硅橡膠是(shi)(shi)指主鏈由(you)硅(gui)(gui)和氧原子交(jiao)替構成，硅(gui)(gui)原子上通(tong)常連有兩個有機(ji)基(ji)團的(de)(de)(de)橡(xiang)膠(jiao)。普通(tong)的(de)(de)(de)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)主要(yao)由(you)含甲(jia)基(ji)和少量乙烯基(ji)的(de)(de)(de)硅(gui)(gui)氧鏈節組成。苯(ben)基(ji)的(de)(de)(de)引入可(ke)提(ti)高硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)耐(nai)(nai)高、低(di)(di)溫性(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)，三氟丙基(ji)及(ji)氰(qing)基(ji)的(de)(de)(de)引入則可(ke)提(ti)高硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)耐(nai)(nai)溫及(ji)耐(nai)(nai)油性(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)。硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)耐(nai)(nai)低(di)(di)溫性(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)良(liang)好，一般(ban)在(zai)-55℃下(xia)仍能(neng)(neng)(neng)(neng)工作。引入苯(ben)基(ji)后，可(ke)達-73℃。硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)耐(nai)(nai)熱性(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)也(ye)很突出，在(zai)180℃下(xia)可(ke)長期工作，稍高于200℃也(ye)能(neng)(neng)(neng)(neng)承受數周或更長時間仍有彈(dan)性(xing)，瞬(shun)時可(ke)耐(nai)(nai)300℃以上的(de)(de)(de)高溫。硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)透(tou)氣(qi)性(xing)好，氧氣(qi)透(tou)過率在(zai)合成聚合物中(zhong)是(shi)(shi)較高的(de)(de)(de)。此外，硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)還具有生理惰性(xing)、不會導致凝血的(de)(de)(de)突出特(te)性(xing)，因(yin)此在(zai)醫用領域(yu)應(ying)用廣泛。

主要品種

硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)分(fen)類的(de)方法很多，通(tong)常按(an)固(gu)化(hua)前的(de)形態分(fen)為(wei)固(gu)體(ti)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)和液體(ti)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)；按(an)硫化(hua)溫(wen)度(du)分(fen)為(wei)室溫(wen)硫化(hua)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)，高(gao)(gao)溫(wen)硫化(hua)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)；按(an)所用(yong)單體(ti)的(de)不同(tong)，可(ke)分(fen)為(wei)甲基乙烯(xi)基硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)，甲基苯(ben)基乙烯(xi)基硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)、氟硅(gui)(gui)，腈硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)等(deng)；按(an)性能和用(yong)途的(de)不同(tong)又可(ke)分(fen)為(wei)通(tong)用(yong)型、超耐低(di)溫(wen)型、超耐高(gao)(gao)溫(wen)型、高(gao)(gao)強力(li)型、耐油型、醫用(yong)型等(deng)等(deng)。

發展史

硅橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)早期是由美(mei)國(guo)(guo)(guo)以三(san)氯化鐵為催化劑合(he)成的(de)。1945年(nian)，硅橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)產品問世。1948年(nian)，采(cai)用高比表面(mian)積(ji)的(de)氣相法白(bai)炭黑補強(qiang)的(de)硅橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)研(yan)(yan)制成功，使硅橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)性(xing)能躍(yue)升到(dao)實(shi)用階(jie)段，奠定了現(xian)代硅橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)生(sheng)產技術的(de)基(ji)礎。從(cong)二甲基(ji)二氯硅烷合(he)成開(kai)始生(sheng)產硅橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)國(guo)(guo)(guo)家(jia)有美(mei)國(guo)(guo)(guo)。俄(e)羅(luo)斯、德(de)國(guo)(guo)(guo)、日本、韓(han)國(guo)(guo)(guo)和(he)(he)中(zhong)國(guo)(guo)(guo)等。中(zhong)國(guo)(guo)(guo)硅橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)工業(ye)化研(yan)(yan)究始于1957年(nian)，多家(jia)研(yan)(yan)究所(suo)和(he)(he)企業(ye)陸續開(kai)發出各種硅橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)。到(dao)2003年(nian)底，中(zhong)國(guo)(guo)(guo)硅橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)生(sheng)產能力為135千噸，其(qi)中(zhong)高溫(wen)膠(jiao)100千噸。

高溫硫化硅橡膠

高溫硫(liu)(liu)化(hua)硅橡膠是(shi)指聚硅氧烷變成(cheng)彈(dan)性(xing)體(ti)的(de)(de)(de)(de)過程是(shi)經過高溫（110-170℃）硫(liu)(liu)化(hua)成(cheng)型的(de)(de)(de)(de)。它主要以(yi)高分子(zi)量的(de)(de)(de)(de)聚甲基乙烯基硅氧烷為生膠，混入補強(qiang)(qiang)填料、硫(liu)(liu)化(hua)劑等，在加(jia)熱加(jia)壓下硫(liu)(liu)化(hua)成(cheng)彈(dan)性(xing)體(ti)。硅橡膠的(de)(de)(de)(de)補強(qiang)(qiang)主要是(shi)各(ge)種(zhong)類(lei)型的(de)(de)(de)(de)白炭黑，可使硫(liu)(liu)化(hua)膠的(de)(de)(de)(de)強(qiang)(qiang)度(du)增加(jia)數十倍。有(you)(you)時為了降(jiang)低成(cheng)本(ben)或改善(shan)膠料性(xing)能(neng)及賦予硫(liu)(liu)化(hua)膠各(ge)種(zhong)特(te)殊的(de)(de)(de)(de)性(xing)能(neng)，也(ye)加(jia)入相應(ying)的(de)(de)(de)(de)各(ge)種(zhong)添(tian)加(jia)劑。硫(liu)(liu)化(hua)劑是(shi)各(ge)種(zhong)有(you)(you)機過氧化(hua)物或加(jia)成(cheng)反應(ying)催化(hua)劑。

加工成(cheng)型方法(fa)如圖所示。一次硫化的(de)目的(de)是進行高分子鏈的(de)交聯(lian)反應；二(er)次硫化的(de)目的(de)是進行補(bu)充交聯(lian)、驅除硫化劑分解產物和其他揮發性化合(he)物以穩定硫化膠(jiao)的(de)各(ge)項性能。常用的(de)設(she)備有(you)開放式煉膠(jiao)機、捏合(he)機及真(zhen)空密煉機。

主要性能

（1）高溫(wen)性(xing)能(neng)。硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)顯著的(de)(de)(de)(de)(de)(de)特征(zheng)是(shi)高溫(wen)穩定(ding)性(xing)，雖然常(chang)溫(wen)下(xia)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)強度(du)僅是(shi)天然橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)或(huo)某些合成橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)一(yi)半，但在(zai)200℃以上的(de)(de)(de)(de)(de)(de)高溫(wen)環境下(xia)，硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)仍能(neng)保持(chi)一(yi)定(ding)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)柔韌(ren)性(xing)、回彈(dan)性(xing)和表面硬度(du)，且(qie)力學性(xing)能(neng)無(wu)明顯變化(hua)(hua)。（2）低溫(wen)性(xing)能(neng)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)玻璃化(hua)(hua)溫(wen)度(du)一(yi)般為-70~-50℃，特殊配(pei)方可達-100℃，表明其低溫(wen)性(xing)能(neng)優(you)異。這對(dui)(dui)航空(kong)、宇航工業的(de)(de)(de)(de)(de)(de)意(yi)義重(zhong)大。（3）耐(nai)(nai)候性(xing)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)中Si-O-Si鍵對(dui)(dui)氧(yang)(yang)(yang)、臭氧(yang)(yang)(yang)及紫外線等(deng)十(shi)分穩定(ding)，在(zai)不加(jia)任何添加(jia)劑(ji)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)情況下(xia)，就具(ju)有(you)優(you)良的(de)(de)(de)(de)(de)(de)耐(nai)(nai)候性(xing)。（4）電氣(qi)(qi)(qi)性(xing)能(neng)。硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)具(ju)有(you)優(you)異的(de)(de)(de)(de)(de)(de)絕緣性(xing)能(neng)，耐(nai)(nai)電暈性(xing)和耐(nai)(nai)電弧性(xing)也非常(chang)好(hao)。（5）物理(li)機械(xie)性(xing)能(neng)。硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)常(chang)溫(wen)下(xia)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)物理(li)機械(xie)性(xing)能(neng)比通(tong)(tong)用橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)差(cha)，但在(zai)150℃的(de)(de)(de)(de)(de)(de)高溫(wen)和-50℃的(de)(de)(de)(de)(de)(de)低溫(wen)下(xia)，其物理(li)機械(xie)性(xing)能(neng)優(you)于通(tong)(tong)用橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)。（6）耐(nai)(nai)油及化(hua)(hua)學試劑(ji)性(xing)。普通(tong)(tong)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)具(ju)有(you)中等(deng)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)耐(nai)(nai)油、耐(nai)(nai)溶劑(ji)性(xing)能(neng)。（7）氣(qi)(qi)(qi)體透過(guo)性(xing)能(neng)。室溫(wen)下(xia)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)對(dui)(dui)空(kong)氣(qi)(qi)(qi)、氮、氧(yang)(yang)(yang)、二氧(yang)(yang)(yang)化(hua)(hua)碳等(deng)氣(qi)(qi)(qi)體的(de)(de)(de)(de)(de)(de)透氣(qi)(qi)(qi)性(xing)比天然橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)高出30-50倍。（8）生理(li)惰性(xing)。硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)無(wu)毒，無(wu)味，無(wu)嗅，與人(ren)體組織(zhi)不粘連(lian)，具(ju)有(you)抗凝血作用，對(dui)(dui)肌體組織(zhi)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)反應性(xing)非常(chang)少(shao)。特別適合作為醫用材料。

硅橡膠的用量

據中國(guo)(guo)(guo)汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)工業(ye)(ye)(ye)協會(hui)統計，2012年，汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)產(chan)銷分(fen)(fen)別達(da)(da)到1927.18萬輛和(he)1930.64萬輛，同(tong)比分(fen)(fen)別增長4.63%和(he)4.33%，汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)工業(ye)(ye)(ye)硅橡(xiang)膠的(de)用(yong)量約(yue)達(da)(da)2.0萬t。根據觀研天下的(de)新研究，增加(jia)(jia)有(you)機(ji)(ji)硅材(cai)料在(zai)(zai)汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)零(ling)部件(jian)方面(mian)(mian)的(de)用(yong)量，可以大(da)(da)幅度提高(gao)(gao)汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)的(de)安全性(xing)能，因此，汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)產(chan)量和(he)單車(che)(che)(che)(che)用(yong)量水平(ping)的(de)提高(gao)(gao)都將推動汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)工業(ye)(ye)(ye)對硅橡(xiang)膠需求的(de)增加(jia)(jia)。國(guo)(guo)(guo)家(jia)鼓勵(li)自(zi)主品(pin)牌(pai)的(de)汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)發展(zhan)，關鍵汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)零(ling)部件(jian)實現自(zi)主化，《2012年度黨政機(ji)(ji)關公務用(yong)車(che)(che)(che)(che)選(xuan)用(yong)車(che)(che)(che)(che)型目(mu)錄（征求意(yi)見稿）》為自(zi)主品(pin)牌(pai)擴(kuo)大(da)(da)在(zai)(zai)政府采購的(de)市場份(fen)額(e)，為改變(bian)目(mu)前國(guo)(guo)(guo)內政府采購以合資品(pin)牌(pai)產(chan)品(pin)為主的(de)局面(mian)(mian)提供了保障。促進自(zi)主品(pin)牌(pai)發展(zhan)，國(guo)(guo)(guo)產(chan)汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)業(ye)(ye)(ye)的(de)繁(fan)榮將為汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)膠的(de)應用(yong)提供有(you)力保障。預測未(wei)來3年，我國(guo)(guo)(guo)室(shi)溫硫化硅橡(xiang)膠在(zai)(zai)汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)行業(ye)(ye)(ye)將以年均20%增長。

此外，硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)是重要的(de)(de)非石(shi)油(you)(you)基(ji)(ji)合(he)(he)成(cheng)(cheng)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)，約占(zhan)非石(shi)油(you)(you)基(ji)(ji)合(he)(he)成(cheng)(cheng)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)消費量(liang)的(de)(de)98%。但因(yin)(yin)為石(shi)油(you)(you)價格的(de)(de)大(da)(da)幅上漲，同時我國(guo)在(zai)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)關鍵原(yuan)料有機硅(gui)(gui)(gui)單體(ti)(ti)的(de)(de)生產技術方面取得突破，有機硅(gui)(gui)(gui)單體(ti)(ti)的(de)(de)生產技術在(zai)2005年(nian)前被幾家跨國(guo)公司壟斷，但目前我國(guo)已發展(zhan)成(cheng)(cheng)為全(quan)球有機硅(gui)(gui)(gui)單體(ti)(ti)第1大(da)(da)國(guo)，這(zhe)2個方面原(yuan)因(yin)(yin)使硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)價格從2011年(nian)起開(kai)(kai)始(shi)低于石(shi)油(you)(you)基(ji)(ji)合(he)(he)成(cheng)(cheng)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)，僅約為大(da)(da)宗(zong)石(shi)油(you)(you)基(ji)(ji)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)80%～90%，成(cheng)(cheng)為廉價的(de)(de)合(he)(he)成(cheng)(cheng)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)，并開(kai)(kai)始(shi)大(da)(da)規模替(ti)代石(shi)油(you)(you)基(ji)(ji)合(he)(he)成(cheng)(cheng)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)。這(zhe)將極(ji)大(da)(da)拓展(zhan)有機硅(gui)(gui)(gui)產業的(de)(de)市(shi)場空(kong)間(jian)，同時將帶動(dong)硅(gui)(gui)(gui)油(you)(you)、硅(gui)(gui)(gui)烷偶聯劑和硅(gui)(gui)(gui)樹(shu)脂等(deng)其他有機硅(gui)(gui)(gui)產品的(de)(de)消費。