硅橡膠是指主鏈由硅(gui)(gui)(gui)和(he)氧原子交替(ti)構成(cheng)(cheng)，硅(gui)(gui)(gui)原子上通常連有(you)兩個有(you)機基(ji)團(tuan)的(de)(de)(de)(de)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)。普通的(de)(de)(de)(de)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)主要由含甲基(ji)和(he)少量(liang)乙(yi)烯基(ji)的(de)(de)(de)(de)硅(gui)(gui)(gui)氧鏈節組成(cheng)(cheng)。苯(ben)基(ji)的(de)(de)(de)(de)引(yin)入可(ke)提高(gao)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)耐高(gao)、低溫(wen)性(xing)(xing)能(neng)，三氟丙基(ji)及(ji)氰基(ji)的(de)(de)(de)(de)引(yin)入則可(ke)提高(gao)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)耐溫(wen)及(ji)耐油性(xing)(xing)能(neng)。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)耐低溫(wen)性(xing)(xing)能(neng)良好，一般在(zai)-55℃下仍(reng)能(neng)工(gong)作。引(yin)入苯(ben)基(ji)后，可(ke)達-73℃。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)耐熱性(xing)(xing)能(neng)也很(hen)突(tu)出，在(zai)180℃下可(ke)長(chang)期工(gong)作，稍(shao)高(gao)于200℃也能(neng)承(cheng)受數周或更長(chang)時間仍(reng)有(you)彈性(xing)(xing)，瞬時可(ke)耐300℃以上的(de)(de)(de)(de)高(gao)溫(wen)。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)透氣性(xing)(xing)好，氧氣透過率在(zai)合成(cheng)(cheng)聚合物中是較高(gao)的(de)(de)(de)(de)。此外(wai)，硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)還具有(you)生理惰性(xing)(xing)、不會導(dao)致(zhi)凝血(xue)的(de)(de)(de)(de)突(tu)出特(te)性(xing)(xing)，因此在(zai)醫用領域應用廣泛。

主要品種

硅橡(xiang)膠(jiao)(jiao)分(fen)類的(de)方法很多，通常按(an)固化(hua)前(qian)的(de)形態分(fen)為(wei)固體硅橡(xiang)膠(jiao)(jiao)和(he)液(ye)體硅橡(xiang)膠(jiao)(jiao)；按(an)硫化(hua)溫度(du)分(fen)為(wei)室溫硫化(hua)硅橡(xiang)膠(jiao)(jiao)，高(gao)溫硫化(hua)硅橡(xiang)膠(jiao)(jiao)；按(an)所用單(dan)體的(de)不同(tong)，可分(fen)為(wei)甲基乙烯基硅橡(xiang)膠(jiao)(jiao)，甲基苯基乙烯基硅橡(xiang)膠(jiao)(jiao)、氟(fu)硅，腈(jing)硅橡(xiang)膠(jiao)(jiao)等；按(an)性能和(he)用途的(de)不同(tong)又可分(fen)為(wei)通用型(xing)(xing)、超耐低溫型(xing)(xing)、超耐高(gao)溫型(xing)(xing)、高(gao)強(qiang)力型(xing)(xing)、耐油型(xing)(xing)、醫用型(xing)(xing)等等。

發展史

硅橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)早期是由美國(guo)以(yi)三(san)氯(lv)化(hua)鐵為(wei)催化(hua)劑(ji)合(he)成的(de)。1945年(nian)，硅橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)產(chan)(chan)品問世。1948年(nian)，采用(yong)高(gao)比表面(mian)積的(de)氣相(xiang)法(fa)白炭(tan)黑(hei)補強的(de)硅橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)研(yan)制(zhi)成功，使硅橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)性能(neng)躍升到實(shi)用(yong)階段，奠定了現代硅橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)生(sheng)產(chan)(chan)技術的(de)基礎。從(cong)二甲基二氯(lv)硅烷合(he)成開(kai)(kai)始生(sheng)產(chan)(chan)硅橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)國(guo)家(jia)有美國(guo)。俄羅斯、德國(guo)、日本、韓(han)國(guo)和(he)中國(guo)等。中國(guo)硅橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)工業化(hua)研(yan)究始于1957年(nian)，多家(jia)研(yan)究所和(he)企業陸續開(kai)(kai)發(fa)出(chu)各種硅橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)。到2003年(nian)底，中國(guo)硅橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)生(sheng)產(chan)(chan)能(neng)力為(wei)135千噸，其中高(gao)溫膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)100千噸。

高溫硫化硅橡膠

高溫硫(liu)化(hua)(hua)(hua)硅橡膠(jiao)是指聚硅氧(yang)烷變成(cheng)(cheng)(cheng)彈(dan)性(xing)(xing)體(ti)的(de)(de)(de)過程是經過高溫（110-170℃）硫(liu)化(hua)(hua)(hua)成(cheng)(cheng)(cheng)型的(de)(de)(de)。它主要(yao)以高分子量(liang)的(de)(de)(de)聚甲基乙烯基硅氧(yang)烷為生膠(jiao)，混入(ru)補強(qiang)(qiang)填(tian)料、硫(liu)化(hua)(hua)(hua)劑(ji)等，在加熱加壓下(xia)硫(liu)化(hua)(hua)(hua)成(cheng)(cheng)(cheng)彈(dan)性(xing)(xing)體(ti)。硅橡膠(jiao)的(de)(de)(de)補強(qiang)(qiang)主要(yao)是各(ge)種(zhong)(zhong)類型的(de)(de)(de)白炭黑(hei)，可(ke)使(shi)硫(liu)化(hua)(hua)(hua)膠(jiao)的(de)(de)(de)強(qiang)(qiang)度(du)增加數十倍。有(you)時(shi)為了降低成(cheng)(cheng)(cheng)本或(huo)改善膠(jiao)料性(xing)(xing)能及(ji)賦(fu)予硫(liu)化(hua)(hua)(hua)膠(jiao)各(ge)種(zhong)(zhong)特殊(shu)的(de)(de)(de)性(xing)(xing)能，也加入(ru)相應(ying)的(de)(de)(de)各(ge)種(zhong)(zhong)添(tian)加劑(ji)。硫(liu)化(hua)(hua)(hua)劑(ji)是各(ge)種(zhong)(zhong)有(you)機過氧(yang)化(hua)(hua)(hua)物或(huo)加成(cheng)(cheng)(cheng)反應(ying)催化(hua)(hua)(hua)劑(ji)。

加工(gong)成(cheng)型方法(fa)如圖所示。一次硫化的(de)目的(de)是進行高分子鏈的(de)交(jiao)聯反應；二(er)次硫化的(de)目的(de)是進行補充交(jiao)聯、驅除硫化劑分解產物(wu)和(he)其他揮發性化合(he)物(wu)以穩(wen)定硫化膠(jiao)的(de)各項性能(neng)。常用的(de)設備有開放式煉膠(jiao)機(ji)、捏合(he)機(ji)及真空密煉機(ji)。

主要性能

（1）高溫(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)顯著的(de)(de)特(te)(te)征是高溫(wen)穩定性(xing)(xing)(xing)(xing)，雖然常(chang)(chang)(chang)溫(wen)下(xia)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)強度僅是天然橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)或某些合成橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)一半，但(dan)在200℃以上的(de)(de)高溫(wen)環(huan)境下(xia)，硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)仍(reng)能(neng)保持一定的(de)(de)柔韌(ren)性(xing)(xing)(xing)(xing)、回彈性(xing)(xing)(xing)(xing)和(he)表面硬度，且力(li)學(xue)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)無(wu)明顯變化。（2）低溫(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)玻璃化溫(wen)度一般為(wei)-70~-50℃，特(te)(te)殊配方可達-100℃，表明其低溫(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)優(you)(you)異(yi)(yi)。這對航空、宇航工業(ye)的(de)(de)意義(yi)重大。（3）耐候性(xing)(xing)(xing)(xing)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)中Si-O-Si鍵對氧、臭氧及紫外線等十分穩定，在不(bu)加任何添加劑的(de)(de)情況下(xia)，就具(ju)有優(you)(you)良的(de)(de)耐候性(xing)(xing)(xing)(xing)。（4）電氣(qi)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)具(ju)有優(you)(you)異(yi)(yi)的(de)(de)絕緣性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)，耐電暈性(xing)(xing)(xing)(xing)和(he)耐電弧性(xing)(xing)(xing)(xing)也非常(chang)(chang)(chang)好。（5）物(wu)理機械性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)常(chang)(chang)(chang)溫(wen)下(xia)的(de)(de)物(wu)理機械性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)比通(tong)用(yong)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)差，但(dan)在150℃的(de)(de)高溫(wen)和(he)-50℃的(de)(de)低溫(wen)下(xia)，其物(wu)理機械性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)優(you)(you)于通(tong)用(yong)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)。（6）耐油及化學(xue)試劑性(xing)(xing)(xing)(xing)。普通(tong)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)具(ju)有中等的(de)(de)耐油、耐溶劑性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)。（7）氣(qi)體透過性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)。室(shi)溫(wen)下(xia)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)對空氣(qi)、氮、氧、二氧化碳等氣(qi)體的(de)(de)透氣(qi)性(xing)(xing)(xing)(xing)比天然橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)高出30-50倍(bei)。（8）生理惰性(xing)(xing)(xing)(xing)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)無(wu)毒，無(wu)味，無(wu)嗅，與(yu)人體組織(zhi)不(bu)粘連，具(ju)有抗凝血作(zuo)用(yong)，對肌體組織(zhi)的(de)(de)反應性(xing)(xing)(xing)(xing)非常(chang)(chang)(chang)少。特(te)(te)別(bie)適(shi)合作(zuo)為(wei)醫用(yong)材料。

硅橡膠的用量

據(ju)中(zhong)國(guo)汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)工(gong)(gong)業(ye)協會統計，2012年，汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)產(chan)(chan)銷分別(bie)達到1927.18萬輛(liang)和(he)1930.64萬輛(liang)，同比分別(bie)增(zeng)長(chang)4.63%和(he)4.33%，汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)工(gong)(gong)業(ye)硅(gui)橡(xiang)膠的(de)用量(liang)約達2.0萬t。根據(ju)觀研天下的(de)新研究(jiu)，增(zeng)加有機(ji)硅(gui)材料在(zai)汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)零部件方面(mian)的(de)用量(liang)，可以(yi)大(da)幅度(du)提(ti)(ti)高汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)的(de)安全性(xing)能，因此，汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)產(chan)(chan)量(liang)和(he)單車(che)(che)(che)(che)用量(liang)水(shui)平(ping)的(de)提(ti)(ti)高都(dou)將(jiang)推動(dong)汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)工(gong)(gong)業(ye)對硅(gui)橡(xiang)膠需求的(de)增(zeng)加。國(guo)家鼓勵自主品(pin)牌的(de)汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)發展(zhan)，關鍵(jian)汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)零部件實現自主化(hua)，《2012年度(du)黨政(zheng)機(ji)關公(gong)務用車(che)(che)(che)(che)選(xuan)用車(che)(che)(che)(che)型目錄（征求意(yi)見(jian)稿(gao)）》為(wei)(wei)自主品(pin)牌擴大(da)在(zai)政(zheng)府采購(gou)的(de)市場份額，為(wei)(wei)改(gai)變目前(qian)國(guo)內(nei)政(zheng)府采購(gou)以(yi)合資品(pin)牌產(chan)(chan)品(pin)為(wei)(wei)主的(de)局(ju)面(mian)提(ti)(ti)供了保障。促(cu)進(jin)自主品(pin)牌發展(zhan)，國(guo)產(chan)(chan)汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)業(ye)的(de)繁榮(rong)將(jiang)為(wei)(wei)汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)膠的(de)應(ying)用提(ti)(ti)供有力保障。預測未來(lai)3年，我國(guo)室溫硫(liu)化(hua)硅(gui)橡(xiang)膠在(zai)汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)行業(ye)將(jiang)以(yi)年均20%增(zeng)長(chang)。

此(ci)外，硅橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)是重要的(de)(de)非石(shi)(shi)(shi)油(you)基(ji)合(he)成(cheng)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)，約占(zhan)非石(shi)(shi)(shi)油(you)基(ji)合(he)成(cheng)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)消費(fei)量的(de)(de)98%。但因為石(shi)(shi)(shi)油(you)價格的(de)(de)大(da)幅上漲，同時(shi)我(wo)國在(zai)硅橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)關(guan)鍵原料有(you)機硅單(dan)(dan)體的(de)(de)生(sheng)產技術(shu)方面取得突破，有(you)機硅單(dan)(dan)體的(de)(de)生(sheng)產技術(shu)在(zai)2005年(nian)前(qian)被幾家(jia)跨國公司壟斷(duan)，但目前(qian)我(wo)國已發展成(cheng)為全(quan)球有(you)機硅單(dan)(dan)體第1大(da)國，這2個方面原因使(shi)硅橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)價格從2011年(nian)起開始(shi)低(di)于石(shi)(shi)(shi)油(you)基(ji)合(he)成(cheng)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)，僅約為大(da)宗(zong)石(shi)(shi)(shi)油(you)基(ji)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)80%～90%，成(cheng)為廉價的(de)(de)合(he)成(cheng)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)，并開始(shi)大(da)規(gui)模替代石(shi)(shi)(shi)油(you)基(ji)合(he)成(cheng)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)。這將(jiang)極(ji)大(da)拓展有(you)機硅產業(ye)的(de)(de)市場空間，同時(shi)將(jiang)帶動硅油(you)、硅烷偶聯劑和硅樹脂等其他有(you)機硅產品的(de)(de)消費(fei)。