硅橡膠是指主(zhu)鏈由硅(gui)(gui)(gui)(gui)和氧原子交(jiao)替構成，硅(gui)(gui)(gui)(gui)原子上通常連有(you)兩(liang)個(ge)有(you)機(ji)基(ji)(ji)團的(de)(de)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)。普通的(de)(de)硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)主(zhu)要(yao)由含甲基(ji)(ji)和少量乙烯基(ji)(ji)的(de)(de)硅(gui)(gui)(gui)(gui)氧鏈節組成。苯(ben)基(ji)(ji)的(de)(de)引入可(ke)(ke)提(ti)高(gao)硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)耐(nai)(nai)(nai)高(gao)、低溫(wen)性能(neng)，三氟丙基(ji)(ji)及氰(qing)基(ji)(ji)的(de)(de)引入則可(ke)(ke)提(ti)高(gao)硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)耐(nai)(nai)(nai)溫(wen)及耐(nai)(nai)(nai)油性能(neng)。硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)耐(nai)(nai)(nai)低溫(wen)性能(neng)良好，一(yi)般在(zai)-55℃下(xia)仍能(neng)工(gong)作(zuo)。引入苯(ben)基(ji)(ji)后，可(ke)(ke)達-73℃。硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)耐(nai)(nai)(nai)熱性能(neng)也很突出(chu)，在(zai)180℃下(xia)可(ke)(ke)長(chang)期工(gong)作(zuo)，稍高(gao)于200℃也能(neng)承受數周或更長(chang)時(shi)間仍有(you)彈性，瞬時(shi)可(ke)(ke)耐(nai)(nai)(nai)300℃以上的(de)(de)高(gao)溫(wen)。硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)透(tou)氣(qi)性好，氧氣(qi)透(tou)過率在(zai)合成聚合物中(zhong)是較高(gao)的(de)(de)。此外，硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)還具有(you)生理惰性、不會(hui)導致凝(ning)血(xue)的(de)(de)突出(chu)特性，因此在(zai)醫用領域應用廣泛。

主要品種

硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)分(fen)(fen)類的(de)方(fang)法很多，通常(chang)按(an)固(gu)化(hua)前的(de)形(xing)態分(fen)(fen)為固(gu)體硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)和液體硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)；按(an)硫化(hua)溫(wen)(wen)度分(fen)(fen)為室(shi)溫(wen)(wen)硫化(hua)硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)，高(gao)溫(wen)(wen)硫化(hua)硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)；按(an)所用(yong)(yong)單(dan)體的(de)不(bu)同，可分(fen)(fen)為甲(jia)(jia)基(ji)乙烯基(ji)硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)，甲(jia)(jia)基(ji)苯基(ji)乙烯基(ji)硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)、氟硅(gui)，腈硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)等(deng)；按(an)性能和用(yong)(yong)途(tu)的(de)不(bu)同又可分(fen)(fen)為通用(yong)(yong)型(xing)、超耐低(di)溫(wen)(wen)型(xing)、超耐高(gao)溫(wen)(wen)型(xing)、高(gao)強力型(xing)、耐油型(xing)、醫用(yong)(yong)型(xing)等(deng)等(deng)。

發展史

硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)早(zao)期(qi)是由美國以(yi)三氯化(hua)鐵為催化(hua)劑合(he)成(cheng)的(de)。1945年(nian)(nian)(nian)，硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)產(chan)(chan)品(pin)問世(shi)。1948年(nian)(nian)(nian)，采用(yong)(yong)高比表面積(ji)的(de)氣相法白炭黑補強的(de)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)研(yan)制成(cheng)功，使硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)性能躍升(sheng)到(dao)實(shi)用(yong)(yong)階(jie)段，奠定了(le)現代硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)生(sheng)(sheng)產(chan)(chan)技(ji)術的(de)基礎。從二(er)甲基二(er)氯硅(gui)烷合(he)成(cheng)開始(shi)生(sheng)(sheng)產(chan)(chan)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)國家有(you)美國。俄羅斯、德國、日本、韓國和(he)中國等。中國硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)工業化(hua)研(yan)究(jiu)始(shi)于1957年(nian)(nian)(nian)，多家研(yan)究(jiu)所和(he)企業陸續開發(fa)出(chu)各種硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)。到(dao)2003年(nian)(nian)(nian)底，中國硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)生(sheng)(sheng)產(chan)(chan)能力為135千噸(dun)，其中高溫膠(jiao)(jiao)(jiao)100千噸(dun)。

高溫硫化硅橡膠

高溫(wen)硫(liu)化(hua)(hua)(hua)硅橡膠(jiao)(jiao)(jiao)是(shi)指聚(ju)硅氧烷變成彈性(xing)(xing)(xing)(xing)體的(de)(de)過(guo)程是(shi)經過(guo)高溫(wen)（110-170℃）硫(liu)化(hua)(hua)(hua)成型的(de)(de)。它主要以高分子量的(de)(de)聚(ju)甲基乙烯基硅氧烷為生膠(jiao)(jiao)(jiao)，混(hun)入補強(qiang)填料、硫(liu)化(hua)(hua)(hua)劑等，在加(jia)熱加(jia)壓(ya)下硫(liu)化(hua)(hua)(hua)成彈性(xing)(xing)(xing)(xing)體。硅橡膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)補強(qiang)主要是(shi)各(ge)種(zhong)(zhong)類型的(de)(de)白(bai)炭黑，可使硫(liu)化(hua)(hua)(hua)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)強(qiang)度增加(jia)數十倍。有時為了降低成本或改善膠(jiao)(jiao)(jiao)料性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)及賦予(yu)硫(liu)化(hua)(hua)(hua)膠(jiao)(jiao)(jiao)各(ge)種(zhong)(zhong)特殊(shu)的(de)(de)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)，也加(jia)入相(xiang)應的(de)(de)各(ge)種(zhong)(zhong)添加(jia)劑。硫(liu)化(hua)(hua)(hua)劑是(shi)各(ge)種(zhong)(zhong)有機過(guo)氧化(hua)(hua)(hua)物或加(jia)成反(fan)應催化(hua)(hua)(hua)劑。

加工成(cheng)型方法如(ru)圖所示。一次(ci)硫(liu)化的(de)目的(de)是(shi)進(jin)行高(gao)分(fen)子(zi)鏈的(de)交聯反應；二次(ci)硫(liu)化的(de)目的(de)是(shi)進(jin)行補充交聯、驅除硫(liu)化劑分(fen)解產(chan)物(wu)和(he)其他(ta)揮(hui)發性化合物(wu)以穩定硫(liu)化膠的(de)各(ge)項性能。常(chang)用的(de)設備有開放式煉膠機、捏合機及(ji)真(zhen)空密(mi)煉機。

主要性能

（1）高(gao)溫(wen)性(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)。硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)顯(xian)著的(de)特(te)征是(shi)高(gao)溫(wen)穩定性(xing)，雖然常(chang)溫(wen)下(xia)硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)強度(du)僅是(shi)天(tian)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)一(yi)半，但在(zai)200℃以(yi)上的(de)高(gao)溫(wen)環境下(xia)，硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)仍能(neng)(neng)(neng)(neng)保(bao)持一(yi)定的(de)柔韌性(xing)、回(hui)彈性(xing)和(he)(he)表(biao)面硬度(du)，且(qie)力學性(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)無明顯(xian)變化。（2）低溫(wen)性(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)玻(bo)璃化溫(wen)度(du)一(yi)般為-70~-50℃，特(te)殊配方可達(da)-100℃，表(biao)明其低溫(wen)性(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)優(you)異。這對(dui)(dui)(dui)航空、宇航工(gong)業的(de)意義重(zhong)大。（3）耐(nai)候(hou)性(xing)硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)中Si-O-Si鍵(jian)對(dui)(dui)(dui)氧(yang)(yang)、臭氧(yang)(yang)及紫外線等十分(fen)穩定，在(zai)不加任何添加劑(ji)的(de)情況下(xia)，就具有優(you)良的(de)耐(nai)候(hou)性(xing)。（4）電氣(qi)性(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)。硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)具有優(you)異的(de)絕(jue)緣性(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)，耐(nai)電暈性(xing)和(he)(he)耐(nai)電弧性(xing)也非(fei)常(chang)好。（5）物(wu)(wu)(wu)理(li)(li)(li)機(ji)械(xie)性(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)。硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)常(chang)溫(wen)下(xia)的(de)物(wu)(wu)(wu)理(li)(li)(li)機(ji)械(xie)性(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)比(bi)通(tong)(tong)用(yong)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)差，但在(zai)150℃的(de)高(gao)溫(wen)和(he)(he)-50℃的(de)低溫(wen)下(xia)，其物(wu)(wu)(wu)理(li)(li)(li)機(ji)械(xie)性(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)優(you)于通(tong)(tong)用(yong)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)。（6）耐(nai)油及化學試劑(ji)性(xing)。普通(tong)(tong)硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)具有中等的(de)耐(nai)油、耐(nai)溶劑(ji)性(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)。（7）氣(qi)體(ti)(ti)透過性(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)。室溫(wen)下(xia)硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)對(dui)(dui)(dui)空氣(qi)、氮、氧(yang)(yang)、二氧(yang)(yang)化碳(tan)等氣(qi)體(ti)(ti)的(de)透氣(qi)性(xing)比(bi)天(tian)然橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)高(gao)出30-50倍。（8）生理(li)(li)(li)惰(duo)性(xing)。硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)無毒，無味(wei)，無嗅(xiu)，與人體(ti)(ti)組織(zhi)不粘連，具有抗凝血作用(yong)，對(dui)(dui)(dui)肌體(ti)(ti)組織(zhi)的(de)反應性(xing)非(fei)常(chang)少。特(te)別適合作為醫用(yong)材料。

硅橡膠的用量

據(ju)中國(guo)汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)工業協會統(tong)計，2012年(nian)，汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)產(chan)銷分(fen)別達到1927.18萬輛(liang)和1930.64萬輛(liang)，同(tong)比分(fen)別增長(chang)4.63%和4.33%，汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)工業硅(gui)(gui)橡膠的用(yong)量(liang)約達2.0萬t。根據(ju)觀研天(tian)下(xia)的新(xin)研究(jiu)，增加(jia)有(you)機硅(gui)(gui)材(cai)料在汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)零部件(jian)方面的用(yong)量(liang)，可以大(da)幅(fu)度提高(gao)汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)的安(an)全性(xing)能，因此，汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)產(chan)量(liang)和單車(che)(che)(che)用(yong)量(liang)水(shui)平的提高(gao)都將(jiang)推動汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)工業對硅(gui)(gui)橡膠需(xu)求的增加(jia)。國(guo)家鼓(gu)勵自(zi)主(zhu)品(pin)牌的汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)發展，關鍵汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)零部件(jian)實現自(zi)主(zhu)化，《2012年(nian)度黨政(zheng)機關公務用(yong)車(che)(che)(che)選用(yong)車(che)(che)(che)型目錄(lu)（征求意見稿(gao)）》為自(zi)主(zhu)品(pin)牌擴(kuo)大(da)在政(zheng)府采(cai)購(gou)的市場份(fen)額，為改變(bian)目前國(guo)內政(zheng)府采(cai)購(gou)以合資(zi)品(pin)牌產(chan)品(pin)為主(zhu)的局面提供了保(bao)障(zhang)。促進自(zi)主(zhu)品(pin)牌發展，國(guo)產(chan)汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)業的繁榮將(jiang)為汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)膠的應用(yong)提供有(you)力保(bao)障(zhang)。預測未來3年(nian)，我國(guo)室溫(wen)硫化硅(gui)(gui)橡膠在汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)行業將(jiang)以年(nian)均20%增長(chang)。

此(ci)外，硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)是重要的(de)(de)非(fei)石(shi)(shi)油基(ji)(ji)合成橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)，約占(zhan)非(fei)石(shi)(shi)油基(ji)(ji)合成橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)消費量的(de)(de)98%。但(dan)因為(wei)(wei)石(shi)(shi)油價(jia)格的(de)(de)大(da)幅上(shang)漲，同時(shi)我(wo)(wo)國在硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)關鍵(jian)原料(liao)有(you)(you)機硅(gui)(gui)(gui)單體(ti)的(de)(de)生產技術方(fang)面取得突破，有(you)(you)機硅(gui)(gui)(gui)單體(ti)的(de)(de)生產技術在2005年前被幾(ji)家跨國公司壟斷，但(dan)目前我(wo)(wo)國已發展成為(wei)(wei)全球有(you)(you)機硅(gui)(gui)(gui)單體(ti)第(di)1大(da)國，這2個方(fang)面原因使硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)價(jia)格從2011年起開(kai)始低(di)于石(shi)(shi)油基(ji)(ji)合成橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)，僅約為(wei)(wei)大(da)宗(zong)石(shi)(shi)油基(ji)(ji)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)80%～90%，成為(wei)(wei)廉價(jia)的(de)(de)合成橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)，并開(kai)始大(da)規模替代石(shi)(shi)油基(ji)(ji)合成橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)。這將極大(da)拓展有(you)(you)機硅(gui)(gui)(gui)產業(ye)的(de)(de)市場空間，同時(shi)將帶動硅(gui)(gui)(gui)油、硅(gui)(gui)(gui)烷(wan)偶聯(lian)劑和硅(gui)(gui)(gui)樹(shu)脂等其他有(you)(you)機硅(gui)(gui)(gui)產品(pin)的(de)(de)消費。