硅橡膠是指主鏈由硅(gui)和(he)氧原子(zi)交替構成(cheng)，硅(gui)原子(zi)上通常連有(you)(you)兩個有(you)(you)機基團的(de)(de)(de)橡膠。普通的(de)(de)(de)硅(gui)橡膠主要由含甲基和(he)少量乙(yi)烯基的(de)(de)(de)硅(gui)氧鏈節組成(cheng)。苯(ben)基的(de)(de)(de)引(yin)入可(ke)(ke)(ke)提高(gao)(gao)硅(gui)橡膠的(de)(de)(de)耐(nai)(nai)高(gao)(gao)、低溫性(xing)(xing)能(neng)，三氟丙(bing)基及(ji)氰基的(de)(de)(de)引(yin)入則可(ke)(ke)(ke)提高(gao)(gao)硅(gui)橡膠的(de)(de)(de)耐(nai)(nai)溫及(ji)耐(nai)(nai)油性(xing)(xing)能(neng)。硅(gui)橡膠耐(nai)(nai)低溫性(xing)(xing)能(neng)良好(hao)，一(yi)般(ban)在(zai)-55℃下仍能(neng)工(gong)作(zuo)。引(yin)入苯(ben)基后，可(ke)(ke)(ke)達-73℃。硅(gui)橡膠的(de)(de)(de)耐(nai)(nai)熱性(xing)(xing)能(neng)也很突(tu)出，在(zai)180℃下可(ke)(ke)(ke)長期工(gong)作(zuo)，稍(shao)高(gao)(gao)于200℃也能(neng)承受數周或更長時間仍有(you)(you)彈(dan)性(xing)(xing)，瞬時可(ke)(ke)(ke)耐(nai)(nai)300℃以上的(de)(de)(de)高(gao)(gao)溫。硅(gui)橡膠的(de)(de)(de)透(tou)氣性(xing)(xing)好(hao)，氧氣透(tou)過率在(zai)合(he)(he)成(cheng)聚合(he)(he)物中是較高(gao)(gao)的(de)(de)(de)。此(ci)外，硅(gui)橡膠還(huan)具(ju)有(you)(you)生理惰性(xing)(xing)、不會(hui)導致凝血的(de)(de)(de)突(tu)出特性(xing)(xing)，因此(ci)在(zai)醫用(yong)領域應用(yong)廣泛。

主要品種

硅橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)分(fen)(fen)類的(de)方法很多(duo)，通常(chang)按固(gu)(gu)化前的(de)形態(tai)分(fen)(fen)為(wei)固(gu)(gu)體硅橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)和液體硅橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)；按硫化溫度分(fen)(fen)為(wei)室溫硫化硅橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)，高(gao)(gao)溫硫化硅橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)；按所用單體的(de)不(bu)同，可分(fen)(fen)為(wei)甲基(ji)乙(yi)烯基(ji)硅橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)，甲基(ji)苯基(ji)乙(yi)烯基(ji)硅橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)、氟硅，腈硅橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)等；按性能和用途的(de)不(bu)同又可分(fen)(fen)為(wei)通用型、超耐(nai)低溫型、超耐(nai)高(gao)(gao)溫型、高(gao)(gao)強力型、耐(nai)油型、醫用型等等。

發展史

硅(gui)(gui)橡膠(jiao)早期是(shi)由美國(guo)(guo)以三氯化(hua)鐵為催化(hua)劑合(he)成的(de)(de)。1945年(nian)，硅(gui)(gui)橡膠(jiao)產(chan)(chan)品問世。1948年(nian)，采用(yong)高比表面積的(de)(de)氣(qi)相法白(bai)炭黑補強的(de)(de)硅(gui)(gui)橡膠(jiao)研制(zhi)成功，使硅(gui)(gui)橡膠(jiao)的(de)(de)性能躍升(sheng)到實用(yong)階段(duan)，奠定了現代(dai)硅(gui)(gui)橡膠(jiao)生(sheng)產(chan)(chan)技(ji)術的(de)(de)基礎。從二(er)甲基二(er)氯硅(gui)(gui)烷合(he)成開(kai)始生(sheng)產(chan)(chan)硅(gui)(gui)橡膠(jiao)的(de)(de)國(guo)(guo)家有(you)美國(guo)(guo)。俄(e)羅斯(si)、德國(guo)(guo)、日本、韓國(guo)(guo)和(he)中(zhong)(zhong)國(guo)(guo)等(deng)。中(zhong)(zhong)國(guo)(guo)硅(gui)(gui)橡膠(jiao)的(de)(de)工業(ye)化(hua)研究始于1957年(nian)，多家研究所(suo)和(he)企業(ye)陸續(xu)開(kai)發出各種硅(gui)(gui)橡膠(jiao)。到2003年(nian)底(di)，中(zhong)(zhong)國(guo)(guo)硅(gui)(gui)橡膠(jiao)生(sheng)產(chan)(chan)能力為135千噸，其(qi)中(zhong)(zhong)高溫膠(jiao)100千噸。

高溫硫化硅橡膠

高溫硫(liu)(liu)化(hua)(hua)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)是(shi)(shi)指(zhi)聚硅(gui)氧烷(wan)(wan)變成(cheng)彈性(xing)體的(de)過(guo)(guo)程是(shi)(shi)經過(guo)(guo)高溫（110-170℃）硫(liu)(liu)化(hua)(hua)成(cheng)型的(de)。它主要(yao)以(yi)高分子(zi)量的(de)聚甲基乙(yi)烯基硅(gui)氧烷(wan)(wan)為(wei)生膠(jiao)，混(hun)入(ru)補(bu)(bu)強(qiang)填(tian)料、硫(liu)(liu)化(hua)(hua)劑等，在(zai)加熱(re)加壓(ya)下硫(liu)(liu)化(hua)(hua)成(cheng)彈性(xing)體。硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)補(bu)(bu)強(qiang)主要(yao)是(shi)(shi)各(ge)種(zhong)類(lei)型的(de)白(bai)炭(tan)黑，可使硫(liu)(liu)化(hua)(hua)膠(jiao)的(de)強(qiang)度(du)增加數(shu)十倍。有時為(wei)了(le)降低成(cheng)本或(huo)改(gai)善膠(jiao)料性(xing)能及賦予硫(liu)(liu)化(hua)(hua)膠(jiao)各(ge)種(zhong)特殊的(de)性(xing)能，也(ye)加入(ru)相應(ying)的(de)各(ge)種(zhong)添加劑。硫(liu)(liu)化(hua)(hua)劑是(shi)(shi)各(ge)種(zhong)有機過(guo)(guo)氧化(hua)(hua)物或(huo)加成(cheng)反應(ying)催化(hua)(hua)劑。

加工成型方(fang)法(fa)如圖所示。一次硫(liu)(liu)化(hua)的(de)目的(de)是(shi)進(jin)行高分(fen)子鏈的(de)交聯反(fan)應；二次硫(liu)(liu)化(hua)的(de)目的(de)是(shi)進(jin)行補充交聯、驅(qu)除硫(liu)(liu)化(hua)劑分(fen)解產物和其他揮(hui)發性化(hua)合(he)物以穩定硫(liu)(liu)化(hua)膠的(de)各項性能。常用的(de)設(she)備有開放式煉(lian)膠機(ji)、捏合(he)機(ji)及(ji)真空(kong)密煉(lian)機(ji)。

主要性能

（1）高(gao)溫(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。硅橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)顯(xian)著的(de)(de)特(te)征是高(gao)溫(wen)(wen)穩定(ding)性(xing)(xing)(xing)(xing)，雖然常溫(wen)(wen)下(xia)(xia)硅橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)強度僅是天(tian)(tian)然橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)或某(mou)些(xie)合(he)成橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)一(yi)半，但在200℃以上的(de)(de)高(gao)溫(wen)(wen)環境下(xia)(xia)，硅橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)仍能(neng)(neng)保持一(yi)定(ding)的(de)(de)柔韌性(xing)(xing)(xing)(xing)、回彈性(xing)(xing)(xing)(xing)和表(biao)面硬(ying)度，且力學(xue)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)無明顯(xian)變化(hua)(hua)。（2）低溫(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)硅橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)玻璃化(hua)(hua)溫(wen)(wen)度一(yi)般為(wei)-70~-50℃，特(te)殊配方(fang)可達-100℃，表(biao)明其低溫(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)優異。這(zhe)對(dui)航空(kong)、宇航工(gong)業的(de)(de)意義重大(da)。（3）耐候性(xing)(xing)(xing)(xing)硅橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)中Si-O-Si鍵對(dui)氧、臭氧及紫外(wai)線等(deng)十分(fen)穩定(ding)，在不加任何添加劑(ji)的(de)(de)情況下(xia)(xia)，就具有優良(liang)的(de)(de)耐候性(xing)(xing)(xing)(xing)。（4）電氣性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。硅橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)具有優異的(de)(de)絕(jue)緣性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)，耐電暈性(xing)(xing)(xing)(xing)和耐電弧性(xing)(xing)(xing)(xing)也非常好(hao)。（5）物(wu)(wu)理機(ji)(ji)械性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。硅橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)常溫(wen)(wen)下(xia)(xia)的(de)(de)物(wu)(wu)理機(ji)(ji)械性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)比通(tong)用橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)差，但在150℃的(de)(de)高(gao)溫(wen)(wen)和-50℃的(de)(de)低溫(wen)(wen)下(xia)(xia)，其物(wu)(wu)理機(ji)(ji)械性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)優于通(tong)用橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)。（6）耐油及化(hua)(hua)學(xue)試劑(ji)性(xing)(xing)(xing)(xing)。普通(tong)硅橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)具有中等(deng)的(de)(de)耐油、耐溶劑(ji)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。（7）氣體(ti)透(tou)過性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。室溫(wen)(wen)下(xia)(xia)硅橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)對(dui)空(kong)氣、氮、氧、二氧化(hua)(hua)碳等(deng)氣體(ti)的(de)(de)透(tou)氣性(xing)(xing)(xing)(xing)比天(tian)(tian)然橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)高(gao)出30-50倍。（8）生理惰性(xing)(xing)(xing)(xing)。硅橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)無毒，無味(wei)，無嗅，與人體(ti)組織不粘連，具有抗凝血作用，對(dui)肌體(ti)組織的(de)(de)反應性(xing)(xing)(xing)(xing)非常少。特(te)別適合(he)作為(wei)醫用材料。

硅橡膠的用量

據(ju)(ju)中國汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)工業(ye)(ye)協會統計(ji)，2012年(nian)(nian)，汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)產銷分(fen)別(bie)達到1927.18萬(wan)輛和1930.64萬(wan)輛，同比分(fen)別(bie)增(zeng)長4.63%和4.33%，汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)工業(ye)(ye)硅橡膠的(de)(de)(de)用(yong)(yong)量(liang)約達2.0萬(wan)t。根(gen)據(ju)(ju)觀研天下的(de)(de)(de)新研究，增(zeng)加(jia)有機硅材(cai)料在(zai)汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)零(ling)部(bu)(bu)件方面的(de)(de)(de)用(yong)(yong)量(liang)，可以(yi)大幅度提(ti)(ti)(ti)高(gao)汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)的(de)(de)(de)安(an)全性能，因此(ci)，汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)產量(liang)和單(dan)車(che)(che)(che)用(yong)(yong)量(liang)水平的(de)(de)(de)提(ti)(ti)(ti)高(gao)都將推動汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)工業(ye)(ye)對硅橡膠需求的(de)(de)(de)增(zeng)加(jia)。國家鼓勵自(zi)主品(pin)(pin)牌(pai)(pai)的(de)(de)(de)汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)發展，關(guan)鍵汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)零(ling)部(bu)(bu)件實現自(zi)主化(hua)，《2012年(nian)(nian)度黨(dang)政(zheng)(zheng)機關(guan)公(gong)務用(yong)(yong)車(che)(che)(che)選用(yong)(yong)車(che)(che)(che)型(xing)目錄（征求意見稿）》為自(zi)主品(pin)(pin)牌(pai)(pai)擴(kuo)大在(zai)政(zheng)(zheng)府(fu)采(cai)(cai)購的(de)(de)(de)市(shi)場(chang)份(fen)額，為改變目前國內(nei)政(zheng)(zheng)府(fu)采(cai)(cai)購以(yi)合資品(pin)(pin)牌(pai)(pai)產品(pin)(pin)為主的(de)(de)(de)局面提(ti)(ti)(ti)供了保障。促進自(zi)主品(pin)(pin)牌(pai)(pai)發展，國產汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)業(ye)(ye)的(de)(de)(de)繁榮將為汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)膠的(de)(de)(de)應用(yong)(yong)提(ti)(ti)(ti)供有力(li)保障。預測未來3年(nian)(nian)，我國室溫硫(liu)化(hua)硅橡膠在(zai)汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)行業(ye)(ye)將以(yi)年(nian)(nian)均20%增(zeng)長。

此外，硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)是重要的(de)(de)(de)非(fei)石油基(ji)合(he)成(cheng)(cheng)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)，約占非(fei)石油基(ji)合(he)成(cheng)(cheng)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)消費(fei)量(liang)的(de)(de)(de)98%。但因(yin)為石油價格(ge)的(de)(de)(de)大(da)幅上漲，同時(shi)我國在硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)關鍵原料(liao)有機硅(gui)(gui)(gui)單體的(de)(de)(de)生產(chan)技術方面(mian)取得(de)突破，有機硅(gui)(gui)(gui)單體的(de)(de)(de)生產(chan)技術在2005年前被幾家跨國公司壟斷，但目前我國已發展成(cheng)(cheng)為全球有機硅(gui)(gui)(gui)單體第1大(da)國，這2個方面(mian)原因(yin)使硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)價格(ge)從2011年起開始低于石油基(ji)合(he)成(cheng)(cheng)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)，僅(jin)約為大(da)宗石油基(ji)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)80%～90%，成(cheng)(cheng)為廉價的(de)(de)(de)合(he)成(cheng)(cheng)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)，并開始大(da)規模(mo)替代石油基(ji)合(he)成(cheng)(cheng)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)。這將(jiang)極大(da)拓展有機硅(gui)(gui)(gui)產(chan)業的(de)(de)(de)市場空間，同時(shi)將(jiang)帶(dai)動(dong)硅(gui)(gui)(gui)油、硅(gui)(gui)(gui)烷偶聯劑和硅(gui)(gui)(gui)樹脂等其他有機硅(gui)(gui)(gui)產(chan)品的(de)(de)(de)消費(fei)。