硅橡膠是(shi)指(zhi)主鏈由硅(gui)(gui)和氧原子交替構成，硅(gui)(gui)原子上通(tong)常連有(you)(you)兩個有(you)(you)機基(ji)團的(de)(de)(de)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)。普(pu)通(tong)的(de)(de)(de)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)主要由含甲基(ji)和少量乙烯基(ji)的(de)(de)(de)硅(gui)(gui)氧鏈節組成。苯基(ji)的(de)(de)(de)引入(ru)可提高(gao)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)耐高(gao)、低(di)溫(wen)性(xing)(xing)能(neng)，三氟丙(bing)基(ji)及(ji)氰基(ji)的(de)(de)(de)引入(ru)則可提高(gao)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)耐溫(wen)及(ji)耐油性(xing)(xing)能(neng)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)耐低(di)溫(wen)性(xing)(xing)能(neng)良好，一(yi)般(ban)在-55℃下(xia)仍(reng)能(neng)工(gong)作(zuo)。引入(ru)苯基(ji)后，可達-73℃。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)耐熱性(xing)(xing)能(neng)也很(hen)突出(chu)，在180℃下(xia)可長期(qi)工(gong)作(zuo)，稍高(gao)于200℃也能(neng)承受數周或更長時間仍(reng)有(you)(you)彈性(xing)(xing)，瞬(shun)時可耐300℃以上的(de)(de)(de)高(gao)溫(wen)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)透氣(qi)性(xing)(xing)好，氧氣(qi)透過(guo)率在合成聚合物中是(shi)較高(gao)的(de)(de)(de)。此(ci)外，硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)還具有(you)(you)生理惰性(xing)(xing)、不(bu)會導致凝血的(de)(de)(de)突出(chu)特性(xing)(xing)，因此(ci)在醫(yi)用領域(yu)應(ying)用廣(guang)泛。

主要品種

硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)分類的(de)方法(fa)很多，通常按固化前的(de)形態(tai)分為(wei)固體(ti)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)和(he)液體(ti)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)；按硫化溫(wen)度分為(wei)室溫(wen)硫化硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)，高(gao)溫(wen)硫化硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)；按所用單體(ti)的(de)不(bu)(bu)同(tong)，可分為(wei)甲基(ji)乙烯(xi)基(ji)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)，甲基(ji)苯基(ji)乙烯(xi)基(ji)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)、氟硅(gui)(gui)，腈硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)等(deng)；按性能和(he)用途的(de)不(bu)(bu)同(tong)又(you)可分為(wei)通用型(xing)(xing)、超耐(nai)低(di)溫(wen)型(xing)(xing)、超耐(nai)高(gao)溫(wen)型(xing)(xing)、高(gao)強力(li)型(xing)(xing)、耐(nai)油型(xing)(xing)、醫用型(xing)(xing)等(deng)等(deng)。

發展史

硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)早期是由美國(guo)以三氯化鐵(tie)為催化劑合成(cheng)的(de)。1945年，硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)產品問世。1948年，采用高比表(biao)面積(ji)的(de)氣(qi)相(xiang)法白(bai)炭黑補強的(de)硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)研(yan)制成(cheng)功，使(shi)硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)性能躍升(sheng)到實用階段，奠定了現代硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)生(sheng)產技(ji)術的(de)基礎。從二(er)甲基二(er)氯硅(gui)烷合成(cheng)開始(shi)生(sheng)產硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)國(guo)家有美國(guo)。俄羅(luo)斯、德國(guo)、日本、韓國(guo)和中國(guo)等。中國(guo)硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)工業(ye)(ye)化研(yan)究始(shi)于(yu)1957年，多家研(yan)究所(suo)和企業(ye)(ye)陸續開發出各種硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)。到2003年底，中國(guo)硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)生(sheng)產能力為135千噸，其中高溫(wen)膠(jiao)(jiao)100千噸。

高溫硫化硅橡膠

高溫硫(liu)化(hua)(hua)硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)是指(zhi)聚硅(gui)氧(yang)烷變成彈(dan)性體的(de)(de)過程(cheng)是經過高溫（110-170℃）硫(liu)化(hua)(hua)成型的(de)(de)。它主(zhu)(zhu)要以高分(fen)子量的(de)(de)聚甲基(ji)乙(yi)烯基(ji)硅(gui)氧(yang)烷為生膠(jiao)(jiao)，混(hun)入補強(qiang)填(tian)料、硫(liu)化(hua)(hua)劑(ji)等(deng)，在加熱加壓(ya)下硫(liu)化(hua)(hua)成彈(dan)性體。硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)的(de)(de)補強(qiang)主(zhu)(zhu)要是各(ge)(ge)種(zhong)(zhong)(zhong)類型的(de)(de)白炭黑，可使硫(liu)化(hua)(hua)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)強(qiang)度增加數(shu)十倍。有(you)時為了降低成本或改(gai)善膠(jiao)(jiao)料性能(neng)及賦(fu)予(yu)硫(liu)化(hua)(hua)膠(jiao)(jiao)各(ge)(ge)種(zhong)(zhong)(zhong)特殊的(de)(de)性能(neng)，也加入相(xiang)應的(de)(de)各(ge)(ge)種(zhong)(zhong)(zhong)添加劑(ji)。硫(liu)化(hua)(hua)劑(ji)是各(ge)(ge)種(zhong)(zhong)(zhong)有(you)機(ji)過氧(yang)化(hua)(hua)物或加成反應催(cui)化(hua)(hua)劑(ji)。

加工成型方法如圖所示。一次硫(liu)化(hua)的(de)(de)目(mu)(mu)的(de)(de)是進(jin)(jin)行高分子鏈(lian)的(de)(de)交聯(lian)(lian)反(fan)應；二次硫(liu)化(hua)的(de)(de)目(mu)(mu)的(de)(de)是進(jin)(jin)行補充交聯(lian)(lian)、驅除硫(liu)化(hua)劑分解產(chan)物和其(qi)他揮發(fa)性化(hua)合物以穩定硫(liu)化(hua)膠的(de)(de)各項性能。常用的(de)(de)設備有(you)開放式煉膠機、捏合機及(ji)真空密煉機。

主要性能

（1）高溫(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)。硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠顯(xian)著(zhu)的(de)(de)(de)(de)特征是高溫(wen)穩定性(xing)(xing)(xing)(xing)，雖然(ran)常(chang)(chang)(chang)(chang)溫(wen)下硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠的(de)(de)(de)(de)強度僅是天然(ran)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠或某些合成橡(xiang)(xiang)(xiang)膠的(de)(de)(de)(de)一(yi)半(ban)，但(dan)(dan)在(zai)200℃以上的(de)(de)(de)(de)高溫(wen)環境下，硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠仍能(neng)保持(chi)一(yi)定的(de)(de)(de)(de)柔韌性(xing)(xing)(xing)(xing)、回彈性(xing)(xing)(xing)(xing)和表(biao)面硬度，且力學性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)無明(ming)顯(xian)變(bian)化。（2）低(di)溫(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠的(de)(de)(de)(de)玻(bo)璃(li)化溫(wen)度一(yi)般為(wei)-70~-50℃，特殊(shu)配方可達(da)-100℃，表(biao)明(ming)其低(di)溫(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)優(you)異。這對(dui)航(hang)(hang)空、宇(yu)航(hang)(hang)工業的(de)(de)(de)(de)意義(yi)重大。（3）耐(nai)候(hou)性(xing)(xing)(xing)(xing)硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠中(zhong)Si-O-Si鍵對(dui)氧、臭氧及紫外線等十分穩定，在(zai)不(bu)加任何(he)添加劑(ji)(ji)的(de)(de)(de)(de)情況下，就具有(you)(you)(you)優(you)良的(de)(de)(de)(de)耐(nai)候(hou)性(xing)(xing)(xing)(xing)。（4）電(dian)(dian)氣性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)。硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠具有(you)(you)(you)優(you)異的(de)(de)(de)(de)絕緣(yuan)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)，耐(nai)電(dian)(dian)暈性(xing)(xing)(xing)(xing)和耐(nai)電(dian)(dian)弧性(xing)(xing)(xing)(xing)也非(fei)常(chang)(chang)(chang)(chang)好(hao)。（5）物理機械性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)。硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠常(chang)(chang)(chang)(chang)溫(wen)下的(de)(de)(de)(de)物理機械性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)比(bi)通(tong)用橡(xiang)(xiang)(xiang)膠差(cha)，但(dan)(dan)在(zai)150℃的(de)(de)(de)(de)高溫(wen)和-50℃的(de)(de)(de)(de)低(di)溫(wen)下，其物理機械性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)優(you)于通(tong)用橡(xiang)(xiang)(xiang)膠。（6）耐(nai)油及化學試劑(ji)(ji)性(xing)(xing)(xing)(xing)。普通(tong)硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠具有(you)(you)(you)中(zhong)等的(de)(de)(de)(de)耐(nai)油、耐(nai)溶劑(ji)(ji)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)。（7）氣體透過性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)。室(shi)溫(wen)下硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠對(dui)空氣、氮、氧、二氧化碳等氣體的(de)(de)(de)(de)透氣性(xing)(xing)(xing)(xing)比(bi)天然(ran)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠高出30-50倍。（8）生理惰(duo)性(xing)(xing)(xing)(xing)。硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠無毒，無味，無嗅，與人體組織不(bu)粘連，具有(you)(you)(you)抗凝血作用，對(dui)肌體組織的(de)(de)(de)(de)反應性(xing)(xing)(xing)(xing)非(fei)常(chang)(chang)(chang)(chang)少。特別適合作為(wei)醫(yi)用材料(liao)。

硅橡膠的用量

據(ju)中國(guo)(guo)汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)工(gong)(gong)業(ye)協(xie)會統計，2012年(nian)，汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)產(chan)銷分別達到1927.18萬(wan)輛和(he)1930.64萬(wan)輛，同比分別增長4.63%和(he)4.33%，汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)工(gong)(gong)業(ye)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)的(de)用(yong)(yong)量(liang)約(yue)達2.0萬(wan)t。根據(ju)觀研天下(xia)的(de)新研究，增加有機硅(gui)材料在汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)零(ling)(ling)部(bu)件方面的(de)用(yong)(yong)量(liang)，可(ke)以(yi)大幅(fu)度提(ti)高(gao)汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)的(de)安全性能(neng)，因此，汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)產(chan)量(liang)和(he)單車(che)(che)用(yong)(yong)量(liang)水平的(de)提(ti)高(gao)都將推動汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)工(gong)(gong)業(ye)對硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)需求的(de)增加。國(guo)(guo)家鼓勵自主(zhu)品(pin)(pin)牌的(de)汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)發展，關(guan)鍵汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)零(ling)(ling)部(bu)件實現自主(zhu)化，《2012年(nian)度黨政機關(guan)公務用(yong)(yong)車(che)(che)選用(yong)(yong)車(che)(che)型目錄（征求意見稿）》為自主(zhu)品(pin)(pin)牌擴大在政府采購的(de)市場份額(e)，為改(gai)變目前國(guo)(guo)內政府采購以(yi)合資品(pin)(pin)牌產(chan)品(pin)(pin)為主(zhu)的(de)局(ju)面提(ti)供了保(bao)障(zhang)。促進(jin)自主(zhu)品(pin)(pin)牌發展，國(guo)(guo)產(chan)汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)業(ye)的(de)繁(fan)榮將為汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)膠(jiao)的(de)應用(yong)(yong)提(ti)供有力保(bao)障(zhang)。預測未(wei)來3年(nian)，我國(guo)(guo)室溫硫化硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)在汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)行(xing)業(ye)將以(yi)年(nian)均(jun)20%增長。

此外，硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)是重(zhong)要的非(fei)(fei)石(shi)油基(ji)合(he)成(cheng)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)，約占非(fei)(fei)石(shi)油基(ji)合(he)成(cheng)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)消費量的98%。但因為(wei)(wei)(wei)石(shi)油價格的大(da)(da)幅上漲(zhang)，同時我(wo)(wo)國(guo)在硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)的關鍵原料有機硅(gui)單體的生產(chan)(chan)(chan)技術方面(mian)取得突(tu)破，有機硅(gui)單體的生產(chan)(chan)(chan)技術在2005年前被幾(ji)家跨國(guo)公司壟斷，但目前我(wo)(wo)國(guo)已發展(zhan)(zhan)成(cheng)為(wei)(wei)(wei)全球有機硅(gui)單體第1大(da)(da)國(guo)，這2個方面(mian)原因使硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)的價格從2011年起開(kai)始低(di)于石(shi)油基(ji)合(he)成(cheng)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)，僅約為(wei)(wei)(wei)大(da)(da)宗石(shi)油基(ji)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)的80%～90%，成(cheng)為(wei)(wei)(wei)廉價的合(he)成(cheng)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)，并(bing)開(kai)始大(da)(da)規模替代石(shi)油基(ji)合(he)成(cheng)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)。這將極大(da)(da)拓展(zhan)(zhan)有機硅(gui)產(chan)(chan)(chan)業的市場(chang)空間(jian)，同時將帶動(dong)硅(gui)油、硅(gui)烷偶(ou)聯劑(ji)和硅(gui)樹脂等(deng)其他有機硅(gui)產(chan)(chan)(chan)品的消費。