硅橡膠是指主鏈(lian)由硅(gui)(gui)和氧原(yuan)子(zi)交替構成，硅(gui)(gui)原(yuan)子(zi)上(shang)通常連有兩個有機(ji)基(ji)(ji)(ji)團的橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠。普通的硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠主要由含甲(jia)基(ji)(ji)(ji)和少(shao)量乙烯基(ji)(ji)(ji)的硅(gui)(gui)氧鏈(lian)節組成。苯(ben)基(ji)(ji)(ji)的引入可(ke)提高(gao)(gao)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠的耐(nai)高(gao)(gao)、低溫(wen)(wen)性(xing)能(neng)(neng)，三氟丙基(ji)(ji)(ji)及(ji)氰(qing)基(ji)(ji)(ji)的引入則可(ke)提高(gao)(gao)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠的耐(nai)溫(wen)(wen)及(ji)耐(nai)油性(xing)能(neng)(neng)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠耐(nai)低溫(wen)(wen)性(xing)能(neng)(neng)良好，一般(ban)在(zai)-55℃下(xia)仍能(neng)(neng)工(gong)作(zuo)。引入苯(ben)基(ji)(ji)(ji)后，可(ke)達-73℃。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠的耐(nai)熱性(xing)能(neng)(neng)也(ye)很突出，在(zai)180℃下(xia)可(ke)長期工(gong)作(zuo)，稍高(gao)(gao)于200℃也(ye)能(neng)(neng)承受數周或更長時間仍有彈性(xing)，瞬時可(ke)耐(nai)300℃以上(shang)的高(gao)(gao)溫(wen)(wen)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠的透氣(qi)性(xing)好，氧氣(qi)透過率在(zai)合成聚(ju)合物中是較高(gao)(gao)的。此(ci)外(wai)，硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠還具(ju)有生理惰性(xing)、不(bu)會導致凝血的突出特性(xing)，因此(ci)在(zai)醫用領域(yu)應用廣泛。

主要品種

硅橡膠(jiao)分類(lei)的方法很多，通常(chang)按固化(hua)(hua)前的形態分為(wei)(wei)固體(ti)(ti)硅橡膠(jiao)和(he)液(ye)體(ti)(ti)硅橡膠(jiao)；按硫化(hua)(hua)溫(wen)度分為(wei)(wei)室溫(wen)硫化(hua)(hua)硅橡膠(jiao)，高(gao)溫(wen)硫化(hua)(hua)硅橡膠(jiao)；按所(suo)用(yong)單體(ti)(ti)的不(bu)同(tong)，可(ke)分為(wei)(wei)甲基(ji)乙烯(xi)基(ji)硅橡膠(jiao)，甲基(ji)苯基(ji)乙烯(xi)基(ji)硅橡膠(jiao)、氟(fu)硅，腈(jing)硅橡膠(jiao)等(deng)；按性能和(he)用(yong)途的不(bu)同(tong)又可(ke)分為(wei)(wei)通用(yong)型(xing)、超耐低溫(wen)型(xing)、超耐高(gao)溫(wen)型(xing)、高(gao)強力(li)型(xing)、耐油(you)型(xing)、醫用(yong)型(xing)等(deng)等(deng)。

發展史

硅橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)早期(qi)是由美國(guo)(guo)以三氯化鐵(tie)為(wei)催化劑合成(cheng)(cheng)的(de)。1945年(nian)，硅橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)產品問世。1948年(nian)，采(cai)用(yong)(yong)高(gao)比表面積的(de)氣相法白炭黑補強的(de)硅橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)研制成(cheng)(cheng)功，使硅橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)性(xing)能躍升到(dao)實用(yong)(yong)階段，奠定了現代硅橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)生(sheng)(sheng)產技術的(de)基(ji)(ji)礎。從二甲基(ji)(ji)二氯硅烷合成(cheng)(cheng)開始(shi)生(sheng)(sheng)產硅橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)國(guo)(guo)家(jia)有美國(guo)(guo)。俄羅斯、德國(guo)(guo)、日本(ben)、韓國(guo)(guo)和(he)中國(guo)(guo)等。中國(guo)(guo)硅橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)工業(ye)化研究始(shi)于1957年(nian)，多(duo)家(jia)研究所和(he)企業(ye)陸續開發(fa)出各種(zhong)硅橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)。到(dao)2003年(nian)底，中國(guo)(guo)硅橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)生(sheng)(sheng)產能力為(wei)135千噸(dun)，其(qi)中高(gao)溫膠(jiao)(jiao)100千噸(dun)。

高溫硫化硅橡膠

高(gao)(gao)溫硫(liu)(liu)化(hua)(hua)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)是(shi)(shi)指(zhi)聚硅(gui)氧烷變成(cheng)(cheng)彈(dan)性(xing)(xing)體的(de)過(guo)程是(shi)(shi)經過(guo)高(gao)(gao)溫（110-170℃）硫(liu)(liu)化(hua)(hua)成(cheng)(cheng)型的(de)。它(ta)主要(yao)以(yi)高(gao)(gao)分(fen)子量的(de)聚甲基(ji)(ji)乙烯基(ji)(ji)硅(gui)氧烷為(wei)生膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)，混入補強填(tian)料(liao)、硫(liu)(liu)化(hua)(hua)劑等，在加熱加壓下(xia)硫(liu)(liu)化(hua)(hua)成(cheng)(cheng)彈(dan)性(xing)(xing)體。硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)補強主要(yao)是(shi)(shi)各種類(lei)型的(de)白炭黑，可使硫(liu)(liu)化(hua)(hua)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)強度增加數十倍。有時為(wei)了(le)降(jiang)低(di)成(cheng)(cheng)本(ben)或(huo)改(gai)善膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)料(liao)性(xing)(xing)能及賦(fu)予硫(liu)(liu)化(hua)(hua)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)各種特殊(shu)的(de)性(xing)(xing)能，也(ye)加入相應的(de)各種添加劑。硫(liu)(liu)化(hua)(hua)劑是(shi)(shi)各種有機過(guo)氧化(hua)(hua)物或(huo)加成(cheng)(cheng)反應催化(hua)(hua)劑。

加工成型方法(fa)如圖所示。一次硫化(hua)(hua)的目(mu)(mu)的是(shi)(shi)進行(xing)高分子鏈(lian)的交聯反應；二次硫化(hua)(hua)的目(mu)(mu)的是(shi)(shi)進行(xing)補充交聯、驅除硫化(hua)(hua)劑分解產(chan)物和其他揮(hui)發性(xing)化(hua)(hua)合物以穩定硫化(hua)(hua)膠的各項(xiang)性(xing)能。常(chang)用(yong)的設備有開放(fang)式煉(lian)膠機、捏合機及真空密(mi)煉(lian)機。

主要性能

（1）高溫性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)顯著(zhu)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)特征是(shi)高溫穩定(ding)性(xing)(xing)(xing)，雖然(ran)(ran)常溫下(xia)(xia)硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)強度僅是(shi)天然(ran)(ran)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)或某些合成橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)一半，但在200℃以上的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)高溫環境下(xia)(xia)，硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)仍(reng)能(neng)(neng)(neng)保持(chi)一定(ding)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)柔韌(ren)性(xing)(xing)(xing)、回彈性(xing)(xing)(xing)和表面硬(ying)度，且力學性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)無明顯變(bian)化(hua)。（2）低溫性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)玻璃化(hua)溫度一般(ban)為-70~-50℃，特殊配方可達(da)-100℃，表明其低溫性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)優(you)(you)異。這對航空、宇(yu)航工業的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)意(yi)義重大(da)。（3）耐(nai)候(hou)性(xing)(xing)(xing)硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)中(zhong)Si-O-Si鍵對氧(yang)、臭氧(yang)及紫外(wai)線等十分穩定(ding)，在不加(jia)任(ren)何(he)添加(jia)劑的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)情況下(xia)(xia)，就具有(you)(you)優(you)(you)良的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)耐(nai)候(hou)性(xing)(xing)(xing)。（4）電氣(qi)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)具有(you)(you)優(you)(you)異的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)絕緣性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)，耐(nai)電暈性(xing)(xing)(xing)和耐(nai)電弧性(xing)(xing)(xing)也非(fei)(fei)常好。（5）物(wu)(wu)理(li)(li)機械性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)常溫下(xia)(xia)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)物(wu)(wu)理(li)(li)機械性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)比(bi)通用(yong)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)差(cha)，但在150℃的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)高溫和-50℃的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)低溫下(xia)(xia)，其物(wu)(wu)理(li)(li)機械性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)優(you)(you)于(yu)通用(yong)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)。（6）耐(nai)油及化(hua)學試劑性(xing)(xing)(xing)。普通硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)具有(you)(you)中(zhong)等的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)耐(nai)油、耐(nai)溶(rong)劑性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。（7）氣(qi)體(ti)透過性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。室溫下(xia)(xia)硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)對空氣(qi)、氮、氧(yang)、二氧(yang)化(hua)碳等氣(qi)體(ti)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)透氣(qi)性(xing)(xing)(xing)比(bi)天然(ran)(ran)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)高出30-50倍。（8）生(sheng)理(li)(li)惰性(xing)(xing)(xing)。硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)無毒(du)，無味，無嗅，與人體(ti)組(zu)織不粘連，具有(you)(you)抗凝血作(zuo)用(yong)，對肌體(ti)組(zu)織的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)反(fan)應性(xing)(xing)(xing)非(fei)(fei)常少。特別(bie)適合作(zuo)為醫用(yong)材料。

硅橡膠的用量

據中國(guo)(guo)汽(qi)車(che)(che)(che)(che)工(gong)業協會統(tong)計，2012年(nian)，汽(qi)車(che)(che)(che)(che)產(chan)銷分(fen)(fen)別(bie)達到1927.18萬(wan)輛和1930.64萬(wan)輛，同(tong)比分(fen)(fen)別(bie)增(zeng)(zeng)長(chang)4.63%和4.33%，汽(qi)車(che)(che)(che)(che)工(gong)業硅(gui)橡膠的(de)用量(liang)約達2.0萬(wan)t。根(gen)據觀研天下的(de)新研究，增(zeng)(zeng)加有機硅(gui)材料在汽(qi)車(che)(che)(che)(che)零部件(jian)方面的(de)用量(liang)，可以(yi)大(da)幅度提(ti)高(gao)汽(qi)車(che)(che)(che)(che)的(de)安全性能，因(yin)此，汽(qi)車(che)(che)(che)(che)產(chan)量(liang)和單車(che)(che)(che)(che)用量(liang)水平的(de)提(ti)高(gao)都將推動(dong)汽(qi)車(che)(che)(che)(che)工(gong)業對硅(gui)橡膠需(xu)求的(de)增(zeng)(zeng)加。國(guo)(guo)家鼓勵自(zi)主品(pin)(pin)(pin)牌的(de)汽(qi)車(che)(che)(che)(che)發展，關(guan)鍵(jian)汽(qi)車(che)(che)(che)(che)零部件(jian)實(shi)現自(zi)主化，《2012年(nian)度黨(dang)政(zheng)(zheng)(zheng)機關(guan)公務(wu)用車(che)(che)(che)(che)選用車(che)(che)(che)(che)型目(mu)錄（征求意見稿）》為(wei)自(zi)主品(pin)(pin)(pin)牌擴大(da)在政(zheng)(zheng)(zheng)府(fu)采購(gou)的(de)市場份額，為(wei)改(gai)變目(mu)前國(guo)(guo)內政(zheng)(zheng)(zheng)府(fu)采購(gou)以(yi)合資品(pin)(pin)(pin)牌產(chan)品(pin)(pin)(pin)為(wei)主的(de)局面提(ti)供了(le)保障。促進自(zi)主品(pin)(pin)(pin)牌發展，國(guo)(guo)產(chan)汽(qi)車(che)(che)(che)(che)業的(de)繁(fan)榮將為(wei)汽(qi)車(che)(che)(che)(che)膠的(de)應用提(ti)供有力保障。預(yu)測未來3年(nian)，我國(guo)(guo)室溫硫(liu)化硅(gui)橡膠在汽(qi)車(che)(che)(che)(che)行(xing)業將以(yi)年(nian)均20%增(zeng)(zeng)長(chang)。

此外，硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)是重要(yao)的(de)(de)非(fei)石(shi)油(you)(you)基合成橡(xiang)膠(jiao)(jiao)，約占非(fei)石(shi)油(you)(you)基合成橡(xiang)膠(jiao)(jiao)消費(fei)量的(de)(de)98%。但(dan)因為石(shi)油(you)(you)價(jia)格的(de)(de)大(da)幅上漲，同時(shi)我國在硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)關鍵原料(liao)有機硅(gui)(gui)(gui)(gui)單體的(de)(de)生產(chan)(chan)技術(shu)方(fang)面取得突破，有機硅(gui)(gui)(gui)(gui)單體的(de)(de)生產(chan)(chan)技術(shu)在2005年前(qian)被幾家跨國公司(si)壟斷，但(dan)目前(qian)我國已發展成為全球有機硅(gui)(gui)(gui)(gui)單體第1大(da)國，這2個方(fang)面原因使硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)價(jia)格從2011年起開始低于(yu)石(shi)油(you)(you)基合成橡(xiang)膠(jiao)(jiao)，僅(jin)約為大(da)宗石(shi)油(you)(you)基橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)80%～90%，成為廉價(jia)的(de)(de)合成橡(xiang)膠(jiao)(jiao)，并開始大(da)規模替(ti)代石(shi)油(you)(you)基合成橡(xiang)膠(jiao)(jiao)。這將極大(da)拓展有機硅(gui)(gui)(gui)(gui)產(chan)(chan)業的(de)(de)市場空間，同時(shi)將帶動(dong)硅(gui)(gui)(gui)(gui)油(you)(you)、硅(gui)(gui)(gui)(gui)烷(wan)偶聯(lian)劑和硅(gui)(gui)(gui)(gui)樹脂等其他有機硅(gui)(gui)(gui)(gui)產(chan)(chan)品(pin)的(de)(de)消費(fei)。