硅橡膠是指主鏈由硅(gui)(gui)和氧(yang)原子交替(ti)構成，硅(gui)(gui)原子上通常連有兩個有機(ji)基(ji)團的(de)(de)(de)(de)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)。普通的(de)(de)(de)(de)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)主要由含甲基(ji)和少量乙烯基(ji)的(de)(de)(de)(de)硅(gui)(gui)氧(yang)鏈節組(zu)成。苯(ben)(ben)基(ji)的(de)(de)(de)(de)引(yin)入(ru)可(ke)提(ti)(ti)高(gao)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)(de)耐(nai)高(gao)、低溫(wen)(wen)(wen)性(xing)能(neng)，三氟丙基(ji)及氰基(ji)的(de)(de)(de)(de)引(yin)入(ru)則可(ke)提(ti)(ti)高(gao)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)(de)耐(nai)溫(wen)(wen)(wen)及耐(nai)油性(xing)能(neng)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)耐(nai)低溫(wen)(wen)(wen)性(xing)能(neng)良好，一般在(zai)(zai)(zai)-55℃下(xia)仍能(neng)工作。引(yin)入(ru)苯(ben)(ben)基(ji)后，可(ke)達-73℃。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)(de)耐(nai)熱性(xing)能(neng)也(ye)很突出，在(zai)(zai)(zai)180℃下(xia)可(ke)長期工作，稍高(gao)于200℃也(ye)能(neng)承受數周或更長時間仍有彈性(xing)，瞬(shun)時可(ke)耐(nai)300℃以上的(de)(de)(de)(de)高(gao)溫(wen)(wen)(wen)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)(de)透氣(qi)性(xing)好，氧(yang)氣(qi)透過率在(zai)(zai)(zai)合成聚合物(wu)中是較高(gao)的(de)(de)(de)(de)。此外，硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)還具有生理惰性(xing)、不會導(dao)致凝血的(de)(de)(de)(de)突出特性(xing)，因此在(zai)(zai)(zai)醫用(yong)領域應用(yong)廣(guang)泛。

主要品種

硅橡(xiang)膠(jiao)分(fen)類的(de)方法很多，通常按(an)固(gu)(gu)化(hua)(hua)前的(de)形(xing)態分(fen)為(wei)固(gu)(gu)體(ti)硅橡(xiang)膠(jiao)和(he)液(ye)體(ti)硅橡(xiang)膠(jiao)；按(an)硫(liu)化(hua)(hua)溫度分(fen)為(wei)室溫硫(liu)化(hua)(hua)硅橡(xiang)膠(jiao)，高溫硫(liu)化(hua)(hua)硅橡(xiang)膠(jiao)；按(an)所用單體(ti)的(de)不(bu)同，可分(fen)為(wei)甲(jia)基(ji)(ji)乙烯(xi)(xi)基(ji)(ji)硅橡(xiang)膠(jiao)，甲(jia)基(ji)(ji)苯(ben)基(ji)(ji)乙烯(xi)(xi)基(ji)(ji)硅橡(xiang)膠(jiao)、氟硅，腈硅橡(xiang)膠(jiao)等；按(an)性能和(he)用途的(de)不(bu)同又可分(fen)為(wei)通用型(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)、超耐低(di)溫型(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)、超耐高溫型(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)、高強力(li)型(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)、耐油型(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)、醫用型(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)等等。

發展史

硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)早期(qi)是(shi)由美國(guo)以三氯(lv)化鐵(tie)為催(cui)化劑合成的(de)。1945年，硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)產(chan)品問世(shi)。1948年，采(cai)用(yong)高(gao)比表面積的(de)氣相法白炭黑補強(qiang)的(de)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)研制成功，使(shi)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)性能(neng)躍升到實用(yong)階段，奠定(ding)了現(xian)代(dai)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)生(sheng)產(chan)技術的(de)基(ji)(ji)礎(chu)。從二(er)甲基(ji)(ji)二(er)氯(lv)硅(gui)烷(wan)合成開始(shi)生(sheng)產(chan)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)國(guo)家(jia)有(you)美國(guo)。俄羅斯(si)、德國(guo)、日本(ben)、韓國(guo)和中(zhong)國(guo)等。中(zhong)國(guo)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)工業(ye)(ye)化研究始(shi)于1957年，多(duo)家(jia)研究所和企業(ye)(ye)陸續開發出各種硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)。到2003年底，中(zhong)國(guo)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)生(sheng)產(chan)能(neng)力為135千噸，其(qi)中(zhong)高(gao)溫(wen)膠(jiao)(jiao)(jiao)100千噸。

高溫硫化硅橡膠

高溫(wen)硫(liu)(liu)化(hua)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)是(shi)指聚硅(gui)氧(yang)烷變成彈性(xing)(xing)體的(de)(de)(de)過(guo)(guo)程是(shi)經過(guo)(guo)高溫(wen)（110-170℃）硫(liu)(liu)化(hua)成型的(de)(de)(de)。它(ta)主要以高分子量的(de)(de)(de)聚甲基乙烯基硅(gui)氧(yang)烷為(wei)生膠(jiao)，混入補強(qiang)填料、硫(liu)(liu)化(hua)劑等，在加(jia)熱加(jia)壓(ya)下硫(liu)(liu)化(hua)成彈性(xing)(xing)體。硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)補強(qiang)主要是(shi)各種(zhong)類(lei)型的(de)(de)(de)白炭(tan)黑，可(ke)使硫(liu)(liu)化(hua)膠(jiao)的(de)(de)(de)強(qiang)度增加(jia)數十倍。有(you)時(shi)為(wei)了降低成本或(huo)(huo)改善膠(jiao)料性(xing)(xing)能及賦予(yu)硫(liu)(liu)化(hua)膠(jiao)各種(zhong)特殊的(de)(de)(de)性(xing)(xing)能，也加(jia)入相(xiang)應(ying)的(de)(de)(de)各種(zhong)添加(jia)劑。硫(liu)(liu)化(hua)劑是(shi)各種(zhong)有(you)機過(guo)(guo)氧(yang)化(hua)物(wu)或(huo)(huo)加(jia)成反應(ying)催化(hua)劑。

加工成型方法如(ru)圖所示。一次(ci)(ci)硫(liu)(liu)化(hua)(hua)的(de)(de)目(mu)(mu)的(de)(de)是進(jin)行(xing)高分(fen)子鏈的(de)(de)交(jiao)聯(lian)反應；二次(ci)(ci)硫(liu)(liu)化(hua)(hua)的(de)(de)目(mu)(mu)的(de)(de)是進(jin)行(xing)補充交(jiao)聯(lian)、驅除硫(liu)(liu)化(hua)(hua)劑分(fen)解產物和其他(ta)揮(hui)發性(xing)化(hua)(hua)合物以穩定硫(liu)(liu)化(hua)(hua)膠(jiao)的(de)(de)各(ge)項性(xing)能。常用的(de)(de)設備(bei)有開放(fang)式煉膠(jiao)機(ji)、捏合機(ji)及(ji)真空(kong)密(mi)煉機(ji)。

主要性能

（1）高(gao)溫(wen)(wen)(wen)性(xing)(xing)能(neng)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)顯(xian)(xian)著的(de)(de)(de)特征是(shi)高(gao)溫(wen)(wen)(wen)穩定性(xing)(xing)，雖(sui)然常溫(wen)(wen)(wen)下硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)強度(du)僅是(shi)天然橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)或某些合成橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)一(yi)半，但在200℃以上的(de)(de)(de)高(gao)溫(wen)(wen)(wen)環境下，硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)仍能(neng)保(bao)持一(yi)定的(de)(de)(de)柔韌性(xing)(xing)、回(hui)彈性(xing)(xing)和(he)表面硬度(du)，且力學(xue)性(xing)(xing)能(neng)無(wu)明顯(xian)(xian)變化(hua)(hua)。（2）低(di)溫(wen)(wen)(wen)性(xing)(xing)能(neng)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)玻璃化(hua)(hua)溫(wen)(wen)(wen)度(du)一(yi)般為-70~-50℃，特殊配方可達-100℃，表明其(qi)低(di)溫(wen)(wen)(wen)性(xing)(xing)能(neng)優(you)(you)異(yi)。這(zhe)對(dui)航(hang)空、宇(yu)航(hang)工業的(de)(de)(de)意義重大。（3）耐(nai)候(hou)性(xing)(xing)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)中Si-O-Si鍵對(dui)氧(yang)(yang)、臭氧(yang)(yang)及紫外線等十分穩定，在不加任何添加劑的(de)(de)(de)情況下，就(jiu)具有優(you)(you)良(liang)的(de)(de)(de)耐(nai)候(hou)性(xing)(xing)。（4）電氣(qi)性(xing)(xing)能(neng)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)具有優(you)(you)異(yi)的(de)(de)(de)絕緣性(xing)(xing)能(neng)，耐(nai)電暈(yun)性(xing)(xing)和(he)耐(nai)電弧性(xing)(xing)也非常好。（5）物(wu)理(li)機械性(xing)(xing)能(neng)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)常溫(wen)(wen)(wen)下的(de)(de)(de)物(wu)理(li)機械性(xing)(xing)能(neng)比通(tong)用(yong)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)差(cha)，但在150℃的(de)(de)(de)高(gao)溫(wen)(wen)(wen)和(he)-50℃的(de)(de)(de)低(di)溫(wen)(wen)(wen)下，其(qi)物(wu)理(li)機械性(xing)(xing)能(neng)優(you)(you)于通(tong)用(yong)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)。（6）耐(nai)油(you)及化(hua)(hua)學(xue)試劑性(xing)(xing)。普通(tong)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)具有中等的(de)(de)(de)耐(nai)油(you)、耐(nai)溶劑性(xing)(xing)能(neng)。（7）氣(qi)體透過性(xing)(xing)能(neng)。室溫(wen)(wen)(wen)下硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)對(dui)空氣(qi)、氮、氧(yang)(yang)、二氧(yang)(yang)化(hua)(hua)碳等氣(qi)體的(de)(de)(de)透氣(qi)性(xing)(xing)比天然橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)高(gao)出30-50倍。（8）生理(li)惰性(xing)(xing)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)無(wu)毒，無(wu)味，無(wu)嗅，與人體組織(zhi)不粘連，具有抗凝血作(zuo)用(yong)，對(dui)肌(ji)體組織(zhi)的(de)(de)(de)反應(ying)性(xing)(xing)非常少。特別適合作(zuo)為醫用(yong)材料。

硅橡膠的用量

據中國汽(qi)(qi)車(che)(che)工(gong)業(ye)協會統計(ji)，2012年，汽(qi)(qi)車(che)(che)產(chan)銷分別達(da)到(dao)1927.18萬(wan)輛和1930.64萬(wan)輛，同(tong)比(bi)分別增長4.63%和4.33%，汽(qi)(qi)車(che)(che)工(gong)業(ye)硅(gui)橡膠的(de)用(yong)(yong)(yong)量約達(da)2.0萬(wan)t。根據觀研天下的(de)新(xin)研究(jiu)，增加(jia)有(you)機硅(gui)材料在(zai)(zai)汽(qi)(qi)車(che)(che)零部件方面(mian)的(de)用(yong)(yong)(yong)量，可以(yi)大幅度提高汽(qi)(qi)車(che)(che)的(de)安全性能，因此，汽(qi)(qi)車(che)(che)產(chan)量和單車(che)(che)用(yong)(yong)(yong)量水平(ping)的(de)提高都將(jiang)推(tui)動汽(qi)(qi)車(che)(che)工(gong)業(ye)對(dui)硅(gui)橡膠需求的(de)增加(jia)。國家鼓勵自(zi)主品(pin)牌的(de)汽(qi)(qi)車(che)(che)發(fa)展(zhan)，關鍵(jian)汽(qi)(qi)車(che)(che)零部件實現自(zi)主化，《2012年度黨政機關公(gong)務用(yong)(yong)(yong)車(che)(che)選(xuan)用(yong)(yong)(yong)車(che)(che)型目(mu)錄（征求意(yi)見稿）》為(wei)自(zi)主品(pin)牌擴大在(zai)(zai)政府(fu)采購的(de)市場(chang)份額，為(wei)改變目(mu)前國內政府(fu)采購以(yi)合(he)資品(pin)牌產(chan)品(pin)為(wei)主的(de)局(ju)面(mian)提供了(le)保(bao)障。促進自(zi)主品(pin)牌發(fa)展(zhan)，國產(chan)汽(qi)(qi)車(che)(che)業(ye)的(de)繁榮將(jiang)為(wei)汽(qi)(qi)車(che)(che)膠的(de)應用(yong)(yong)(yong)提供有(you)力保(bao)障。預(yu)測未來3年，我國室溫硫化硅(gui)橡膠在(zai)(zai)汽(qi)(qi)車(che)(che)行業(ye)將(jiang)以(yi)年均20%增長。

此外(wai)，硅橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)是重要的(de)非石油(you)(you)(you)(you)基合(he)成(cheng)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)，約(yue)占非石油(you)(you)(you)(you)基合(he)成(cheng)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)消費(fei)量的(de)98%。但因(yin)(yin)為(wei)(wei)石油(you)(you)(you)(you)價(jia)格(ge)的(de)大(da)(da)幅上漲，同時我國在硅橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)關鍵(jian)原(yuan)料(liao)有機硅單(dan)體(ti)的(de)生產(chan)技術方(fang)面取得突破，有機硅單(dan)體(ti)的(de)生產(chan)技術在2005年前被(bei)幾(ji)家跨國公司(si)壟斷(duan)，但目前我國已(yi)發展(zhan)成(cheng)為(wei)(wei)全球有機硅單(dan)體(ti)第1大(da)(da)國，這(zhe)2個方(fang)面原(yuan)因(yin)(yin)使(shi)硅橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)價(jia)格(ge)從2011年起開始低于石油(you)(you)(you)(you)基合(he)成(cheng)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)，僅約(yue)為(wei)(wei)大(da)(da)宗石油(you)(you)(you)(you)基橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)80%～90%，成(cheng)為(wei)(wei)廉價(jia)的(de)合(he)成(cheng)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)，并開始大(da)(da)規模(mo)替代石油(you)(you)(you)(you)基合(he)成(cheng)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)。這(zhe)將(jiang)極大(da)(da)拓展(zhan)有機硅產(chan)業(ye)的(de)市(shi)場(chang)空(kong)間，同時將(jiang)帶動(dong)硅油(you)(you)(you)(you)、硅烷偶聯(lian)劑(ji)和硅樹(shu)脂等其他有機硅產(chan)品的(de)消費(fei)。