硅橡膠是指主鏈(lian)由硅(gui)和氧(yang)原(yuan)子交替構(gou)成，硅(gui)原(yuan)子上(shang)通(tong)常連有(you)兩個有(you)機基(ji)(ji)團(tuan)的(de)(de)橡(xiang)膠(jiao)。普通(tong)的(de)(de)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)主要由含甲基(ji)(ji)和少量乙(yi)烯基(ji)(ji)的(de)(de)硅(gui)氧(yang)鏈(lian)節組成。苯基(ji)(ji)的(de)(de)引(yin)入(ru)可(ke)(ke)提(ti)高硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)的(de)(de)耐高、低溫性(xing)(xing)(xing)能，三氟丙基(ji)(ji)及氰基(ji)(ji)的(de)(de)引(yin)入(ru)則可(ke)(ke)提(ti)高硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)的(de)(de)耐溫及耐油性(xing)(xing)(xing)能。硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)耐低溫性(xing)(xing)(xing)能良好，一般在(zai)-55℃下(xia)仍(reng)能工(gong)作(zuo)。引(yin)入(ru)苯基(ji)(ji)后，可(ke)(ke)達-73℃。硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)的(de)(de)耐熱性(xing)(xing)(xing)能也(ye)很(hen)突出(chu)，在(zai)180℃下(xia)可(ke)(ke)長(chang)期(qi)工(gong)作(zuo)，稍高于200℃也(ye)能承受數(shu)周或更(geng)長(chang)時間仍(reng)有(you)彈性(xing)(xing)(xing)，瞬時可(ke)(ke)耐300℃以上(shang)的(de)(de)高溫。硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)的(de)(de)透氣性(xing)(xing)(xing)好，氧(yang)氣透過率在(zai)合(he)(he)成聚(ju)合(he)(he)物中(zhong)是較高的(de)(de)。此外，硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)還具有(you)生理惰(duo)性(xing)(xing)(xing)、不會導致凝血的(de)(de)突出(chu)特性(xing)(xing)(xing)，因此在(zai)醫用領域應(ying)用廣泛。

主要品種

硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)分類的方(fang)法很(hen)多，通(tong)常按(an)固化(hua)前的形(xing)態(tai)分為(wei)固體(ti)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)和液(ye)體(ti)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)；按(an)硫化(hua)溫度分為(wei)室溫硫化(hua)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)，高溫硫化(hua)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)；按(an)所用(yong)(yong)單體(ti)的不同(tong)，可分為(wei)甲基(ji)(ji)乙烯基(ji)(ji)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)，甲基(ji)(ji)苯基(ji)(ji)乙烯基(ji)(ji)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)、氟硅(gui)(gui)，腈硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)等(deng)；按(an)性能和用(yong)(yong)途(tu)的不同(tong)又可分為(wei)通(tong)用(yong)(yong)型(xing)、超耐(nai)低溫型(xing)、超耐(nai)高溫型(xing)、高強力(li)型(xing)、耐(nai)油型(xing)、醫用(yong)(yong)型(xing)等(deng)等(deng)。

發展史

硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)早期是(shi)由美國(guo)(guo)以三氯(lv)化(hua)鐵(tie)為催化(hua)劑(ji)合成(cheng)(cheng)的(de)。1945年(nian)，硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)產品問世(shi)。1948年(nian)，采(cai)用(yong)高比表面(mian)積(ji)的(de)氣(qi)相(xiang)法白炭黑補強的(de)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)研(yan)(yan)制成(cheng)(cheng)功，使硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)性能躍升到實用(yong)階段，奠定了現(xian)代硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)生產技(ji)術(shu)的(de)基礎(chu)。從二甲基二氯(lv)硅(gui)(gui)烷合成(cheng)(cheng)開始(shi)生產硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)國(guo)(guo)家有美國(guo)(guo)。俄羅斯、德(de)國(guo)(guo)、日本、韓國(guo)(guo)和(he)(he)中(zhong)(zhong)國(guo)(guo)等。中(zhong)(zhong)國(guo)(guo)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)工業化(hua)研(yan)(yan)究始(shi)于1957年(nian)，多家研(yan)(yan)究所和(he)(he)企業陸續開發(fa)出各種硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)。到2003年(nian)底，中(zhong)(zhong)國(guo)(guo)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)生產能力(li)為135千噸(dun)，其(qi)中(zhong)(zhong)高溫膠(jiao)100千噸(dun)。

高溫硫化硅橡膠

高(gao)溫硫(liu)(liu)(liu)(liu)(liu)(liu)化(hua)硅(gui)(gui)(gui)橡膠是(shi)指聚硅(gui)(gui)(gui)氧(yang)烷(wan)變成(cheng)(cheng)彈性(xing)體的(de)(de)過程是(shi)經(jing)過高(gao)溫（110-170℃）硫(liu)(liu)(liu)(liu)(liu)(liu)化(hua)成(cheng)(cheng)型(xing)的(de)(de)。它主要(yao)以高(gao)分子量的(de)(de)聚甲基乙烯基硅(gui)(gui)(gui)氧(yang)烷(wan)為(wei)生膠，混入補強(qiang)填料、硫(liu)(liu)(liu)(liu)(liu)(liu)化(hua)劑等，在加熱加壓下硫(liu)(liu)(liu)(liu)(liu)(liu)化(hua)成(cheng)(cheng)彈性(xing)體。硅(gui)(gui)(gui)橡膠的(de)(de)補強(qiang)主要(yao)是(shi)各(ge)種(zhong)類(lei)型(xing)的(de)(de)白炭黑，可使硫(liu)(liu)(liu)(liu)(liu)(liu)化(hua)膠的(de)(de)強(qiang)度增加數(shu)十倍(bei)。有(you)時為(wei)了降低(di)成(cheng)(cheng)本或改(gai)善(shan)膠料性(xing)能及(ji)賦予硫(liu)(liu)(liu)(liu)(liu)(liu)化(hua)膠各(ge)種(zhong)特殊的(de)(de)性(xing)能，也加入相應(ying)的(de)(de)各(ge)種(zhong)添加劑。硫(liu)(liu)(liu)(liu)(liu)(liu)化(hua)劑是(shi)各(ge)種(zhong)有(you)機(ji)過氧(yang)化(hua)物或加成(cheng)(cheng)反應(ying)催化(hua)劑。

加工成(cheng)型(xing)方法如圖所示(shi)。一次(ci)硫(liu)(liu)化(hua)的目的是(shi)進行(xing)高分子鏈的交(jiao)聯(lian)反應；二次(ci)硫(liu)(liu)化(hua)的目的是(shi)進行(xing)補充(chong)交(jiao)聯(lian)、驅(qu)除硫(liu)(liu)化(hua)劑分解產物(wu)和其他揮發性(xing)化(hua)合物(wu)以穩定(ding)硫(liu)(liu)化(hua)膠的各項性(xing)能。常(chang)用的設備有開放式煉膠機、捏合機及真空(kong)密(mi)煉機。

主要性能

（1）高(gao)溫性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。硅橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)顯(xian)(xian)著的(de)(de)(de)特征(zheng)是(shi)高(gao)溫穩(wen)定性(xing)(xing)(xing)(xing)，雖然(ran)常(chang)溫下(xia)硅橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)強度(du)僅是(shi)天然(ran)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)或某些合成橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)一(yi)半(ban)，但在200℃以上的(de)(de)(de)高(gao)溫環境(jing)下(xia)，硅橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)仍能(neng)(neng)保(bao)持一(yi)定的(de)(de)(de)柔韌性(xing)(xing)(xing)(xing)、回彈性(xing)(xing)(xing)(xing)和表(biao)面硬度(du)，且力學(xue)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)無(wu)明(ming)顯(xian)(xian)變化(hua)。（2）低(di)溫性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)硅橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)玻璃化(hua)溫度(du)一(yi)般為-70~-50℃，特殊配方可(ke)達(da)-100℃，表(biao)明(ming)其低(di)溫性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)優(you)(you)異。這對航空(kong)、宇(yu)航工業的(de)(de)(de)意義(yi)重大。（3）耐(nai)(nai)候(hou)性(xing)(xing)(xing)(xing)硅橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)中(zhong)Si-O-Si鍵(jian)對氧、臭氧及紫外線等十分穩(wen)定，在不加(jia)任何添(tian)加(jia)劑(ji)(ji)的(de)(de)(de)情(qing)況(kuang)下(xia)，就(jiu)具有優(you)(you)良(liang)的(de)(de)(de)耐(nai)(nai)候(hou)性(xing)(xing)(xing)(xing)。（4）電(dian)氣(qi)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。硅橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)具有優(you)(you)異的(de)(de)(de)絕緣性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)，耐(nai)(nai)電(dian)暈性(xing)(xing)(xing)(xing)和耐(nai)(nai)電(dian)弧性(xing)(xing)(xing)(xing)也非(fei)常(chang)好。（5）物(wu)理(li)機械(xie)(xie)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。硅橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)常(chang)溫下(xia)的(de)(de)(de)物(wu)理(li)機械(xie)(xie)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)比(bi)(bi)通用(yong)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)差，但在150℃的(de)(de)(de)高(gao)溫和-50℃的(de)(de)(de)低(di)溫下(xia)，其物(wu)理(li)機械(xie)(xie)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)優(you)(you)于通用(yong)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)。（6）耐(nai)(nai)油及化(hua)學(xue)試劑(ji)(ji)性(xing)(xing)(xing)(xing)。普通硅橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)具有中(zhong)等的(de)(de)(de)耐(nai)(nai)油、耐(nai)(nai)溶劑(ji)(ji)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。（7）氣(qi)體(ti)透(tou)過性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。室(shi)溫下(xia)硅橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)對空(kong)氣(qi)、氮、氧、二氧化(hua)碳等氣(qi)體(ti)的(de)(de)(de)透(tou)氣(qi)性(xing)(xing)(xing)(xing)比(bi)(bi)天然(ran)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)高(gao)出30-50倍。（8）生理(li)惰性(xing)(xing)(xing)(xing)。硅橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)無(wu)毒，無(wu)味(wei)，無(wu)嗅，與人體(ti)組織(zhi)不粘連，具有抗(kang)凝血作用(yong)，對肌體(ti)組織(zhi)的(de)(de)(de)反應性(xing)(xing)(xing)(xing)非(fei)常(chang)少。特別(bie)適合作為醫用(yong)材料。

硅橡膠的用量

據中國(guo)汽(qi)(qi)車工業協(xie)會(hui)統計(ji)，2012年(nian)(nian)，汽(qi)(qi)車產銷(xiao)分(fen)別(bie)達(da)到1927.18萬(wan)輛和(he)(he)1930.64萬(wan)輛，同比分(fen)別(bie)增(zeng)(zeng)長4.63%和(he)(he)4.33%，汽(qi)(qi)車工業硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)用量約(yue)達(da)2.0萬(wan)t。根(gen)據觀研天(tian)下的(de)(de)新研究，增(zeng)(zeng)加(jia)(jia)有機硅(gui)(gui)材(cai)料在汽(qi)(qi)車零(ling)部(bu)件(jian)方面(mian)的(de)(de)用量，可以大幅(fu)度提(ti)高汽(qi)(qi)車的(de)(de)安全性能，因此，汽(qi)(qi)車產量和(he)(he)單車用量水平(ping)的(de)(de)提(ti)高都將(jiang)推(tui)動汽(qi)(qi)車工業對硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)需(xu)求(qiu)的(de)(de)增(zeng)(zeng)加(jia)(jia)。國(guo)家鼓(gu)勵自(zi)(zi)主(zhu)品牌(pai)(pai)(pai)的(de)(de)汽(qi)(qi)車發(fa)展，關(guan)鍵汽(qi)(qi)車零(ling)部(bu)件(jian)實現(xian)自(zi)(zi)主(zhu)化，《2012年(nian)(nian)度黨政機關(guan)公務用車選用車型目(mu)錄(lu)（征求(qiu)意(yi)見(jian)稿(gao)）》為(wei)(wei)自(zi)(zi)主(zhu)品牌(pai)(pai)(pai)擴大在政府(fu)采(cai)購的(de)(de)市場份額(e)，為(wei)(wei)改變目(mu)前國(guo)內(nei)政府(fu)采(cai)購以合資品牌(pai)(pai)(pai)產品為(wei)(wei)主(zhu)的(de)(de)局(ju)面(mian)提(ti)供了保(bao)(bao)障。促進(jin)自(zi)(zi)主(zhu)品牌(pai)(pai)(pai)發(fa)展，國(guo)產汽(qi)(qi)車業的(de)(de)繁榮將(jiang)為(wei)(wei)汽(qi)(qi)車膠(jiao)(jiao)的(de)(de)應用提(ti)供有力保(bao)(bao)障。預(yu)測未來(lai)3年(nian)(nian)，我國(guo)室溫硫化硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)在汽(qi)(qi)車行業將(jiang)以年(nian)(nian)均20%增(zeng)(zeng)長。

此外，硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)是(shi)重要的非石油基合(he)(he)成(cheng)(cheng)(cheng)橡(xiang)膠(jiao)，約占非石油基合(he)(he)成(cheng)(cheng)(cheng)橡(xiang)膠(jiao)消費(fei)量(liang)的98%。但因為(wei)石油價(jia)格(ge)(ge)的大幅上漲，同(tong)時我(wo)國(guo)在硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)的關鍵原料有機(ji)硅(gui)(gui)(gui)單(dan)體的生產(chan)技(ji)術方(fang)面(mian)取得突破，有機(ji)硅(gui)(gui)(gui)單(dan)體的生產(chan)技(ji)術在2005年前被幾家跨國(guo)公(gong)司(si)壟斷，但目前我(wo)國(guo)已發展(zhan)成(cheng)(cheng)(cheng)為(wei)全球有機(ji)硅(gui)(gui)(gui)單(dan)體第(di)1大國(guo)，這2個(ge)方(fang)面(mian)原因使硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)的價(jia)格(ge)(ge)從2011年起開(kai)始低于(yu)石油基合(he)(he)成(cheng)(cheng)(cheng)橡(xiang)膠(jiao)，僅約為(wei)大宗石油基橡(xiang)膠(jiao)的80%～90%，成(cheng)(cheng)(cheng)為(wei)廉價(jia)的合(he)(he)成(cheng)(cheng)(cheng)橡(xiang)膠(jiao)，并開(kai)始大規模替代石油基合(he)(he)成(cheng)(cheng)(cheng)橡(xiang)膠(jiao)。這將極(ji)大拓展(zhan)有機(ji)硅(gui)(gui)(gui)產(chan)業的市場(chang)空間，同(tong)時將帶(dai)動(dong)硅(gui)(gui)(gui)油、硅(gui)(gui)(gui)烷(wan)偶聯(lian)劑和硅(gui)(gui)(gui)樹脂等(deng)其他有機(ji)硅(gui)(gui)(gui)產(chan)品的消費(fei)。