硅橡膠是指主鏈(lian)由(you)硅(gui)和氧(yang)(yang)原子交替(ti)構成，硅(gui)原子上通(tong)常連有(you)兩個有(you)機基(ji)(ji)(ji)團的(de)(de)(de)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)。普通(tong)的(de)(de)(de)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)主要由(you)含甲基(ji)(ji)(ji)和少量乙(yi)烯基(ji)(ji)(ji)的(de)(de)(de)硅(gui)氧(yang)(yang)鏈(lian)節組成。苯基(ji)(ji)(ji)的(de)(de)(de)引入可(ke)(ke)提高(gao)(gao)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)耐高(gao)(gao)、低(di)溫(wen)性(xing)能，三氟丙基(ji)(ji)(ji)及氰基(ji)(ji)(ji)的(de)(de)(de)引入則可(ke)(ke)提高(gao)(gao)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)耐溫(wen)及耐油(you)性(xing)能。硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)耐低(di)溫(wen)性(xing)能良(liang)好(hao)，一般在(zai)(zai)-55℃下仍能工作(zuo)。引入苯基(ji)(ji)(ji)后，可(ke)(ke)達-73℃。硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)耐熱性(xing)能也(ye)很突出(chu)，在(zai)(zai)180℃下可(ke)(ke)長(chang)期工作(zuo)，稍(shao)高(gao)(gao)于200℃也(ye)能承(cheng)受數周或更(geng)長(chang)時間仍有(you)彈(dan)性(xing)，瞬時可(ke)(ke)耐300℃以(yi)上的(de)(de)(de)高(gao)(gao)溫(wen)。硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)透(tou)氣性(xing)好(hao)，氧(yang)(yang)氣透(tou)過率在(zai)(zai)合(he)成聚(ju)合(he)物(wu)中(zhong)是較高(gao)(gao)的(de)(de)(de)。此(ci)外，硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)還具有(you)生理惰性(xing)、不會導(dao)致(zhi)凝血的(de)(de)(de)突出(chu)特性(xing)，因此(ci)在(zai)(zai)醫用領域應用廣泛。

主要品種

硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)分(fen)(fen)類(lei)的方法很(hen)多，通常按(an)固(gu)化(hua)前(qian)的形態分(fen)(fen)為(wei)(wei)(wei)固(gu)體(ti)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)和(he)液體(ti)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)；按(an)硫(liu)化(hua)溫(wen)(wen)度分(fen)(fen)為(wei)(wei)(wei)室溫(wen)(wen)硫(liu)化(hua)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)，高(gao)溫(wen)(wen)硫(liu)化(hua)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)；按(an)所用單體(ti)的不同，可分(fen)(fen)為(wei)(wei)(wei)甲(jia)基(ji)乙(yi)烯(xi)基(ji)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)，甲(jia)基(ji)苯基(ji)乙(yi)烯(xi)基(ji)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)、氟(fu)硅(gui)，腈硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)等(deng)；按(an)性能(neng)和(he)用途的不同又可分(fen)(fen)為(wei)(wei)(wei)通用型(xing)、超(chao)耐低溫(wen)(wen)型(xing)、超(chao)耐高(gao)溫(wen)(wen)型(xing)、高(gao)強(qiang)力(li)型(xing)、耐油型(xing)、醫用型(xing)等(deng)等(deng)。

發展史

硅橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)早期是由(you)美國以三氯化(hua)鐵為(wei)催化(hua)劑合成(cheng)的。1945年，硅橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)產(chan)品(pin)問世。1948年，采用(yong)高比表(biao)面(mian)積的氣(qi)相(xiang)法白炭黑補(bu)強(qiang)的硅橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)研(yan)制成(cheng)功，使(shi)硅橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)的性能躍升到實用(yong)階段，奠(dian)定了現代(dai)硅橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)生產(chan)技術的基礎(chu)。從(cong)二(er)甲基二(er)氯硅烷合成(cheng)開(kai)(kai)始生產(chan)硅橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)的國家有美國。俄羅斯、德國、日(ri)本(ben)、韓國和中(zhong)國等。中(zhong)國硅橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)的工業化(hua)研(yan)究始于1957年，多家研(yan)究所和企(qi)業陸續開(kai)(kai)發(fa)出各種硅橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)。到2003年底，中(zhong)國硅橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)生產(chan)能力為(wei)135千噸，其中(zhong)高溫(wen)膠(jiao)100千噸。

高溫硫化硅橡膠

高溫硫(liu)化(hua)硅橡(xiang)膠(jiao)是(shi)指(zhi)聚(ju)硅氧烷變(bian)成(cheng)(cheng)彈性(xing)體的(de)過(guo)程是(shi)經過(guo)高溫（110-170℃）硫(liu)化(hua)成(cheng)(cheng)型(xing)的(de)。它(ta)主(zhu)要以(yi)高分子量的(de)聚(ju)甲(jia)基乙(yi)烯(xi)基硅氧烷為(wei)生(sheng)膠(jiao)，混入(ru)補(bu)強填料、硫(liu)化(hua)劑(ji)等，在加熱加壓下硫(liu)化(hua)成(cheng)(cheng)彈性(xing)體。硅橡(xiang)膠(jiao)的(de)補(bu)強主(zhu)要是(shi)各(ge)種類型(xing)的(de)白炭黑，可使硫(liu)化(hua)膠(jiao)的(de)強度增加數十倍。有時為(wei)了(le)降低(di)成(cheng)(cheng)本或(huo)改(gai)善膠(jiao)料性(xing)能及(ji)賦(fu)予硫(liu)化(hua)膠(jiao)各(ge)種特殊的(de)性(xing)能，也加入(ru)相應的(de)各(ge)種添加劑(ji)。硫(liu)化(hua)劑(ji)是(shi)各(ge)種有機(ji)過(guo)氧化(hua)物或(huo)加成(cheng)(cheng)反應催(cui)化(hua)劑(ji)。

加工成(cheng)型方法(fa)如圖所示(shi)。一次(ci)硫(liu)(liu)(liu)化的目的是進(jin)行高分(fen)子鏈的交(jiao)聯反應(ying)；二次(ci)硫(liu)(liu)(liu)化的目的是進(jin)行補(bu)充交(jiao)聯、驅除硫(liu)(liu)(liu)化劑分(fen)解產(chan)物和其他揮發性化合物以(yi)穩定硫(liu)(liu)(liu)化膠(jiao)的各(ge)項(xiang)性能。常用(yong)的設(she)備有(you)開(kai)放式煉膠(jiao)機(ji)(ji)、捏合機(ji)(ji)及(ji)真空密煉機(ji)(ji)。

主要性能

（1）高溫性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠顯著(zhu)的(de)(de)(de)(de)特(te)征是高溫穩定(ding)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)，雖然常(chang)溫下硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠的(de)(de)(de)(de)強(qiang)度(du)僅是天然橡(xiang)(xiang)膠或某(mou)些(xie)合成橡(xiang)(xiang)膠的(de)(de)(de)(de)一(yi)半，但在(zai)200℃以上(shang)的(de)(de)(de)(de)高溫環境下，硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠仍能(neng)(neng)(neng)保持一(yi)定(ding)的(de)(de)(de)(de)柔韌性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)、回彈性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)和表面硬度(du)，且力學性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)無明顯變化(hua)。（2）低(di)溫性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠的(de)(de)(de)(de)玻璃化(hua)溫度(du)一(yi)般為-70~-50℃，特(te)殊配(pei)方可達(da)-100℃，表明其低(di)溫性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)優(you)異。這對(dui)航空、宇航工業的(de)(de)(de)(de)意(yi)義(yi)重(zhong)大。（3）耐(nai)候(hou)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠中Si-O-Si鍵(jian)對(dui)氧(yang)(yang)、臭氧(yang)(yang)及紫外線(xian)等(deng)十分穩定(ding)，在(zai)不加任何(he)添加劑(ji)的(de)(de)(de)(de)情況下，就具有(you)優(you)良的(de)(de)(de)(de)耐(nai)候(hou)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)。（4）電(dian)氣(qi)(qi)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠具有(you)優(you)異的(de)(de)(de)(de)絕(jue)緣性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)，耐(nai)電(dian)暈性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)和耐(nai)電(dian)弧性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)也非(fei)常(chang)好。（5）物(wu)(wu)理(li)機械性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠常(chang)溫下的(de)(de)(de)(de)物(wu)(wu)理(li)機械性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)比(bi)通(tong)用橡(xiang)(xiang)膠差，但在(zai)150℃的(de)(de)(de)(de)高溫和-50℃的(de)(de)(de)(de)低(di)溫下，其物(wu)(wu)理(li)機械性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)優(you)于通(tong)用橡(xiang)(xiang)膠。（6）耐(nai)油及化(hua)學試劑(ji)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)。普通(tong)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠具有(you)中等(deng)的(de)(de)(de)(de)耐(nai)油、耐(nai)溶劑(ji)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。（7）氣(qi)(qi)體透(tou)過(guo)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。室溫下硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠對(dui)空氣(qi)(qi)、氮、氧(yang)(yang)、二氧(yang)(yang)化(hua)碳等(deng)氣(qi)(qi)體的(de)(de)(de)(de)透(tou)氣(qi)(qi)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)比(bi)天然橡(xiang)(xiang)膠高出30-50倍(bei)。（8）生(sheng)理(li)惰性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠無毒，無味，無嗅，與人體組(zu)織不粘連，具有(you)抗凝血(xue)作用，對(dui)肌體組(zu)織的(de)(de)(de)(de)反(fan)應性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)非(fei)常(chang)少。特(te)別適合作為醫(yi)用材料。

硅橡膠的用量

據中國(guo)汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)工(gong)業協會統計(ji)，2012年(nian)，汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)產銷分別達到(dao)1927.18萬輛和1930.64萬輛，同(tong)比分別增(zeng)長4.63%和4.33%，汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)工(gong)業硅橡膠的(de)用(yong)量約達2.0萬t。根據觀研(yan)天(tian)下的(de)新研(yan)究，增(zeng)加有(you)機硅材料在汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)零(ling)部件(jian)方面的(de)用(yong)量，可以大幅度(du)提(ti)高汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)的(de)安全(quan)性(xing)能，因此，汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)產量和單車(che)(che)用(yong)量水平的(de)提(ti)高都(dou)將(jiang)推動(dong)汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)工(gong)業對硅橡膠需求(qiu)的(de)增(zeng)加。國(guo)家鼓勵自主品牌的(de)汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)發展，關(guan)鍵汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)零(ling)部件(jian)實(shi)現(xian)自主化，《2012年(nian)度(du)黨政機關(guan)公務(wu)用(yong)車(che)(che)選用(yong)車(che)(che)型(xing)目(mu)錄（征求(qiu)意(yi)見稿）》為(wei)(wei)自主品牌擴大在政府采購(gou)的(de)市場份額，為(wei)(wei)改(gai)變目(mu)前(qian)國(guo)內政府采購(gou)以合資品牌產品為(wei)(wei)主的(de)局面提(ti)供了保(bao)障。促進自主品牌發展，國(guo)產汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)業的(de)繁(fan)榮將(jiang)為(wei)(wei)汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)膠的(de)應(ying)用(yong)提(ti)供有(you)力保(bao)障。預測未來3年(nian)，我國(guo)室(shi)溫硫化硅橡膠在汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)行(xing)業將(jiang)以年(nian)均20%增(zeng)長。

此外，硅(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)是重(zhong)要的(de)非石油基(ji)合(he)成(cheng)橡膠(jiao)(jiao)，約(yue)占非石油基(ji)合(he)成(cheng)橡膠(jiao)(jiao)消費(fei)量的(de)98%。但因為(wei)石油價格的(de)大(da)(da)(da)幅(fu)上漲，同時我(wo)國(guo)(guo)在硅(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)的(de)關鍵原(yuan)料有(you)機(ji)硅(gui)(gui)單(dan)體的(de)生產技術方面取得突(tu)破，有(you)機(ji)硅(gui)(gui)單(dan)體的(de)生產技術在2005年前被幾(ji)家跨國(guo)(guo)公(gong)司壟斷(duan)，但目(mu)前我(wo)國(guo)(guo)已發展成(cheng)為(wei)全(quan)球(qiu)有(you)機(ji)硅(gui)(gui)單(dan)體第1大(da)(da)(da)國(guo)(guo)，這(zhe)(zhe)2個方面原(yuan)因使硅(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)的(de)價格從(cong)2011年起開始(shi)低(di)于石油基(ji)合(he)成(cheng)橡膠(jiao)(jiao)，僅約(yue)為(wei)大(da)(da)(da)宗(zong)石油基(ji)橡膠(jiao)(jiao)的(de)80%～90%，成(cheng)為(wei)廉價的(de)合(he)成(cheng)橡膠(jiao)(jiao)，并開始(shi)大(da)(da)(da)規模替代石油基(ji)合(he)成(cheng)橡膠(jiao)(jiao)。這(zhe)(zhe)將(jiang)極大(da)(da)(da)拓展有(you)機(ji)硅(gui)(gui)產業的(de)市場空間(jian)，同時將(jiang)帶(dai)動硅(gui)(gui)油、硅(gui)(gui)烷偶(ou)聯劑和(he)硅(gui)(gui)樹脂等其他有(you)機(ji)硅(gui)(gui)產品(pin)的(de)消費(fei)。