硅橡膠是指主鏈(lian)由(you)硅和(he)氧原(yuan)子(zi)交替構成，硅原(yuan)子(zi)上(shang)通(tong)常(chang)連(lian)有(you)兩(liang)個有(you)機基(ji)團的(de)(de)(de)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)。普(pu)通(tong)的(de)(de)(de)硅橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)主要由(you)含甲基(ji)和(he)少量乙烯基(ji)的(de)(de)(de)硅氧鏈(lian)節組成。苯基(ji)的(de)(de)(de)引(yin)入可(ke)(ke)提(ti)高硅橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)耐(nai)高、低溫(wen)性(xing)能(neng)(neng)，三(san)氟丙基(ji)及(ji)氰基(ji)的(de)(de)(de)引(yin)入則可(ke)(ke)提(ti)高硅橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)耐(nai)溫(wen)及(ji)耐(nai)油性(xing)能(neng)(neng)。硅橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)耐(nai)低溫(wen)性(xing)能(neng)(neng)良好(hao)，一般在(zai)-55℃下仍能(neng)(neng)工(gong)作(zuo)。引(yin)入苯基(ji)后，可(ke)(ke)達-73℃。硅橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)耐(nai)熱性(xing)能(neng)(neng)也很突出，在(zai)180℃下可(ke)(ke)長(chang)(chang)期工(gong)作(zuo)，稍高于(yu)200℃也能(neng)(neng)承受數周(zhou)或(huo)更長(chang)(chang)時間仍有(you)彈性(xing)，瞬(shun)時可(ke)(ke)耐(nai)300℃以上(shang)的(de)(de)(de)高溫(wen)。硅橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)透氣(qi)性(xing)好(hao)，氧氣(qi)透過率(lv)在(zai)合成聚合物中是較高的(de)(de)(de)。此外，硅橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)還(huan)具有(you)生理惰性(xing)、不(bu)會導致凝血的(de)(de)(de)突出特性(xing)，因(yin)此在(zai)醫用領域應用廣泛。

主要品種

硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)分(fen)類的方(fang)法(fa)很多(duo)，通常按(an)固化(hua)前的形態分(fen)為(wei)固體(ti)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)和液(ye)體(ti)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)；按(an)硫化(hua)溫(wen)度分(fen)為(wei)室溫(wen)硫化(hua)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)，高(gao)溫(wen)硫化(hua)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)；按(an)所用單(dan)體(ti)的不(bu)同，可(ke)分(fen)為(wei)甲基(ji)(ji)乙烯基(ji)(ji)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)，甲基(ji)(ji)苯基(ji)(ji)乙烯基(ji)(ji)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)、氟硅(gui)(gui)(gui)，腈硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)等；按(an)性能和用途的不(bu)同又可(ke)分(fen)為(wei)通用型(xing)(xing)、超耐低溫(wen)型(xing)(xing)、超耐高(gao)溫(wen)型(xing)(xing)、高(gao)強(qiang)力(li)型(xing)(xing)、耐油型(xing)(xing)、醫用型(xing)(xing)等等。

發展史

硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)早期是由美國(guo)(guo)以三(san)氯化(hua)鐵為催(cui)化(hua)劑合(he)(he)成的(de)(de)。1945年(nian)，硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)產(chan)品(pin)問世。1948年(nian)，采用(yong)高比表面積(ji)的(de)(de)氣(qi)相法白炭黑補強(qiang)的(de)(de)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)研(yan)(yan)制成功，使硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)性(xing)能(neng)躍升到實用(yong)階(jie)段(duan)，奠定了現代(dai)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)生產(chan)技術的(de)(de)基礎。從二(er)甲基二(er)氯硅(gui)(gui)烷合(he)(he)成開始生產(chan)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)國(guo)(guo)家有美國(guo)(guo)。俄羅斯、德(de)國(guo)(guo)、日本、韓國(guo)(guo)和(he)中國(guo)(guo)等(deng)。中國(guo)(guo)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)工(gong)業(ye)化(hua)研(yan)(yan)究始于(yu)1957年(nian)，多家研(yan)(yan)究所(suo)和(he)企業(ye)陸續(xu)開發(fa)出各(ge)種硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)。到2003年(nian)底，中國(guo)(guo)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)生產(chan)能(neng)力為135千噸，其中高溫膠(jiao)(jiao)100千噸。

高溫硫化硅橡膠

高(gao)(gao)溫硫(liu)(liu)化(hua)硅(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)是(shi)指聚硅(gui)(gui)氧(yang)烷(wan)變成(cheng)彈(dan)(dan)性體的過程是(shi)經過高(gao)(gao)溫（110-170℃）硫(liu)(liu)化(hua)成(cheng)型(xing)的。它(ta)主要以高(gao)(gao)分子量(liang)的聚甲基(ji)(ji)乙烯基(ji)(ji)硅(gui)(gui)氧(yang)烷(wan)為(wei)生膠(jiao)(jiao)，混(hun)入補強(qiang)填料(liao)、硫(liu)(liu)化(hua)劑等，在(zai)加熱加壓下硫(liu)(liu)化(hua)成(cheng)彈(dan)(dan)性體。硅(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)的補強(qiang)主要是(shi)各(ge)種(zhong)(zhong)類型(xing)的白(bai)炭(tan)黑，可使硫(liu)(liu)化(hua)膠(jiao)(jiao)的強(qiang)度(du)增加數(shu)十倍。有(you)時為(wei)了降低成(cheng)本或(huo)(huo)改善膠(jiao)(jiao)料(liao)性能(neng)及(ji)賦(fu)予硫(liu)(liu)化(hua)膠(jiao)(jiao)各(ge)種(zhong)(zhong)特殊(shu)的性能(neng)，也加入相應的各(ge)種(zhong)(zhong)添加劑。硫(liu)(liu)化(hua)劑是(shi)各(ge)種(zhong)(zhong)有(you)機過氧(yang)化(hua)物或(huo)(huo)加成(cheng)反應催化(hua)劑。

加(jia)工成型方法如圖(tu)所示。一次(ci)硫化(hua)的(de)目的(de)是(shi)進行高分子鏈的(de)交(jiao)聯(lian)反應(ying)；二次(ci)硫化(hua)的(de)目的(de)是(shi)進行補充交(jiao)聯(lian)、驅除硫化(hua)劑分解產(chan)物和其他揮發性化(hua)合物以穩定硫化(hua)膠的(de)各(ge)項性能。常(chang)用(yong)的(de)設備有(you)開(kai)放式(shi)煉(lian)(lian)膠機、捏(nie)合機及真空密煉(lian)(lian)機。

主要性能

（1）高溫(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)。硅橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)顯(xian)著的(de)特(te)征是高溫(wen)穩定性(xing)(xing)(xing)(xing)，雖然(ran)常(chang)溫(wen)下(xia)硅橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)強度僅是天然(ran)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)或某些合成(cheng)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)一(yi)(yi)半，但在200℃以上的(de)高溫(wen)環境下(xia)，硅橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)仍(reng)能(neng)保(bao)持(chi)一(yi)(yi)定的(de)柔(rou)韌性(xing)(xing)(xing)(xing)、回彈性(xing)(xing)(xing)(xing)和表面硬度，且(qie)力學性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)無明顯(xian)變化。（2）低溫(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)硅橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)玻(bo)璃化溫(wen)度一(yi)(yi)般為-70~-50℃，特(te)殊配方可達-100℃，表明其(qi)低溫(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)優(you)異(yi)。這對(dui)(dui)航(hang)空、宇航(hang)工業(ye)的(de)意義重大。（3）耐(nai)(nai)(nai)候性(xing)(xing)(xing)(xing)硅橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)中Si-O-Si鍵對(dui)(dui)氧、臭(chou)氧及紫外線等十(shi)分(fen)穩定，在不(bu)加(jia)任何添加(jia)劑(ji)的(de)情況下(xia)，就(jiu)具有(you)(you)優(you)良的(de)耐(nai)(nai)(nai)候性(xing)(xing)(xing)(xing)。（4）電氣(qi)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)。硅橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)具有(you)(you)優(you)異(yi)的(de)絕緣性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)，耐(nai)(nai)(nai)電暈性(xing)(xing)(xing)(xing)和耐(nai)(nai)(nai)電弧性(xing)(xing)(xing)(xing)也非常(chang)好。（5）物理(li)機械性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)。硅橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)常(chang)溫(wen)下(xia)的(de)物理(li)機械性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)比通(tong)用橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)差，但在150℃的(de)高溫(wen)和-50℃的(de)低溫(wen)下(xia)，其(qi)物理(li)機械性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)優(you)于通(tong)用橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)。（6）耐(nai)(nai)(nai)油及化學試劑(ji)性(xing)(xing)(xing)(xing)。普通(tong)硅橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)具有(you)(you)中等的(de)耐(nai)(nai)(nai)油、耐(nai)(nai)(nai)溶劑(ji)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)。（7）氣(qi)體(ti)透過性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)。室溫(wen)下(xia)硅橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)對(dui)(dui)空氣(qi)、氮、氧、二氧化碳等氣(qi)體(ti)的(de)透氣(qi)性(xing)(xing)(xing)(xing)比天然(ran)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)高出30-50倍。（8）生理(li)惰性(xing)(xing)(xing)(xing)。硅橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)無毒，無味，無嗅，與人(ren)體(ti)組織不(bu)粘連，具有(you)(you)抗凝血(xue)作用，對(dui)(dui)肌體(ti)組織的(de)反應性(xing)(xing)(xing)(xing)非常(chang)少(shao)。特(te)別(bie)適(shi)合作為醫用材料。

硅橡膠的用量

據中國(guo)(guo)汽(qi)車(che)(che)工業協會統計，2012年(nian)，汽(qi)車(che)(che)產銷分別達(da)到1927.18萬輛和(he)1930.64萬輛，同比分別增長4.63%和(he)4.33%，汽(qi)車(che)(che)工業硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)的(de)(de)用(yong)(yong)量約(yue)達(da)2.0萬t。根(gen)據觀研(yan)天下的(de)(de)新研(yan)究(jiu)，增加有機硅(gui)材(cai)料在汽(qi)車(che)(che)零部件(jian)方(fang)面的(de)(de)用(yong)(yong)量，可以(yi)大幅度提(ti)高汽(qi)車(che)(che)的(de)(de)安全性能，因此，汽(qi)車(che)(che)產量和(he)單車(che)(che)用(yong)(yong)量水平的(de)(de)提(ti)高都將推動汽(qi)車(che)(che)工業對硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)需(xu)求的(de)(de)增加。國(guo)(guo)家鼓勵自(zi)主品(pin)牌的(de)(de)汽(qi)車(che)(che)發(fa)展，關鍵汽(qi)車(che)(che)零部件(jian)實現自(zi)主化(hua)，《2012年(nian)度黨政(zheng)機關公務用(yong)(yong)車(che)(che)選用(yong)(yong)車(che)(che)型目錄(lu)（征求意見稿）》為(wei)(wei)自(zi)主品(pin)牌擴(kuo)大在政(zheng)府采(cai)購的(de)(de)市場份額，為(wei)(wei)改變(bian)目前(qian)國(guo)(guo)內政(zheng)府采(cai)購以(yi)合資(zi)品(pin)牌產品(pin)為(wei)(wei)主的(de)(de)局面提(ti)供了保障。促進(jin)自(zi)主品(pin)牌發(fa)展，國(guo)(guo)產汽(qi)車(che)(che)業的(de)(de)繁榮將為(wei)(wei)汽(qi)車(che)(che)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)應用(yong)(yong)提(ti)供有力保障。預測未來3年(nian)，我國(guo)(guo)室(shi)溫硫(liu)化(hua)硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)在汽(qi)車(che)(che)行業將以(yi)年(nian)均20%增長。

此外，硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)是重要的非石(shi)(shi)(shi)油(you)基(ji)合(he)成(cheng)橡(xiang)膠(jiao)，約(yue)占非石(shi)(shi)(shi)油(you)基(ji)合(he)成(cheng)橡(xiang)膠(jiao)消(xiao)費量的98%。但因(yin)為石(shi)(shi)(shi)油(you)價(jia)格的大(da)(da)幅上漲，同時我(wo)國(guo)在硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)的關鍵原料(liao)有機(ji)(ji)硅(gui)(gui)(gui)單體的生產(chan)(chan)技術方面(mian)(mian)取(qu)得(de)突破，有機(ji)(ji)硅(gui)(gui)(gui)單體的生產(chan)(chan)技術在2005年前被幾家跨國(guo)公司壟斷，但目(mu)前我(wo)國(guo)已發(fa)展(zhan)成(cheng)為全球有機(ji)(ji)硅(gui)(gui)(gui)單體第1大(da)(da)國(guo)，這2個方面(mian)(mian)原因(yin)使硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)的價(jia)格從2011年起開始低于石(shi)(shi)(shi)油(you)基(ji)合(he)成(cheng)橡(xiang)膠(jiao)，僅約(yue)為大(da)(da)宗石(shi)(shi)(shi)油(you)基(ji)橡(xiang)膠(jiao)的80%～90%，成(cheng)為廉價(jia)的合(he)成(cheng)橡(xiang)膠(jiao)，并(bing)開始大(da)(da)規模(mo)替代(dai)石(shi)(shi)(shi)油(you)基(ji)合(he)成(cheng)橡(xiang)膠(jiao)。這將極大(da)(da)拓展(zhan)有機(ji)(ji)硅(gui)(gui)(gui)產(chan)(chan)業(ye)的市場空間，同時將帶(dai)動硅(gui)(gui)(gui)油(you)、硅(gui)(gui)(gui)烷偶聯劑和硅(gui)(gui)(gui)樹(shu)脂等其他有機(ji)(ji)硅(gui)(gui)(gui)產(chan)(chan)品的消(xiao)費。