硅橡膠是(shi)指(zhi)主鏈由硅(gui)和氧原(yuan)子(zi)交替構成(cheng)，硅(gui)原(yuan)子(zi)上通(tong)常連(lian)有兩個有機基(ji)(ji)團的(de)(de)(de)橡(xiang)膠(jiao)。普通(tong)的(de)(de)(de)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)主要由含(han)甲基(ji)(ji)和少(shao)量(liang)乙(yi)烯(xi)基(ji)(ji)的(de)(de)(de)硅(gui)氧鏈節組成(cheng)。苯基(ji)(ji)的(de)(de)(de)引(yin)入可(ke)提(ti)高硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)耐(nai)高、低(di)溫性(xing)能(neng)，三氟丙(bing)基(ji)(ji)及(ji)氰基(ji)(ji)的(de)(de)(de)引(yin)入則可(ke)提(ti)高硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)耐(nai)溫及(ji)耐(nai)油性(xing)能(neng)。硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)耐(nai)低(di)溫性(xing)能(neng)良好，一般在(zai)-55℃下仍能(neng)工作(zuo)。引(yin)入苯基(ji)(ji)后，可(ke)達(da)-73℃。硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)耐(nai)熱性(xing)能(neng)也很突(tu)出，在(zai)180℃下可(ke)長期工作(zuo)，稍高于200℃也能(neng)承(cheng)受數周或(huo)更(geng)長時(shi)間仍有彈性(xing)，瞬時(shi)可(ke)耐(nai)300℃以上的(de)(de)(de)高溫。硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)透(tou)氣性(xing)好，氧氣透(tou)過率在(zai)合成(cheng)聚合物中是(shi)較高的(de)(de)(de)。此外(wai)，硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)還具(ju)有生(sheng)理惰性(xing)、不會導致(zhi)凝血的(de)(de)(de)突(tu)出特(te)性(xing)，因(yin)此在(zai)醫用領域應(ying)用廣泛。

主要品種

硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)分類的(de)(de)方法(fa)很多，通(tong)常(chang)按(an)(an)固(gu)化(hua)前的(de)(de)形態(tai)分為固(gu)體硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)和液(ye)體硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)；按(an)(an)硫(liu)化(hua)溫度分為室溫硫(liu)化(hua)硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)，高溫硫(liu)化(hua)硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)；按(an)(an)所用(yong)(yong)單體的(de)(de)不(bu)同(tong)，可分為甲(jia)基(ji)(ji)乙(yi)烯基(ji)(ji)硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)，甲(jia)基(ji)(ji)苯基(ji)(ji)乙(yi)烯基(ji)(ji)硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)、氟(fu)硅(gui)(gui)(gui)(gui)，腈硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)等(deng)；按(an)(an)性能和用(yong)(yong)途的(de)(de)不(bu)同(tong)又可分為通(tong)用(yong)(yong)型(xing)、超(chao)耐(nai)低溫型(xing)、超(chao)耐(nai)高溫型(xing)、高強力(li)型(xing)、耐(nai)油型(xing)、醫(yi)用(yong)(yong)型(xing)等(deng)等(deng)。

發展史

硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)早期是(shi)由美國(guo)以(yi)三氯化鐵為催化劑(ji)合(he)成(cheng)的(de)(de)。1945年(nian)，硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)產(chan)品問(wen)世。1948年(nian)，采用(yong)高比表面積(ji)的(de)(de)氣(qi)相(xiang)法白炭黑(hei)補(bu)強的(de)(de)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)研制成(cheng)功，使硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)性能(neng)躍升(sheng)到實用(yong)階(jie)段，奠定了現代硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)生產(chan)技術的(de)(de)基礎。從二甲基二氯硅(gui)(gui)(gui)烷(wan)合(he)成(cheng)開始生產(chan)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)國(guo)家有美國(guo)。俄羅(luo)斯、德國(guo)、日本、韓國(guo)和中(zhong)國(guo)等(deng)。中(zhong)國(guo)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)工業化研究始于1957年(nian)，多家研究所和企業陸續開發出各種硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)。到2003年(nian)底，中(zhong)國(guo)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)生產(chan)能(neng)力為135千噸，其中(zhong)高溫膠(jiao)100千噸。

高溫硫化硅橡膠

高(gao)溫(wen)硫(liu)(liu)(liu)化(hua)(hua)硅橡(xiang)膠(jiao)(jiao)是(shi)指聚硅氧烷變成(cheng)(cheng)彈性體的過(guo)程是(shi)經過(guo)高(gao)溫(wen)（110-170℃）硫(liu)(liu)(liu)化(hua)(hua)成(cheng)(cheng)型的。它主要以高(gao)分子量的聚甲基乙烯基硅氧烷為生膠(jiao)(jiao)，混入補強填料(liao)、硫(liu)(liu)(liu)化(hua)(hua)劑(ji)等(deng)，在加(jia)熱加(jia)壓下硫(liu)(liu)(liu)化(hua)(hua)成(cheng)(cheng)彈性體。硅橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的補強主要是(shi)各(ge)種(zhong)類型的白炭黑，可(ke)使硫(liu)(liu)(liu)化(hua)(hua)膠(jiao)(jiao)的強度(du)增加(jia)數十倍(bei)。有(you)時為了降低(di)成(cheng)(cheng)本或改善膠(jiao)(jiao)料(liao)性能(neng)(neng)及賦予硫(liu)(liu)(liu)化(hua)(hua)膠(jiao)(jiao)各(ge)種(zhong)特殊(shu)的性能(neng)(neng)，也加(jia)入相應(ying)的各(ge)種(zhong)添加(jia)劑(ji)。硫(liu)(liu)(liu)化(hua)(hua)劑(ji)是(shi)各(ge)種(zhong)有(you)機過(guo)氧化(hua)(hua)物(wu)或加(jia)成(cheng)(cheng)反應(ying)催化(hua)(hua)劑(ji)。

加工成型方法(fa)如圖所示。一(yi)次硫(liu)化(hua)的(de)(de)目(mu)的(de)(de)是進(jin)行(xing)高(gao)分(fen)子鏈的(de)(de)交聯反(fan)應；二次硫(liu)化(hua)的(de)(de)目(mu)的(de)(de)是進(jin)行(xing)補(bu)充交聯、驅除(chu)硫(liu)化(hua)劑分(fen)解產(chan)物(wu)和其(qi)他揮(hui)發性化(hua)合物(wu)以(yi)穩(wen)定硫(liu)化(hua)膠的(de)(de)各項性能。常用的(de)(de)設備有開放式煉膠機、捏合機及真空(kong)密煉機。

主要性能

（1）高(gao)溫性(xing)(xing)(xing)能(neng)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)顯(xian)著的(de)(de)(de)特(te)征是高(gao)溫穩定性(xing)(xing)(xing)，雖(sui)然常溫下(xia)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)強度僅是天然橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)或某些合成橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)一(yi)半，但在200℃以上的(de)(de)(de)高(gao)溫環境(jing)下(xia)，硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)仍能(neng)保持一(yi)定的(de)(de)(de)柔韌性(xing)(xing)(xing)、回彈性(xing)(xing)(xing)和表(biao)面硬度，且力學性(xing)(xing)(xing)能(neng)無明顯(xian)變化。（2）低(di)溫性(xing)(xing)(xing)能(neng)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)玻(bo)璃化溫度一(yi)般為(wei)(wei)-70~-50℃，特(te)殊配方可達(da)-100℃，表(biao)明其低(di)溫性(xing)(xing)(xing)能(neng)優(you)異(yi)。這對(dui)(dui)航空、宇航工(gong)業的(de)(de)(de)意義重(zhong)大(da)。（3）耐候性(xing)(xing)(xing)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)中(zhong)Si-O-Si鍵對(dui)(dui)氧、臭(chou)氧及(ji)(ji)紫外(wai)線等(deng)十分(fen)穩定，在不(bu)加(jia)任何添加(jia)劑的(de)(de)(de)情況下(xia)，就具有(you)(you)優(you)良的(de)(de)(de)耐候性(xing)(xing)(xing)。（4）電氣性(xing)(xing)(xing)能(neng)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)具有(you)(you)優(you)異(yi)的(de)(de)(de)絕緣性(xing)(xing)(xing)能(neng)，耐電暈性(xing)(xing)(xing)和耐電弧性(xing)(xing)(xing)也非常好。（5）物(wu)理(li)機械(xie)性(xing)(xing)(xing)能(neng)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)常溫下(xia)的(de)(de)(de)物(wu)理(li)機械(xie)性(xing)(xing)(xing)能(neng)比(bi)通用(yong)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)差(cha)，但在150℃的(de)(de)(de)高(gao)溫和-50℃的(de)(de)(de)低(di)溫下(xia)，其物(wu)理(li)機械(xie)性(xing)(xing)(xing)能(neng)優(you)于通用(yong)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)。（6）耐油(you)及(ji)(ji)化學試劑性(xing)(xing)(xing)。普通硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)具有(you)(you)中(zhong)等(deng)的(de)(de)(de)耐油(you)、耐溶(rong)劑性(xing)(xing)(xing)能(neng)。（7）氣體(ti)透過性(xing)(xing)(xing)能(neng)。室溫下(xia)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)對(dui)(dui)空氣、氮(dan)、氧、二氧化碳等(deng)氣體(ti)的(de)(de)(de)透氣性(xing)(xing)(xing)比(bi)天然橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)高(gao)出30-50倍。（8）生理(li)惰性(xing)(xing)(xing)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)無毒，無味，無嗅，與(yu)人體(ti)組織不(bu)粘連，具有(you)(you)抗凝血(xue)作用(yong)，對(dui)(dui)肌體(ti)組織的(de)(de)(de)反應(ying)性(xing)(xing)(xing)非常少。特(te)別適合作為(wei)(wei)醫用(yong)材料。

硅橡膠的用量

據中國(guo)(guo)汽(qi)(qi)(qi)(qi)車工(gong)業(ye)(ye)協會統計，2012年，汽(qi)(qi)(qi)(qi)車產(chan)(chan)銷分別達到1927.18萬(wan)(wan)輛和1930.64萬(wan)(wan)輛，同比分別增長4.63%和4.33%，汽(qi)(qi)(qi)(qi)車工(gong)業(ye)(ye)硅橡(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)用(yong)量約(yue)達2.0萬(wan)(wan)t。根據觀研(yan)天下的(de)(de)(de)新研(yan)究(jiu)，增加有機硅材料在(zai)汽(qi)(qi)(qi)(qi)車零(ling)部件方(fang)面(mian)的(de)(de)(de)用(yong)量，可以(yi)大幅度提(ti)高汽(qi)(qi)(qi)(qi)車的(de)(de)(de)安全性能，因此，汽(qi)(qi)(qi)(qi)車產(chan)(chan)量和單車用(yong)量水(shui)平(ping)的(de)(de)(de)提(ti)高都將(jiang)推動汽(qi)(qi)(qi)(qi)車工(gong)業(ye)(ye)對硅橡(xiang)(xiang)膠(jiao)需(xu)求的(de)(de)(de)增加。國(guo)(guo)家鼓(gu)勵自主品(pin)牌的(de)(de)(de)汽(qi)(qi)(qi)(qi)車發展(zhan)，關鍵汽(qi)(qi)(qi)(qi)車零(ling)部件實現自主化，《2012年度黨政機關公務用(yong)車選用(yong)車型目(mu)(mu)錄(lu)（征求意見稿）》為自主品(pin)牌擴大在(zai)政府(fu)采購(gou)的(de)(de)(de)市場份額，為改變目(mu)(mu)前國(guo)(guo)內(nei)政府(fu)采購(gou)以(yi)合資(zi)品(pin)牌產(chan)(chan)品(pin)為主的(de)(de)(de)局面(mian)提(ti)供(gong)了保障(zhang)(zhang)。促進自主品(pin)牌發展(zhan)，國(guo)(guo)產(chan)(chan)汽(qi)(qi)(qi)(qi)車業(ye)(ye)的(de)(de)(de)繁榮將(jiang)為汽(qi)(qi)(qi)(qi)車膠(jiao)的(de)(de)(de)應用(yong)提(ti)供(gong)有力(li)保障(zhang)(zhang)。預測未來(lai)3年，我國(guo)(guo)室(shi)溫硫化硅橡(xiang)(xiang)膠(jiao)在(zai)汽(qi)(qi)(qi)(qi)車行業(ye)(ye)將(jiang)以(yi)年均(jun)20%增長。

此外，硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)是重要的(de)(de)非石油(you)(you)基(ji)合(he)成(cheng)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)，約占非石油(you)(you)基(ji)合(he)成(cheng)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)消費量(liang)的(de)(de)98%。但(dan)因為石油(you)(you)價(jia)(jia)格(ge)的(de)(de)大(da)(da)幅上漲(zhang)，同時我(wo)國在硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)關鍵原料有機(ji)硅(gui)單(dan)體的(de)(de)生(sheng)產(chan)技術(shu)方(fang)面取得突破，有機(ji)硅(gui)單(dan)體的(de)(de)生(sheng)產(chan)技術(shu)在2005年前(qian)被幾家(jia)跨國公司(si)壟斷，但(dan)目前(qian)我(wo)國已(yi)發展(zhan)成(cheng)為全球有機(ji)硅(gui)單(dan)體第1大(da)(da)國，這(zhe)2個方(fang)面原因使硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)價(jia)(jia)格(ge)從2011年起開始(shi)低于石油(you)(you)基(ji)合(he)成(cheng)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)，僅約為大(da)(da)宗(zong)石油(you)(you)基(ji)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)80%～90%，成(cheng)為廉價(jia)(jia)的(de)(de)合(he)成(cheng)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)，并開始(shi)大(da)(da)規模替代石油(you)(you)基(ji)合(he)成(cheng)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)。這(zhe)將(jiang)極大(da)(da)拓展(zhan)有機(ji)硅(gui)產(chan)業的(de)(de)市場空間，同時將(jiang)帶動硅(gui)油(you)(you)、硅(gui)烷偶聯劑和硅(gui)樹脂等其他(ta)有機(ji)硅(gui)產(chan)品的(de)(de)消費。