硅橡膠是指主鏈由(you)硅(gui)(gui)和氧原(yuan)子交替(ti)構成，硅(gui)(gui)原(yuan)子上通常(chang)連有兩個(ge)有機基(ji)(ji)團(tuan)的(de)橡(xiang)膠(jiao)。普通的(de)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)主要由(you)含甲基(ji)(ji)和少量乙烯(xi)基(ji)(ji)的(de)硅(gui)(gui)氧鏈節組成。苯基(ji)(ji)的(de)引入可提高硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)的(de)耐(nai)高、低溫性(xing)(xing)能，三(san)氟丙基(ji)(ji)及氰基(ji)(ji)的(de)引入則(ze)可提高硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)的(de)耐(nai)溫及耐(nai)油性(xing)(xing)能。硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)耐(nai)低溫性(xing)(xing)能良好，一般在(zai)-55℃下(xia)仍能工(gong)(gong)作。引入苯基(ji)(ji)后(hou)，可達-73℃。硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)的(de)耐(nai)熱性(xing)(xing)能也很突出(chu)，在(zai)180℃下(xia)可長期工(gong)(gong)作，稍(shao)高于(yu)200℃也能承受數周或更長時(shi)間仍有彈(dan)性(xing)(xing)，瞬(shun)時(shi)可耐(nai)300℃以(yi)上的(de)高溫。硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)的(de)透氣(qi)性(xing)(xing)好，氧氣(qi)透過率在(zai)合(he)成聚合(he)物中是較高的(de)。此外，硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)還具(ju)有生(sheng)理惰性(xing)(xing)、不(bu)會導(dao)致凝血的(de)突出(chu)特(te)性(xing)(xing)，因此在(zai)醫用領域應(ying)用廣(guang)泛。

主要品種

硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)分(fen)(fen)(fen)類的方法很多，通常按(an)固化(hua)前的形態(tai)分(fen)(fen)(fen)為固體(ti)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)和液體(ti)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)；按(an)硫(liu)化(hua)溫(wen)(wen)度分(fen)(fen)(fen)為室(shi)溫(wen)(wen)硫(liu)化(hua)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)，高(gao)溫(wen)(wen)硫(liu)化(hua)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)；按(an)所用(yong)(yong)(yong)單體(ti)的不(bu)(bu)同，可(ke)分(fen)(fen)(fen)為甲基(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(an)性能(neng)和用(yong)(yong)(yong)途的不(bu)(bu)同又可(ke)分(fen)(fen)(fen)為通用(yong)(yong)(yong)型、超耐(nai)低(di)溫(wen)(wen)型、超耐(nai)高(gao)溫(wen)(wen)型、高(gao)強力(li)型、耐(nai)油(you)型、醫用(yong)(yong)(yong)型等等。

發展史

硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠早期是(shi)由(you)美國以三氯(lv)化鐵(tie)為(wei)催化劑合成(cheng)(cheng)的(de)(de)。1945年(nian)，硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠產(chan)品問世。1948年(nian)，采用高比表面積的(de)(de)氣(qi)相法白炭黑補強(qiang)的(de)(de)硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠研(yan)制成(cheng)(cheng)功(gong)，使(shi)硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠的(de)(de)性能(neng)躍升到(dao)實用階段(duan)，奠定了(le)現(xian)代硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠生產(chan)技(ji)術的(de)(de)基(ji)礎(chu)。從二甲基(ji)二氯(lv)硅(gui)(gui)(gui)(gui)烷合成(cheng)(cheng)開始(shi)生產(chan)硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠的(de)(de)國家(jia)有美國。俄羅斯、德國、日本、韓國和中(zhong)國等。中(zhong)國硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠的(de)(de)工業(ye)化研(yan)究始(shi)于1957年(nian)，多(duo)家(jia)研(yan)究所和企業(ye)陸(lu)續開發出各種硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠。到(dao)2003年(nian)底，中(zhong)國硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠生產(chan)能(neng)力為(wei)135千(qian)噸(dun)，其中(zhong)高溫膠100千(qian)噸(dun)。

高溫硫化硅橡膠

高溫硫(liu)(liu)化(hua)(hua)(hua)(hua)硅(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)是(shi)(shi)指聚硅(gui)(gui)(gui)氧(yang)烷變成彈(dan)性體(ti)的(de)過程(cheng)是(shi)(shi)經過高溫（110-170℃）硫(liu)(liu)化(hua)(hua)(hua)(hua)成型的(de)。它主要以高分子量的(de)聚甲基乙烯基硅(gui)(gui)(gui)氧(yang)烷為(wei)生膠(jiao)，混入補(bu)強(qiang)填(tian)料、硫(liu)(liu)化(hua)(hua)(hua)(hua)劑(ji)等(deng)，在(zai)加熱加壓下硫(liu)(liu)化(hua)(hua)(hua)(hua)成彈(dan)性體(ti)。硅(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)的(de)補(bu)強(qiang)主要是(shi)(shi)各(ge)種(zhong)類(lei)型的(de)白炭黑，可使(shi)硫(liu)(liu)化(hua)(hua)(hua)(hua)膠(jiao)的(de)強(qiang)度(du)增加數十倍。有(you)時(shi)為(wei)了(le)降低成本或改善膠(jiao)料性能及賦予(yu)硫(liu)(liu)化(hua)(hua)(hua)(hua)膠(jiao)各(ge)種(zhong)特殊(shu)的(de)性能，也加入相應(ying)的(de)各(ge)種(zhong)添(tian)加劑(ji)。硫(liu)(liu)化(hua)(hua)(hua)(hua)劑(ji)是(shi)(shi)各(ge)種(zhong)有(you)機(ji)過氧(yang)化(hua)(hua)(hua)(hua)物或加成反(fan)應(ying)催化(hua)(hua)(hua)(hua)劑(ji)。

加工成型方法如圖所示(shi)。一次硫化(hua)的目的是進(jin)(jin)行(xing)高分子鏈(lian)的交聯反應(ying)；二次硫化(hua)的目的是進(jin)(jin)行(xing)補充交聯、驅(qu)除硫化(hua)劑分解產物和其他揮發性化(hua)合(he)物以穩定硫化(hua)膠(jiao)的各(ge)項性能。常(chang)用(yong)的設備有開(kai)放式煉膠(jiao)機(ji)、捏(nie)合(he)機(ji)及真空密煉機(ji)。

主要性能

（1）高溫(wen)(wen)(wen)性(xing)(xing)能(neng)(neng)。硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)顯著的(de)(de)(de)(de)(de)特征(zheng)是(shi)高溫(wen)(wen)(wen)穩定性(xing)(xing)，雖然常溫(wen)(wen)(wen)下硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)(de)強度(du)僅是(shi)天然橡(xiang)膠(jiao)(jiao)或(huo)某些合(he)成橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)(de)一半，但(dan)在200℃以上的(de)(de)(de)(de)(de)高溫(wen)(wen)(wen)環境下，硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)仍能(neng)(neng)保持一定的(de)(de)(de)(de)(de)柔韌(ren)性(xing)(xing)、回彈性(xing)(xing)和(he)表(biao)面硬度(du)，且力學性(xing)(xing)能(neng)(neng)無(wu)(wu)明(ming)顯變化。（2）低(di)溫(wen)(wen)(wen)性(xing)(xing)能(neng)(neng)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)(de)玻璃化溫(wen)(wen)(wen)度(du)一般為(wei)-70~-50℃，特殊配方(fang)可達(da)-100℃，表(biao)明(ming)其低(di)溫(wen)(wen)(wen)性(xing)(xing)能(neng)(neng)優異。這(zhe)對航(hang)空(kong)、宇(yu)航(hang)工業的(de)(de)(de)(de)(de)意(yi)義重(zhong)大(da)。（3）耐(nai)(nai)候性(xing)(xing)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)中Si-O-Si鍵對氧、臭氧及紫外(wai)線等十分穩定，在不(bu)加任(ren)何添加劑(ji)(ji)的(de)(de)(de)(de)(de)情況下，就具(ju)(ju)有優良的(de)(de)(de)(de)(de)耐(nai)(nai)候性(xing)(xing)。（4）電氣(qi)性(xing)(xing)能(neng)(neng)。硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)具(ju)(ju)有優異的(de)(de)(de)(de)(de)絕緣性(xing)(xing)能(neng)(neng)，耐(nai)(nai)電暈性(xing)(xing)和(he)耐(nai)(nai)電弧性(xing)(xing)也非(fei)常好(hao)。（5）物理(li)機械性(xing)(xing)能(neng)(neng)。硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)常溫(wen)(wen)(wen)下的(de)(de)(de)(de)(de)物理(li)機械性(xing)(xing)能(neng)(neng)比通(tong)用(yong)(yong)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)差，但(dan)在150℃的(de)(de)(de)(de)(de)高溫(wen)(wen)(wen)和(he)-50℃的(de)(de)(de)(de)(de)低(di)溫(wen)(wen)(wen)下，其物理(li)機械性(xing)(xing)能(neng)(neng)優于(yu)通(tong)用(yong)(yong)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)。（6）耐(nai)(nai)油(you)及化學試(shi)劑(ji)(ji)性(xing)(xing)。普(pu)通(tong)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)具(ju)(ju)有中等的(de)(de)(de)(de)(de)耐(nai)(nai)油(you)、耐(nai)(nai)溶劑(ji)(ji)性(xing)(xing)能(neng)(neng)。（7）氣(qi)體透過性(xing)(xing)能(neng)(neng)。室(shi)溫(wen)(wen)(wen)下硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)對空(kong)氣(qi)、氮(dan)、氧、二氧化碳等氣(qi)體的(de)(de)(de)(de)(de)透氣(qi)性(xing)(xing)比天然橡(xiang)膠(jiao)(jiao)高出30-50倍。（8）生理(li)惰性(xing)(xing)。硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)無(wu)(wu)毒，無(wu)(wu)味，無(wu)(wu)嗅，與人體組織(zhi)不(bu)粘(zhan)連(lian)，具(ju)(ju)有抗凝(ning)血作用(yong)(yong)，對肌體組織(zhi)的(de)(de)(de)(de)(de)反應性(xing)(xing)非(fei)常少。特別適合(he)作為(wei)醫用(yong)(yong)材料。

硅橡膠的用量

據中國(guo)(guo)汽車(che)(che)(che)(che)工業(ye)(ye)協會(hui)統計(ji)，2012年，汽車(che)(che)(che)(che)產(chan)(chan)銷分(fen)別達到1927.18萬輛和(he)1930.64萬輛，同比分(fen)別增長4.63%和(he)4.33%，汽車(che)(che)(che)(che)工業(ye)(ye)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)的用(yong)量約達2.0萬t。根(gen)據觀研(yan)天下的新研(yan)究，增加有機硅(gui)材料在汽車(che)(che)(che)(che)零部件方面(mian)的用(yong)量，可以大幅度提高汽車(che)(che)(che)(che)的安(an)全性能，因此，汽車(che)(che)(che)(che)產(chan)(chan)量和(he)單(dan)車(che)(che)(che)(che)用(yong)量水平的提高都將(jiang)推動(dong)汽車(che)(che)(che)(che)工業(ye)(ye)對硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)需求的增加。國(guo)(guo)家鼓勵自(zi)主(zhu)(zhu)品(pin)(pin)牌的汽車(che)(che)(che)(che)發(fa)展(zhan)，關鍵汽車(che)(che)(che)(che)零部件實現自(zi)主(zhu)(zhu)化(hua)，《2012年度黨政(zheng)機關公(gong)務(wu)用(yong)車(che)(che)(che)(che)選用(yong)車(che)(che)(che)(che)型目錄（征求意見(jian)稿）》為自(zi)主(zhu)(zhu)品(pin)(pin)牌擴大在政(zheng)府(fu)采(cai)購的市(shi)場份(fen)額，為改變目前國(guo)(guo)內政(zheng)府(fu)采(cai)購以合資品(pin)(pin)牌產(chan)(chan)品(pin)(pin)為主(zhu)(zhu)的局面(mian)提供(gong)了保障。促進自(zi)主(zhu)(zhu)品(pin)(pin)牌發(fa)展(zhan)，國(guo)(guo)產(chan)(chan)汽車(che)(che)(che)(che)業(ye)(ye)的繁榮(rong)將(jiang)為汽車(che)(che)(che)(che)膠(jiao)的應用(yong)提供(gong)有力保障。預測未(wei)來3年，我國(guo)(guo)室溫硫化(hua)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)在汽車(che)(che)(che)(che)行業(ye)(ye)將(jiang)以年均(jun)20%增長。

此外，硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)是(shi)重要的(de)非石油基(ji)合成(cheng)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)，約占非石油基(ji)合成(cheng)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)消(xiao)費量(liang)的(de)98%。但(dan)因為(wei)(wei)石油價格的(de)大幅上漲，同(tong)時我(wo)(wo)國在硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)關鍵原料(liao)有機(ji)(ji)硅(gui)(gui)(gui)單體(ti)的(de)生產技(ji)術(shu)方面(mian)取得(de)突破(po)，有機(ji)(ji)硅(gui)(gui)(gui)單體(ti)的(de)生產技(ji)術(shu)在2005年前被幾家跨(kua)國公司壟斷(duan)，但(dan)目前我(wo)(wo)國已發展(zhan)成(cheng)為(wei)(wei)全球有機(ji)(ji)硅(gui)(gui)(gui)單體(ti)第1大國，這2個方面(mian)原因使硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)價格從2011年起開始低于石油基(ji)合成(cheng)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)，僅約為(wei)(wei)大宗(zong)石油基(ji)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)80%～90%，成(cheng)為(wei)(wei)廉價的(de)合成(cheng)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)，并(bing)開始大規模(mo)替代石油基(ji)合成(cheng)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)。這將極大拓展(zhan)有機(ji)(ji)硅(gui)(gui)(gui)產業的(de)市場(chang)空間，同(tong)時將帶動硅(gui)(gui)(gui)油、硅(gui)(gui)(gui)烷(wan)偶聯(lian)劑和硅(gui)(gui)(gui)樹脂等其他(ta)有機(ji)(ji)硅(gui)(gui)(gui)產品的(de)消(xiao)費。