(he)成橡(xiang)(xiang)膠。這(zhe)將極大(da)(da)拓展有機(ji)硅(gui)(gui)(gui)(gui)產業的(de)(de)(de)市(shi)場(chang)空間(jian)，同時(shi)將帶動硅(gui)(gui)(gui)(gui)油(you)(you)、硅(gui)(gui)(gui)(gui)烷偶聯劑和硅(gui)(gui)(gui)(gui)樹脂等其他有機(ji)硅(gui)(gui)(gui)(gui)產品(pin)的(de)(de)(de)消(xiao)費。