硅橡膠是(shi)指主鏈(lian)由(you)硅(gui)(gui)和氧原子交替構成(cheng)，硅(gui)(gui)原子上(shang)通常連(lian)有(you)(you)兩個有(you)(you)機基(ji)(ji)團(tuan)的(de)(de)(de)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)。普通的(de)(de)(de)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)主要由(you)含甲基(ji)(ji)和少量乙烯基(ji)(ji)的(de)(de)(de)硅(gui)(gui)氧鏈(lian)節組成(cheng)。苯(ben)基(ji)(ji)的(de)(de)(de)引入(ru)可提高(gao)(gao)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)耐高(gao)(gao)、低(di)溫性(xing)能(neng)(neng)，三氟丙基(ji)(ji)及氰(qing)基(ji)(ji)的(de)(de)(de)引入(ru)則可提高(gao)(gao)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)耐溫及耐油性(xing)能(neng)(neng)。硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)耐低(di)溫性(xing)能(neng)(neng)良好(hao)，一般在-55℃下(xia)仍(reng)能(neng)(neng)工(gong)作(zuo)。引入(ru)苯(ben)基(ji)(ji)后，可達(da)-73℃。硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)耐熱性(xing)能(neng)(neng)也(ye)很突出，在180℃下(xia)可長期工(gong)作(zuo)，稍高(gao)(gao)于200℃也(ye)能(neng)(neng)承受(shou)數(shu)周或更長時間仍(reng)有(you)(you)彈性(xing)，瞬時可耐300℃以上(shang)的(de)(de)(de)高(gao)(gao)溫。硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)透氣(qi)性(xing)好(hao)，氧氣(qi)透過(guo)率(lv)在合成(cheng)聚合物中是(shi)較(jiao)高(gao)(gao)的(de)(de)(de)。此外(wai)，硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)還(huan)具有(you)(you)生理惰(duo)性(xing)、不會導(dao)致凝血(xue)的(de)(de)(de)突出特性(xing)，因此在醫用領域應用廣泛(fan)。

主要品種

硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)分(fen)(fen)類(lei)的(de)方法很多，通常按(an)固化(hua)(hua)前的(de)形態(tai)分(fen)(fen)為固體硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)和液體硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)；按(an)硫化(hua)(hua)溫度分(fen)(fen)為室溫硫化(hua)(hua)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)，高溫硫化(hua)(hua)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)；按(an)所用(yong)單體的(de)不同，可(ke)分(fen)(fen)為甲基(ji)(ji)(ji)乙烯基(ji)(ji)(ji)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)，甲基(ji)(ji)(ji)苯(ben)基(ji)(ji)(ji)乙烯基(ji)(ji)(ji)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)、氟(fu)硅(gui)，腈硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)等(deng)；按(an)性能(neng)和用(yong)途(tu)的(de)不同又(you)可(ke)分(fen)(fen)為通用(yong)型(xing)(xing)、超耐低溫型(xing)(xing)、超耐高溫型(xing)(xing)、高強力型(xing)(xing)、耐油型(xing)(xing)、醫(yi)用(yong)型(xing)(xing)等(deng)等(deng)。

發展史

硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)早期是由美國(guo)(guo)(guo)以三(san)氯化鐵為催化劑合成(cheng)的(de)(de)(de)(de)。1945年，硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)產(chan)品問世(shi)。1948年，采(cai)用高比表面積(ji)的(de)(de)(de)(de)氣相法白炭(tan)黑補強的(de)(de)(de)(de)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)研(yan)制成(cheng)功(gong)，使硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)性(xing)能躍(yue)升到實用階段(duan)，奠定了現代(dai)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)生產(chan)技術的(de)(de)(de)(de)基(ji)(ji)礎。從二甲基(ji)(ji)二氯硅(gui)(gui)烷合成(cheng)開始生產(chan)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)國(guo)(guo)(guo)家(jia)(jia)有美國(guo)(guo)(guo)。俄羅斯、德國(guo)(guo)(guo)、日本、韓國(guo)(guo)(guo)和(he)中(zhong)國(guo)(guo)(guo)等。中(zhong)國(guo)(guo)(guo)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)工業化研(yan)究(jiu)始于1957年，多(duo)家(jia)(jia)研(yan)究(jiu)所(suo)和(he)企業陸續開發出各(ge)種硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)。到2003年底，中(zhong)國(guo)(guo)(guo)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)生產(chan)能力為135千(qian)噸(dun)，其中(zhong)高溫(wen)膠(jiao)(jiao)100千(qian)噸(dun)。

高溫硫化硅橡膠

高(gao)溫硫(liu)化硅橡膠(jiao)(jiao)是(shi)指聚硅氧烷變成彈(dan)性(xing)(xing)體(ti)的(de)過(guo)程(cheng)是(shi)經過(guo)高(gao)溫（110-170℃）硫(liu)化成型的(de)。它主(zhu)要以(yi)高(gao)分子量的(de)聚甲(jia)基乙(yi)烯基硅氧烷為(wei)生膠(jiao)(jiao)，混(hun)入補(bu)強(qiang)填料、硫(liu)化劑(ji)等，在(zai)加(jia)熱(re)加(jia)壓下硫(liu)化成彈(dan)性(xing)(xing)體(ti)。硅橡膠(jiao)(jiao)的(de)補(bu)強(qiang)主(zhu)要是(shi)各(ge)種類型的(de)白炭黑，可使硫(liu)化膠(jiao)(jiao)的(de)強(qiang)度(du)增加(jia)數十(shi)倍。有時為(wei)了降低成本或改善膠(jiao)(jiao)料性(xing)(xing)能(neng)及賦予硫(liu)化膠(jiao)(jiao)各(ge)種特殊的(de)性(xing)(xing)能(neng)，也加(jia)入相應的(de)各(ge)種添(tian)加(jia)劑(ji)。硫(liu)化劑(ji)是(shi)各(ge)種有機過(guo)氧化物或加(jia)成反(fan)應催化劑(ji)。

加(jia)工成型(xing)方法如(ru)圖所(suo)示。一(yi)次硫(liu)(liu)化(hua)(hua)的(de)(de)目(mu)的(de)(de)是進行(xing)高分子鏈的(de)(de)交聯(lian)反(fan)應；二次硫(liu)(liu)化(hua)(hua)的(de)(de)目(mu)的(de)(de)是進行(xing)補充(chong)交聯(lian)、驅除硫(liu)(liu)化(hua)(hua)劑分解(jie)產物和(he)其他揮發(fa)性化(hua)(hua)合物以(yi)穩定硫(liu)(liu)化(hua)(hua)膠(jiao)的(de)(de)各項性能。常用的(de)(de)設(she)備有開放式煉(lian)膠(jiao)機(ji)、捏合機(ji)及真空密煉(lian)機(ji)。

主要性能

（1）高溫(wen)(wen)(wen)(wen)性(xing)能(neng)(neng)。硅橡(xiang)(xiang)膠(jiao)顯(xian)(xian)著的(de)(de)特征是高溫(wen)(wen)(wen)(wen)穩(wen)定性(xing)，雖然(ran)常(chang)溫(wen)(wen)(wen)(wen)下(xia)(xia)硅橡(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)強度僅(jin)是天(tian)然(ran)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)或某些(xie)合(he)成橡(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)一半(ban)，但在(zai)200℃以上的(de)(de)高溫(wen)(wen)(wen)(wen)環境下(xia)(xia)，硅橡(xiang)(xiang)膠(jiao)仍(reng)能(neng)(neng)保持(chi)一定的(de)(de)柔韌性(xing)、回彈性(xing)和(he)表面硬度，且力學(xue)(xue)性(xing)能(neng)(neng)無(wu)明顯(xian)(xian)變化。（2）低(di)溫(wen)(wen)(wen)(wen)性(xing)能(neng)(neng)硅橡(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)玻璃(li)化溫(wen)(wen)(wen)(wen)度一般為-70~-50℃，特殊配(pei)方可達-100℃，表明其低(di)溫(wen)(wen)(wen)(wen)性(xing)能(neng)(neng)優(you)異。這對(dui)航空、宇航工業的(de)(de)意(yi)義重大。（3）耐(nai)候性(xing)硅橡(xiang)(xiang)膠(jiao)中(zhong)Si-O-Si鍵對(dui)氧(yang)(yang)、臭氧(yang)(yang)及(ji)紫(zi)外(wai)線等十分穩(wen)定，在(zai)不(bu)加(jia)(jia)任何添加(jia)(jia)劑的(de)(de)情況下(xia)(xia)，就(jiu)具有優(you)良的(de)(de)耐(nai)候性(xing)。（4）電氣(qi)性(xing)能(neng)(neng)。硅橡(xiang)(xiang)膠(jiao)具有優(you)異的(de)(de)絕緣性(xing)能(neng)(neng)，耐(nai)電暈性(xing)和(he)耐(nai)電弧性(xing)也非常(chang)好。（5）物(wu)理機(ji)械性(xing)能(neng)(neng)。硅橡(xiang)(xiang)膠(jiao)常(chang)溫(wen)(wen)(wen)(wen)下(xia)(xia)的(de)(de)物(wu)理機(ji)械性(xing)能(neng)(neng)比通(tong)用橡(xiang)(xiang)膠(jiao)差，但在(zai)150℃的(de)(de)高溫(wen)(wen)(wen)(wen)和(he)-50℃的(de)(de)低(di)溫(wen)(wen)(wen)(wen)下(xia)(xia)，其物(wu)理機(ji)械性(xing)能(neng)(neng)優(you)于通(tong)用橡(xiang)(xiang)膠(jiao)。（6）耐(nai)油及(ji)化學(xue)(xue)試(shi)劑性(xing)。普(pu)通(tong)硅橡(xiang)(xiang)膠(jiao)具有中(zhong)等的(de)(de)耐(nai)油、耐(nai)溶劑性(xing)能(neng)(neng)。（7）氣(qi)體(ti)(ti)透過性(xing)能(neng)(neng)。室溫(wen)(wen)(wen)(wen)下(xia)(xia)硅橡(xiang)(xiang)膠(jiao)對(dui)空氣(qi)、氮(dan)、氧(yang)(yang)、二氧(yang)(yang)化碳等氣(qi)體(ti)(ti)的(de)(de)透氣(qi)性(xing)比天(tian)然(ran)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)高出30-50倍。（8）生(sheng)理惰性(xing)。硅橡(xiang)(xiang)膠(jiao)無(wu)毒，無(wu)味，無(wu)嗅，與人體(ti)(ti)組織不(bu)粘連，具有抗凝血作(zuo)用，對(dui)肌(ji)體(ti)(ti)組織的(de)(de)反應性(xing)非常(chang)少。特別適(shi)合(he)作(zuo)為醫用材料(liao)。

硅橡膠的用量

據中(zhong)國(guo)(guo)(guo)汽車工(gong)(gong)業(ye)(ye)協會(hui)統(tong)計，2012年(nian)(nian)(nian)(nian)，汽車產(chan)銷分(fen)別達到1927.18萬輛(liang)和1930.64萬輛(liang)，同比分(fen)別增長(chang)(chang)4.63%和4.33%，汽車工(gong)(gong)業(ye)(ye)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)用(yong)(yong)量(liang)約達2.0萬t。根據觀研天下的(de)(de)(de)(de)新研究，增加有(you)機(ji)硅(gui)材料(liao)在(zai)(zai)(zai)汽車零部件方面的(de)(de)(de)(de)用(yong)(yong)量(liang)，可以(yi)(yi)大幅度(du)提高汽車的(de)(de)(de)(de)安全性(xing)能(neng)，因(yin)此，汽車產(chan)量(liang)和單車用(yong)(yong)量(liang)水平的(de)(de)(de)(de)提高都(dou)將推動汽車工(gong)(gong)業(ye)(ye)對硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)需求的(de)(de)(de)(de)增加。國(guo)(guo)(guo)家鼓勵自(zi)(zi)主(zhu)品(pin)牌(pai)(pai)的(de)(de)(de)(de)汽車發(fa)展，關鍵汽車零部件實現(xian)自(zi)(zi)主(zhu)化(hua)，《2012年(nian)(nian)(nian)(nian)度(du)黨政(zheng)機(ji)關公務用(yong)(yong)車選用(yong)(yong)車型(xing)目(mu)錄（征求意見稿(gao)）》為(wei)自(zi)(zi)主(zhu)品(pin)牌(pai)(pai)擴大在(zai)(zai)(zai)政(zheng)府采購的(de)(de)(de)(de)市場份額，為(wei)改變目(mu)前國(guo)(guo)(guo)內政(zheng)府采購以(yi)(yi)合資品(pin)牌(pai)(pai)產(chan)品(pin)為(wei)主(zhu)的(de)(de)(de)(de)局(ju)面提供了保障。促進自(zi)(zi)主(zhu)品(pin)牌(pai)(pai)發(fa)展，國(guo)(guo)(guo)產(chan)汽車業(ye)(ye)的(de)(de)(de)(de)繁(fan)榮將為(wei)汽車膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)應用(yong)(yong)提供有(you)力保障。預測未來(lai)3年(nian)(nian)(nian)(nian)，我(wo)國(guo)(guo)(guo)室(shi)溫硫化(hua)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)在(zai)(zai)(zai)汽車行(xing)業(ye)(ye)將以(yi)(yi)年(nian)(nian)(nian)(nian)均20%增長(chang)(chang)。

此外，硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)是重要的(de)(de)(de)(de)非石(shi)油(you)(you)(you)基(ji)(ji)合成(cheng)(cheng)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)，約(yue)占非石(shi)油(you)(you)(you)基(ji)(ji)合成(cheng)(cheng)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)消費(fei)量的(de)(de)(de)(de)98%。但(dan)因(yin)為(wei)(wei)石(shi)油(you)(you)(you)價格(ge)(ge)的(de)(de)(de)(de)大(da)(da)幅上漲，同時(shi)我國(guo)在硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)(de)關鍵原(yuan)料(liao)有機(ji)硅(gui)(gui)單(dan)體(ti)(ti)的(de)(de)(de)(de)生產(chan)技術方(fang)(fang)面取得突破(po)，有機(ji)硅(gui)(gui)單(dan)體(ti)(ti)的(de)(de)(de)(de)生產(chan)技術在2005年(nian)前被幾家跨國(guo)公司壟斷(duan)，但(dan)目前我國(guo)已(yi)發展(zhan)成(cheng)(cheng)為(wei)(wei)全球有機(ji)硅(gui)(gui)單(dan)體(ti)(ti)第(di)1大(da)(da)國(guo)，這(zhe)2個方(fang)(fang)面原(yuan)因(yin)使(shi)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)(de)價格(ge)(ge)從2011年(nian)起開始(shi)(shi)低于石(shi)油(you)(you)(you)基(ji)(ji)合成(cheng)(cheng)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)，僅約(yue)為(wei)(wei)大(da)(da)宗(zong)石(shi)油(you)(you)(you)基(ji)(ji)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)(de)80%～90%，成(cheng)(cheng)為(wei)(wei)廉價的(de)(de)(de)(de)合成(cheng)(cheng)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)，并開始(shi)(shi)大(da)(da)規模替代石(shi)油(you)(you)(you)基(ji)(ji)合成(cheng)(cheng)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)。這(zhe)將極大(da)(da)拓展(zhan)有機(ji)硅(gui)(gui)產(chan)業的(de)(de)(de)(de)市場空間，同時(shi)將帶動硅(gui)(gui)油(you)(you)(you)、硅(gui)(gui)烷偶聯(lian)劑(ji)和硅(gui)(gui)樹脂等其他(ta)有機(ji)硅(gui)(gui)產(chan)品的(de)(de)(de)(de)消費(fei)。