硅橡膠是(shi)指(zhi)主(zhu)(zhu)鏈(lian)(lian)由硅(gui)和氧(yang)原子(zi)交替構成，硅(gui)原子(zi)上通常連有(you)兩(liang)個有(you)機基(ji)團的(de)(de)橡(xiang)膠。普通的(de)(de)硅(gui)橡(xiang)膠主(zhu)(zhu)要由含甲基(ji)和少(shao)量乙烯基(ji)的(de)(de)硅(gui)氧(yang)鏈(lian)(lian)節(jie)組成。苯基(ji)的(de)(de)引入可(ke)提高(gao)硅(gui)橡(xiang)膠的(de)(de)耐高(gao)、低溫(wen)性(xing)能，三(san)氟丙基(ji)及氰基(ji)的(de)(de)引入則可(ke)提高(gao)硅(gui)橡(xiang)膠的(de)(de)耐溫(wen)及耐油性(xing)能。硅(gui)橡(xiang)膠耐低溫(wen)性(xing)能良好，一般在-55℃下仍能工作。引入苯基(ji)后，可(ke)達-73℃。硅(gui)橡(xiang)膠的(de)(de)耐熱性(xing)能也很突(tu)出，在180℃下可(ke)長(chang)期工作，稍高(gao)于200℃也能承(cheng)受數周或(huo)更(geng)長(chang)時間仍有(you)彈性(xing)，瞬時可(ke)耐300℃以上的(de)(de)高(gao)溫(wen)。硅(gui)橡(xiang)膠的(de)(de)透(tou)氣性(xing)好，氧(yang)氣透(tou)過率在合成聚合物中是(shi)較高(gao)的(de)(de)。此外，硅(gui)橡(xiang)膠還具有(you)生理惰性(xing)、不(bu)會導致凝血(xue)的(de)(de)突(tu)出特性(xing)，因此在醫用(yong)(yong)領(ling)域應用(yong)(yong)廣泛(fan)。

主要品種

硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠分類(lei)的(de)方法(fa)很多，通常按(an)固化(hua)前的(de)形態分為固體硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠和(he)(he)液(ye)體硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠；按(an)硫化(hua)溫(wen)度分為室溫(wen)硫化(hua)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠，高(gao)溫(wen)硫化(hua)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠；按(an)所用單體的(de)不同，可分為甲(jia)基(ji)(ji)乙(yi)烯(xi)基(ji)(ji)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠，甲(jia)基(ji)(ji)苯基(ji)(ji)乙(yi)烯(xi)基(ji)(ji)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠、氟硅(gui)(gui)(gui)，腈硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠等；按(an)性(xing)能和(he)(he)用途的(de)不同又可分為通用型(xing)、超耐低(di)溫(wen)型(xing)、超耐高(gao)溫(wen)型(xing)、高(gao)強力型(xing)、耐油(you)型(xing)、醫(yi)用型(xing)等等。

發展史

硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠早期是由美(mei)國(guo)(guo)(guo)以三氯化鐵(tie)為催(cui)化劑(ji)合成(cheng)的(de)。1945年，硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠產(chan)品(pin)問世(shi)。1948年，采用高(gao)比表面積的(de)氣(qi)相法白炭(tan)黑(hei)補強(qiang)的(de)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠研制成(cheng)功，使硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠的(de)性(xing)能躍升到實用階(jie)段，奠定了現(xian)代硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠生(sheng)產(chan)技術的(de)基(ji)礎。從(cong)二甲基(ji)二氯硅(gui)(gui)(gui)烷合成(cheng)開(kai)始(shi)(shi)生(sheng)產(chan)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠的(de)國(guo)(guo)(guo)家(jia)有美(mei)國(guo)(guo)(guo)。俄羅斯、德國(guo)(guo)(guo)、日本、韓國(guo)(guo)(guo)和(he)(he)中(zhong)(zhong)國(guo)(guo)(guo)等。中(zhong)(zhong)國(guo)(guo)(guo)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠的(de)工業(ye)化研究始(shi)(shi)于1957年，多家(jia)研究所和(he)(he)企(qi)業(ye)陸續開(kai)發出(chu)各種硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠。到2003年底(di)，中(zhong)(zhong)國(guo)(guo)(guo)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠生(sheng)產(chan)能力為135千噸(dun)，其中(zhong)(zhong)高(gao)溫膠100千噸(dun)。

高溫硫化硅橡膠

高(gao)溫硫化(hua)硅(gui)橡膠是(shi)(shi)指聚硅(gui)氧烷變(bian)成(cheng)彈性(xing)體(ti)的(de)(de)過程(cheng)是(shi)(shi)經過高(gao)溫（110-170℃）硫化(hua)成(cheng)型(xing)的(de)(de)。它主要以(yi)高(gao)分子(zi)量的(de)(de)聚甲基乙烯基硅(gui)氧烷為(wei)生(sheng)膠，混入補強(qiang)填(tian)料、硫化(hua)劑(ji)(ji)等，在加(jia)(jia)(jia)熱加(jia)(jia)(jia)壓下硫化(hua)成(cheng)彈性(xing)體(ti)。硅(gui)橡膠的(de)(de)補強(qiang)主要是(shi)(shi)各(ge)種(zhong)類型(xing)的(de)(de)白(bai)炭黑，可使硫化(hua)膠的(de)(de)強(qiang)度增加(jia)(jia)(jia)數十倍。有時為(wei)了降低成(cheng)本或(huo)改善膠料性(xing)能及(ji)賦予硫化(hua)膠各(ge)種(zhong)特殊的(de)(de)性(xing)能，也加(jia)(jia)(jia)入相應的(de)(de)各(ge)種(zhong)添加(jia)(jia)(jia)劑(ji)(ji)。硫化(hua)劑(ji)(ji)是(shi)(shi)各(ge)種(zhong)有機過氧化(hua)物或(huo)加(jia)(jia)(jia)成(cheng)反應催化(hua)劑(ji)(ji)。

加工成型方法如圖所示。一次(ci)硫(liu)(liu)化的(de)(de)(de)目的(de)(de)(de)是(shi)(shi)進行(xing)高分子鏈的(de)(de)(de)交(jiao)聯反(fan)應；二次(ci)硫(liu)(liu)化的(de)(de)(de)目的(de)(de)(de)是(shi)(shi)進行(xing)補充交(jiao)聯、驅除(chu)硫(liu)(liu)化劑分解(jie)產物和其他揮發性化合物以穩定硫(liu)(liu)化膠(jiao)的(de)(de)(de)各項性能。常用的(de)(de)(de)設備有開放式(shi)煉膠(jiao)機(ji)、捏合機(ji)及真(zhen)空密(mi)煉機(ji)。

主要性能

（1）高(gao)溫(wen)性(xing)(xing)(xing)能(neng)。硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)顯著(zhu)的(de)(de)(de)(de)特(te)(te)征是高(gao)溫(wen)穩定(ding)(ding)性(xing)(xing)(xing)，雖然(ran)常(chang)溫(wen)下(xia)(xia)硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)強度僅是天(tian)然(ran)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)或某些合成橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)一(yi)半，但在200℃以上的(de)(de)(de)(de)高(gao)溫(wen)環(huan)境下(xia)(xia)，硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)仍能(neng)保持一(yi)定(ding)(ding)的(de)(de)(de)(de)柔韌性(xing)(xing)(xing)、回彈性(xing)(xing)(xing)和(he)表面硬(ying)度，且力學(xue)性(xing)(xing)(xing)能(neng)無明顯變(bian)化。（2）低(di)溫(wen)性(xing)(xing)(xing)能(neng)硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)玻璃化溫(wen)度一(yi)般為(wei)-70~-50℃，特(te)(te)殊配方(fang)可達-100℃，表明其低(di)溫(wen)性(xing)(xing)(xing)能(neng)優(you)(you)異。這對(dui)(dui)航空(kong)(kong)、宇航工業的(de)(de)(de)(de)意(yi)義重大。（3）耐(nai)候性(xing)(xing)(xing)硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)中Si-O-Si鍵(jian)對(dui)(dui)氧(yang)(yang)、臭氧(yang)(yang)及紫外線等十分穩定(ding)(ding)，在不(bu)加任何添加劑(ji)的(de)(de)(de)(de)情(qing)況下(xia)(xia)，就具有(you)優(you)(you)良的(de)(de)(de)(de)耐(nai)候性(xing)(xing)(xing)。（4）電氣(qi)(qi)性(xing)(xing)(xing)能(neng)。硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)具有(you)優(you)(you)異的(de)(de)(de)(de)絕緣性(xing)(xing)(xing)能(neng)，耐(nai)電暈性(xing)(xing)(xing)和(he)耐(nai)電弧性(xing)(xing)(xing)也非(fei)常(chang)好。（5）物理(li)機械(xie)性(xing)(xing)(xing)能(neng)。硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)常(chang)溫(wen)下(xia)(xia)的(de)(de)(de)(de)物理(li)機械(xie)性(xing)(xing)(xing)能(neng)比(bi)通用橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)差，但在150℃的(de)(de)(de)(de)高(gao)溫(wen)和(he)-50℃的(de)(de)(de)(de)低(di)溫(wen)下(xia)(xia)，其物理(li)機械(xie)性(xing)(xing)(xing)能(neng)優(you)(you)于(yu)通用橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)。（6）耐(nai)油及化學(xue)試劑(ji)性(xing)(xing)(xing)。普通硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)具有(you)中等的(de)(de)(de)(de)耐(nai)油、耐(nai)溶劑(ji)性(xing)(xing)(xing)能(neng)。（7）氣(qi)(qi)體(ti)透過性(xing)(xing)(xing)能(neng)。室溫(wen)下(xia)(xia)硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)對(dui)(dui)空(kong)(kong)氣(qi)(qi)、氮、氧(yang)(yang)、二氧(yang)(yang)化碳等氣(qi)(qi)體(ti)的(de)(de)(de)(de)透氣(qi)(qi)性(xing)(xing)(xing)比(bi)天(tian)然(ran)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)高(gao)出30-50倍。（8）生(sheng)理(li)惰性(xing)(xing)(xing)。硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)無毒，無味，無嗅，與人體(ti)組織(zhi)不(bu)粘(zhan)連，具有(you)抗(kang)凝(ning)血作(zuo)用，對(dui)(dui)肌體(ti)組織(zhi)的(de)(de)(de)(de)反應性(xing)(xing)(xing)非(fei)常(chang)少。特(te)(te)別適(shi)合作(zuo)為(wei)醫(yi)用材料。

硅橡膠的用量

據中國(guo)(guo)汽(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)工業(ye)協會統計(ji)，2012年，汽(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)產(chan)銷分別達到1927.18萬輛和(he)1930.64萬輛，同比分別增(zeng)長(chang)4.63%和(he)4.33%，汽(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)工業(ye)硅橡膠的用(yong)(yong)量約達2.0萬t。根據觀(guan)研(yan)天下的新(xin)研(yan)究，增(zeng)加(jia)有(you)機(ji)硅材料在汽(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)零部件方面的用(yong)(yong)量，可以大(da)幅度提高汽(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)的安(an)全性能(neng)，因此，汽(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)產(chan)量和(he)單車(che)(che)(che)用(yong)(yong)量水平(ping)的提高都將推動汽(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)工業(ye)對(dui)硅橡膠需求的增(zeng)加(jia)。國(guo)(guo)家鼓勵(li)自(zi)主(zhu)品(pin)牌(pai)的汽(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)發展，關鍵(jian)汽(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)零部件實現自(zi)主(zhu)化，《2012年度黨政機(ji)關公(gong)務用(yong)(yong)車(che)(che)(che)選用(yong)(yong)車(che)(che)(che)型目(mu)錄（征求意見(jian)稿(gao)）》為(wei)自(zi)主(zhu)品(pin)牌(pai)擴大(da)在政府采(cai)購(gou)的市場(chang)份額(e)，為(wei)改變目(mu)前國(guo)(guo)內政府采(cai)購(gou)以合(he)資品(pin)牌(pai)產(chan)品(pin)為(wei)主(zhu)的局面提供(gong)了保(bao)(bao)障(zhang)。促(cu)進自(zi)主(zhu)品(pin)牌(pai)發展，國(guo)(guo)產(chan)汽(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)業(ye)的繁榮將為(wei)汽(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)膠的應用(yong)(yong)提供(gong)有(you)力(li)保(bao)(bao)障(zhang)。預(yu)測(ce)未來3年，我(wo)國(guo)(guo)室溫硫(liu)化硅橡膠在汽(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)行業(ye)將以年均20%增(zeng)長(chang)。

此外(wai)，硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)是重要(yao)的(de)(de)(de)非石(shi)(shi)(shi)(shi)油(you)基(ji)合成(cheng)(cheng)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)，約占非石(shi)(shi)(shi)(shi)油(you)基(ji)合成(cheng)(cheng)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)消(xiao)費(fei)量的(de)(de)(de)98%。但因為石(shi)(shi)(shi)(shi)油(you)價(jia)格的(de)(de)(de)大(da)(da)幅上漲，同時(shi)我(wo)國在(zai)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)關鍵原料有機硅(gui)單體(ti)的(de)(de)(de)生產技術(shu)方面取得(de)突破，有機硅(gui)單體(ti)的(de)(de)(de)生產技術(shu)在(zai)2005年(nian)前被幾家跨國公司壟斷(duan)，但目前我(wo)國已發展(zhan)(zhan)成(cheng)(cheng)為全球有機硅(gui)單體(ti)第1大(da)(da)國，這2個方面原因使硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)價(jia)格從2011年(nian)起開(kai)(kai)始低于石(shi)(shi)(shi)(shi)油(you)基(ji)合成(cheng)(cheng)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)，僅約為大(da)(da)宗石(shi)(shi)(shi)(shi)油(you)基(ji)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)80%～90%，成(cheng)(cheng)為廉價(jia)的(de)(de)(de)合成(cheng)(cheng)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)，并開(kai)(kai)始大(da)(da)規模替代石(shi)(shi)(shi)(shi)油(you)基(ji)合成(cheng)(cheng)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)。這將極大(da)(da)拓展(zhan)(zhan)有機硅(gui)產業的(de)(de)(de)市場空間，同時(shi)將帶(dai)動硅(gui)油(you)、硅(gui)烷(wan)偶聯劑和硅(gui)樹脂等(deng)其(qi)他有機硅(gui)產品(pin)的(de)(de)(de)消(xiao)費(fei)。