硅橡膠是指主鏈(lian)由硅(gui)(gui)和(he)氧(yang)原子交替構成，硅(gui)(gui)原子上通常連有兩個有機基(ji)團的橡(xiang)(xiang)膠。普通的硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠主要由含甲基(ji)和(he)少(shao)量乙烯(xi)基(ji)的硅(gui)(gui)氧(yang)鏈(lian)節(jie)組成。苯基(ji)的引(yin)入(ru)可(ke)(ke)提高(gao)(gao)(gao)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠的耐(nai)高(gao)(gao)(gao)、低溫(wen)性(xing)(xing)(xing)能，三氟丙基(ji)及(ji)氰(qing)基(ji)的引(yin)入(ru)則可(ke)(ke)提高(gao)(gao)(gao)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠的耐(nai)溫(wen)及(ji)耐(nai)油性(xing)(xing)(xing)能。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠耐(nai)低溫(wen)性(xing)(xing)(xing)能良好，一般在(zai)(zai)-55℃下仍能工(gong)作。引(yin)入(ru)苯基(ji)后，可(ke)(ke)達-73℃。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠的耐(nai)熱性(xing)(xing)(xing)能也很(hen)突出(chu)，在(zai)(zai)180℃下可(ke)(ke)長(chang)期工(gong)作，稍高(gao)(gao)(gao)于200℃也能承受數周或更(geng)長(chang)時(shi)間(jian)仍有彈(dan)性(xing)(xing)(xing)，瞬(shun)時(shi)可(ke)(ke)耐(nai)300℃以上的高(gao)(gao)(gao)溫(wen)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠的透氣性(xing)(xing)(xing)好，氧(yang)氣透過率在(zai)(zai)合成聚(ju)合物中是較高(gao)(gao)(gao)的。此(ci)外，硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠還(huan)具有生理惰性(xing)(xing)(xing)、不(bu)會導致凝血的突出(chu)特性(xing)(xing)(xing)，因此(ci)在(zai)(zai)醫用(yong)領域(yu)應用(yong)廣泛。

主要品種

硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)分(fen)類(lei)的(de)(de)方法很多，通常按(an)(an)固(gu)化(hua)前的(de)(de)形態分(fen)為(wei)(wei)固(gu)體硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)和液體硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)；按(an)(an)硫化(hua)溫度(du)分(fen)為(wei)(wei)室(shi)溫硫化(hua)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)，高溫硫化(hua)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)；按(an)(an)所用(yong)(yong)(yong)(yong)單體的(de)(de)不同，可(ke)分(fen)為(wei)(wei)甲基乙(yi)烯基硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)，甲基苯基乙(yi)烯基硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)、氟硅(gui)(gui)，腈(jing)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)等(deng)(deng)；按(an)(an)性能(neng)和用(yong)(yong)(yong)(yong)途的(de)(de)不同又可(ke)分(fen)為(wei)(wei)通用(yong)(yong)(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(yi)用(yong)(yong)(yong)(yong)型(xing)等(deng)(deng)等(deng)(deng)。

發展史

硅橡膠(jiao)(jiao)(jiao)早期是由美國(guo)(guo)以(yi)三氯(lv)化(hua)(hua)鐵(tie)為催(cui)化(hua)(hua)劑合成(cheng)的(de)(de)(de)。1945年，硅橡膠(jiao)(jiao)(jiao)產(chan)(chan)品問世。1948年，采用高(gao)比(bi)表面積的(de)(de)(de)氣(qi)相法(fa)白(bai)炭黑補強的(de)(de)(de)硅橡膠(jiao)(jiao)(jiao)研(yan)制成(cheng)功，使(shi)硅橡膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)性能躍升到實用階段(duan)，奠定(ding)了現代(dai)硅橡膠(jiao)(jiao)(jiao)生產(chan)(chan)技術的(de)(de)(de)基(ji)礎。從二甲(jia)基(ji)二氯(lv)硅烷合成(cheng)開始生產(chan)(chan)硅橡膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)國(guo)(guo)家(jia)有美國(guo)(guo)。俄羅(luo)斯、德國(guo)(guo)、日本、韓國(guo)(guo)和(he)中(zhong)(zhong)國(guo)(guo)等。中(zhong)(zhong)國(guo)(guo)硅橡膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)工業化(hua)(hua)研(yan)究(jiu)始于1957年，多家(jia)研(yan)究(jiu)所和(he)企業陸續開發出各種(zhong)硅橡膠(jiao)(jiao)(jiao)。到2003年底(di)，中(zhong)(zhong)國(guo)(guo)硅橡膠(jiao)(jiao)(jiao)生產(chan)(chan)能力為135千噸，其中(zhong)(zhong)高(gao)溫膠(jiao)(jiao)(jiao)100千噸。

高溫硫化硅橡膠

高溫(wen)硫化(hua)(hua)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)是(shi)指聚硅(gui)(gui)氧(yang)(yang)烷變成(cheng)(cheng)彈性(xing)體(ti)的(de)(de)過程(cheng)是(shi)經過高溫(wen)（110-170℃）硫化(hua)(hua)成(cheng)(cheng)型的(de)(de)。它(ta)主要以(yi)高分子(zi)量的(de)(de)聚甲(jia)基(ji)乙烯基(ji)硅(gui)(gui)氧(yang)(yang)烷為生膠(jiao)，混入補(bu)強填料(liao)、硫化(hua)(hua)劑等，在(zai)加熱加壓下(xia)硫化(hua)(hua)成(cheng)(cheng)彈性(xing)體(ti)。硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)的(de)(de)補(bu)強主要是(shi)各種(zhong)類型的(de)(de)白(bai)炭黑，可使硫化(hua)(hua)膠(jiao)的(de)(de)強度增加數十倍(bei)。有(you)時為了降低成(cheng)(cheng)本或改善(shan)膠(jiao)料(liao)性(xing)能(neng)(neng)及(ji)賦予硫化(hua)(hua)膠(jiao)各種(zhong)特殊的(de)(de)性(xing)能(neng)(neng)，也加入相應(ying)的(de)(de)各種(zhong)添加劑。硫化(hua)(hua)劑是(shi)各種(zhong)有(you)機過氧(yang)(yang)化(hua)(hua)物或加成(cheng)(cheng)反應(ying)催(cui)化(hua)(hua)劑。

加工成型方法如圖所示。一次硫(liu)(liu)化的(de)(de)(de)目的(de)(de)(de)是(shi)進行高分子(zi)鏈(lian)的(de)(de)(de)交聯反應；二次硫(liu)(liu)化的(de)(de)(de)目的(de)(de)(de)是(shi)進行補充(chong)交聯、驅除(chu)硫(liu)(liu)化劑分解產物和(he)其他(ta)揮發性化合物以穩定硫(liu)(liu)化膠的(de)(de)(de)各項性能。常用的(de)(de)(de)設備(bei)有開放(fang)式(shi)煉膠機、捏合機及真空密煉機。

主要性能

（1）高(gao)溫(wen)(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)顯(xian)著的(de)(de)特(te)(te)征是高(gao)溫(wen)(wen)(wen)穩(wen)定性(xing)(xing)(xing)，雖然常溫(wen)(wen)(wen)下(xia)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)強度(du)僅是天然橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)或(huo)某些合(he)成橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)一半，但(dan)(dan)在200℃以上(shang)的(de)(de)高(gao)溫(wen)(wen)(wen)環境下(xia)，硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)仍(reng)能(neng)(neng)保持一定的(de)(de)柔韌(ren)性(xing)(xing)(xing)、回彈性(xing)(xing)(xing)和表面(mian)硬度(du)，且力學性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)無(wu)(wu)(wu)明(ming)顯(xian)變化(hua)(hua)。（2）低(di)溫(wen)(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)玻璃化(hua)(hua)溫(wen)(wen)(wen)度(du)一般(ban)為-70~-50℃，特(te)(te)殊配(pei)方(fang)可達-100℃，表明(ming)其(qi)(qi)低(di)溫(wen)(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)優(you)異。這對(dui)航(hang)空(kong)(kong)、宇(yu)航(hang)工(gong)業的(de)(de)意義重大。（3）耐(nai)(nai)候性(xing)(xing)(xing)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)中Si-O-Si鍵對(dui)氧(yang)、臭氧(yang)及紫外線等十(shi)分穩(wen)定，在不加(jia)任(ren)何(he)添加(jia)劑的(de)(de)情況下(xia)，就具(ju)有優(you)良的(de)(de)耐(nai)(nai)候性(xing)(xing)(xing)。（4）電(dian)(dian)氣(qi)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)具(ju)有優(you)異的(de)(de)絕(jue)緣性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)，耐(nai)(nai)電(dian)(dian)暈性(xing)(xing)(xing)和耐(nai)(nai)電(dian)(dian)弧性(xing)(xing)(xing)也非(fei)常好。（5）物理機械(xie)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)常溫(wen)(wen)(wen)下(xia)的(de)(de)物理機械(xie)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)比通用橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)差，但(dan)(dan)在150℃的(de)(de)高(gao)溫(wen)(wen)(wen)和-50℃的(de)(de)低(di)溫(wen)(wen)(wen)下(xia)，其(qi)(qi)物理機械(xie)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)優(you)于通用橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)。（6）耐(nai)(nai)油(you)及化(hua)(hua)學試劑性(xing)(xing)(xing)。普通硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)具(ju)有中等的(de)(de)耐(nai)(nai)油(you)、耐(nai)(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)(wen)下(xia)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)對(dui)空(kong)(kong)氣(qi)、氮、氧(yang)、二氧(yang)化(hua)(hua)碳等氣(qi)體(ti)的(de)(de)透氣(qi)性(xing)(xing)(xing)比天然橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)高(gao)出30-50倍。（8）生理惰性(xing)(xing)(xing)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)無(wu)(wu)(wu)毒，無(wu)(wu)(wu)味，無(wu)(wu)(wu)嗅，與人體(ti)組織不粘連，具(ju)有抗(kang)凝血作(zuo)(zuo)用，對(dui)肌體(ti)組織的(de)(de)反(fan)應(ying)性(xing)(xing)(xing)非(fei)常少。特(te)(te)別適合(he)作(zuo)(zuo)為醫用材料。

硅橡膠的用量

據中國(guo)(guo)汽(qi)車(che)工業協會統計，2012年，汽(qi)車(che)產(chan)銷分(fen)別(bie)達到1927.18萬輛(liang)和1930.64萬輛(liang)，同比分(fen)別(bie)增(zeng)長4.63%和4.33%，汽(qi)車(che)工業硅橡(xiang)膠的(de)用(yong)量約達2.0萬t。根據觀研天下的(de)新研究，增(zeng)加有機硅材料在(zai)汽(qi)車(che)零部件(jian)方面的(de)用(yong)量，可以大(da)幅(fu)度提(ti)高汽(qi)車(che)的(de)安全性能，因(yin)此，汽(qi)車(che)產(chan)量和單車(che)用(yong)量水(shui)平的(de)提(ti)高都將(jiang)(jiang)(jiang)推動汽(qi)車(che)工業對硅橡(xiang)膠需求的(de)增(zeng)加。國(guo)(guo)家(jia)鼓勵(li)自主(zhu)品牌的(de)汽(qi)車(che)發展，關(guan)鍵汽(qi)車(che)零部件(jian)實現自主(zhu)化，《2012年度黨政機關(guan)公務用(yong)車(che)選(xuan)用(yong)車(che)型目(mu)錄（征求意見稿）》為(wei)自主(zhu)品牌擴大(da)在(zai)政府采購(gou)(gou)的(de)市場份(fen)額，為(wei)改變目(mu)前國(guo)(guo)內政府采購(gou)(gou)以合資(zi)品牌產(chan)品為(wei)主(zhu)的(de)局面提(ti)供了保障。促進自主(zhu)品牌發展，國(guo)(guo)產(chan)汽(qi)車(che)業的(de)繁榮將(jiang)(jiang)(jiang)為(wei)汽(qi)車(che)膠的(de)應用(yong)提(ti)供有力(li)保障。預測未來(lai)3年，我國(guo)(guo)室溫(wen)硫化硅橡(xiang)膠在(zai)汽(qi)車(che)行(xing)業將(jiang)(jiang)(jiang)以年均20%增(zeng)長。

此外，硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)是重要(yao)的(de)(de)(de)非石(shi)(shi)油(you)(you)基(ji)合(he)成(cheng)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)，約占非石(shi)(shi)油(you)(you)基(ji)合(he)成(cheng)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)消費量的(de)(de)(de)98%。但因為(wei)(wei)石(shi)(shi)油(you)(you)價格的(de)(de)(de)大幅上(shang)漲(zhang)，同時(shi)我國在硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)關鍵原料有(you)機(ji)硅(gui)單體的(de)(de)(de)生產技術(shu)方(fang)面取得突破，有(you)機(ji)硅(gui)單體的(de)(de)(de)生產技術(shu)在2005年前被幾家跨國公司壟(long)斷，但目前我國已發展成(cheng)為(wei)(wei)全球(qiu)有(you)機(ji)硅(gui)單體第1大國，這2個方(fang)面原因使硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)價格從(cong)2011年起開始低于石(shi)(shi)油(you)(you)基(ji)合(he)成(cheng)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)，僅約為(wei)(wei)大宗石(shi)(shi)油(you)(you)基(ji)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)80%～90%，成(cheng)為(wei)(wei)廉價的(de)(de)(de)合(he)成(cheng)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)，并開始大規模替代(dai)石(shi)(shi)油(you)(you)基(ji)合(he)成(cheng)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)。這將極大拓(tuo)展有(you)機(ji)硅(gui)產業的(de)(de)(de)市場(chang)空間，同時(shi)將帶動(dong)硅(gui)油(you)(you)、硅(gui)烷偶聯劑和(he)硅(gui)樹脂等其他有(you)機(ji)硅(gui)產品(pin)的(de)(de)(de)消費。