硅橡膠是(shi)指主鏈由硅(gui)和氧原(yuan)子交替(ti)構成(cheng)，硅(gui)原(yuan)子上(shang)通(tong)常連(lian)有(you)兩個有(you)機基(ji)團的橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)。普通(tong)的硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)主要由含甲基(ji)和少量乙烯基(ji)的硅(gui)氧鏈節組成(cheng)。苯基(ji)的引入(ru)可(ke)(ke)提高(gao)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的耐高(gao)、低(di)溫性(xing)(xing)(xing)(xing)能，三氟丙(bing)基(ji)及氰(qing)基(ji)的引入(ru)則可(ke)(ke)提高(gao)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的耐溫及耐油性(xing)(xing)(xing)(xing)能。硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)耐低(di)溫性(xing)(xing)(xing)(xing)能良好(hao)，一般在(zai)-55℃下仍(reng)能工作。引入(ru)苯基(ji)后，可(ke)(ke)達-73℃。硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的耐熱性(xing)(xing)(xing)(xing)能也很突出(chu)，在(zai)180℃下可(ke)(ke)長(chang)期工作，稍高(gao)于(yu)200℃也能承受數周或更長(chang)時間仍(reng)有(you)彈(dan)性(xing)(xing)(xing)(xing)，瞬時可(ke)(ke)耐300℃以(yi)上(shang)的高(gao)溫。硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的透氣性(xing)(xing)(xing)(xing)好(hao)，氧氣透過率在(zai)合成(cheng)聚合物(wu)中是(shi)較高(gao)的。此外(wai)，硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)還具有(you)生理惰性(xing)(xing)(xing)(xing)、不會導致(zhi)凝血的突出(chu)特性(xing)(xing)(xing)(xing)，因此在(zai)醫(yi)用(yong)領域(yu)應用(yong)廣泛。

主要品種

硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)分類的方法很多(duo)，通常按固化(hua)前的形態分為(wei)(wei)固體(ti)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)和液體(ti)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)；按硫(liu)化(hua)溫(wen)度分為(wei)(wei)室溫(wen)硫(liu)化(hua)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)，高溫(wen)硫(liu)化(hua)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)；按所用(yong)單體(ti)的不(bu)(bu)同，可分為(wei)(wei)甲基(ji)乙烯(xi)基(ji)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)，甲基(ji)苯基(ji)乙烯(xi)基(ji)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)、氟硅(gui)(gui)，腈(jing)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)等；按性能和用(yong)途的不(bu)(bu)同又可分為(wei)(wei)通用(yong)型(xing)、超(chao)耐(nai)低溫(wen)型(xing)、超(chao)耐(nai)高溫(wen)型(xing)、高強(qiang)力型(xing)、耐(nai)油型(xing)、醫用(yong)型(xing)等等。

發展史

硅橡(xiang)膠(jiao)早期是(shi)由美(mei)國(guo)(guo)(guo)以(yi)三氯化(hua)鐵為(wei)催(cui)化(hua)劑合(he)成的(de)(de)(de)。1945年，硅橡(xiang)膠(jiao)產品問世。1948年，采用(yong)高比(bi)表面積的(de)(de)(de)氣相法(fa)白炭黑補強的(de)(de)(de)硅橡(xiang)膠(jiao)研制成功，使硅橡(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)性(xing)能躍升到(dao)實(shi)用(yong)階(jie)段(duan)，奠定了現代硅橡(xiang)膠(jiao)生產技術的(de)(de)(de)基礎。從(cong)二(er)(er)甲基二(er)(er)氯硅烷合(he)成開(kai)始生產硅橡(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)國(guo)(guo)(guo)家有美(mei)國(guo)(guo)(guo)。俄羅斯(si)、德國(guo)(guo)(guo)、日本(ben)、韓國(guo)(guo)(guo)和中(zhong)(zhong)國(guo)(guo)(guo)等。中(zhong)(zhong)國(guo)(guo)(guo)硅橡(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)工(gong)業化(hua)研究(jiu)(jiu)始于1957年，多家研究(jiu)(jiu)所和企業陸續開(kai)發出各種硅橡(xiang)膠(jiao)。到(dao)2003年底(di)，中(zhong)(zhong)國(guo)(guo)(guo)硅橡(xiang)膠(jiao)生產能力為(wei)135千噸(dun)(dun)，其(qi)中(zhong)(zhong)高溫膠(jiao)100千噸(dun)(dun)。

高溫硫化硅橡膠

高(gao)溫(wen)硫(liu)(liu)化(hua)硅橡膠(jiao)(jiao)是(shi)指聚硅氧烷(wan)變成(cheng)彈性體的(de)過程是(shi)經過高(gao)溫(wen)（110-170℃）硫(liu)(liu)化(hua)成(cheng)型的(de)。它主(zhu)要以(yi)高(gao)分子(zi)量的(de)聚甲(jia)基(ji)乙烯基(ji)硅氧烷(wan)為生膠(jiao)(jiao)，混入(ru)補強(qiang)填(tian)料(liao)、硫(liu)(liu)化(hua)劑等(deng)，在加(jia)熱(re)加(jia)壓(ya)下硫(liu)(liu)化(hua)成(cheng)彈性體。硅橡膠(jiao)(jiao)的(de)補強(qiang)主(zhu)要是(shi)各(ge)種類型的(de)白炭黑，可(ke)使硫(liu)(liu)化(hua)膠(jiao)(jiao)的(de)強(qiang)度增加(jia)數十(shi)倍(bei)。有(you)時為了降低成(cheng)本或改善膠(jiao)(jiao)料(liao)性能(neng)及賦予硫(liu)(liu)化(hua)膠(jiao)(jiao)各(ge)種特殊的(de)性能(neng)，也加(jia)入(ru)相(xiang)應的(de)各(ge)種添加(jia)劑。硫(liu)(liu)化(hua)劑是(shi)各(ge)種有(you)機過氧化(hua)物或加(jia)成(cheng)反應催化(hua)劑。

加工成型(xing)方法如圖所示。一次硫化(hua)的(de)(de)(de)目的(de)(de)(de)是(shi)進(jin)行(xing)高分(fen)(fen)子(zi)鏈的(de)(de)(de)交聯反應；二次硫化(hua)的(de)(de)(de)目的(de)(de)(de)是(shi)進(jin)行(xing)補(bu)充交聯、驅除(chu)硫化(hua)劑分(fen)(fen)解產物和其他揮發性化(hua)合(he)物以(yi)穩定硫化(hua)膠的(de)(de)(de)各項性能。常用的(de)(de)(de)設備(bei)有開放式煉(lian)膠機、捏合(he)機及真空(kong)密煉(lian)機。

主要性能

（1）高溫(wen)(wen)性(xing)(xing)能(neng)(neng)。硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)顯(xian)著(zhu)的(de)(de)(de)(de)特征是高溫(wen)(wen)穩定性(xing)(xing)，雖然(ran)常(chang)(chang)溫(wen)(wen)下(xia)(xia)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)強度僅是天然(ran)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)或某(mou)些合成橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)一半，但在200℃以(yi)上的(de)(de)(de)(de)高溫(wen)(wen)環境下(xia)(xia)，硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)仍(reng)能(neng)(neng)保持(chi)一定的(de)(de)(de)(de)柔韌性(xing)(xing)、回彈性(xing)(xing)和表(biao)面(mian)硬(ying)度，且力學性(xing)(xing)能(neng)(neng)無(wu)明顯(xian)變化。（2）低溫(wen)(wen)性(xing)(xing)能(neng)(neng)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)玻(bo)璃化溫(wen)(wen)度一般為-70~-50℃，特殊配方可達-100℃，表(biao)明其低溫(wen)(wen)性(xing)(xing)能(neng)(neng)優異(yi)。這對(dui)(dui)航(hang)空、宇航(hang)工(gong)業(ye)的(de)(de)(de)(de)意義重大。（3）耐(nai)候性(xing)(xing)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)中Si-O-Si鍵對(dui)(dui)氧(yang)、臭氧(yang)及紫外線(xian)等十(shi)分穩定，在不加任何添加劑的(de)(de)(de)(de)情況下(xia)(xia)，就具(ju)有優良的(de)(de)(de)(de)耐(nai)候性(xing)(xing)。（4）電(dian)氣性(xing)(xing)能(neng)(neng)。硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)具(ju)有優異(yi)的(de)(de)(de)(de)絕緣性(xing)(xing)能(neng)(neng)，耐(nai)電(dian)暈性(xing)(xing)和耐(nai)電(dian)弧(hu)性(xing)(xing)也非常(chang)(chang)好(hao)。（5）物(wu)理(li)(li)機械性(xing)(xing)能(neng)(neng)。硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)常(chang)(chang)溫(wen)(wen)下(xia)(xia)的(de)(de)(de)(de)物(wu)理(li)(li)機械性(xing)(xing)能(neng)(neng)比(bi)通用(yong)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)差，但在150℃的(de)(de)(de)(de)高溫(wen)(wen)和-50℃的(de)(de)(de)(de)低溫(wen)(wen)下(xia)(xia)，其物(wu)理(li)(li)機械性(xing)(xing)能(neng)(neng)優于通用(yong)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)。（6）耐(nai)油(you)及化學試劑性(xing)(xing)。普通硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)具(ju)有中等的(de)(de)(de)(de)耐(nai)油(you)、耐(nai)溶劑性(xing)(xing)能(neng)(neng)。（7）氣體(ti)透過性(xing)(xing)能(neng)(neng)。室溫(wen)(wen)下(xia)(xia)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)對(dui)(dui)空氣、氮、氧(yang)、二氧(yang)化碳等氣體(ti)的(de)(de)(de)(de)透氣性(xing)(xing)比(bi)天然(ran)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)高出30-50倍。（8）生理(li)(li)惰性(xing)(xing)。硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)無(wu)毒(du)，無(wu)味，無(wu)嗅(xiu)，與人(ren)體(ti)組織(zhi)不粘(zhan)連(lian)，具(ju)有抗凝(ning)血作(zuo)用(yong)，對(dui)(dui)肌體(ti)組織(zhi)的(de)(de)(de)(de)反應性(xing)(xing)非常(chang)(chang)少(shao)。特別適合作(zuo)為醫(yi)用(yong)材(cai)料。

硅橡膠的用量

據中(zhong)國汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)工(gong)業協會統計，2012年，汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)產銷分(fen)別達到1927.18萬(wan)(wan)輛(liang)和1930.64萬(wan)(wan)輛(liang)，同比(bi)分(fen)別增(zeng)(zeng)(zeng)長(chang)4.63%和4.33%，汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)工(gong)業硅橡膠的(de)(de)(de)用量約達2.0萬(wan)(wan)t。根據觀(guan)研(yan)天下(xia)的(de)(de)(de)新研(yan)究(jiu)，增(zeng)(zeng)(zeng)加有機硅材料在汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)零部(bu)件方面(mian)的(de)(de)(de)用量，可以(yi)大幅(fu)度提(ti)高汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)的(de)(de)(de)安(an)全性能，因此(ci)，汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)產量和單車(che)(che)(che)(che)用量水平的(de)(de)(de)提(ti)高都將推動汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)工(gong)業對硅橡膠需求的(de)(de)(de)增(zeng)(zeng)(zeng)加。國家鼓(gu)勵自(zi)(zi)主品(pin)牌(pai)的(de)(de)(de)汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)發展(zhan)，關(guan)鍵汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)零部(bu)件實(shi)現自(zi)(zi)主化，《2012年度黨政(zheng)機關(guan)公務用車(che)(che)(che)(che)選用車(che)(che)(che)(che)型目錄（征求意見稿）》為自(zi)(zi)主品(pin)牌(pai)擴大在政(zheng)府采購(gou)的(de)(de)(de)市場份額，為改變(bian)目前國內政(zheng)府采購(gou)以(yi)合(he)資(zi)品(pin)牌(pai)產品(pin)為主的(de)(de)(de)局(ju)面(mian)提(ti)供(gong)了(le)保障。促進自(zi)(zi)主品(pin)牌(pai)發展(zhan)，國產汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)業的(de)(de)(de)繁(fan)榮將為汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)膠的(de)(de)(de)應用提(ti)供(gong)有力(li)保障。預測未來3年，我國室溫硫化硅橡膠在汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)行(xing)業將以(yi)年均20%增(zeng)(zeng)(zeng)長(chang)。

此外，硅橡膠(jiao)是重要的(de)非石油(you)(you)(you)基(ji)(ji)合(he)成(cheng)(cheng)(cheng)橡膠(jiao)，約占非石油(you)(you)(you)基(ji)(ji)合(he)成(cheng)(cheng)(cheng)橡膠(jiao)消費(fei)量的(de)98%。但因為(wei)石油(you)(you)(you)價(jia)格(ge)的(de)大(da)(da)幅上漲，同時我國在硅橡膠(jiao)的(de)關(guan)鍵(jian)原料有(you)機(ji)硅單(dan)(dan)體(ti)(ti)的(de)生(sheng)產技術方(fang)面取得(de)突破，有(you)機(ji)硅單(dan)(dan)體(ti)(ti)的(de)生(sheng)產技術在2005年(nian)前被(bei)幾家(jia)跨國公司(si)壟斷，但目前我國已發(fa)展(zhan)成(cheng)(cheng)(cheng)為(wei)全球有(you)機(ji)硅單(dan)(dan)體(ti)(ti)第1大(da)(da)國，這2個方(fang)面原因使硅橡膠(jiao)的(de)價(jia)格(ge)從2011年(nian)起(qi)開始低于石油(you)(you)(you)基(ji)(ji)合(he)成(cheng)(cheng)(cheng)橡膠(jiao)，僅約為(wei)大(da)(da)宗石油(you)(you)(you)基(ji)(ji)橡膠(jiao)的(de)80%～90%，成(cheng)(cheng)(cheng)為(wei)廉價(jia)的(de)合(he)成(cheng)(cheng)(cheng)橡膠(jiao)，并開始大(da)(da)規模替代石油(you)(you)(you)基(ji)(ji)合(he)成(cheng)(cheng)(cheng)橡膠(jiao)。這將極(ji)大(da)(da)拓展(zhan)有(you)機(ji)硅產業的(de)市場(chang)空間，同時將帶(dai)動(dong)硅油(you)(you)(you)、硅烷偶聯劑和(he)硅樹脂等其他有(you)機(ji)硅產品的(de)消費(fei)。