硅橡膠是指主(zhu)鏈(lian)由硅(gui)(gui)和(he)氧原(yuan)(yuan)子(zi)交(jiao)替構成(cheng)，硅(gui)(gui)原(yuan)(yuan)子(zi)上通常連有兩個有機基團(tuan)的(de)(de)(de)(de)橡(xiang)膠(jiao)。普通的(de)(de)(de)(de)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)主(zhu)要(yao)由含(han)甲基和(he)少量乙(yi)烯基的(de)(de)(de)(de)硅(gui)(gui)氧鏈(lian)節組成(cheng)。苯(ben)(ben)基的(de)(de)(de)(de)引(yin)入可提高(gao)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)(de)耐(nai)(nai)高(gao)、低(di)溫性(xing)能(neng)(neng)，三氟丙基及(ji)氰基的(de)(de)(de)(de)引(yin)入則(ze)可提高(gao)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)(de)耐(nai)(nai)溫及(ji)耐(nai)(nai)油性(xing)能(neng)(neng)。硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)耐(nai)(nai)低(di)溫性(xing)能(neng)(neng)良好，一般在(zai)-55℃下仍能(neng)(neng)工(gong)作。引(yin)入苯(ben)(ben)基后(hou)，可達-73℃。硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)(de)耐(nai)(nai)熱(re)性(xing)能(neng)(neng)也很突(tu)出(chu)，在(zai)180℃下可長期工(gong)作，稍高(gao)于(yu)200℃也能(neng)(neng)承受數周(zhou)或更長時(shi)間(jian)仍有彈性(xing)，瞬時(shi)可耐(nai)(nai)300℃以上的(de)(de)(de)(de)高(gao)溫。硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)(de)透(tou)氣(qi)性(xing)好，氧氣(qi)透(tou)過率在(zai)合(he)成(cheng)聚合(he)物中是較高(gao)的(de)(de)(de)(de)。此外，硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)還具有生理惰性(xing)、不會導致凝血(xue)的(de)(de)(de)(de)突(tu)出(chu)特性(xing)，因此在(zai)醫用領域應用廣泛。

主要品種

硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)分類的方法很多，通常按(an)(an)固(gu)化前(qian)的形(xing)態分為(wei)固(gu)體硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)和液體硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)；按(an)(an)硫化溫度分為(wei)室(shi)溫硫化硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)，高(gao)溫硫化硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)；按(an)(an)所(suo)用(yong)單體的不(bu)同(tong)(tong)，可(ke)分為(wei)甲(jia)基(ji)乙(yi)烯基(ji)硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)，甲(jia)基(ji)苯基(ji)乙(yi)烯基(ji)硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)、氟硅(gui)，腈(jing)硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)等；按(an)(an)性能和用(yong)途(tu)的不(bu)同(tong)(tong)又(you)可(ke)分為(wei)通用(yong)型(xing)、超(chao)耐低溫型(xing)、超(chao)耐高(gao)溫型(xing)、高(gao)強(qiang)力(li)型(xing)、耐油型(xing)、醫(yi)用(yong)型(xing)等等。

發展史

硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)早(zao)期(qi)是由美(mei)國(guo)以三(san)氯(lv)化(hua)鐵(tie)為(wei)催化(hua)劑合(he)成的。1945年，硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)產(chan)品(pin)問(wen)世(shi)。1948年，采用高(gao)(gao)比表面積的氣相法白炭(tan)黑補強(qiang)的硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)研制成功，使硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)的性(xing)能躍升到實用階段，奠定(ding)了現代硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)生產(chan)技術的基(ji)礎。從二甲基(ji)二氯(lv)硅(gui)(gui)(gui)烷合(he)成開始生產(chan)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)的國(guo)家有美(mei)國(guo)。俄(e)羅(luo)斯、德(de)國(guo)、日本、韓國(guo)和中(zhong)(zhong)國(guo)等(deng)。中(zhong)(zhong)國(guo)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)的工業化(hua)研究始于(yu)1957年，多(duo)家研究所(suo)和企(qi)業陸續開發出各(ge)種硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)。到2003年底，中(zhong)(zhong)國(guo)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)生產(chan)能力為(wei)135千噸(dun)，其中(zhong)(zhong)高(gao)(gao)溫(wen)膠(jiao)100千噸(dun)。

高溫硫化硅橡膠

高溫硫(liu)(liu)化(hua)硅橡(xiang)膠(jiao)是(shi)指聚硅氧(yang)烷(wan)變成彈性(xing)體(ti)的(de)過(guo)(guo)程是(shi)經過(guo)(guo)高溫（110-170℃）硫(liu)(liu)化(hua)成型的(de)。它主要以(yi)高分(fen)子量的(de)聚甲基乙烯基硅氧(yang)烷(wan)為(wei)生膠(jiao)，混(hun)入補(bu)強填料、硫(liu)(liu)化(hua)劑(ji)等，在加熱(re)加壓下硫(liu)(liu)化(hua)成彈性(xing)體(ti)。硅橡(xiang)膠(jiao)的(de)補(bu)強主要是(shi)各(ge)種類型的(de)白炭黑，可使(shi)硫(liu)(liu)化(hua)膠(jiao)的(de)強度增加數十倍(bei)。有(you)時為(wei)了降低成本或(huo)改善膠(jiao)料性(xing)能及賦(fu)予硫(liu)(liu)化(hua)膠(jiao)各(ge)種特殊(shu)的(de)性(xing)能，也加入相應(ying)的(de)各(ge)種添加劑(ji)。硫(liu)(liu)化(hua)劑(ji)是(shi)各(ge)種有(you)機過(guo)(guo)氧(yang)化(hua)物(wu)或(huo)加成反應(ying)催化(hua)劑(ji)。

加工成型方法如圖所示(shi)。一次(ci)硫(liu)化的目(mu)的是進行高分(fen)子鏈的交聯(lian)反應；二(er)次(ci)硫(liu)化的目(mu)的是進行補充(chong)交聯(lian)、驅除硫(liu)化劑分(fen)解產物和其他揮發性化合物以穩定(ding)硫(liu)化膠(jiao)(jiao)的各項(xiang)性能。常用(yong)的設備有開放式煉膠(jiao)(jiao)機(ji)、捏合機(ji)及(ji)真空密(mi)煉機(ji)。

主要性能

（1）高溫(wen)(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)顯著的(de)(de)特(te)(te)征是(shi)高溫(wen)(wen)(wen)穩定性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)，雖然(ran)(ran)常(chang)(chang)溫(wen)(wen)(wen)下(xia)硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)強度僅是(shi)天(tian)然(ran)(ran)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)或(huo)某些合成橡膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)一(yi)(yi)半，但在200℃以上的(de)(de)高溫(wen)(wen)(wen)環境下(xia)，硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)仍(reng)能(neng)(neng)保持一(yi)(yi)定的(de)(de)柔(rou)韌性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)、回彈性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)和(he)表(biao)面(mian)硬度，且力(li)學性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)無明(ming)顯變化(hua)。（2）低(di)溫(wen)(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)玻璃化(hua)溫(wen)(wen)(wen)度一(yi)(yi)般為-70~-50℃，特(te)(te)殊配(pei)方可達-100℃，表(biao)明(ming)其(qi)低(di)溫(wen)(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)優異。這對(dui)航空、宇航工業(ye)的(de)(de)意義重大。（3）耐候性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)中Si-O-Si鍵對(dui)氧(yang)、臭(chou)氧(yang)及紫外線等十分(fen)穩定，在不加任(ren)何添(tian)加劑(ji)(ji)的(de)(de)情況下(xia)，就具有(you)(you)優良的(de)(de)耐候性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)。（4）電氣性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)具有(you)(you)優異的(de)(de)絕緣(yuan)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)，耐電暈性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)和(he)耐電弧性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)也(ye)非(fei)常(chang)(chang)好。（5）物(wu)(wu)理(li)機(ji)械性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)常(chang)(chang)溫(wen)(wen)(wen)下(xia)的(de)(de)物(wu)(wu)理(li)機(ji)械性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)比(bi)通(tong)用(yong)(yong)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)差，但在150℃的(de)(de)高溫(wen)(wen)(wen)和(he)-50℃的(de)(de)低(di)溫(wen)(wen)(wen)下(xia)，其(qi)物(wu)(wu)理(li)機(ji)械性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)優于(yu)通(tong)用(yong)(yong)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)。（6）耐油(you)及化(hua)學試劑(ji)(ji)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)。普通(tong)硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)具有(you)(you)中等的(de)(de)耐油(you)、耐溶劑(ji)(ji)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。（7）氣體透過性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。室溫(wen)(wen)(wen)下(xia)硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)對(dui)空氣、氮、氧(yang)、二(er)氧(yang)化(hua)碳等氣體的(de)(de)透氣性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)比(bi)天(tian)然(ran)(ran)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)高出(chu)30-50倍(bei)。（8）生理(li)惰性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)。硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)無毒，無味，無嗅，與人體組織不粘連，具有(you)(you)抗凝血作用(yong)(yong)，對(dui)肌體組織的(de)(de)反應性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)非(fei)常(chang)(chang)少。特(te)(te)別適合作為醫用(yong)(yong)材料。

硅橡膠的用量

據中國(guo)汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)工(gong)業協會統計(ji)，2012年，汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)產銷分別達到1927.18萬(wan)(wan)輛和(he)(he)1930.64萬(wan)(wan)輛，同比分別增(zeng)長4.63%和(he)(he)4.33%，汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)工(gong)業硅(gui)橡膠(jiao)的(de)(de)(de)用(yong)(yong)(yong)量(liang)(liang)約達2.0萬(wan)(wan)t。根據觀研天下(xia)的(de)(de)(de)新研究(jiu)，增(zeng)加(jia)有機硅(gui)材料在(zai)(zai)汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)零部件方面的(de)(de)(de)用(yong)(yong)(yong)量(liang)(liang)，可以大(da)幅度提(ti)(ti)(ti)高(gao)汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)的(de)(de)(de)安全性(xing)能(neng)，因此，汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)產量(liang)(liang)和(he)(he)單車(che)(che)(che)用(yong)(yong)(yong)量(liang)(liang)水平的(de)(de)(de)提(ti)(ti)(ti)高(gao)都將(jiang)(jiang)推動汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)工(gong)業對硅(gui)橡膠(jiao)需求(qiu)的(de)(de)(de)增(zeng)加(jia)。國(guo)家鼓勵自主(zhu)品(pin)(pin)牌的(de)(de)(de)汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)發展，關(guan)鍵汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)零部件實現自主(zhu)化，《2012年度黨(dang)政(zheng)(zheng)機關(guan)公務用(yong)(yong)(yong)車(che)(che)(che)選用(yong)(yong)(yong)車(che)(che)(che)型目錄（征求(qiu)意見稿）》為(wei)自主(zhu)品(pin)(pin)牌擴大(da)在(zai)(zai)政(zheng)(zheng)府(fu)采購(gou)的(de)(de)(de)市場份額，為(wei)改(gai)變目前國(guo)內政(zheng)(zheng)府(fu)采購(gou)以合資品(pin)(pin)牌產品(pin)(pin)為(wei)主(zhu)的(de)(de)(de)局面提(ti)(ti)(ti)供(gong)了(le)保障。促進自主(zhu)品(pin)(pin)牌發展，國(guo)產汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)業的(de)(de)(de)繁榮將(jiang)(jiang)為(wei)汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)膠(jiao)的(de)(de)(de)應用(yong)(yong)(yong)提(ti)(ti)(ti)供(gong)有力保障。預(yu)測未來3年，我國(guo)室溫硫化硅(gui)橡膠(jiao)在(zai)(zai)汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)行(xing)業將(jiang)(jiang)以年均20%增(zeng)長。

此外，硅橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)是重要的(de)非石(shi)(shi)油(you)基合(he)成(cheng)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)，約占非石(shi)(shi)油(you)基合(he)成(cheng)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)消費量(liang)的(de)98%。但因(yin)為石(shi)(shi)油(you)價(jia)格的(de)大(da)(da)幅上(shang)漲，同(tong)時我國(guo)在(zai)硅橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)關(guan)鍵原料有(you)(you)機(ji)硅單(dan)體(ti)(ti)的(de)生產技術方面(mian)取得突(tu)破，有(you)(you)機(ji)硅單(dan)體(ti)(ti)的(de)生產技術在(zai)2005年前(qian)被幾家跨國(guo)公司(si)壟斷，但目前(qian)我國(guo)已發展(zhan)成(cheng)為全球有(you)(you)機(ji)硅單(dan)體(ti)(ti)第1大(da)(da)國(guo)，這2個方面(mian)原因(yin)使(shi)硅橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)價(jia)格從2011年起開(kai)始低于石(shi)(shi)油(you)基合(he)成(cheng)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)，僅約為大(da)(da)宗石(shi)(shi)油(you)基橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)80%～90%，成(cheng)為廉價(jia)的(de)合(he)成(cheng)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)，并開(kai)始大(da)(da)規模替代石(shi)(shi)油(you)基合(he)成(cheng)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)。這將(jiang)(jiang)極大(da)(da)拓展(zhan)有(you)(you)機(ji)硅產業(ye)的(de)市(shi)場空(kong)間，同(tong)時將(jiang)(jiang)帶動硅油(you)、硅烷(wan)偶聯劑和硅樹脂等其他有(you)(you)機(ji)硅產品的(de)消費。