硅橡膠是(shi)指主鏈由(you)硅(gui)(gui)和氧原子交替(ti)構成，硅(gui)(gui)原子上(shang)通常連有(you)兩個有(you)機基(ji)團的(de)(de)(de)橡(xiang)膠(jiao)。普通的(de)(de)(de)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)主要由(you)含甲基(ji)和少量乙烯基(ji)的(de)(de)(de)硅(gui)(gui)氧鏈節組成。苯基(ji)的(de)(de)(de)引入可提(ti)高(gao)(gao)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)耐(nai)高(gao)(gao)、低溫(wen)性(xing)(xing)能，三氟丙基(ji)及氰基(ji)的(de)(de)(de)引入則可提(ti)高(gao)(gao)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)耐(nai)溫(wen)及耐(nai)油(you)性(xing)(xing)能。硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)耐(nai)低溫(wen)性(xing)(xing)能良好，一般在-55℃下(xia)仍能工作(zuo)。引入苯基(ji)后，可達-73℃。硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)耐(nai)熱(re)性(xing)(xing)能也(ye)很突(tu)出，在180℃下(xia)可長(chang)(chang)期(qi)工作(zuo)，稍高(gao)(gao)于(yu)200℃也(ye)能承受數周或更長(chang)(chang)時間仍有(you)彈性(xing)(xing)，瞬時可耐(nai)300℃以上(shang)的(de)(de)(de)高(gao)(gao)溫(wen)。硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)透氣(qi)性(xing)(xing)好，氧氣(qi)透過率在合(he)成聚合(he)物中是(shi)較高(gao)(gao)的(de)(de)(de)。此(ci)(ci)外，硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)還(huan)具有(you)生理(li)惰性(xing)(xing)、不會導致凝血(xue)的(de)(de)(de)突(tu)出特性(xing)(xing)，因此(ci)(ci)在醫用領域應用廣(guang)泛。

主要品種

硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)分類的方法很(hen)多(duo)，通常按(an)固(gu)(gu)化前(qian)的形態分為固(gu)(gu)體(ti)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)和液(ye)體(ti)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)；按(an)硫化溫(wen)度分為室溫(wen)硫化硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)，高溫(wen)硫化硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)；按(an)所(suo)用(yong)單體(ti)的不同，可(ke)(ke)分為甲基(ji)(ji)乙烯(xi)基(ji)(ji)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)，甲基(ji)(ji)苯基(ji)(ji)乙烯(xi)基(ji)(ji)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)、氟硅(gui)(gui)，腈硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)等(deng)；按(an)性能和用(yong)途的不同又(you)可(ke)(ke)分為通用(yong)型(xing)、超(chao)耐低溫(wen)型(xing)、超(chao)耐高溫(wen)型(xing)、高強力(li)型(xing)、耐油(you)型(xing)、醫用(yong)型(xing)等(deng)等(deng)。

發展史

硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)早期是由美國(guo)(guo)(guo)以三(san)氯(lv)化鐵為(wei)催化劑合成(cheng)的(de)(de)。1945年(nian)，硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)產(chan)(chan)品問世。1948年(nian)，采用(yong)(yong)高比表面積的(de)(de)氣(qi)相法白炭黑補(bu)強的(de)(de)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)研(yan)制(zhi)成(cheng)功(gong)，使(shi)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)性能躍升到(dao)實用(yong)(yong)階(jie)段，奠定了現代硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)生(sheng)產(chan)(chan)技術的(de)(de)基礎。從二甲基二氯(lv)硅(gui)烷合成(cheng)開始生(sheng)產(chan)(chan)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)國(guo)(guo)(guo)家(jia)有美國(guo)(guo)(guo)。俄羅斯、德國(guo)(guo)(guo)、日本、韓國(guo)(guo)(guo)和(he)中(zhong)(zhong)國(guo)(guo)(guo)等。中(zhong)(zhong)國(guo)(guo)(guo)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)工業化研(yan)究始于(yu)1957年(nian)，多家(jia)研(yan)究所和(he)企(qi)業陸續(xu)開發出各(ge)種硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)。到(dao)2003年(nian)底，中(zhong)(zhong)國(guo)(guo)(guo)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)生(sheng)產(chan)(chan)能力為(wei)135千(qian)噸(dun)，其中(zhong)(zhong)高溫膠(jiao)100千(qian)噸(dun)。

高溫硫化硅橡膠

高溫(wen)硫(liu)化(hua)(hua)硅橡膠(jiao)是(shi)指聚硅氧烷變成(cheng)彈性(xing)體(ti)的(de)過程是(shi)經(jing)過高溫(wen)（110-170℃）硫(liu)化(hua)(hua)成(cheng)型(xing)的(de)。它主要(yao)(yao)以(yi)高分子量的(de)聚甲基(ji)乙烯基(ji)硅氧烷為(wei)生膠(jiao)，混入(ru)補強(qiang)填(tian)料、硫(liu)化(hua)(hua)劑(ji)等(deng)，在加(jia)(jia)熱(re)加(jia)(jia)壓下硫(liu)化(hua)(hua)成(cheng)彈性(xing)體(ti)。硅橡膠(jiao)的(de)補強(qiang)主要(yao)(yao)是(shi)各種(zhong)(zhong)類型(xing)的(de)白炭黑，可使硫(liu)化(hua)(hua)膠(jiao)的(de)強(qiang)度增加(jia)(jia)數十倍。有時為(wei)了降低成(cheng)本或改善(shan)膠(jiao)料性(xing)能(neng)及賦予硫(liu)化(hua)(hua)膠(jiao)各種(zhong)(zhong)特(te)殊的(de)性(xing)能(neng)，也加(jia)(jia)入(ru)相應的(de)各種(zhong)(zhong)添加(jia)(jia)劑(ji)。硫(liu)化(hua)(hua)劑(ji)是(shi)各種(zhong)(zhong)有機(ji)過氧化(hua)(hua)物或加(jia)(jia)成(cheng)反(fan)應催化(hua)(hua)劑(ji)。

加工成型方法如圖所示(shi)。一次硫化(hua)(hua)的(de)(de)目(mu)的(de)(de)是進(jin)行高分(fen)子鏈的(de)(de)交(jiao)聯反應(ying)；二次硫化(hua)(hua)的(de)(de)目(mu)的(de)(de)是進(jin)行補(bu)充交(jiao)聯、驅除硫化(hua)(hua)劑分(fen)解產物和其他揮發性(xing)化(hua)(hua)合物以(yi)穩定硫化(hua)(hua)膠的(de)(de)各項性(xing)能。常用的(de)(de)設備有開放式(shi)煉膠機(ji)、捏合機(ji)及真空密(mi)煉機(ji)。

主要性能

（1）高(gao)溫(wen)(wen)(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)。硅橡(xiang)膠(jiao)(jiao)顯著的(de)(de)(de)(de)特(te)(te)征是高(gao)溫(wen)(wen)(wen)(wen)穩定性(xing)(xing)(xing)(xing)，雖然(ran)常(chang)(chang)溫(wen)(wen)(wen)(wen)下(xia)(xia)(xia)硅橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)強(qiang)度僅是天(tian)然(ran)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)或某些(xie)合成(cheng)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)一半(ban)，但在(zai)200℃以上的(de)(de)(de)(de)高(gao)溫(wen)(wen)(wen)(wen)環境下(xia)(xia)(xia)，硅橡(xiang)膠(jiao)(jiao)仍能(neng)保持一定的(de)(de)(de)(de)柔韌性(xing)(xing)(xing)(xing)、回彈性(xing)(xing)(xing)(xing)和表(biao)面硬度，且力學(xue)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)無(wu)明(ming)顯變化。（2）低(di)(di)溫(wen)(wen)(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)硅橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)玻璃(li)化溫(wen)(wen)(wen)(wen)度一般為(wei)-70~-50℃，特(te)(te)殊(shu)配方可達-100℃，表(biao)明(ming)其低(di)(di)溫(wen)(wen)(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)優(you)異(yi)。這對(dui)(dui)航空、宇航工業(ye)的(de)(de)(de)(de)意義重大。（3）耐(nai)候性(xing)(xing)(xing)(xing)硅橡(xiang)膠(jiao)(jiao)中Si-O-Si鍵對(dui)(dui)氧(yang)、臭氧(yang)及紫外(wai)線等十分穩定，在(zai)不加(jia)任何添加(jia)劑(ji)的(de)(de)(de)(de)情(qing)況(kuang)下(xia)(xia)(xia)，就具有優(you)良的(de)(de)(de)(de)耐(nai)候性(xing)(xing)(xing)(xing)。（4）電氣(qi)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)。硅橡(xiang)膠(jiao)(jiao)具有優(you)異(yi)的(de)(de)(de)(de)絕(jue)緣性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)，耐(nai)電暈性(xing)(xing)(xing)(xing)和耐(nai)電弧性(xing)(xing)(xing)(xing)也(ye)非常(chang)(chang)好。（5）物理(li)(li)機械(xie)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)。硅橡(xiang)膠(jiao)(jiao)常(chang)(chang)溫(wen)(wen)(wen)(wen)下(xia)(xia)(xia)的(de)(de)(de)(de)物理(li)(li)機械(xie)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)比通用(yong)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)差，但在(zai)150℃的(de)(de)(de)(de)高(gao)溫(wen)(wen)(wen)(wen)和-50℃的(de)(de)(de)(de)低(di)(di)溫(wen)(wen)(wen)(wen)下(xia)(xia)(xia)，其物理(li)(li)機械(xie)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)優(you)于通用(yong)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)。（6）耐(nai)油及化學(xue)試(shi)劑(ji)性(xing)(xing)(xing)(xing)。普通硅橡(xiang)膠(jiao)(jiao)具有中等的(de)(de)(de)(de)耐(nai)油、耐(nai)溶(rong)劑(ji)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)。（7）氣(qi)體透過性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)。室溫(wen)(wen)(wen)(wen)下(xia)(xia)(xia)硅橡(xiang)膠(jiao)(jiao)對(dui)(dui)空氣(qi)、氮、氧(yang)、二氧(yang)化碳(tan)等氣(qi)體的(de)(de)(de)(de)透氣(qi)性(xing)(xing)(xing)(xing)比天(tian)然(ran)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)高(gao)出30-50倍。（8）生理(li)(li)惰性(xing)(xing)(xing)(xing)。硅橡(xiang)膠(jiao)(jiao)無(wu)毒，無(wu)味，無(wu)嗅，與人(ren)體組織不粘(zhan)連，具有抗凝(ning)血作用(yong)，對(dui)(dui)肌體組織的(de)(de)(de)(de)反應性(xing)(xing)(xing)(xing)非常(chang)(chang)少。特(te)(te)別適合作為(wei)醫(yi)用(yong)材料。

硅橡膠的用量

據中國(guo)汽(qi)車(che)(che)(che)工(gong)業(ye)(ye)協會統計，2012年(nian)(nian)，汽(qi)車(che)(che)(che)產(chan)銷分(fen)(fen)別達到(dao)1927.18萬輛和1930.64萬輛，同比(bi)分(fen)(fen)別增(zeng)長(chang)(chang)4.63%和4.33%，汽(qi)車(che)(che)(che)工(gong)業(ye)(ye)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)的(de)用(yong)量約達2.0萬t。根(gen)據觀研天下的(de)新研究，增(zeng)加有(you)機硅(gui)材料在汽(qi)車(che)(che)(che)零部(bu)件(jian)(jian)方面的(de)用(yong)量，可以大幅(fu)度(du)提高汽(qi)車(che)(che)(che)的(de)安全(quan)性能，因此，汽(qi)車(che)(che)(che)產(chan)量和單車(che)(che)(che)用(yong)量水平的(de)提高都將推動汽(qi)車(che)(che)(che)工(gong)業(ye)(ye)對(dui)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)需求(qiu)的(de)增(zeng)加。國(guo)家(jia)鼓勵自(zi)(zi)主(zhu)品牌(pai)的(de)汽(qi)車(che)(che)(che)發展(zhan)，關鍵汽(qi)車(che)(che)(che)零部(bu)件(jian)(jian)實現自(zi)(zi)主(zhu)化，《2012年(nian)(nian)度(du)黨政機關公務(wu)用(yong)車(che)(che)(che)選用(yong)車(che)(che)(che)型目錄(lu)（征求(qiu)意(yi)見稿）》為(wei)自(zi)(zi)主(zhu)品牌(pai)擴大在政府(fu)采(cai)購(gou)的(de)市(shi)場份額(e)，為(wei)改(gai)變目前國(guo)內政府(fu)采(cai)購(gou)以合(he)資(zi)品牌(pai)產(chan)品為(wei)主(zhu)的(de)局(ju)面提供(gong)了(le)保(bao)障(zhang)。促(cu)進自(zi)(zi)主(zhu)品牌(pai)發展(zhan)，國(guo)產(chan)汽(qi)車(che)(che)(che)業(ye)(ye)的(de)繁榮將為(wei)汽(qi)車(che)(che)(che)膠(jiao)的(de)應用(yong)提供(gong)有(you)力(li)保(bao)障(zhang)。預測未來3年(nian)(nian)，我(wo)國(guo)室溫硫化硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)在汽(qi)車(che)(che)(che)行業(ye)(ye)將以年(nian)(nian)均20%增(zeng)長(chang)(chang)。

此外，硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)是重(zhong)要(yao)的(de)(de)非(fei)(fei)石(shi)(shi)油基(ji)(ji)合(he)(he)成(cheng)(cheng)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)，約(yue)占非(fei)(fei)石(shi)(shi)油基(ji)(ji)合(he)(he)成(cheng)(cheng)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)消費量的(de)(de)98%。但(dan)因為石(shi)(shi)油價(jia)格的(de)(de)大(da)(da)(da)幅上漲，同時(shi)我國(guo)在硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)關鍵原料有機(ji)硅(gui)單(dan)體的(de)(de)生產(chan)技術(shu)方面(mian)取得突破，有機(ji)硅(gui)單(dan)體的(de)(de)生產(chan)技術(shu)在2005年前(qian)被幾家跨國(guo)公(gong)司壟(long)斷(duan)，但(dan)目前(qian)我國(guo)已(yi)發展成(cheng)(cheng)為全球有機(ji)硅(gui)單(dan)體第(di)1大(da)(da)(da)國(guo)，這2個方面(mian)原因使硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)價(jia)格從(cong)2011年起開(kai)始(shi)低于石(shi)(shi)油基(ji)(ji)合(he)(he)成(cheng)(cheng)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)，僅約(yue)為大(da)(da)(da)宗石(shi)(shi)油基(ji)(ji)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)80%～90%，成(cheng)(cheng)為廉價(jia)的(de)(de)合(he)(he)成(cheng)(cheng)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)，并開(kai)始(shi)大(da)(da)(da)規(gui)模(mo)替代石(shi)(shi)油基(ji)(ji)合(he)(he)成(cheng)(cheng)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)。這將(jiang)極大(da)(da)(da)拓展有機(ji)硅(gui)產(chan)業的(de)(de)市(shi)場空間，同時(shi)將(jiang)帶動硅(gui)油、硅(gui)烷偶聯劑和硅(gui)樹脂(zhi)等其他有機(ji)硅(gui)產(chan)品(pin)的(de)(de)消費。