硅橡膠是指主鏈(lian)由硅(gui)(gui)和氧(yang)原子(zi)交替構(gou)成，硅(gui)(gui)原子(zi)上通(tong)常連有(you)(you)兩個有(you)(you)機基(ji)(ji)團的(de)(de)(de)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)。普通(tong)的(de)(de)(de)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)主要由含甲基(ji)(ji)和少量乙烯(xi)基(ji)(ji)的(de)(de)(de)硅(gui)(gui)氧(yang)鏈(lian)節組成。苯(ben)基(ji)(ji)的(de)(de)(de)引(yin)(yin)入可提高(gao)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)耐(nai)(nai)(nai)高(gao)、低(di)溫(wen)性(xing)(xing)(xing)能(neng)，三氟丙基(ji)(ji)及(ji)氰基(ji)(ji)的(de)(de)(de)引(yin)(yin)入則可提高(gao)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)耐(nai)(nai)(nai)溫(wen)及(ji)耐(nai)(nai)(nai)油性(xing)(xing)(xing)能(neng)。硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)耐(nai)(nai)(nai)低(di)溫(wen)性(xing)(xing)(xing)能(neng)良好(hao)，一般在(zai)(zai)-55℃下(xia)仍能(neng)工作(zuo)。引(yin)(yin)入苯(ben)基(ji)(ji)后，可達(da)-73℃。硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)耐(nai)(nai)(nai)熱性(xing)(xing)(xing)能(neng)也(ye)很突出，在(zai)(zai)180℃下(xia)可長期工作(zuo)，稍高(gao)于200℃也(ye)能(neng)承(cheng)受數周或更(geng)長時間仍有(you)(you)彈(dan)性(xing)(xing)(xing)，瞬時可耐(nai)(nai)(nai)300℃以上的(de)(de)(de)高(gao)溫(wen)。硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)透氣性(xing)(xing)(xing)好(hao)，氧(yang)氣透過率在(zai)(zai)合(he)(he)成聚合(he)(he)物中是較高(gao)的(de)(de)(de)。此外，硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)還具有(you)(you)生(sheng)理惰性(xing)(xing)(xing)、不會導致凝血的(de)(de)(de)突出特性(xing)(xing)(xing)，因此在(zai)(zai)醫用領域(yu)應用廣泛。

主要品種

硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)分(fen)類的(de)方(fang)法很(hen)多(duo)，通(tong)常按固化前的(de)形態分(fen)為固體硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)和液體硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)；按硫(liu)(liu)化溫(wen)(wen)度分(fen)為室溫(wen)(wen)硫(liu)(liu)化硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)，高溫(wen)(wen)硫(liu)(liu)化硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)；按所用(yong)(yong)單體的(de)不同(tong)，可分(fen)為甲基(ji)乙烯基(ji)硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)，甲基(ji)苯(ben)基(ji)乙烯基(ji)硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)、氟硅(gui)(gui)(gui)(gui)，腈硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)等(deng)；按性能和用(yong)(yong)途的(de)不同(tong)又可分(fen)為通(tong)用(yong)(yong)型、超耐(nai)低溫(wen)(wen)型、超耐(nai)高溫(wen)(wen)型、高強(qiang)力(li)型、耐(nai)油型、醫用(yong)(yong)型等(deng)等(deng)。

發展史

硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)早期是由美國(guo)以三(san)氯化(hua)(hua)鐵為(wei)催化(hua)(hua)劑合(he)(he)成的(de)(de)。1945年，硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)產品問世。1948年，采(cai)用(yong)(yong)高(gao)比表(biao)面積的(de)(de)氣相法(fa)白炭黑(hei)補強(qiang)的(de)(de)硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)研(yan)(yan)制成功，使(shi)硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)性能躍升到實用(yong)(yong)階段，奠(dian)定(ding)了現代硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)生產技(ji)術的(de)(de)基礎。從二甲(jia)基二氯硅(gui)烷合(he)(he)成開(kai)始生產硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)國(guo)家(jia)有(you)美國(guo)。俄(e)羅(luo)斯、德國(guo)、日本、韓國(guo)和中(zhong)(zhong)國(guo)等。中(zhong)(zhong)國(guo)硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)工業化(hua)(hua)研(yan)(yan)究(jiu)始于1957年，多家(jia)研(yan)(yan)究(jiu)所和企業陸續(xu)開(kai)發(fa)出各種硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)。到2003年底，中(zhong)(zhong)國(guo)硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)生產能力為(wei)135千噸(dun)(dun)，其(qi)中(zhong)(zhong)高(gao)溫膠(jiao)(jiao)100千噸(dun)(dun)。

高溫硫化硅橡膠

高(gao)溫(wen)硫化(hua)硅橡(xiang)(xiang)膠(jiao)是(shi)指聚(ju)硅氧烷變成(cheng)(cheng)彈(dan)性(xing)體(ti)的過(guo)程是(shi)經過(guo)高(gao)溫(wen)（110-170℃）硫化(hua)成(cheng)(cheng)型(xing)的。它主要(yao)以高(gao)分子量的聚(ju)甲基(ji)乙烯基(ji)硅氧烷為生膠(jiao)，混入(ru)補強(qiang)填料、硫化(hua)劑(ji)等(deng)，在加(jia)熱加(jia)壓(ya)下硫化(hua)成(cheng)(cheng)彈(dan)性(xing)體(ti)。硅橡(xiang)(xiang)膠(jiao)的補強(qiang)主要(yao)是(shi)各種(zhong)類型(xing)的白(bai)炭(tan)黑(hei)，可使硫化(hua)膠(jiao)的強(qiang)度(du)增加(jia)數十倍。有時為了降低(di)成(cheng)(cheng)本或改善膠(jiao)料性(xing)能(neng)(neng)及(ji)賦予硫化(hua)膠(jiao)各種(zhong)特殊的性(xing)能(neng)(neng)，也加(jia)入(ru)相(xiang)應(ying)的各種(zhong)添加(jia)劑(ji)。硫化(hua)劑(ji)是(shi)各種(zhong)有機過(guo)氧化(hua)物(wu)或加(jia)成(cheng)(cheng)反應(ying)催化(hua)劑(ji)。

加工成型方法如(ru)圖所示。一次硫化(hua)(hua)的(de)目的(de)是進(jin)行(xing)高分子鏈的(de)交(jiao)聯反應；二(er)次硫化(hua)(hua)的(de)目的(de)是進(jin)行(xing)補充交(jiao)聯、驅除(chu)硫化(hua)(hua)劑分解產物(wu)和其他揮(hui)發性化(hua)(hua)合物(wu)以穩定硫化(hua)(hua)膠的(de)各項性能。常用的(de)設備有開(kai)放式(shi)煉膠機、捏合機及真空密煉機。

主要性能

（1）高(gao)(gao)溫(wen)性(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠顯著(zhu)的(de)(de)(de)特(te)征(zheng)是高(gao)(gao)溫(wen)穩(wen)定(ding)性(xing)(xing)，雖然(ran)常溫(wen)下硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠的(de)(de)(de)強(qiang)度僅(jin)是天然(ran)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠或某(mou)些合成橡(xiang)(xiang)(xiang)膠的(de)(de)(de)一半，但在(zai)200℃以(yi)上的(de)(de)(de)高(gao)(gao)溫(wen)環(huan)境(jing)下，硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠仍能(neng)(neng)(neng)保持一定(ding)的(de)(de)(de)柔(rou)韌性(xing)(xing)、回(hui)彈性(xing)(xing)和表面硬度，且力學(xue)性(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)無明顯變(bian)化(hua)。（2）低溫(wen)性(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠的(de)(de)(de)玻璃化(hua)溫(wen)度一般(ban)為-70~-50℃，特(te)殊配方可達-100℃，表明其低溫(wen)性(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)優(you)異(yi)。這對航(hang)空、宇航(hang)工業的(de)(de)(de)意義重大。（3）耐(nai)(nai)候性(xing)(xing)硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠中(zhong)Si-O-Si鍵對氧、臭氧及紫外線等(deng)十分穩(wen)定(ding)，在(zai)不(bu)加任何添(tian)加劑的(de)(de)(de)情況下，就具有優(you)良的(de)(de)(de)耐(nai)(nai)候性(xing)(xing)。（4）電氣(qi)性(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠具有優(you)異(yi)的(de)(de)(de)絕緣性(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)，耐(nai)(nai)電暈性(xing)(xing)和耐(nai)(nai)電弧性(xing)(xing)也(ye)非常好。（5）物理機械性(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠常溫(wen)下的(de)(de)(de)物理機械性(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)比通(tong)用橡(xiang)(xiang)(xiang)膠差，但在(zai)150℃的(de)(de)(de)高(gao)(gao)溫(wen)和-50℃的(de)(de)(de)低溫(wen)下，其物理機械性(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)優(you)于通(tong)用橡(xiang)(xiang)(xiang)膠。（6）耐(nai)(nai)油及化(hua)學(xue)試劑性(xing)(xing)。普通(tong)硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠具有中(zhong)等(deng)的(de)(de)(de)耐(nai)(nai)油、耐(nai)(nai)溶劑性(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。（7）氣(qi)體透過(guo)性(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。室溫(wen)下硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠對空氣(qi)、氮(dan)、氧、二(er)氧化(hua)碳等(deng)氣(qi)體的(de)(de)(de)透氣(qi)性(xing)(xing)比天然(ran)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠高(gao)(gao)出30-50倍。（8）生(sheng)理惰性(xing)(xing)。硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠無毒(du)，無味，無嗅，與人體組(zu)織(zhi)不(bu)粘連，具有抗凝血作(zuo)用，對肌體組(zu)織(zhi)的(de)(de)(de)反應(ying)性(xing)(xing)非常少。特(te)別適合作(zuo)為醫用材料(liao)。

硅橡膠的用量

據(ju)中國汽車(che)(che)工(gong)業(ye)協會統計，2012年(nian)，汽車(che)(che)產銷分別達到(dao)1927.18萬輛和1930.64萬輛，同比分別增(zeng)長(chang)4.63%和4.33%，汽車(che)(che)工(gong)業(ye)硅橡膠(jiao)的(de)(de)(de)(de)用(yong)(yong)量(liang)約(yue)達2.0萬t。根(gen)據(ju)觀研(yan)天下的(de)(de)(de)(de)新研(yan)究，增(zeng)加(jia)有機硅材(cai)料(liao)在汽車(che)(che)零(ling)部(bu)件方(fang)面的(de)(de)(de)(de)用(yong)(yong)量(liang)，可以大(da)幅(fu)度提高汽車(che)(che)的(de)(de)(de)(de)安全性(xing)能(neng)，因此(ci)，汽車(che)(che)產量(liang)和單車(che)(che)用(yong)(yong)量(liang)水平的(de)(de)(de)(de)提高都(dou)將推動(dong)汽車(che)(che)工(gong)業(ye)對硅橡膠(jiao)需求的(de)(de)(de)(de)增(zeng)加(jia)。國家鼓勵自(zi)主(zhu)品(pin)牌(pai)的(de)(de)(de)(de)汽車(che)(che)發展，關鍵汽車(che)(che)零(ling)部(bu)件實現自(zi)主(zhu)化，《2012年(nian)度黨政機關公務用(yong)(yong)車(che)(che)選用(yong)(yong)車(che)(che)型目錄（征求意見稿）》為自(zi)主(zhu)品(pin)牌(pai)擴大(da)在政府(fu)采購(gou)的(de)(de)(de)(de)市場(chang)份額，為改變目前國內政府(fu)采購(gou)以合資品(pin)牌(pai)產品(pin)為主(zhu)的(de)(de)(de)(de)局(ju)面提供了保障(zhang)。促(cu)進自(zi)主(zhu)品(pin)牌(pai)發展，國產汽車(che)(che)業(ye)的(de)(de)(de)(de)繁榮將為汽車(che)(che)膠(jiao)的(de)(de)(de)(de)應用(yong)(yong)提供有力保障(zhang)。預測未(wei)來(lai)3年(nian)，我(wo)國室(shi)溫(wen)硫(liu)化硅橡膠(jiao)在汽車(che)(che)行(xing)業(ye)將以年(nian)均20%增(zeng)長(chang)。

此外，硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠是重要(yao)的(de)非(fei)石(shi)(shi)油基合成(cheng)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠，約(yue)占非(fei)石(shi)(shi)油基合成(cheng)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠消費量的(de)98%。但因為(wei)石(shi)(shi)油價格的(de)大幅(fu)上漲(zhang)，同時(shi)我國在(zai)硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠的(de)關鍵原(yuan)(yuan)料有(you)(you)(you)機(ji)硅(gui)單體的(de)生(sheng)產(chan)技術方(fang)面(mian)取得突破，有(you)(you)(you)機(ji)硅(gui)單體的(de)生(sheng)產(chan)技術在(zai)2005年前被幾家(jia)跨(kua)國公司壟斷，但目前我國已發展成(cheng)為(wei)全球有(you)(you)(you)機(ji)硅(gui)單體第1大國，這(zhe)2個方(fang)面(mian)原(yuan)(yuan)因使(shi)硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠的(de)價格從2011年起(qi)開(kai)始低于石(shi)(shi)油基合成(cheng)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠，僅(jin)約(yue)為(wei)大宗石(shi)(shi)油基橡(xiang)(xiang)(xiang)膠的(de)80%～90%，成(cheng)為(wei)廉價的(de)合成(cheng)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠，并開(kai)始大規模替代(dai)石(shi)(shi)油基合成(cheng)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠。這(zhe)將極(ji)大拓展有(you)(you)(you)機(ji)硅(gui)產(chan)業的(de)市場(chang)空間，同時(shi)將帶動硅(gui)油、硅(gui)烷偶聯劑(ji)和(he)硅(gui)樹(shu)脂等其他有(you)(you)(you)機(ji)硅(gui)產(chan)品的(de)消費。