硅橡膠是(shi)指(zhi)主(zhu)鏈由硅和(he)氧(yang)(yang)原(yuan)子交替構成，硅原(yuan)子上通常(chang)連有(you)兩(liang)個(ge)有(you)機基團(tuan)的(de)(de)(de)(de)(de)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)。普通的(de)(de)(de)(de)(de)硅橡(xiang)(xiang)膠(jiao)主(zhu)要(yao)由含甲基和(he)少量乙烯基的(de)(de)(de)(de)(de)硅氧(yang)(yang)鏈節組成。苯基的(de)(de)(de)(de)(de)引(yin)入可(ke)(ke)提高(gao)硅橡(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)(de)(de)耐高(gao)、低溫(wen)性(xing)能(neng)，三(san)氟丙基及(ji)氰基的(de)(de)(de)(de)(de)引(yin)入則可(ke)(ke)提高(gao)硅橡(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)(de)(de)耐溫(wen)及(ji)耐油性(xing)能(neng)。硅橡(xiang)(xiang)膠(jiao)耐低溫(wen)性(xing)能(neng)良好(hao)，一般在(zai)(zai)-55℃下(xia)仍(reng)能(neng)工作。引(yin)入苯基后，可(ke)(ke)達-73℃。硅橡(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)(de)(de)耐熱性(xing)能(neng)也很突(tu)出，在(zai)(zai)180℃下(xia)可(ke)(ke)長(chang)期(qi)工作，稍高(gao)于200℃也能(neng)承受數周或(huo)更長(chang)時(shi)間仍(reng)有(you)彈(dan)性(xing)，瞬時(shi)可(ke)(ke)耐300℃以(yi)上的(de)(de)(de)(de)(de)高(gao)溫(wen)。硅橡(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)(de)(de)透(tou)氣(qi)性(xing)好(hao)，氧(yang)(yang)氣(qi)透(tou)過率在(zai)(zai)合成聚(ju)合物中是(shi)較高(gao)的(de)(de)(de)(de)(de)。此外，硅橡(xiang)(xiang)膠(jiao)還具有(you)生理惰性(xing)、不會導致凝(ning)血的(de)(de)(de)(de)(de)突(tu)出特性(xing)，因此在(zai)(zai)醫(yi)用(yong)領域(yu)應用(yong)廣(guang)泛(fan)。

主要品種

硅橡(xiang)膠(jiao)分(fen)類的(de)方(fang)法很(hen)多(duo)，通常按固化(hua)前的(de)形態分(fen)為固體(ti)硅橡(xiang)膠(jiao)和液(ye)體(ti)硅橡(xiang)膠(jiao)；按硫化(hua)溫度分(fen)為室溫硫化(hua)硅橡(xiang)膠(jiao)，高(gao)溫硫化(hua)硅橡(xiang)膠(jiao)；按所用(yong)(yong)單體(ti)的(de)不同，可分(fen)為甲基(ji)乙(yi)烯基(ji)硅橡(xiang)膠(jiao)，甲基(ji)苯基(ji)乙(yi)烯基(ji)硅橡(xiang)膠(jiao)、氟硅，腈硅橡(xiang)膠(jiao)等(deng)；按性能(neng)和用(yong)(yong)途的(de)不同又可分(fen)為通用(yong)(yong)型、超耐低溫型、超耐高(gao)溫型、高(gao)強(qiang)力型、耐油(you)型、醫用(yong)(yong)型等(deng)等(deng)。

發展史

硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)早期是由美(mei)國(guo)(guo)(guo)以三氯(lv)化鐵(tie)為催化劑合(he)成的(de)。1945年，硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)產品問(wen)世。1948年，采用(yong)高比表面積(ji)的(de)氣相法白(bai)炭黑(hei)補(bu)強的(de)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)研制成功，使(shi)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)性能躍升到實用(yong)階段(duan)，奠定了現代硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)生(sheng)產技術的(de)基礎。從(cong)二甲(jia)基二氯(lv)硅(gui)(gui)烷合(he)成開始生(sheng)產硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)國(guo)(guo)(guo)家有美(mei)國(guo)(guo)(guo)。俄(e)羅(luo)斯(si)、德國(guo)(guo)(guo)、日本、韓國(guo)(guo)(guo)和中國(guo)(guo)(guo)等。中國(guo)(guo)(guo)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)工業化研究始于(yu)1957年，多家研究所(suo)和企(qi)業陸續開發出(chu)各種硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)。到2003年底，中國(guo)(guo)(guo)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)生(sheng)產能力為135千噸，其中高溫(wen)膠(jiao)100千噸。

高溫硫化硅橡膠

高(gao)溫(wen)硫(liu)(liu)化(hua)(hua)(hua)(hua)硅橡(xiang)膠是(shi)指聚(ju)硅氧烷變成彈(dan)性(xing)體(ti)的(de)過(guo)程是(shi)經過(guo)高(gao)溫(wen)（110-170℃）硫(liu)(liu)化(hua)(hua)(hua)(hua)成型的(de)。它主要(yao)以高(gao)分子量的(de)聚(ju)甲(jia)基(ji)乙烯(xi)基(ji)硅氧烷為生膠，混入補強(qiang)填料(liao)、硫(liu)(liu)化(hua)(hua)(hua)(hua)劑等，在加(jia)熱加(jia)壓下硫(liu)(liu)化(hua)(hua)(hua)(hua)成彈(dan)性(xing)體(ti)。硅橡(xiang)膠的(de)補強(qiang)主要(yao)是(shi)各種類型的(de)白炭(tan)黑，可(ke)使硫(liu)(liu)化(hua)(hua)(hua)(hua)膠的(de)強(qiang)度增加(jia)數十倍。有(you)時為了降低(di)成本或(huo)改善膠料(liao)性(xing)能及賦予硫(liu)(liu)化(hua)(hua)(hua)(hua)膠各種特殊的(de)性(xing)能，也(ye)加(jia)入相應的(de)各種添加(jia)劑。硫(liu)(liu)化(hua)(hua)(hua)(hua)劑是(shi)各種有(you)機過(guo)氧化(hua)(hua)(hua)(hua)物或(huo)加(jia)成反(fan)應催化(hua)(hua)(hua)(hua)劑。

加工成(cheng)型方(fang)法如圖所示(shi)。一次硫化(hua)的目的是進行(xing)高分(fen)(fen)子鏈的交聯反應；二次硫化(hua)的目的是進行(xing)補充交聯、驅(qu)除硫化(hua)劑分(fen)(fen)解產物(wu)和其(qi)他(ta)揮發性(xing)化(hua)合(he)(he)物(wu)以穩定硫化(hua)膠(jiao)的各項性(xing)能(neng)。常(chang)用(yong)的設備有開(kai)放(fang)式(shi)煉膠(jiao)機(ji)、捏(nie)合(he)(he)機(ji)及真(zhen)空密煉機(ji)。

主要性能

（1）高(gao)(gao)溫(wen)(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。硅橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)顯(xian)著的(de)(de)(de)(de)(de)特(te)征是(shi)高(gao)(gao)溫(wen)(wen)(wen)穩(wen)定(ding)性(xing)(xing)(xing)(xing)，雖然常(chang)溫(wen)(wen)(wen)下硅橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)(de)強(qiang)度(du)僅(jin)是(shi)天然橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)或某些(xie)合成橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)(de)一半(ban)，但在(zai)200℃以(yi)上的(de)(de)(de)(de)(de)高(gao)(gao)溫(wen)(wen)(wen)環境下，硅橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)仍能(neng)(neng)(neng)保(bao)持一定(ding)的(de)(de)(de)(de)(de)柔(rou)韌性(xing)(xing)(xing)(xing)、回彈性(xing)(xing)(xing)(xing)和(he)表(biao)面硬(ying)度(du)，且力(li)學性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)無明(ming)顯(xian)變化。（2）低溫(wen)(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)硅橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)(de)玻璃化溫(wen)(wen)(wen)度(du)一般為(wei)-70~-50℃，特(te)殊配方可達-100℃，表(biao)明(ming)其低溫(wen)(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)優(you)異。這對航空、宇航工業的(de)(de)(de)(de)(de)意義重大(da)。（3）耐(nai)(nai)候性(xing)(xing)(xing)(xing)硅橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)中(zhong)Si-O-Si鍵對氧(yang)、臭氧(yang)及紫外線(xian)等(deng)十分穩(wen)定(ding)，在(zai)不加任何添加劑的(de)(de)(de)(de)(de)情況下，就(jiu)具(ju)有優(you)良的(de)(de)(de)(de)(de)耐(nai)(nai)候性(xing)(xing)(xing)(xing)。（4）電氣性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。硅橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)具(ju)有優(you)異的(de)(de)(de)(de)(de)絕(jue)緣性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)，耐(nai)(nai)電暈(yun)性(xing)(xing)(xing)(xing)和(he)耐(nai)(nai)電弧性(xing)(xing)(xing)(xing)也非常(chang)好。（5）物理機(ji)械(xie)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。硅橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)常(chang)溫(wen)(wen)(wen)下的(de)(de)(de)(de)(de)物理機(ji)械(xie)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)比通(tong)用(yong)(yong)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)差，但在(zai)150℃的(de)(de)(de)(de)(de)高(gao)(gao)溫(wen)(wen)(wen)和(he)-50℃的(de)(de)(de)(de)(de)低溫(wen)(wen)(wen)下，其物理機(ji)械(xie)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)優(you)于通(tong)用(yong)(yong)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)。（6）耐(nai)(nai)油及化學試劑性(xing)(xing)(xing)(xing)。普通(tong)硅橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)具(ju)有中(zhong)等(deng)的(de)(de)(de)(de)(de)耐(nai)(nai)油、耐(nai)(nai)溶(rong)劑性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。（7）氣體(ti)透(tou)過性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。室溫(wen)(wen)(wen)下硅橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)對空氣、氮、氧(yang)、二(er)氧(yang)化碳等(deng)氣體(ti)的(de)(de)(de)(de)(de)透(tou)氣性(xing)(xing)(xing)(xing)比天然橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)高(gao)(gao)出30-50倍。（8）生理惰性(xing)(xing)(xing)(xing)。硅橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)無毒，無味，無嗅(xiu)，與人體(ti)組(zu)織不粘連，具(ju)有抗凝(ning)血作(zuo)用(yong)(yong)，對肌體(ti)組(zu)織的(de)(de)(de)(de)(de)反(fan)應性(xing)(xing)(xing)(xing)非常(chang)少。特(te)別(bie)適合作(zuo)為(wei)醫用(yong)(yong)材料。

硅橡膠的用量

據中國(guo)汽(qi)(qi)(qi)車工(gong)業(ye)(ye)協會統計，2012年，汽(qi)(qi)(qi)車產銷(xiao)分(fen)別達(da)到1927.18萬輛和(he)(he)1930.64萬輛，同比分(fen)別增(zeng)長4.63%和(he)(he)4.33%，汽(qi)(qi)(qi)車工(gong)業(ye)(ye)硅橡膠(jiao)的(de)用量(liang)約達(da)2.0萬t。根據觀(guan)研(yan)天下的(de)新(xin)研(yan)究，增(zeng)加有機硅材(cai)料在(zai)汽(qi)(qi)(qi)車零部件方面的(de)用量(liang)，可以大幅度(du)提(ti)高汽(qi)(qi)(qi)車的(de)安全(quan)性能，因此，汽(qi)(qi)(qi)車產量(liang)和(he)(he)單(dan)車用量(liang)水(shui)平的(de)提(ti)高都將(jiang)推動汽(qi)(qi)(qi)車工(gong)業(ye)(ye)對硅橡膠(jiao)需求的(de)增(zeng)加。國(guo)家鼓勵自(zi)主(zhu)(zhu)品(pin)(pin)(pin)牌的(de)汽(qi)(qi)(qi)車發(fa)(fa)展(zhan)，關鍵汽(qi)(qi)(qi)車零部件實現自(zi)主(zhu)(zhu)化，《2012年度(du)黨政機關公務用車選用車型目錄（征(zheng)求意見(jian)稿）》為自(zi)主(zhu)(zhu)品(pin)(pin)(pin)牌擴大在(zai)政府采購的(de)市場份額(e)，為改變(bian)目前國(guo)內(nei)政府采購以合資品(pin)(pin)(pin)牌產品(pin)(pin)(pin)為主(zhu)(zhu)的(de)局面提(ti)供了保障。促進自(zi)主(zhu)(zhu)品(pin)(pin)(pin)牌發(fa)(fa)展(zhan)，國(guo)產汽(qi)(qi)(qi)車業(ye)(ye)的(de)繁榮(rong)將(jiang)為汽(qi)(qi)(qi)車膠(jiao)的(de)應用提(ti)供有力保障。預測未(wei)來(lai)3年，我國(guo)室(shi)溫硫化硅橡膠(jiao)在(zai)汽(qi)(qi)(qi)車行業(ye)(ye)將(jiang)以年均20%增(zeng)長。

此外，硅(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)是重要的(de)(de)非(fei)石(shi)油(you)基(ji)合成(cheng)橡膠(jiao)(jiao)，約占非(fei)石(shi)油(you)基(ji)合成(cheng)橡膠(jiao)(jiao)消(xiao)(xiao)費量的(de)(de)98%。但(dan)因為(wei)石(shi)油(you)價格的(de)(de)大(da)幅上(shang)漲(zhang)，同(tong)時(shi)我(wo)國(guo)在(zai)硅(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)的(de)(de)關鍵原料(liao)有機(ji)(ji)(ji)硅(gui)(gui)單體的(de)(de)生產技術方(fang)面取得突破，有機(ji)(ji)(ji)硅(gui)(gui)單體的(de)(de)生產技術在(zai)2005年前(qian)(qian)被幾(ji)家(jia)跨國(guo)公司壟斷，但(dan)目前(qian)(qian)我(wo)國(guo)已(yi)發展成(cheng)為(wei)全球有機(ji)(ji)(ji)硅(gui)(gui)單體第(di)1大(da)國(guo)，這(zhe)2個(ge)方(fang)面原因使硅(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)的(de)(de)價格從2011年起開始低(di)于石(shi)油(you)基(ji)合成(cheng)橡膠(jiao)(jiao)，僅約為(wei)大(da)宗石(shi)油(you)基(ji)橡膠(jiao)(jiao)的(de)(de)80%～90%，成(cheng)為(wei)廉價的(de)(de)合成(cheng)橡膠(jiao)(jiao)，并開始大(da)規模替(ti)代石(shi)油(you)基(ji)合成(cheng)橡膠(jiao)(jiao)。這(zhe)將極大(da)拓(tuo)展有機(ji)(ji)(ji)硅(gui)(gui)產業的(de)(de)市場(chang)空間，同(tong)時(shi)將帶動硅(gui)(gui)油(you)、硅(gui)(gui)烷(wan)偶聯劑和硅(gui)(gui)樹(shu)脂等其(qi)他有機(ji)(ji)(ji)硅(gui)(gui)產品的(de)(de)消(xiao)(xiao)費。