硅橡膠是指主鏈(lian)由硅(gui)(gui)(gui)和氧(yang)原(yuan)子交替構成，硅(gui)(gui)(gui)原(yuan)子上(shang)通(tong)常連有兩個有機基(ji)團的(de)(de)(de)橡(xiang)膠(jiao)。普通(tong)的(de)(de)(de)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)主要由含甲基(ji)和少量乙烯基(ji)的(de)(de)(de)硅(gui)(gui)(gui)氧(yang)鏈(lian)節(jie)組成。苯(ben)基(ji)的(de)(de)(de)引(yin)(yin)入可(ke)(ke)提高硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)耐高、低溫(wen)(wen)性能(neng)，三氟(fu)丙基(ji)及氰基(ji)的(de)(de)(de)引(yin)(yin)入則可(ke)(ke)提高硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)耐溫(wen)(wen)及耐油性能(neng)。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)耐低溫(wen)(wen)性能(neng)良(liang)好(hao)，一般在(zai)-55℃下仍能(neng)工作。引(yin)(yin)入苯(ben)基(ji)后，可(ke)(ke)達-73℃。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)耐熱性能(neng)也很(hen)突(tu)出(chu)，在(zai)180℃下可(ke)(ke)長期工作，稍高于200℃也能(neng)承受數周或更長時(shi)間仍有彈性，瞬時(shi)可(ke)(ke)耐300℃以上(shang)的(de)(de)(de)高溫(wen)(wen)。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)透(tou)氣性好(hao)，氧(yang)氣透(tou)過(guo)率在(zai)合成聚合物中是較高的(de)(de)(de)。此外，硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)還具(ju)有生(sheng)理惰性、不(bu)會導致凝血的(de)(de)(de)突(tu)出(chu)特(te)性，因(yin)此在(zai)醫用領域應用廣泛。

主要品種

硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)分類的(de)方法很多，通常按固化(hua)(hua)前的(de)形態分為(wei)固體(ti)硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)和液體(ti)硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)；按硫化(hua)(hua)溫(wen)度(du)分為(wei)室(shi)溫(wen)硫化(hua)(hua)硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)，高溫(wen)硫化(hua)(hua)硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)；按所用單體(ti)的(de)不(bu)同，可分為(wei)甲基乙(yi)烯基硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)，甲基苯(ben)基乙(yi)烯基硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)、氟(fu)硅(gui)，腈硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)等；按性能和用途的(de)不(bu)同又可分為(wei)通用型(xing)、超(chao)耐低溫(wen)型(xing)、超(chao)耐高溫(wen)型(xing)、高強力型(xing)、耐油型(xing)、醫用型(xing)等等。

發展史

硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)早期是由(you)美國(guo)以(yi)三氯化鐵為催化劑合成(cheng)的。1945年，硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)產(chan)品(pin)問世(shi)。1948年，采(cai)用高比表面(mian)積的氣相法(fa)白炭(tan)黑補強的硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)研制(zhi)成(cheng)功，使硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的性能(neng)躍升到(dao)實(shi)用階段，奠定(ding)了現(xian)代硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)生產(chan)技術的基礎。從二甲基二氯硅(gui)(gui)烷合成(cheng)開始(shi)生產(chan)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的國(guo)家有美國(guo)。俄羅(luo)斯、德(de)國(guo)、日本、韓國(guo)和(he)中(zhong)國(guo)等。中(zhong)國(guo)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的工業化研究始(shi)于1957年，多(duo)家研究所和(he)企業陸續開發出各(ge)種硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)。到(dao)2003年底，中(zhong)國(guo)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)生產(chan)能(neng)力(li)為135千噸，其中(zhong)高溫膠(jiao)(jiao)(jiao)100千噸。

高溫硫化硅橡膠

高溫(wen)硫化(hua)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)是指聚硅(gui)氧(yang)(yang)(yang)烷(wan)變成(cheng)(cheng)彈性體(ti)的(de)過程是經過高溫(wen)（110-170℃）硫化(hua)成(cheng)(cheng)型(xing)的(de)。它主(zhu)要(yao)以(yi)高分子量的(de)聚甲基(ji)乙(yi)烯(xi)基(ji)硅(gui)氧(yang)(yang)(yang)烷(wan)為生膠(jiao)，混(hun)入(ru)補(bu)強(qiang)(qiang)填料(liao)、硫化(hua)劑等，在加(jia)熱加(jia)壓下硫化(hua)成(cheng)(cheng)彈性體(ti)。硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)的(de)補(bu)強(qiang)(qiang)主(zhu)要(yao)是各(ge)種類(lei)型(xing)的(de)白(bai)炭黑(hei)，可使硫化(hua)膠(jiao)的(de)強(qiang)(qiang)度增加(jia)數十(shi)倍(bei)。有時為了降低(di)成(cheng)(cheng)本或(huo)改善膠(jiao)料(liao)性能及賦予硫化(hua)膠(jiao)各(ge)種特殊的(de)性能，也加(jia)入(ru)相應(ying)的(de)各(ge)種添加(jia)劑。硫化(hua)劑是各(ge)種有機(ji)過氧(yang)(yang)(yang)化(hua)物或(huo)加(jia)成(cheng)(cheng)反應(ying)催化(hua)劑。

加工成型方(fang)法如(ru)圖所示。一次硫化(hua)的(de)(de)目的(de)(de)是(shi)進(jin)行高分(fen)子鏈(lian)的(de)(de)交聯(lian)反(fan)應；二次硫化(hua)的(de)(de)目的(de)(de)是(shi)進(jin)行補充交聯(lian)、驅(qu)除硫化(hua)劑分(fen)解(jie)產(chan)物和其(qi)他揮發性化(hua)合物以穩定硫化(hua)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)各(ge)項(xiang)性能。常用的(de)(de)設(she)備有開放式(shi)煉(lian)膠(jiao)(jiao)機、捏合機及真空密煉(lian)機。

主要性能

（1）高(gao)溫(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)顯(xian)著(zhu)的(de)(de)特(te)征(zheng)是高(gao)溫(wen)穩(wen)定(ding)(ding)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)，雖然常(chang)溫(wen)下(xia)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)強度(du)僅是天(tian)然橡(xiang)(xiang)膠(jiao)或某(mou)些合成橡(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)一半，但在200℃以上的(de)(de)高(gao)溫(wen)環境下(xia)，硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)仍(reng)能(neng)(neng)保持一定(ding)(ding)的(de)(de)柔韌性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)、回彈性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)和(he)表面(mian)硬度(du)，且力學性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)無明顯(xian)變化(hua)(hua)。（2）低溫(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)玻璃化(hua)(hua)溫(wen)度(du)一般為-70~-50℃，特(te)殊(shu)配方可達-100℃，表明其低溫(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)優(you)異(yi)。這對航空(kong)、宇航工業(ye)的(de)(de)意義重大。（3）耐(nai)(nai)候性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)中Si-O-Si鍵對氧、臭氧及紫外(wai)線等(deng)(deng)十分穩(wen)定(ding)(ding)，在不(bu)(bu)加任何添(tian)加劑(ji)的(de)(de)情(qing)況下(xia)，就具(ju)有優(you)良的(de)(de)耐(nai)(nai)候性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)。（4）電氣(qi)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)具(ju)有優(you)異(yi)的(de)(de)絕緣性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)，耐(nai)(nai)電暈性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)和(he)耐(nai)(nai)電弧性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)也非常(chang)好。（5）物(wu)理(li)機(ji)械性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)常(chang)溫(wen)下(xia)的(de)(de)物(wu)理(li)機(ji)械性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)比(bi)通用橡(xiang)(xiang)膠(jiao)差，但在150℃的(de)(de)高(gao)溫(wen)和(he)-50℃的(de)(de)低溫(wen)下(xia)，其物(wu)理(li)機(ji)械性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)優(you)于通用橡(xiang)(xiang)膠(jiao)。（6）耐(nai)(nai)油(you)及化(hua)(hua)學試劑(ji)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)。普通硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)具(ju)有中等(deng)(deng)的(de)(de)耐(nai)(nai)油(you)、耐(nai)(nai)溶劑(ji)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。（7）氣(qi)體(ti)(ti)透過性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。室溫(wen)下(xia)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)對空(kong)氣(qi)、氮、氧、二(er)氧化(hua)(hua)碳(tan)等(deng)(deng)氣(qi)體(ti)(ti)的(de)(de)透氣(qi)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)比(bi)天(tian)然橡(xiang)(xiang)膠(jiao)高(gao)出30-50倍。（8）生理(li)惰性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)無毒，無味(wei)，無嗅，與人(ren)體(ti)(ti)組織(zhi)不(bu)(bu)粘連(lian)，具(ju)有抗凝血作用，對肌體(ti)(ti)組織(zhi)的(de)(de)反應性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)非常(chang)少。特(te)別適(shi)合作為醫用材料。

硅橡膠的用量

據中(zhong)國汽(qi)(qi)(qi)車工(gong)業協會統計，2012年(nian)，汽(qi)(qi)(qi)車產(chan)銷分別達到1927.18萬輛和(he)1930.64萬輛，同比分別增(zeng)長(chang)4.63%和(he)4.33%，汽(qi)(qi)(qi)車工(gong)業硅(gui)(gui)橡(xiang)膠的(de)(de)用量約達2.0萬t。根據觀(guan)研天下(xia)的(de)(de)新研究，增(zeng)加(jia)有(you)機硅(gui)(gui)材(cai)料在汽(qi)(qi)(qi)車零部件方面的(de)(de)用量，可(ke)以大幅度提高(gao)汽(qi)(qi)(qi)車的(de)(de)安全(quan)性能，因此，汽(qi)(qi)(qi)車產(chan)量和(he)單車用量水平的(de)(de)提高(gao)都將推動汽(qi)(qi)(qi)車工(gong)業對硅(gui)(gui)橡(xiang)膠需求(qiu)的(de)(de)增(zeng)加(jia)。國家鼓勵自主(zhu)品(pin)(pin)牌(pai)的(de)(de)汽(qi)(qi)(qi)車發展(zhan)(zhan)，關鍵汽(qi)(qi)(qi)車零部件實現(xian)自主(zhu)化，《2012年(nian)度黨政(zheng)機關公務用車選(xuan)用車型(xing)目(mu)(mu)錄(lu)（征求(qiu)意(yi)見稿）》為(wei)自主(zhu)品(pin)(pin)牌(pai)擴(kuo)大在政(zheng)府采購(gou)(gou)的(de)(de)市場(chang)份額，為(wei)改(gai)變目(mu)(mu)前國內政(zheng)府采購(gou)(gou)以合資品(pin)(pin)牌(pai)產(chan)品(pin)(pin)為(wei)主(zhu)的(de)(de)局面提供(gong)了保障(zhang)。促進(jin)自主(zhu)品(pin)(pin)牌(pai)發展(zhan)(zhan)，國產(chan)汽(qi)(qi)(qi)車業的(de)(de)繁榮將為(wei)汽(qi)(qi)(qi)車膠的(de)(de)應用提供(gong)有(you)力保障(zhang)。預測未來3年(nian)，我國室溫(wen)硫化硅(gui)(gui)橡(xiang)膠在汽(qi)(qi)(qi)車行業將以年(nian)均20%增(zeng)長(chang)。

此外(wai)，硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)是重要的(de)非石(shi)(shi)油(you)(you)基(ji)合成橡(xiang)膠(jiao)，約(yue)占非石(shi)(shi)油(you)(you)基(ji)合成橡(xiang)膠(jiao)消費量的(de)98%。但(dan)因(yin)為(wei)(wei)石(shi)(shi)油(you)(you)價格(ge)(ge)的(de)大(da)幅上漲，同時我國在硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)的(de)關鍵原(yuan)料(liao)有機(ji)硅(gui)(gui)(gui)單(dan)體的(de)生產(chan)(chan)技術方面取得突破，有機(ji)硅(gui)(gui)(gui)單(dan)體的(de)生產(chan)(chan)技術在2005年前被幾(ji)家跨國公司(si)壟斷，但(dan)目前我國已發展(zhan)成為(wei)(wei)全球有機(ji)硅(gui)(gui)(gui)單(dan)體第1大(da)國，這(zhe)2個(ge)方面原(yuan)因(yin)使硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)的(de)價格(ge)(ge)從2011年起開(kai)始低于(yu)石(shi)(shi)油(you)(you)基(ji)合成橡(xiang)膠(jiao)，僅(jin)約(yue)為(wei)(wei)大(da)宗(zong)石(shi)(shi)油(you)(you)基(ji)橡(xiang)膠(jiao)的(de)80%～90%，成為(wei)(wei)廉價的(de)合成橡(xiang)膠(jiao)，并開(kai)始大(da)規模替(ti)代(dai)石(shi)(shi)油(you)(you)基(ji)合成橡(xiang)膠(jiao)。這(zhe)將極(ji)大(da)拓展(zhan)有機(ji)硅(gui)(gui)(gui)產(chan)(chan)業的(de)市場空(kong)間，同時將帶動硅(gui)(gui)(gui)油(you)(you)、硅(gui)(gui)(gui)烷偶聯劑和硅(gui)(gui)(gui)樹(shu)脂(zhi)等(deng)其他(ta)有機(ji)硅(gui)(gui)(gui)產(chan)(chan)品的(de)消費。