硅橡膠是(shi)(shi)指主鏈由硅(gui)和氧原(yuan)子交替構成(cheng)，硅(gui)原(yuan)子上通(tong)常(chang)連(lian)有(you)(you)(you)兩(liang)個有(you)(you)(you)機基(ji)(ji)團的(de)(de)(de)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)。普通(tong)的(de)(de)(de)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)主要由含甲基(ji)(ji)和少量乙(yi)烯(xi)基(ji)(ji)的(de)(de)(de)硅(gui)氧鏈節組成(cheng)。苯(ben)基(ji)(ji)的(de)(de)(de)引(yin)入(ru)可(ke)提(ti)高(gao)(gao)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)耐(nai)(nai)高(gao)(gao)、低溫性能(neng)，三氟丙基(ji)(ji)及氰基(ji)(ji)的(de)(de)(de)引(yin)入(ru)則可(ke)提(ti)高(gao)(gao)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)耐(nai)(nai)溫及耐(nai)(nai)油性能(neng)。硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)耐(nai)(nai)低溫性能(neng)良好(hao)，一般在(zai)(zai)-55℃下仍能(neng)工作(zuo)。引(yin)入(ru)苯(ben)基(ji)(ji)后，可(ke)達(da)-73℃。硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)耐(nai)(nai)熱(re)性能(neng)也(ye)(ye)很突出(chu)，在(zai)(zai)180℃下可(ke)長期工作(zuo)，稍(shao)高(gao)(gao)于200℃也(ye)(ye)能(neng)承(cheng)受數(shu)周或更長時間仍有(you)(you)(you)彈性，瞬時可(ke)耐(nai)(nai)300℃以上的(de)(de)(de)高(gao)(gao)溫。硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)透氣性好(hao)，氧氣透過(guo)率在(zai)(zai)合成(cheng)聚合物中(zhong)是(shi)(shi)較(jiao)高(gao)(gao)的(de)(de)(de)。此(ci)外，硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)還具有(you)(you)(you)生理惰性、不會導致凝血(xue)的(de)(de)(de)突出(chu)特性，因(yin)此(ci)在(zai)(zai)醫(yi)用(yong)領域應用(yong)廣泛。

主要品種

硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)分類的方法(fa)很(hen)多，通常按(an)固化(hua)前的形(xing)態分為固體(ti)硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)和(he)液體(ti)硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)；按(an)硫(liu)(liu)化(hua)溫(wen)(wen)(wen)(wen)(wen)度分為室溫(wen)(wen)(wen)(wen)(wen)硫(liu)(liu)化(hua)硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)，高溫(wen)(wen)(wen)(wen)(wen)硫(liu)(liu)化(hua)硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)；按(an)所用(yong)單體(ti)的不同，可分為甲基乙烯基硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)，甲基苯基乙烯基硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)、氟硅(gui)，腈(jing)硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)等；按(an)性(xing)能和(he)用(yong)途的不同又可分為通用(yong)型、超耐(nai)低(di)溫(wen)(wen)(wen)(wen)(wen)型、超耐(nai)高溫(wen)(wen)(wen)(wen)(wen)型、高強(qiang)力型、耐(nai)油型、醫用(yong)型等等。

發展史

硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)早期(qi)是由美(mei)國(guo)(guo)以三(san)氯化(hua)鐵為催化(hua)劑合成的。1945年(nian)，硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)產品問世。1948年(nian)，采(cai)用高(gao)比表面積的氣相法白炭黑(hei)補強的硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)研制成功，使(shi)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的性能躍升到實用階段，奠定了(le)現(xian)代硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)生產技(ji)術的基礎。從二甲基二氯硅(gui)(gui)烷合成開始(shi)生產硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的國(guo)(guo)家(jia)有(you)美(mei)國(guo)(guo)。俄羅斯(si)、德(de)國(guo)(guo)、日本、韓國(guo)(guo)和(he)中(zhong)(zhong)國(guo)(guo)等。中(zhong)(zhong)國(guo)(guo)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的工業(ye)化(hua)研究始(shi)于1957年(nian)，多家(jia)研究所和(he)企業(ye)陸續開發出各種硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)。到2003年(nian)底，中(zhong)(zhong)國(guo)(guo)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)生產能力為135千噸，其中(zhong)(zhong)高(gao)溫膠(jiao)(jiao)(jiao)100千噸。

高溫硫化硅橡膠

高溫硫(liu)(liu)化(hua)硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)是(shi)(shi)指聚硅(gui)氧烷變成(cheng)(cheng)彈性(xing)體(ti)的(de)(de)過(guo)程是(shi)(shi)經(jing)過(guo)高溫（110-170℃）硫(liu)(liu)化(hua)成(cheng)(cheng)型的(de)(de)。它主(zhu)要以高分子量的(de)(de)聚甲基乙烯基硅(gui)氧烷為生膠(jiao)(jiao)，混入補(bu)強填料(liao)、硫(liu)(liu)化(hua)劑(ji)等(deng)，在(zai)加熱加壓下(xia)硫(liu)(liu)化(hua)成(cheng)(cheng)彈性(xing)體(ti)。硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)的(de)(de)補(bu)強主(zhu)要是(shi)(shi)各(ge)種類型的(de)(de)白炭黑，可(ke)使硫(liu)(liu)化(hua)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)強度增加數十倍。有(you)時為了降低成(cheng)(cheng)本或改善(shan)膠(jiao)(jiao)料(liao)性(xing)能及賦予硫(liu)(liu)化(hua)膠(jiao)(jiao)各(ge)種特殊的(de)(de)性(xing)能，也加入相應(ying)的(de)(de)各(ge)種添(tian)加劑(ji)。硫(liu)(liu)化(hua)劑(ji)是(shi)(shi)各(ge)種有(you)機過(guo)氧化(hua)物(wu)或加成(cheng)(cheng)反(fan)應(ying)催化(hua)劑(ji)。

加(jia)工(gong)成型方(fang)法如圖所示。一次硫化(hua)(hua)的(de)目的(de)是進行高分(fen)子鏈的(de)交聯(lian)反(fan)應；二次硫化(hua)(hua)的(de)目的(de)是進行補充交聯(lian)、驅除硫化(hua)(hua)劑(ji)分(fen)解產物和(he)其(qi)他揮發性化(hua)(hua)合物以穩定(ding)硫化(hua)(hua)膠的(de)各項性能。常用的(de)設(she)備有開放式煉膠機、捏(nie)合機及真空密煉機。

主要性能

（1）高(gao)溫(wen)性(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)顯著的特(te)征是高(gao)溫(wen)穩(wen)定性(xing)(xing)，雖然(ran)常(chang)溫(wen)下硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的強度僅是天(tian)然(ran)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)或某些合成(cheng)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的一(yi)半(ban)，但在(zai)200℃以上(shang)的高(gao)溫(wen)環境下，硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)仍能(neng)(neng)(neng)保持一(yi)定的柔(rou)韌性(xing)(xing)、回彈性(xing)(xing)和(he)表(biao)面硬度，且力(li)學(xue)性(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)無明顯變化(hua)(hua)。（2）低(di)(di)溫(wen)性(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的玻璃化(hua)(hua)溫(wen)度一(yi)般為-70~-50℃，特(te)殊配方可達-100℃，表(biao)明其(qi)(qi)低(di)(di)溫(wen)性(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)優(you)異。這(zhe)對(dui)航(hang)空、宇航(hang)工業的意義重(zhong)大。（3）耐(nai)(nai)候(hou)性(xing)(xing)硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)中Si-O-Si鍵(jian)對(dui)氧(yang)、臭(chou)氧(yang)及紫外線等(deng)十分穩(wen)定，在(zai)不(bu)加任何添加劑的情況下，就具(ju)有優(you)良(liang)的耐(nai)(nai)候(hou)性(xing)(xing)。（4）電氣性(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)具(ju)有優(you)異的絕緣性(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)，耐(nai)(nai)電暈性(xing)(xing)和(he)耐(nai)(nai)電弧性(xing)(xing)也非常(chang)好。（5）物理(li)(li)機械性(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)常(chang)溫(wen)下的物理(li)(li)機械性(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)比(bi)通用(yong)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)差，但在(zai)150℃的高(gao)溫(wen)和(he)-50℃的低(di)(di)溫(wen)下，其(qi)(qi)物理(li)(li)機械性(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)優(you)于(yu)通用(yong)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)。（6）耐(nai)(nai)油及化(hua)(hua)學(xue)試劑性(xing)(xing)。普(pu)通硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)具(ju)有中等(deng)的耐(nai)(nai)油、耐(nai)(nai)溶(rong)劑性(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。（7）氣體(ti)透過性(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。室溫(wen)下硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)對(dui)空氣、氮、氧(yang)、二氧(yang)化(hua)(hua)碳等(deng)氣體(ti)的透氣性(xing)(xing)比(bi)天(tian)然(ran)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)高(gao)出30-50倍(bei)。（8）生理(li)(li)惰(duo)性(xing)(xing)。硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)無毒，無味，無嗅，與人(ren)體(ti)組織不(bu)粘(zhan)連，具(ju)有抗凝血作(zuo)用(yong)，對(dui)肌體(ti)組織的反應性(xing)(xing)非常(chang)少。特(te)別適合作(zuo)為醫用(yong)材料。

硅橡膠的用量

據中國(guo)(guo)汽(qi)車(che)工(gong)業(ye)(ye)協(xie)會(hui)統計，2012年(nian)(nian)，汽(qi)車(che)產(chan)(chan)銷分(fen)別(bie)達到1927.18萬(wan)(wan)輛和(he)1930.64萬(wan)(wan)輛，同比分(fen)別(bie)增長(chang)4.63%和(he)4.33%，汽(qi)車(che)工(gong)業(ye)(ye)硅橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)用量約達2.0萬(wan)(wan)t。根(gen)據觀研天下的(de)新研究(jiu)，增加(jia)有機硅材料在汽(qi)車(che)零部(bu)件方(fang)面(mian)的(de)用量，可以(yi)大(da)幅(fu)度提高汽(qi)車(che)的(de)安全性能，因此(ci)，汽(qi)車(che)產(chan)(chan)量和(he)單車(che)用量水平的(de)提高都(dou)將(jiang)推動汽(qi)車(che)工(gong)業(ye)(ye)對(dui)硅橡(xiang)膠(jiao)(jiao)需求(qiu)的(de)增加(jia)。國(guo)(guo)家鼓(gu)勵(li)自主(zhu)品(pin)牌(pai)的(de)汽(qi)車(che)發展，關(guan)鍵汽(qi)車(che)零部(bu)件實現(xian)自主(zhu)化(hua)，《2012年(nian)(nian)度黨(dang)政(zheng)(zheng)機關(guan)公(gong)務用車(che)選用車(che)型目錄(lu)（征(zheng)求(qiu)意(yi)見稿(gao)）》為自主(zhu)品(pin)牌(pai)擴大(da)在政(zheng)(zheng)府采(cai)購的(de)市場份額，為改變(bian)目前國(guo)(guo)內政(zheng)(zheng)府采(cai)購以(yi)合資(zi)品(pin)牌(pai)產(chan)(chan)品(pin)為主(zhu)的(de)局面(mian)提供了保(bao)障(zhang)。促進自主(zhu)品(pin)牌(pai)發展，國(guo)(guo)產(chan)(chan)汽(qi)車(che)業(ye)(ye)的(de)繁榮(rong)將(jiang)為汽(qi)車(che)膠(jiao)(jiao)的(de)應用提供有力保(bao)障(zhang)。預測未來(lai)3年(nian)(nian)，我(wo)國(guo)(guo)室溫硫化(hua)硅橡(xiang)膠(jiao)(jiao)在汽(qi)車(che)行業(ye)(ye)將(jiang)以(yi)年(nian)(nian)均20%增長(chang)。

此外，硅橡(xiang)膠(jiao)(jiao)是重要的(de)非(fei)石(shi)油(you)基合(he)(he)成(cheng)(cheng)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)，約占非(fei)石(shi)油(you)基合(he)(he)成(cheng)(cheng)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)消(xiao)費量的(de)98%。但(dan)因為(wei)石(shi)油(you)價格的(de)大(da)幅上漲，同時我(wo)國(guo)在硅橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)關鍵原(yuan)料有機(ji)硅單(dan)體的(de)生產(chan)技(ji)術方(fang)面取得突破，有機(ji)硅單(dan)體的(de)生產(chan)技(ji)術在2005年(nian)前被幾家(jia)跨國(guo)公司(si)壟斷，但(dan)目前我(wo)國(guo)已發展成(cheng)(cheng)為(wei)全球有機(ji)硅單(dan)體第1大(da)國(guo)，這2個(ge)方(fang)面原(yuan)因使硅橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)價格從(cong)2011年(nian)起開始低于(yu)石(shi)油(you)基合(he)(he)成(cheng)(cheng)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)，僅約為(wei)大(da)宗石(shi)油(you)基橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)80%～90%，成(cheng)(cheng)為(wei)廉價的(de)合(he)(he)成(cheng)(cheng)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)，并開始大(da)規模替代石(shi)油(you)基合(he)(he)成(cheng)(cheng)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)。這將極大(da)拓展有機(ji)硅產(chan)業的(de)市場空間，同時將帶動硅油(you)、硅烷偶聯劑和硅樹脂等其他有機(ji)硅產(chan)品的(de)消(xiao)費。