硅橡膠是指(zhi)主鏈由硅和氧原子交替構成(cheng)(cheng)，硅原子上通常連有兩個有機基團的(de)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)。普通的(de)硅橡(xiang)(xiang)膠(jiao)主要由含甲基和少量乙烯基的(de)硅氧鏈節組成(cheng)(cheng)。苯(ben)基的(de)引入(ru)可(ke)提高(gao)硅橡(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)耐(nai)高(gao)、低(di)溫性(xing)(xing)能，三氟丙基及氰(qing)基的(de)引入(ru)則可(ke)提高(gao)硅橡(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)耐(nai)溫及耐(nai)油性(xing)(xing)能。硅橡(xiang)(xiang)膠(jiao)耐(nai)低(di)溫性(xing)(xing)能良好，一般在-55℃下仍能工作。引入(ru)苯(ben)基后，可(ke)達(da)-73℃。硅橡(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)耐(nai)熱性(xing)(xing)能也(ye)很(hen)突(tu)出(chu)，在180℃下可(ke)長期工作，稍(shao)高(gao)于200℃也(ye)能承受數周或更長時間(jian)仍有彈(dan)性(xing)(xing)，瞬時可(ke)耐(nai)300℃以上的(de)高(gao)溫。硅橡(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)透(tou)氣(qi)性(xing)(xing)好，氧氣(qi)透(tou)過率在合成(cheng)(cheng)聚合物中是較(jiao)高(gao)的(de)。此(ci)(ci)外(wai)，硅橡(xiang)(xiang)膠(jiao)還(huan)具有生理惰性(xing)(xing)、不會導致凝血(xue)的(de)突(tu)出(chu)特性(xing)(xing)，因此(ci)(ci)在醫用領域(yu)應用廣泛。

主要品種

硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)分類的(de)方法很多，通常(chang)按(an)固化(hua)前的(de)形態分為(wei)(wei)固體硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)和液(ye)體硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)；按(an)硫(liu)化(hua)溫(wen)度(du)分為(wei)(wei)室溫(wen)硫(liu)化(hua)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)，高溫(wen)硫(liu)化(hua)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)；按(an)所用(yong)(yong)(yong)(yong)單體的(de)不(bu)同，可分為(wei)(wei)甲基乙(yi)烯基硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)，甲基苯基乙(yi)烯基硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)、氟硅(gui)(gui)，腈硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)等；按(an)性(xing)能和用(yong)(yong)(yong)(yong)途的(de)不(bu)同又可分為(wei)(wei)通用(yong)(yong)(yong)(yong)型(xing)、超耐低溫(wen)型(xing)、超耐高溫(wen)型(xing)、高強(qiang)力型(xing)、耐油型(xing)、醫用(yong)(yong)(yong)(yong)型(xing)等等。

發展史

硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)橡膠早期是由美國以(yi)三氯化鐵為(wei)催(cui)化劑(ji)合成(cheng)的。1945年(nian)(nian)，硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)橡膠產(chan)品(pin)問世。1948年(nian)(nian)，采用高(gao)比表面積的氣(qi)相(xiang)法白炭黑補強的硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)橡膠研(yan)制(zhi)成(cheng)功，使硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)橡膠的性能躍升(sheng)到實用階段，奠定了現(xian)代硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)橡膠生產(chan)技術的基礎。從二甲基二氯硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)烷合成(cheng)開(kai)(kai)始生產(chan)硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)橡膠的國家有美國。俄羅斯、德(de)國、日本(ben)、韓國和(he)中(zhong)國等(deng)。中(zhong)國硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)橡膠的工業(ye)化研(yan)究始于1957年(nian)(nian)，多家研(yan)究所和(he)企(qi)業(ye)陸(lu)續開(kai)(kai)發出各種(zhong)硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)橡膠。到2003年(nian)(nian)底，中(zhong)國硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)橡膠生產(chan)能力為(wei)135千噸，其(qi)中(zhong)高(gao)溫膠100千噸。

高溫硫化硅橡膠

高(gao)溫(wen)(wen)硫(liu)化(hua)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)是(shi)指聚硅(gui)氧(yang)烷變成(cheng)彈性(xing)體(ti)(ti)的(de)(de)過(guo)程是(shi)經過(guo)高(gao)溫(wen)(wen)（110-170℃）硫(liu)化(hua)成(cheng)型(xing)的(de)(de)。它主要以高(gao)分(fen)子量的(de)(de)聚甲基乙(yi)烯基硅(gui)氧(yang)烷為生膠(jiao)，混(hun)入(ru)(ru)補強填料、硫(liu)化(hua)劑(ji)(ji)等，在加(jia)熱加(jia)壓(ya)下硫(liu)化(hua)成(cheng)彈性(xing)體(ti)(ti)。硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)的(de)(de)補強主要是(shi)各(ge)種類型(xing)的(de)(de)白(bai)炭(tan)黑，可使硫(liu)化(hua)膠(jiao)的(de)(de)強度增加(jia)數十倍(bei)。有時為了(le)降低成(cheng)本或(huo)改善膠(jiao)料性(xing)能(neng)及賦予硫(liu)化(hua)膠(jiao)各(ge)種特殊的(de)(de)性(xing)能(neng)，也加(jia)入(ru)(ru)相應的(de)(de)各(ge)種添加(jia)劑(ji)(ji)。硫(liu)化(hua)劑(ji)(ji)是(shi)各(ge)種有機過(guo)氧(yang)化(hua)物或(huo)加(jia)成(cheng)反應催(cui)化(hua)劑(ji)(ji)。

加工成(cheng)型(xing)方法(fa)如圖所示。一次(ci)硫化(hua)的(de)目的(de)是進行高分子鏈的(de)交聯反應(ying)；二(er)次(ci)硫化(hua)的(de)目的(de)是進行補充交聯、驅(qu)除硫化(hua)劑(ji)分解產(chan)物和其他揮發(fa)性(xing)化(hua)合物以(yi)穩定硫化(hua)膠的(de)各項(xiang)性(xing)能(neng)。常(chang)用的(de)設(she)備有(you)開(kai)放式煉膠機(ji)、捏合機(ji)及真空(kong)密煉機(ji)。

主要性能

（1）高(gao)(gao)(gao)(gao)溫(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)顯(xian)著(zhu)的(de)(de)特(te)征(zheng)是高(gao)(gao)(gao)(gao)溫(wen)穩定(ding)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)，雖然(ran)常溫(wen)下(xia)(xia)(xia)硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)強(qiang)度僅是天(tian)然(ran)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)或某些合成橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)一半，但在(zai)(zai)200℃以(yi)上的(de)(de)高(gao)(gao)(gao)(gao)溫(wen)環(huan)境下(xia)(xia)(xia)，硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)仍能(neng)(neng)保持一定(ding)的(de)(de)柔韌性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)、回彈性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)和表(biao)面硬(ying)度，且力學(xue)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)無明顯(xian)變化(hua)。（2）低(di)(di)溫(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)玻璃(li)化(hua)溫(wen)度一般為-70~-50℃，特(te)殊(shu)配方可達(da)-100℃，表(biao)明其(qi)(qi)低(di)(di)溫(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)優異(yi)。這對(dui)航空(kong)(kong)、宇航工(gong)業的(de)(de)意義重(zhong)大。（3）耐(nai)(nai)候性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)中Si-O-Si鍵對(dui)氧、臭氧及紫外線等(deng)十分穩定(ding)，在(zai)(zai)不加任何添加劑的(de)(de)情況下(xia)(xia)(xia)，就具(ju)有優良的(de)(de)耐(nai)(nai)候性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)。（4）電(dian)氣(qi)(qi)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)具(ju)有優異(yi)的(de)(de)絕(jue)緣性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)，耐(nai)(nai)電(dian)暈性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)和耐(nai)(nai)電(dian)弧性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)也非常好(hao)。（5）物理機(ji)(ji)械性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)常溫(wen)下(xia)(xia)(xia)的(de)(de)物理機(ji)(ji)械性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)比通(tong)用(yong)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)差，但在(zai)(zai)150℃的(de)(de)高(gao)(gao)(gao)(gao)溫(wen)和-50℃的(de)(de)低(di)(di)溫(wen)下(xia)(xia)(xia)，其(qi)(qi)物理機(ji)(ji)械性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)優于通(tong)用(yong)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)。（6）耐(nai)(nai)油及化(hua)學(xue)試(shi)劑性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)。普通(tong)硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)具(ju)有中等(deng)的(de)(de)耐(nai)(nai)油、耐(nai)(nai)溶(rong)劑性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。（7）氣(qi)(qi)體透過(guo)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。室溫(wen)下(xia)(xia)(xia)硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)對(dui)空(kong)(kong)氣(qi)(qi)、氮、氧、二氧化(hua)碳等(deng)氣(qi)(qi)體的(de)(de)透氣(qi)(qi)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)比天(tian)然(ran)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)高(gao)(gao)(gao)(gao)出(chu)30-50倍(bei)。（8）生理惰性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)。硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)無毒，無味，無嗅，與人體組織不粘連(lian)，具(ju)有抗凝血作(zuo)用(yong)，對(dui)肌體組織的(de)(de)反應性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)非常少。特(te)別適合作(zuo)為醫用(yong)材(cai)料。

硅橡膠的用量

據中國(guo)汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)工(gong)業(ye)(ye)協會統計，2012年，汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)產銷分(fen)別達到1927.18萬(wan)輛和1930.64萬(wan)輛，同比分(fen)別增長4.63%和4.33%，汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)工(gong)業(ye)(ye)硅橡膠(jiao)的用(yong)量(liang)約達2.0萬(wan)t。根據觀研天下的新研究(jiu)，增加有機硅材料在(zai)(zai)汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)零(ling)部件(jian)方面的用(yong)量(liang)，可以大幅度提高(gao)汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)的安全性能，因此，汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)產量(liang)和單車(che)(che)(che)(che)用(yong)量(liang)水(shui)平的提高(gao)都(dou)將(jiang)推動汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)工(gong)業(ye)(ye)對硅橡膠(jiao)需求(qiu)的增加。國(guo)家鼓勵自(zi)主品牌(pai)的汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)發展，關鍵汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)零(ling)部件(jian)實現自(zi)主化，《2012年度黨政機關公務用(yong)車(che)(che)(che)(che)選用(yong)車(che)(che)(che)(che)型目(mu)錄（征求(qiu)意見稿(gao)）》為(wei)自(zi)主品牌(pai)擴大在(zai)(zai)政府(fu)采購的市(shi)場份額(e)，為(wei)改變目(mu)前國(guo)內政府(fu)采購以合資(zi)品牌(pai)產品為(wei)主的局面提供了保(bao)障(zhang)。促(cu)進自(zi)主品牌(pai)發展，國(guo)產汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)業(ye)(ye)的繁榮將(jiang)為(wei)汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)膠(jiao)的應用(yong)提供有力保(bao)障(zhang)。預測未來3年，我國(guo)室溫硫化硅橡膠(jiao)在(zai)(zai)汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)行業(ye)(ye)將(jiang)以年均20%增長。

此外，硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)是重要(yao)的(de)(de)(de)非石(shi)(shi)油(you)基(ji)合(he)(he)成(cheng)橡膠(jiao)(jiao)，約占(zhan)非石(shi)(shi)油(you)基(ji)合(he)(he)成(cheng)橡膠(jiao)(jiao)消(xiao)費量的(de)(de)(de)98%。但(dan)因為(wei)石(shi)(shi)油(you)價格的(de)(de)(de)大幅上漲，同(tong)(tong)時(shi)(shi)我國在硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)關鍵原料有機硅(gui)(gui)(gui)(gui)單體(ti)的(de)(de)(de)生(sheng)產(chan)(chan)技術(shu)方面取(qu)得突破，有機硅(gui)(gui)(gui)(gui)單體(ti)的(de)(de)(de)生(sheng)產(chan)(chan)技術(shu)在2005年(nian)(nian)前被幾家跨國公司壟斷，但(dan)目前我國已發展(zhan)成(cheng)為(wei)全球有機硅(gui)(gui)(gui)(gui)單體(ti)第1大國，這2個方面原因使硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)價格從2011年(nian)(nian)起開始(shi)低于石(shi)(shi)油(you)基(ji)合(he)(he)成(cheng)橡膠(jiao)(jiao)，僅約為(wei)大宗石(shi)(shi)油(you)基(ji)橡膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)80%～90%，成(cheng)為(wei)廉價的(de)(de)(de)合(he)(he)成(cheng)橡膠(jiao)(jiao)，并開始(shi)大規(gui)模替代石(shi)(shi)油(you)基(ji)合(he)(he)成(cheng)橡膠(jiao)(jiao)。這將(jiang)極大拓展(zhan)有機硅(gui)(gui)(gui)(gui)產(chan)(chan)業的(de)(de)(de)市(shi)場空間，同(tong)(tong)時(shi)(shi)將(jiang)帶動硅(gui)(gui)(gui)(gui)油(you)、硅(gui)(gui)(gui)(gui)烷(wan)偶聯劑和硅(gui)(gui)(gui)(gui)樹(shu)脂等其他有機硅(gui)(gui)(gui)(gui)產(chan)(chan)品(pin)的(de)(de)(de)消(xiao)費。