硅橡膠是(shi)(shi)指(zhi)主(zhu)鏈(lian)由(you)硅(gui)(gui)(gui)(gui)和氧原(yuan)子交替(ti)構成(cheng)，硅(gui)(gui)(gui)(gui)原(yuan)子上通(tong)常連有兩(liang)個有機基(ji)團的(de)(de)橡(xiang)膠。普通(tong)的(de)(de)硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠主(zhu)要由(you)含甲基(ji)和少量(liang)乙烯基(ji)的(de)(de)硅(gui)(gui)(gui)(gui)氧鏈(lian)節(jie)組成(cheng)。苯基(ji)的(de)(de)引入(ru)可(ke)提高(gao)(gao)硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠的(de)(de)耐高(gao)(gao)、低溫(wen)性(xing)(xing)能(neng)，三氟丙(bing)基(ji)及氰基(ji)的(de)(de)引入(ru)則可(ke)提高(gao)(gao)硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠的(de)(de)耐溫(wen)及耐油性(xing)(xing)能(neng)。硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠耐低溫(wen)性(xing)(xing)能(neng)良好(hao)，一般在-55℃下仍能(neng)工作。引入(ru)苯基(ji)后，可(ke)達(da)-73℃。硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠的(de)(de)耐熱(re)性(xing)(xing)能(neng)也很突(tu)出，在180℃下可(ke)長期工作，稍高(gao)(gao)于200℃也能(neng)承受數(shu)周或更長時間仍有彈(dan)性(xing)(xing)，瞬時可(ke)耐300℃以上的(de)(de)高(gao)(gao)溫(wen)。硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠的(de)(de)透(tou)氣(qi)性(xing)(xing)好(hao)，氧氣(qi)透(tou)過(guo)率在合成(cheng)聚合物中是(shi)(shi)較高(gao)(gao)的(de)(de)。此外，硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠還具有生理(li)惰性(xing)(xing)、不會導(dao)致凝血(xue)的(de)(de)突(tu)出特性(xing)(xing)，因(yin)此在醫用(yong)領域應(ying)用(yong)廣泛。

主要品種

硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)分(fen)類(lei)的方法很多，通常按(an)固化(hua)前的形態分(fen)為(wei)固體硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)和液(ye)體硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)；按(an)硫(liu)化(hua)溫(wen)度分(fen)為(wei)室溫(wen)硫(liu)化(hua)硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)，高溫(wen)硫(liu)化(hua)硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)；按(an)所用(yong)單體的不同(tong)，可分(fen)為(wei)甲基(ji)(ji)乙(yi)烯基(ji)(ji)硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)，甲基(ji)(ji)苯基(ji)(ji)乙(yi)烯基(ji)(ji)硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)、氟(fu)硅(gui)，腈(jing)硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)等(deng)；按(an)性(xing)能和用(yong)途的不同(tong)又可分(fen)為(wei)通用(yong)型、超耐低溫(wen)型、超耐高溫(wen)型、高強力型、耐油型、醫用(yong)型等(deng)等(deng)。

發展史

硅(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)早期是(shi)由美國(guo)以三氯化(hua)鐵為(wei)催化(hua)劑合成的(de)(de)。1945年(nian)，硅(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)產(chan)品(pin)問(wen)世(shi)。1948年(nian)，采用(yong)高比(bi)表面積(ji)的(de)(de)氣相法白炭黑(hei)補強(qiang)的(de)(de)硅(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)研(yan)制成功，使硅(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)性能躍升到實用(yong)階段(duan)，奠(dian)定(ding)了現代硅(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)生產(chan)技術(shu)的(de)(de)基(ji)(ji)礎(chu)。從二(er)甲基(ji)(ji)二(er)氯硅(gui)(gui)烷合成開(kai)始生產(chan)硅(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)國(guo)家有美國(guo)。俄羅斯、德(de)國(guo)、日(ri)本、韓國(guo)和中國(guo)等。中國(guo)硅(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)工業(ye)(ye)化(hua)研(yan)究(jiu)始于1957年(nian)，多(duo)家研(yan)究(jiu)所和企(qi)業(ye)(ye)陸(lu)續(xu)開(kai)發出各(ge)種硅(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)。到2003年(nian)底，中國(guo)硅(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)生產(chan)能力(li)為(wei)135千(qian)噸(dun)，其中高溫(wen)膠(jiao)(jiao)(jiao)100千(qian)噸(dun)。

高溫硫化硅橡膠

高(gao)溫(wen)硫(liu)化(hua)(hua)(hua)硅橡(xiang)(xiang)膠(jiao)是指聚硅氧烷變(bian)成(cheng)彈性(xing)(xing)體(ti)的(de)(de)過程是經過高(gao)溫(wen)（110-170℃）硫(liu)化(hua)(hua)(hua)成(cheng)型(xing)的(de)(de)。它主要(yao)以(yi)高(gao)分子量的(de)(de)聚甲(jia)基乙烯基硅氧烷為(wei)生膠(jiao)，混入補強填料、硫(liu)化(hua)(hua)(hua)劑(ji)等，在加熱加壓下硫(liu)化(hua)(hua)(hua)成(cheng)彈性(xing)(xing)體(ti)。硅橡(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)補強主要(yao)是各種類型(xing)的(de)(de)白炭黑，可使硫(liu)化(hua)(hua)(hua)膠(jiao)的(de)(de)強度增加數十倍(bei)。有(you)時(shi)為(wei)了降(jiang)低成(cheng)本(ben)或(huo)改善膠(jiao)料性(xing)(xing)能(neng)及賦予硫(liu)化(hua)(hua)(hua)膠(jiao)各種特殊的(de)(de)性(xing)(xing)能(neng)，也(ye)加入相應(ying)的(de)(de)各種添加劑(ji)。硫(liu)化(hua)(hua)(hua)劑(ji)是各種有(you)機過氧化(hua)(hua)(hua)物或(huo)加成(cheng)反應(ying)催化(hua)(hua)(hua)劑(ji)。

加(jia)工成型方法如圖所示。一(yi)次(ci)硫化(hua)的(de)(de)(de)(de)目(mu)的(de)(de)(de)(de)是進(jin)行高分子鏈的(de)(de)(de)(de)交(jiao)聯反應；二(er)次(ci)硫化(hua)的(de)(de)(de)(de)目(mu)的(de)(de)(de)(de)是進(jin)行補充交(jiao)聯、驅除(chu)硫化(hua)劑分解產物(wu)和(he)其他揮(hui)發性化(hua)合物(wu)以穩定硫化(hua)膠(jiao)的(de)(de)(de)(de)各項性能。常用的(de)(de)(de)(de)設備(bei)有開放(fang)式煉(lian)膠(jiao)機、捏合機及真空(kong)密煉(lian)機。

主要性能

（1）高(gao)溫性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)顯著的(de)(de)(de)(de)(de)(de)特征是(shi)(shi)高(gao)溫穩定性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)，雖然(ran)(ran)常(chang)溫下(xia)(xia)硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)強度僅是(shi)(shi)天然(ran)(ran)橡膠(jiao)(jiao)或某些(xie)合(he)成橡膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)一半，但在(zai)(zai)200℃以(yi)上的(de)(de)(de)(de)(de)(de)高(gao)溫環(huan)境下(xia)(xia)，硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)仍能(neng)(neng)(neng)保持一定的(de)(de)(de)(de)(de)(de)柔韌性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)、回(hui)彈性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)和表(biao)面硬度，且力學性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)無(wu)(wu)明(ming)顯變(bian)化。（2）低溫性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)玻(bo)璃化溫度一般(ban)為(wei)-70~-50℃，特殊配(pei)方可達-100℃，表(biao)明(ming)其低溫性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)優(you)(you)異(yi)。這對(dui)航空(kong)、宇(yu)航工業(ye)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)意義重大。（3）耐(nai)(nai)候性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)中(zhong)Si-O-Si鍵對(dui)氧(yang)、臭氧(yang)及紫外線(xian)等(deng)十分穩定，在(zai)(zai)不加(jia)任何添加(jia)劑的(de)(de)(de)(de)(de)(de)情況下(xia)(xia)，就具(ju)有(you)(you)優(you)(you)良的(de)(de)(de)(de)(de)(de)耐(nai)(nai)候性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)。（4）電(dian)氣(qi)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)具(ju)有(you)(you)優(you)(you)異(yi)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)絕緣性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)，耐(nai)(nai)電(dian)暈性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)和耐(nai)(nai)電(dian)弧性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)也非常(chang)好(hao)。（5）物理(li)(li)機械(xie)(xie)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)常(chang)溫下(xia)(xia)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)物理(li)(li)機械(xie)(xie)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)比通用橡膠(jiao)(jiao)差，但在(zai)(zai)150℃的(de)(de)(de)(de)(de)(de)高(gao)溫和-50℃的(de)(de)(de)(de)(de)(de)低溫下(xia)(xia)，其物理(li)(li)機械(xie)(xie)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)優(you)(you)于通用橡膠(jiao)(jiao)。（6）耐(nai)(nai)油及化學試(shi)劑性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)。普(pu)通硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)具(ju)有(you)(you)中(zhong)等(deng)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)耐(nai)(nai)油、耐(nai)(nai)溶(rong)劑性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。（7）氣(qi)體(ti)透過性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。室溫下(xia)(xia)硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)對(dui)空(kong)氣(qi)、氮(dan)、氧(yang)、二氧(yang)化碳等(deng)氣(qi)體(ti)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)透氣(qi)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)比天然(ran)(ran)橡膠(jiao)(jiao)高(gao)出30-50倍。（8）生理(li)(li)惰(duo)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)。硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)無(wu)(wu)毒(du)，無(wu)(wu)味，無(wu)(wu)嗅，與人體(ti)組織(zhi)不粘連，具(ju)有(you)(you)抗凝血作用，對(dui)肌體(ti)組織(zhi)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)反應性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)非常(chang)少。特別(bie)適合(he)作為(wei)醫用材料。

硅橡膠的用量

據中國(guo)(guo)汽(qi)車(che)(che)工業(ye)(ye)(ye)協會統計，2012年，汽(qi)車(che)(che)產銷分別達到1927.18萬輛(liang)和(he)(he)(he)1930.64萬輛(liang)，同比(bi)分別增長(chang)4.63%和(he)(he)(he)4.33%，汽(qi)車(che)(che)工業(ye)(ye)(ye)硅(gui)橡(xiang)膠的(de)用(yong)量(liang)(liang)約達2.0萬t。根據觀研天下的(de)新研究，增加有機(ji)硅(gui)材(cai)料在汽(qi)車(che)(che)零(ling)(ling)部件方面的(de)用(yong)量(liang)(liang)，可以(yi)(yi)(yi)大(da)幅度提(ti)高汽(qi)車(che)(che)的(de)安全(quan)性能(neng)，因此，汽(qi)車(che)(che)產量(liang)(liang)和(he)(he)(he)單車(che)(che)用(yong)量(liang)(liang)水平(ping)的(de)提(ti)高都(dou)將推動汽(qi)車(che)(che)工業(ye)(ye)(ye)對硅(gui)橡(xiang)膠需求(qiu)的(de)增加。國(guo)(guo)家鼓勵自(zi)主品牌(pai)的(de)汽(qi)車(che)(che)發展(zhan)，關鍵汽(qi)車(che)(che)零(ling)(ling)部件實現自(zi)主化，《2012年度黨政(zheng)機(ji)關公務用(yong)車(che)(che)選用(yong)車(che)(che)型目錄（征求(qiu)意見稿）》為(wei)自(zi)主品牌(pai)擴大(da)在政(zheng)府(fu)采(cai)購(gou)的(de)市(shi)場(chang)份額，為(wei)改變目前國(guo)(guo)內(nei)政(zheng)府(fu)采(cai)購(gou)以(yi)(yi)(yi)合資品牌(pai)產品為(wei)主的(de)局(ju)面提(ti)供了保障。促(cu)進自(zi)主品牌(pai)發展(zhan)，國(guo)(guo)產汽(qi)車(che)(che)業(ye)(ye)(ye)的(de)繁榮(rong)將為(wei)汽(qi)車(che)(che)膠的(de)應用(yong)提(ti)供有力(li)保障。預(yu)測未來3年，我國(guo)(guo)室溫硫(liu)化硅(gui)橡(xiang)膠在汽(qi)車(che)(che)行業(ye)(ye)(ye)將以(yi)(yi)(yi)年均20%增長(chang)。

此外，硅(gui)(gui)橡(xiang)膠是重要的(de)(de)非(fei)石(shi)油(you)基(ji)合成(cheng)(cheng)橡(xiang)膠，約占非(fei)石(shi)油(you)基(ji)合成(cheng)(cheng)橡(xiang)膠消費量(liang)的(de)(de)98%。但因為石(shi)油(you)價格的(de)(de)大幅上漲(zhang)，同時我國在(zai)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠的(de)(de)關(guan)鍵原料有機(ji)(ji)硅(gui)(gui)單(dan)體的(de)(de)生產技術方面(mian)取得突破，有機(ji)(ji)硅(gui)(gui)單(dan)體的(de)(de)生產技術在(zai)2005年前被(bei)幾家跨(kua)國公司壟斷(duan)，但目前我國已(yi)發展(zhan)成(cheng)(cheng)為全(quan)球有機(ji)(ji)硅(gui)(gui)單(dan)體第(di)1大國，這2個(ge)方面(mian)原因使硅(gui)(gui)橡(xiang)膠的(de)(de)價格從2011年起開始低于石(shi)油(you)基(ji)合成(cheng)(cheng)橡(xiang)膠，僅約為大宗(zong)石(shi)油(you)基(ji)橡(xiang)膠的(de)(de)80%～90%，成(cheng)(cheng)為廉(lian)價的(de)(de)合成(cheng)(cheng)橡(xiang)膠，并開始大規模替代(dai)石(shi)油(you)基(ji)合成(cheng)(cheng)橡(xiang)膠。這將(jiang)極大拓展(zhan)有機(ji)(ji)硅(gui)(gui)產業的(de)(de)市(shi)場空間(jian)，同時將(jiang)帶動(dong)硅(gui)(gui)油(you)、硅(gui)(gui)烷偶(ou)聯劑和硅(gui)(gui)樹脂等其他(ta)有機(ji)(ji)硅(gui)(gui)產品的(de)(de)消費。