硅橡膠是指主鏈由(you)硅(gui)(gui)和氧(yang)原(yuan)子交替構成，硅(gui)(gui)原(yuan)子上通常(chang)連(lian)有(you)兩個有(you)機(ji)基團的橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)。普通的硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)主要(yao)由(you)含甲基和少量乙烯基的硅(gui)(gui)氧(yang)鏈節(jie)組成。苯基的引(yin)入可(ke)提高(gao)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)的耐高(gao)、低(di)溫(wen)性(xing)(xing)能(neng)，三氟丙(bing)基及氰基的引(yin)入則可(ke)提高(gao)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)的耐溫(wen)及耐油(you)性(xing)(xing)能(neng)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)耐低(di)溫(wen)性(xing)(xing)能(neng)良(liang)好(hao)，一般在(zai)-55℃下(xia)仍能(neng)工作。引(yin)入苯基后，可(ke)達(da)-73℃。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)的耐熱性(xing)(xing)能(neng)也(ye)很突出，在(zai)180℃下(xia)可(ke)長期工作，稍(shao)高(gao)于200℃也(ye)能(neng)承受數周或(huo)更長時(shi)間仍有(you)彈性(xing)(xing)，瞬時(shi)可(ke)耐300℃以上的高(gao)溫(wen)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)的透氣性(xing)(xing)好(hao)，氧(yang)氣透過率(lv)在(zai)合(he)成聚合(he)物中是較高(gao)的。此外，硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)還具有(you)生理惰(duo)性(xing)(xing)、不會導致(zhi)凝血的突出特性(xing)(xing)，因此在(zai)醫用領域(yu)應(ying)用廣(guang)泛。

主要品種

硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)分(fen)(fen)類的(de)(de)方法很多，通(tong)常(chang)按(an)固(gu)化前的(de)(de)形態(tai)分(fen)(fen)為(wei)(wei)固(gu)體硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)和(he)液(ye)體硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)；按(an)硫化溫(wen)(wen)(wen)度分(fen)(fen)為(wei)(wei)室溫(wen)(wen)(wen)硫化硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)，高(gao)溫(wen)(wen)(wen)硫化硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)；按(an)所用單體的(de)(de)不(bu)同，可分(fen)(fen)為(wei)(wei)甲基(ji)乙(yi)烯基(ji)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)，甲基(ji)苯(ben)基(ji)乙(yi)烯基(ji)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)、氟硅(gui)(gui)(gui)，腈硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)等(deng)；按(an)性(xing)能和(he)用途的(de)(de)不(bu)同又可分(fen)(fen)為(wei)(wei)通(tong)用型(xing)(xing)、超耐低溫(wen)(wen)(wen)型(xing)(xing)、超耐高(gao)溫(wen)(wen)(wen)型(xing)(xing)、高(gao)強力(li)型(xing)(xing)、耐油型(xing)(xing)、醫用型(xing)(xing)等(deng)等(deng)。

發展史

硅橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)早期是由美國(guo)以三氯化(hua)鐵為催化(hua)劑合成的(de)。1945年(nian)，硅橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)產(chan)(chan)品問世(shi)。1948年(nian)，采(cai)用(yong)高(gao)(gao)比表面(mian)積的(de)氣相法(fa)白炭黑補強(qiang)的(de)硅橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)研(yan)制成功(gong)，使(shi)硅橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)性能躍升到實用(yong)階段，奠定了現(xian)代硅橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)生產(chan)(chan)技術的(de)基(ji)礎(chu)。從二甲基(ji)二氯硅烷合成開(kai)始生產(chan)(chan)硅橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)國(guo)家有美國(guo)。俄羅(luo)斯、德國(guo)、日本(ben)、韓國(guo)和(he)中(zhong)(zhong)國(guo)等。中(zhong)(zhong)國(guo)硅橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)工業化(hua)研(yan)究始于1957年(nian)，多家研(yan)究所和(he)企業陸續開(kai)發出各種硅橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)。到2003年(nian)底，中(zhong)(zhong)國(guo)硅橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)生產(chan)(chan)能力為135千噸，其中(zhong)(zhong)高(gao)(gao)溫膠(jiao)100千噸。

高溫硫化硅橡膠

高(gao)溫硫(liu)(liu)化(hua)(hua)硅橡膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)是(shi)指(zhi)聚硅氧(yang)烷(wan)變成彈性(xing)體的(de)(de)(de)過程是(shi)經(jing)過高(gao)溫（110-170℃）硫(liu)(liu)化(hua)(hua)成型(xing)(xing)的(de)(de)(de)。它主要(yao)以(yi)高(gao)分子(zi)量的(de)(de)(de)聚甲(jia)基乙烯基硅氧(yang)烷(wan)為(wei)生膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)，混入補(bu)強填料(liao)、硫(liu)(liu)化(hua)(hua)劑(ji)等，在加(jia)(jia)熱(re)加(jia)(jia)壓下(xia)硫(liu)(liu)化(hua)(hua)成彈性(xing)體。硅橡膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)補(bu)強主要(yao)是(shi)各(ge)種類型(xing)(xing)的(de)(de)(de)白炭黑，可使硫(liu)(liu)化(hua)(hua)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)強度增加(jia)(jia)數十倍。有時為(wei)了降(jiang)低(di)成本或(huo)改善膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)料(liao)性(xing)能及賦予硫(liu)(liu)化(hua)(hua)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)各(ge)種特殊的(de)(de)(de)性(xing)能，也加(jia)(jia)入相(xiang)應(ying)的(de)(de)(de)各(ge)種添加(jia)(jia)劑(ji)。硫(liu)(liu)化(hua)(hua)劑(ji)是(shi)各(ge)種有機(ji)過氧(yang)化(hua)(hua)物或(huo)加(jia)(jia)成反應(ying)催(cui)化(hua)(hua)劑(ji)。

加工成型方法如圖(tu)所示。一次硫(liu)化的目的是進行高分子鏈的交聯反應；二次硫(liu)化的目的是進行補充交聯、驅除硫(liu)化劑分解產(chan)物和其他揮發性化合(he)物以穩定(ding)硫(liu)化膠(jiao)的各項性能。常用的設(she)備有開放(fang)式煉膠(jiao)機、捏合(he)機及真空密煉機。

主要性能

（1）高(gao)溫性(xing)能(neng)(neng)(neng)。硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)顯著(zhu)的(de)(de)(de)(de)(de)特(te)征是高(gao)溫穩(wen)定(ding)性(xing)，雖然常(chang)溫下(xia)(xia)(xia)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)(de)強(qiang)度(du)僅是天然橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)或某些合(he)成(cheng)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)(de)一半，但在(zai)200℃以上的(de)(de)(de)(de)(de)高(gao)溫環境下(xia)(xia)(xia)，硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)仍能(neng)(neng)(neng)保持一定(ding)的(de)(de)(de)(de)(de)柔韌性(xing)、回彈性(xing)和(he)表面硬度(du)，且力學性(xing)能(neng)(neng)(neng)無明顯變化(hua)。（2）低(di)溫性(xing)能(neng)(neng)(neng)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)(de)玻璃(li)化(hua)溫度(du)一般(ban)為(wei)-70~-50℃，特(te)殊配方可達-100℃，表明其(qi)(qi)低(di)溫性(xing)能(neng)(neng)(neng)優(you)(you)異。這對(dui)(dui)航空、宇航工(gong)業的(de)(de)(de)(de)(de)意義重大。（3）耐(nai)候性(xing)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)中(zhong)Si-O-Si鍵對(dui)(dui)氧(yang)(yang)、臭氧(yang)(yang)及(ji)紫外線等十分穩(wen)定(ding)，在(zai)不加(jia)任何添(tian)加(jia)劑(ji)的(de)(de)(de)(de)(de)情(qing)況(kuang)下(xia)(xia)(xia)，就具(ju)有優(you)(you)良的(de)(de)(de)(de)(de)耐(nai)候性(xing)。（4）電(dian)氣性(xing)能(neng)(neng)(neng)。硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)具(ju)有優(you)(you)異的(de)(de)(de)(de)(de)絕緣性(xing)能(neng)(neng)(neng)，耐(nai)電(dian)暈性(xing)和(he)耐(nai)電(dian)弧性(xing)也(ye)非(fei)常(chang)好。（5）物理機(ji)械性(xing)能(neng)(neng)(neng)。硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)常(chang)溫下(xia)(xia)(xia)的(de)(de)(de)(de)(de)物理機(ji)械性(xing)能(neng)(neng)(neng)比通用(yong)(yong)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)差，但在(zai)150℃的(de)(de)(de)(de)(de)高(gao)溫和(he)-50℃的(de)(de)(de)(de)(de)低(di)溫下(xia)(xia)(xia)，其(qi)(qi)物理機(ji)械性(xing)能(neng)(neng)(neng)優(you)(you)于通用(yong)(yong)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)。（6）耐(nai)油(you)及(ji)化(hua)學試劑(ji)性(xing)。普(pu)通硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)具(ju)有中(zhong)等的(de)(de)(de)(de)(de)耐(nai)油(you)、耐(nai)溶劑(ji)性(xing)能(neng)(neng)(neng)。（7）氣體(ti)(ti)透過性(xing)能(neng)(neng)(neng)。室溫下(xia)(xia)(xia)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)對(dui)(dui)空氣、氮、氧(yang)(yang)、二氧(yang)(yang)化(hua)碳等氣體(ti)(ti)的(de)(de)(de)(de)(de)透氣性(xing)比天然橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)高(gao)出30-50倍(bei)。（8）生(sheng)理惰性(xing)。硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)無毒(du)，無味，無嗅，與(yu)人(ren)體(ti)(ti)組(zu)織不粘連，具(ju)有抗(kang)凝血(xue)作用(yong)(yong)，對(dui)(dui)肌體(ti)(ti)組(zu)織的(de)(de)(de)(de)(de)反應性(xing)非(fei)常(chang)少。特(te)別適合(he)作為(wei)醫用(yong)(yong)材料。

硅橡膠的用量

據(ju)中國(guo)汽(qi)(qi)(qi)車工業(ye)協(xie)會統計，2012年(nian)(nian)，汽(qi)(qi)(qi)車產(chan)銷分(fen)別達到1927.18萬(wan)輛(liang)和(he)1930.64萬(wan)輛(liang)，同比分(fen)別增長(chang)4.63%和(he)4.33%，汽(qi)(qi)(qi)車工業(ye)硅橡(xiang)(xiang)膠的(de)(de)(de)(de)用量(liang)約(yue)達2.0萬(wan)t。根據(ju)觀研天下的(de)(de)(de)(de)新(xin)研究(jiu)，增加有機硅材(cai)料在汽(qi)(qi)(qi)車零部件方面的(de)(de)(de)(de)用量(liang)，可以(yi)大幅度提高汽(qi)(qi)(qi)車的(de)(de)(de)(de)安(an)全性能，因此，汽(qi)(qi)(qi)車產(chan)量(liang)和(he)單車用量(liang)水平的(de)(de)(de)(de)提高都將推動(dong)汽(qi)(qi)(qi)車工業(ye)對硅橡(xiang)(xiang)膠需求(qiu)的(de)(de)(de)(de)增加。國(guo)家(jia)鼓勵自(zi)主(zhu)(zhu)(zhu)品(pin)牌(pai)的(de)(de)(de)(de)汽(qi)(qi)(qi)車發展(zhan)(zhan)，關鍵汽(qi)(qi)(qi)車零部件實現自(zi)主(zhu)(zhu)(zhu)化，《2012年(nian)(nian)度黨政機關公務用車選用車型目錄（征求(qiu)意見稿）》為(wei)自(zi)主(zhu)(zhu)(zhu)品(pin)牌(pai)擴大在政府采購(gou)的(de)(de)(de)(de)市(shi)場份額，為(wei)改變目前國(guo)內政府采購(gou)以(yi)合(he)資品(pin)牌(pai)產(chan)品(pin)為(wei)主(zhu)(zhu)(zhu)的(de)(de)(de)(de)局(ju)面提供了保障。促進(jin)自(zi)主(zhu)(zhu)(zhu)品(pin)牌(pai)發展(zhan)(zhan)，國(guo)產(chan)汽(qi)(qi)(qi)車業(ye)的(de)(de)(de)(de)繁榮將為(wei)汽(qi)(qi)(qi)車膠的(de)(de)(de)(de)應用提供有力(li)保障。預測未來3年(nian)(nian)，我國(guo)室溫硫化硅橡(xiang)(xiang)膠在汽(qi)(qi)(qi)車行業(ye)將以(yi)年(nian)(nian)均20%增長(chang)。

此外，硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)是(shi)重要(yao)的非石(shi)油基合(he)(he)成(cheng)橡(xiang)膠(jiao)，約(yue)占非石(shi)油基合(he)(he)成(cheng)橡(xiang)膠(jiao)消費(fei)量的98%。但(dan)因為石(shi)油價格(ge)(ge)的大幅上漲，同(tong)時我國在(zai)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)的關鍵原料有機(ji)(ji)硅(gui)(gui)單體的生產技術(shu)方面取(qu)得突破，有機(ji)(ji)硅(gui)(gui)單體的生產技術(shu)在(zai)2005年(nian)前(qian)被幾(ji)家跨國公(gong)司(si)壟(long)斷，但(dan)目前(qian)我國已發(fa)展(zhan)成(cheng)為全球有機(ji)(ji)硅(gui)(gui)單體第1大國，這2個方面原因使硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)的價格(ge)(ge)從2011年(nian)起開(kai)始低于(yu)石(shi)油基合(he)(he)成(cheng)橡(xiang)膠(jiao)，僅(jin)約(yue)為大宗石(shi)油基橡(xiang)膠(jiao)的80%～90%，成(cheng)為廉(lian)價的合(he)(he)成(cheng)橡(xiang)膠(jiao)，并開(kai)始大規模替代石(shi)油基合(he)(he)成(cheng)橡(xiang)膠(jiao)。這將極大拓展(zhan)有機(ji)(ji)硅(gui)(gui)產業的市場空間，同(tong)時將帶動硅(gui)(gui)油、硅(gui)(gui)烷偶聯劑(ji)和硅(gui)(gui)樹脂等其他有機(ji)(ji)硅(gui)(gui)產品的消費(fei)。