硅橡膠是指主(zhu)鏈由硅(gui)和氧(yang)原子(zi)交替構成，硅(gui)原子(zi)上通常(chang)連有(you)(you)兩個有(you)(you)機基(ji)團的(de)(de)(de)橡(xiang)膠。普通的(de)(de)(de)硅(gui)橡(xiang)膠主(zhu)要由含甲基(ji)和少(shao)量乙烯(xi)基(ji)的(de)(de)(de)硅(gui)氧(yang)鏈節組(zu)成。苯基(ji)的(de)(de)(de)引入可(ke)(ke)(ke)提(ti)高(gao)(gao)硅(gui)橡(xiang)膠的(de)(de)(de)耐(nai)高(gao)(gao)、低(di)溫(wen)性(xing)能，三氟(fu)丙(bing)基(ji)及(ji)氰基(ji)的(de)(de)(de)引入則可(ke)(ke)(ke)提(ti)高(gao)(gao)硅(gui)橡(xiang)膠的(de)(de)(de)耐(nai)溫(wen)及(ji)耐(nai)油(you)性(xing)能。硅(gui)橡(xiang)膠耐(nai)低(di)溫(wen)性(xing)能良好，一般在-55℃下仍能工(gong)作(zuo)。引入苯基(ji)后，可(ke)(ke)(ke)達-73℃。硅(gui)橡(xiang)膠的(de)(de)(de)耐(nai)熱性(xing)能也(ye)很突出，在180℃下可(ke)(ke)(ke)長期工(gong)作(zuo)，稍高(gao)(gao)于200℃也(ye)能承受數周或更長時間仍有(you)(you)彈性(xing)，瞬時可(ke)(ke)(ke)耐(nai)300℃以上的(de)(de)(de)高(gao)(gao)溫(wen)。硅(gui)橡(xiang)膠的(de)(de)(de)透氣(qi)性(xing)好，氧(yang)氣(qi)透過率在合成聚(ju)合物中是較高(gao)(gao)的(de)(de)(de)。此外，硅(gui)橡(xiang)膠還具有(you)(you)生理惰(duo)性(xing)、不會(hui)導致凝血的(de)(de)(de)突出特性(xing)，因此在醫用領域應用廣泛(fan)。

主要品種

硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠分(fen)類(lei)的方法很多，通常按(an)固化前的形態分(fen)為(wei)固體(ti)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠和(he)液體(ti)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠；按(an)硫化溫度分(fen)為(wei)室(shi)溫硫化硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠，高溫硫化硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠；按(an)所用(yong)單體(ti)的不(bu)同(tong)，可(ke)分(fen)為(wei)甲(jia)基(ji)乙烯(xi)基(ji)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠，甲(jia)基(ji)苯(ben)基(ji)乙烯(xi)基(ji)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠、氟硅(gui)(gui)(gui)，腈硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠等(deng)；按(an)性能和(he)用(yong)途的不(bu)同(tong)又可(ke)分(fen)為(wei)通用(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)型(xing)等(deng)等(deng)。

發展史

硅橡(xiang)膠(jiao)(jiao)早(zao)期是由美國(guo)(guo)以(yi)三(san)氯化(hua)鐵為(wei)催化(hua)劑合(he)成(cheng)的(de)。1945年，硅橡(xiang)膠(jiao)(jiao)產(chan)品問世(shi)。1948年，采用高(gao)比表面積(ji)的(de)氣相(xiang)法白炭黑(hei)補強的(de)硅橡(xiang)膠(jiao)(jiao)研(yan)制成(cheng)功，使硅橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)性能躍升到實(shi)用階段，奠定了(le)現代硅橡(xiang)膠(jiao)(jiao)生(sheng)產(chan)技(ji)術的(de)基礎。從二(er)甲基二(er)氯硅烷合(he)成(cheng)開始生(sheng)產(chan)硅橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)國(guo)(guo)家(jia)有美國(guo)(guo)。俄羅斯(si)、德(de)國(guo)(guo)、日(ri)本(ben)、韓國(guo)(guo)和中(zhong)國(guo)(guo)等。中(zhong)國(guo)(guo)硅橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)工業化(hua)研(yan)究(jiu)始于1957年，多家(jia)研(yan)究(jiu)所和企業陸續(xu)開發出各(ge)種硅橡(xiang)膠(jiao)(jiao)。到2003年底(di)，中(zhong)國(guo)(guo)硅橡(xiang)膠(jiao)(jiao)生(sheng)產(chan)能力為(wei)135千噸，其中(zhong)高(gao)溫膠(jiao)(jiao)100千噸。

高溫硫化硅橡膠

高溫(wen)硫(liu)(liu)化(hua)(hua)硅橡(xiang)膠(jiao)是指(zhi)聚(ju)硅氧烷變成(cheng)(cheng)(cheng)彈(dan)性(xing)體的過程是經過高溫(wen)（110-170℃）硫(liu)(liu)化(hua)(hua)成(cheng)(cheng)(cheng)型(xing)的。它主要(yao)(yao)以高分子量的聚(ju)甲基(ji)乙(yi)烯基(ji)硅氧烷為(wei)生膠(jiao)，混(hun)入補強(qiang)填料、硫(liu)(liu)化(hua)(hua)劑等，在加熱(re)加壓下硫(liu)(liu)化(hua)(hua)成(cheng)(cheng)(cheng)彈(dan)性(xing)體。硅橡(xiang)膠(jiao)的補強(qiang)主要(yao)(yao)是各(ge)種類(lei)型(xing)的白炭(tan)黑(hei)，可(ke)使硫(liu)(liu)化(hua)(hua)膠(jiao)的強(qiang)度增(zeng)加數(shu)十倍。有(you)時為(wei)了降低成(cheng)(cheng)(cheng)本或(huo)改善膠(jiao)料性(xing)能及賦予硫(liu)(liu)化(hua)(hua)膠(jiao)各(ge)種特殊的性(xing)能，也加入相應(ying)(ying)的各(ge)種添加劑。硫(liu)(liu)化(hua)(hua)劑是各(ge)種有(you)機過氧化(hua)(hua)物或(huo)加成(cheng)(cheng)(cheng)反應(ying)(ying)催(cui)化(hua)(hua)劑。

加(jia)工成型(xing)方法如圖所示。一(yi)次硫(liu)(liu)化(hua)的(de)(de)(de)目的(de)(de)(de)是進行高分子鏈(lian)的(de)(de)(de)交聯反應；二次硫(liu)(liu)化(hua)的(de)(de)(de)目的(de)(de)(de)是進行補充交聯、驅除硫(liu)(liu)化(hua)劑分解產物和其他揮發性(xing)化(hua)合(he)物以穩定硫(liu)(liu)化(hua)膠(jiao)的(de)(de)(de)各(ge)項性(xing)能。常(chang)用的(de)(de)(de)設(she)備有(you)開放(fang)式煉膠(jiao)機、捏合(he)機及真空密煉機。

主要性能

（1）高溫(wen)(wen)(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)顯(xian)著的(de)(de)(de)(de)(de)特征是高溫(wen)(wen)(wen)(wen)穩定性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)，雖然常(chang)(chang)溫(wen)(wen)(wen)(wen)下(xia)(xia)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)(de)(de)強度(du)僅是天(tian)然橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)或某些合成(cheng)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)(de)(de)一(yi)半，但(dan)在200℃以上的(de)(de)(de)(de)(de)高溫(wen)(wen)(wen)(wen)環境下(xia)(xia)，硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)仍能(neng)(neng)保持一(yi)定的(de)(de)(de)(de)(de)柔韌性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)、回彈性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)和(he)表面硬度(du)，且力學性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)無(wu)明(ming)顯(xian)變化。（2）低(di)溫(wen)(wen)(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)(de)(de)玻(bo)璃化溫(wen)(wen)(wen)(wen)度(du)一(yi)般為(wei)-70~-50℃，特殊配(pei)方可達-100℃，表明(ming)其(qi)低(di)溫(wen)(wen)(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)優(you)異。這對航空、宇航工業的(de)(de)(de)(de)(de)意(yi)義重(zhong)大。（3）耐(nai)(nai)候性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)中Si-O-Si鍵對氧(yang)、臭氧(yang)及紫外線等十分(fen)穩定，在不加任(ren)何(he)添(tian)加劑的(de)(de)(de)(de)(de)情況下(xia)(xia)，就具(ju)有優(you)良的(de)(de)(de)(de)(de)耐(nai)(nai)候性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)。（4）電(dian)氣(qi)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)具(ju)有優(you)異的(de)(de)(de)(de)(de)絕緣性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)，耐(nai)(nai)電(dian)暈性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)和(he)耐(nai)(nai)電(dian)弧性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)也(ye)非常(chang)(chang)好(hao)。（5）物理(li)機(ji)械(xie)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)常(chang)(chang)溫(wen)(wen)(wen)(wen)下(xia)(xia)的(de)(de)(de)(de)(de)物理(li)機(ji)械(xie)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)比(bi)(bi)通用(yong)(yong)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)差，但(dan)在150℃的(de)(de)(de)(de)(de)高溫(wen)(wen)(wen)(wen)和(he)-50℃的(de)(de)(de)(de)(de)低(di)溫(wen)(wen)(wen)(wen)下(xia)(xia)，其(qi)物理(li)機(ji)械(xie)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)優(you)于通用(yong)(yong)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)。（6）耐(nai)(nai)油(you)及化學試劑性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)。普通硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)具(ju)有中等的(de)(de)(de)(de)(de)耐(nai)(nai)油(you)、耐(nai)(nai)溶劑性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。（7）氣(qi)體(ti)(ti)透過性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。室溫(wen)(wen)(wen)(wen)下(xia)(xia)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)對空氣(qi)、氮、氧(yang)、二氧(yang)化碳(tan)等氣(qi)體(ti)(ti)的(de)(de)(de)(de)(de)透氣(qi)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)比(bi)(bi)天(tian)然橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)高出30-50倍。（8）生理(li)惰(duo)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)無(wu)毒，無(wu)味，無(wu)嗅，與(yu)人體(ti)(ti)組織不粘連(lian)，具(ju)有抗凝血作用(yong)(yong)，對肌(ji)體(ti)(ti)組織的(de)(de)(de)(de)(de)反應性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)非常(chang)(chang)少。特別適合作為(wei)醫用(yong)(yong)材料。

硅橡膠的用量

據中國(guo)汽(qi)車工業協會統計，2012年，汽(qi)車產(chan)銷(xiao)分(fen)別(bie)達到1927.18萬輛(liang)和(he)1930.64萬輛(liang)，同(tong)比分(fen)別(bie)增長(chang)4.63%和(he)4.33%，汽(qi)車工業硅橡膠的(de)(de)用(yong)(yong)(yong)量(liang)(liang)約達2.0萬t。根(gen)據觀(guan)研天(tian)下(xia)的(de)(de)新(xin)研究(jiu)，增加有機硅材料在(zai)汽(qi)車零部件(jian)方面的(de)(de)用(yong)(yong)(yong)量(liang)(liang)，可以大(da)(da)幅度提高(gao)汽(qi)車的(de)(de)安(an)全性能，因此，汽(qi)車產(chan)量(liang)(liang)和(he)單(dan)車用(yong)(yong)(yong)量(liang)(liang)水平(ping)的(de)(de)提高(gao)都(dou)將推動汽(qi)車工業對硅橡膠需求的(de)(de)增加。國(guo)家鼓(gu)勵自(zi)(zi)主(zhu)品(pin)牌的(de)(de)汽(qi)車發展，關鍵汽(qi)車零部件(jian)實現自(zi)(zi)主(zhu)化，《2012年度黨政(zheng)機關公務用(yong)(yong)(yong)車選用(yong)(yong)(yong)車型(xing)目(mu)錄（征求意見稿）》為自(zi)(zi)主(zhu)品(pin)牌擴(kuo)大(da)(da)在(zai)政(zheng)府采購的(de)(de)市(shi)場份額(e)，為改變目(mu)前國(guo)內政(zheng)府采購以合資品(pin)牌產(chan)品(pin)為主(zhu)的(de)(de)局面提供了保障(zhang)。促(cu)進自(zi)(zi)主(zhu)品(pin)牌發展，國(guo)產(chan)汽(qi)車業的(de)(de)繁(fan)榮將為汽(qi)車膠的(de)(de)應(ying)用(yong)(yong)(yong)提供有力保障(zhang)。預測未來3年，我國(guo)室溫(wen)硫化硅橡膠在(zai)汽(qi)車行(xing)業將以年均20%增長(chang)。

此外(wai)，硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)是重要的(de)非石油(you)基(ji)合(he)成(cheng)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)，約(yue)占非石油(you)基(ji)合(he)成(cheng)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)消(xiao)費(fei)量的(de)98%。但因為(wei)(wei)石油(you)價格的(de)大幅上漲，同時(shi)我(wo)國(guo)在硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)關鍵(jian)原料有(you)(you)(you)(you)機(ji)硅(gui)(gui)單(dan)體(ti)的(de)生(sheng)產技(ji)術方面(mian)取得突破(po)，有(you)(you)(you)(you)機(ji)硅(gui)(gui)單(dan)體(ti)的(de)生(sheng)產技(ji)術在2005年(nian)前被(bei)幾家(jia)跨國(guo)公(gong)司壟斷(duan)，但目前我(wo)國(guo)已發展成(cheng)為(wei)(wei)全球有(you)(you)(you)(you)機(ji)硅(gui)(gui)單(dan)體(ti)第1大國(guo)，這2個方面(mian)原因使硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)價格從2011年(nian)起開始低于石油(you)基(ji)合(he)成(cheng)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)，僅(jin)約(yue)為(wei)(wei)大宗石油(you)基(ji)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)80%～90%，成(cheng)為(wei)(wei)廉(lian)價的(de)合(he)成(cheng)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)，并開始大規模替代石油(you)基(ji)合(he)成(cheng)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)。這將(jiang)極大拓展有(you)(you)(you)(you)機(ji)硅(gui)(gui)產業(ye)的(de)市場空間，同時(shi)將(jiang)帶動硅(gui)(gui)油(you)、硅(gui)(gui)烷偶(ou)聯劑(ji)和硅(gui)(gui)樹脂等其(qi)他有(you)(you)(you)(you)機(ji)硅(gui)(gui)產品的(de)消(xiao)費(fei)。