硅橡膠是指主鏈由硅(gui)和(he)氧(yang)原(yuan)子交替構(gou)成(cheng)，硅(gui)原(yuan)子上通(tong)常連有兩個有機基(ji)(ji)團的(de)(de)(de)橡(xiang)膠。普通(tong)的(de)(de)(de)硅(gui)橡(xiang)膠主要由含甲基(ji)(ji)和(he)少量乙(yi)烯基(ji)(ji)的(de)(de)(de)硅(gui)氧(yang)鏈節(jie)組成(cheng)。苯基(ji)(ji)的(de)(de)(de)引入可提(ti)高(gao)(gao)硅(gui)橡(xiang)膠的(de)(de)(de)耐(nai)高(gao)(gao)、低(di)溫性(xing)能，三氟丙基(ji)(ji)及氰基(ji)(ji)的(de)(de)(de)引入則可提(ti)高(gao)(gao)硅(gui)橡(xiang)膠的(de)(de)(de)耐(nai)溫及耐(nai)油性(xing)能。硅(gui)橡(xiang)膠耐(nai)低(di)溫性(xing)能良好，一般在(zai)-55℃下仍能工作。引入苯基(ji)(ji)后，可達-73℃。硅(gui)橡(xiang)膠的(de)(de)(de)耐(nai)熱性(xing)能也很突出(chu)，在(zai)180℃下可長(chang)(chang)期工作，稍(shao)高(gao)(gao)于(yu)200℃也能承受(shou)數周或更長(chang)(chang)時間仍有彈(dan)性(xing)，瞬時可耐(nai)300℃以上的(de)(de)(de)高(gao)(gao)溫。硅(gui)橡(xiang)膠的(de)(de)(de)透氣性(xing)好，氧(yang)氣透過率在(zai)合(he)成(cheng)聚合(he)物中是較(jiao)高(gao)(gao)的(de)(de)(de)。此(ci)外，硅(gui)橡(xiang)膠還具有生理惰性(xing)、不(bu)會導致凝(ning)血的(de)(de)(de)突出(chu)特性(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)(jiao)分(fen)類的(de)(de)(de)方(fang)法很多，通常按固化前的(de)(de)(de)形態分(fen)為(wei)(wei)固體(ti)(ti)硅橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)和液體(ti)(ti)硅橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)；按硫化溫(wen)度(du)分(fen)為(wei)(wei)室溫(wen)硫化硅橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)，高(gao)溫(wen)硫化硅橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)；按所用單體(ti)(ti)的(de)(de)(de)不(bu)同，可(ke)分(fen)為(wei)(wei)甲(jia)基(ji)乙烯基(ji)硅橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)，甲(jia)基(ji)苯(ben)基(ji)乙烯基(ji)硅橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)、氟硅，腈硅橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)等(deng)；按性能(neng)和用途的(de)(de)(de)不(bu)同又可(ke)分(fen)為(wei)(wei)通用型(xing)(xing)、超耐低(di)溫(wen)型(xing)(xing)、超耐高(gao)溫(wen)型(xing)(xing)、高(gao)強力型(xing)(xing)、耐油型(xing)(xing)、醫用型(xing)(xing)等(deng)等(deng)。

發展史

硅橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)早期是(shi)由(you)美(mei)國以三(san)氯(lv)化(hua)(hua)鐵為(wei)催化(hua)(hua)劑合成(cheng)(cheng)的(de)(de)(de)。1945年(nian)，硅橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)產(chan)品問世(shi)。1948年(nian)，采用高(gao)比表面積(ji)的(de)(de)(de)氣(qi)相(xiang)法白炭黑補強的(de)(de)(de)硅橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)研制成(cheng)(cheng)功，使硅橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)性能(neng)(neng)躍(yue)升到實用階段，奠定了現代硅橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)生產(chan)技術的(de)(de)(de)基礎。從(cong)二(er)甲基二(er)氯(lv)硅烷合成(cheng)(cheng)開始生產(chan)硅橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)國家有美(mei)國。俄(e)羅(luo)斯、德國、日本、韓國和(he)中(zhong)國等。中(zhong)國硅橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)工業化(hua)(hua)研究始于1957年(nian)，多家研究所和(he)企(qi)業陸續開發出各種(zhong)硅橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)。到2003年(nian)底，中(zhong)國硅橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)生產(chan)能(neng)(neng)力為(wei)135千噸，其中(zhong)高(gao)溫膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)100千噸。

高溫硫化硅橡膠

高(gao)溫(wen)硫(liu)化(hua)(hua)硅(gui)橡膠(jiao)是指聚硅(gui)氧烷(wan)變成(cheng)彈(dan)性體的(de)過(guo)(guo)程是經(jing)過(guo)(guo)高(gao)溫(wen)（110-170℃）硫(liu)化(hua)(hua)成(cheng)型的(de)。它主(zhu)要以高(gao)分子量的(de)聚甲基(ji)乙(yi)烯基(ji)硅(gui)氧烷(wan)為(wei)(wei)生膠(jiao)，混入補強(qiang)填(tian)料(liao)、硫(liu)化(hua)(hua)劑等，在加(jia)熱加(jia)壓下硫(liu)化(hua)(hua)成(cheng)彈(dan)性體。硅(gui)橡膠(jiao)的(de)補強(qiang)主(zhu)要是各(ge)種類(lei)型的(de)白炭黑，可(ke)使硫(liu)化(hua)(hua)膠(jiao)的(de)強(qiang)度增(zeng)加(jia)數十(shi)倍。有時為(wei)(wei)了(le)降低成(cheng)本或改善膠(jiao)料(liao)性能及(ji)賦予(yu)硫(liu)化(hua)(hua)膠(jiao)各(ge)種特殊的(de)性能，也加(jia)入相應的(de)各(ge)種添加(jia)劑。硫(liu)化(hua)(hua)劑是各(ge)種有機過(guo)(guo)氧化(hua)(hua)物或加(jia)成(cheng)反應催(cui)化(hua)(hua)劑。

加(jia)工(gong)成型(xing)方法如圖所示。一次硫化的(de)目的(de)是(shi)進行高(gao)分(fen)子鏈的(de)交聯反(fan)應；二次硫化的(de)目的(de)是(shi)進行補(bu)充交聯、驅除(chu)硫化劑分(fen)解產物和其他揮發性化合物以穩定硫化膠(jiao)的(de)各項性能。常用的(de)設(she)備有開(kai)放(fang)式煉膠(jiao)機、捏合機及真(zhen)空(kong)密煉機。

主要性能

（1）高(gao)(gao)溫(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)。硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)顯(xian)著的(de)(de)(de)(de)特征是(shi)高(gao)(gao)溫(wen)(wen)穩定性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)，雖然常(chang)(chang)溫(wen)(wen)下(xia)硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)強度僅是(shi)天然橡膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)或某(mou)些合(he)成橡膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)一(yi)(yi)半，但在200℃以(yi)上的(de)(de)(de)(de)高(gao)(gao)溫(wen)(wen)環境下(xia)，硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)仍能(neng)保持(chi)一(yi)(yi)定的(de)(de)(de)(de)柔韌(ren)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)、回彈性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)和表面硬度，且力學性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)無(wu)明顯(xian)變化。（2）低(di)溫(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)玻璃化溫(wen)(wen)度一(yi)(yi)般(ban)為(wei)-70~-50℃，特殊配方可達-100℃，表明其低(di)溫(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)優異。這對航空(kong)、宇(yu)航工(gong)業的(de)(de)(de)(de)意義重大。（3）耐(nai)候性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)中Si-O-Si鍵對氧(yang)、臭(chou)氧(yang)及紫(zi)外線等(deng)(deng)十分穩定，在不加(jia)(jia)任何(he)添(tian)加(jia)(jia)劑的(de)(de)(de)(de)情況下(xia)，就(jiu)具(ju)(ju)(ju)有優良的(de)(de)(de)(de)耐(nai)候性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)。（4）電(dian)(dian)氣(qi)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)。硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)具(ju)(ju)(ju)有優異的(de)(de)(de)(de)絕緣性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)，耐(nai)電(dian)(dian)暈(yun)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)和耐(nai)電(dian)(dian)弧性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)也非常(chang)(chang)好(hao)。（5）物(wu)理(li)機械(xie)(xie)(xie)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)。硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)常(chang)(chang)溫(wen)(wen)下(xia)的(de)(de)(de)(de)物(wu)理(li)機械(xie)(xie)(xie)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)比通用(yong)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)差，但在150℃的(de)(de)(de)(de)高(gao)(gao)溫(wen)(wen)和-50℃的(de)(de)(de)(de)低(di)溫(wen)(wen)下(xia)，其物(wu)理(li)機械(xie)(xie)(xie)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)優于通用(yong)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)。（6）耐(nai)油及化學試劑性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)。普通硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)具(ju)(ju)(ju)有中等(deng)(deng)的(de)(de)(de)(de)耐(nai)油、耐(nai)溶劑性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)。（7）氣(qi)體(ti)(ti)(ti)(ti)透(tou)過(guo)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)。室(shi)溫(wen)(wen)下(xia)硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)對空(kong)氣(qi)、氮、氧(yang)、二氧(yang)化碳等(deng)(deng)氣(qi)體(ti)(ti)(ti)(ti)的(de)(de)(de)(de)透(tou)氣(qi)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)比天然橡膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)高(gao)(gao)出30-50倍(bei)。（8）生理(li)惰性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)。硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)無(wu)毒，無(wu)味，無(wu)嗅，與人體(ti)(ti)(ti)(ti)組(zu)織不粘連，具(ju)(ju)(ju)有抗凝(ning)血作(zuo)用(yong)，對肌體(ti)(ti)(ti)(ti)組(zu)織的(de)(de)(de)(de)反應性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)非常(chang)(chang)少(shao)。特別適合(he)作(zuo)為(wei)醫用(yong)材料。

硅橡膠的用量

據中(zhong)國(guo)(guo)(guo)汽(qi)車(che)工(gong)業協會統(tong)計(ji)，2012年(nian)，汽(qi)車(che)產(chan)銷(xiao)分別(bie)達到1927.18萬輛(liang)和(he)(he)1930.64萬輛(liang)，同比分別(bie)增長4.63%和(he)(he)4.33%，汽(qi)車(che)工(gong)業硅橡(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)(de)用(yong)量約(yue)達2.0萬t。根據觀研天(tian)下(xia)的(de)(de)(de)(de)新研究，增加有機硅材料(liao)在(zai)汽(qi)車(che)零部(bu)件方(fang)面的(de)(de)(de)(de)用(yong)量，可以大幅(fu)度提高汽(qi)車(che)的(de)(de)(de)(de)安全性能，因(yin)此，汽(qi)車(che)產(chan)量和(he)(he)單車(che)用(yong)量水平的(de)(de)(de)(de)提高都將推動汽(qi)車(che)工(gong)業對硅橡(xiang)膠(jiao)需求(qiu)的(de)(de)(de)(de)增加。國(guo)(guo)(guo)家鼓勵自(zi)主(zhu)(zhu)品(pin)牌(pai)(pai)的(de)(de)(de)(de)汽(qi)車(che)發展，關鍵汽(qi)車(che)零部(bu)件實(shi)現(xian)自(zi)主(zhu)(zhu)化(hua)，《2012年(nian)度黨(dang)政(zheng)(zheng)機關公務用(yong)車(che)選用(yong)車(che)型(xing)目錄（征求(qiu)意見(jian)稿(gao)）》為自(zi)主(zhu)(zhu)品(pin)牌(pai)(pai)擴大在(zai)政(zheng)(zheng)府采購的(de)(de)(de)(de)市場份(fen)額，為改(gai)變目前國(guo)(guo)(guo)內政(zheng)(zheng)府采購以合資品(pin)牌(pai)(pai)產(chan)品(pin)為主(zhu)(zhu)的(de)(de)(de)(de)局(ju)面提供了(le)保(bao)障。促進自(zi)主(zhu)(zhu)品(pin)牌(pai)(pai)發展，國(guo)(guo)(guo)產(chan)汽(qi)車(che)業的(de)(de)(de)(de)繁榮將為汽(qi)車(che)膠(jiao)的(de)(de)(de)(de)應用(yong)提供有力保(bao)障。預(yu)測未來(lai)3年(nian)，我(wo)國(guo)(guo)(guo)室溫硫化(hua)硅橡(xiang)膠(jiao)在(zai)汽(qi)車(che)行(xing)業將以年(nian)均20%增長。

此(ci)外，硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)是(shi)重(zhong)要(yao)的非(fei)石(shi)(shi)油(you)基合(he)(he)成(cheng)(cheng)橡(xiang)膠(jiao)，約占非(fei)石(shi)(shi)油(you)基合(he)(he)成(cheng)(cheng)橡(xiang)膠(jiao)消費量的98%。但(dan)因(yin)為石(shi)(shi)油(you)價格的大(da)幅上漲，同(tong)時我國(guo)在(zai)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)的關(guan)鍵原料有(you)機硅(gui)(gui)(gui)單體(ti)的生產(chan)技術方(fang)面取得(de)突破，有(you)機硅(gui)(gui)(gui)單體(ti)的生產(chan)技術在(zai)2005年前(qian)被幾家跨(kua)國(guo)公司壟斷，但(dan)目前(qian)我國(guo)已發展(zhan)成(cheng)(cheng)為全球有(you)機硅(gui)(gui)(gui)單體(ti)第1大(da)國(guo)，這2個方(fang)面原因(yin)使硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)的價格從2011年起開始低于(yu)石(shi)(shi)油(you)基合(he)(he)成(cheng)(cheng)橡(xiang)膠(jiao)，僅約為大(da)宗(zong)石(shi)(shi)油(you)基橡(xiang)膠(jiao)的80%～90%，成(cheng)(cheng)為廉價的合(he)(he)成(cheng)(cheng)橡(xiang)膠(jiao)，并開始大(da)規模替代石(shi)(shi)油(you)基合(he)(he)成(cheng)(cheng)橡(xiang)膠(jiao)。這將(jiang)極(ji)大(da)拓展(zhan)有(you)機硅(gui)(gui)(gui)產(chan)業的市場空間，同(tong)時將(jiang)帶動硅(gui)(gui)(gui)油(you)、硅(gui)(gui)(gui)烷偶聯(lian)劑和硅(gui)(gui)(gui)樹(shu)脂等(deng)其他有(you)機硅(gui)(gui)(gui)產(chan)品的消費。