硅橡膠是指(zhi)主鏈(lian)由硅(gui)(gui)(gui)和(he)氧(yang)原(yuan)子交(jiao)替構成(cheng)(cheng)，硅(gui)(gui)(gui)原(yuan)子上(shang)通常連有兩個有機基(ji)(ji)團(tuan)的(de)(de)橡膠(jiao)(jiao)。普通的(de)(de)硅(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)主要由含(han)甲基(ji)(ji)和(he)少量乙烯(xi)基(ji)(ji)的(de)(de)硅(gui)(gui)(gui)氧(yang)鏈(lian)節組成(cheng)(cheng)。苯基(ji)(ji)的(de)(de)引(yin)入(ru)可(ke)(ke)(ke)提(ti)高(gao)(gao)硅(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)的(de)(de)耐(nai)高(gao)(gao)、低(di)溫(wen)性(xing)能，三(san)氟丙基(ji)(ji)及氰基(ji)(ji)的(de)(de)引(yin)入(ru)則可(ke)(ke)(ke)提(ti)高(gao)(gao)硅(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)的(de)(de)耐(nai)溫(wen)及耐(nai)油(you)性(xing)能。硅(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)耐(nai)低(di)溫(wen)性(xing)能良好，一般在-55℃下仍能工作(zuo)(zuo)。引(yin)入(ru)苯基(ji)(ji)后，可(ke)(ke)(ke)達(da)-73℃。硅(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)的(de)(de)耐(nai)熱性(xing)能也很突出，在180℃下可(ke)(ke)(ke)長期工作(zuo)(zuo)，稍高(gao)(gao)于200℃也能承受數周或更長時間仍有彈性(xing)，瞬時可(ke)(ke)(ke)耐(nai)300℃以上(shang)的(de)(de)高(gao)(gao)溫(wen)。硅(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)的(de)(de)透氣性(xing)好，氧(yang)氣透過率在合(he)成(cheng)(cheng)聚合(he)物中是較高(gao)(gao)的(de)(de)。此外，硅(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)還(huan)具有生理惰(duo)性(xing)、不會(hui)導(dao)致凝血的(de)(de)突出特(te)性(xing)，因此在醫用(yong)領域應(ying)用(yong)廣泛。

主要品種

硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)分類的方法很(hen)多(duo)，通常按固化(hua)前的形態分為(wei)固體(ti)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)和液體(ti)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)；按硫化(hua)溫(wen)度分為(wei)室(shi)溫(wen)硫化(hua)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)，高(gao)(gao)溫(wen)硫化(hua)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)；按所用(yong)(yong)單體(ti)的不同(tong)，可分為(wei)甲(jia)基(ji)(ji)乙(yi)(yi)烯(xi)基(ji)(ji)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)，甲(jia)基(ji)(ji)苯基(ji)(ji)乙(yi)(yi)烯(xi)基(ji)(ji)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)、氟硅(gui)(gui)，腈硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)等(deng)；按性能和用(yong)(yong)途的不同(tong)又可分為(wei)通用(yong)(yong)型、超耐低(di)溫(wen)型、超耐高(gao)(gao)溫(wen)型、高(gao)(gao)強力型、耐油型、醫(yi)用(yong)(yong)型等(deng)等(deng)。

發展史

硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)早(zao)期是由美國(guo)(guo)(guo)以三氯(lv)化鐵為催化劑合成(cheng)的(de)(de)(de)(de)。1945年(nian)(nian)，硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)產品問(wen)世。1948年(nian)(nian)，采用高(gao)比表面積(ji)的(de)(de)(de)(de)氣相法白炭黑補強的(de)(de)(de)(de)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)研制成(cheng)功，使硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)性(xing)能(neng)躍升到實用階段，奠定了現代(dai)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)生產技術的(de)(de)(de)(de)基(ji)礎(chu)。從(cong)二(er)甲(jia)基(ji)二(er)氯(lv)硅(gui)烷(wan)合成(cheng)開始生產硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)國(guo)(guo)(guo)家有美國(guo)(guo)(guo)。俄羅(luo)斯、德國(guo)(guo)(guo)、日本(ben)、韓國(guo)(guo)(guo)和中(zhong)(zhong)國(guo)(guo)(guo)等。中(zhong)(zhong)國(guo)(guo)(guo)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)工業化研究(jiu)始于1957年(nian)(nian)，多家研究(jiu)所(suo)和企業陸續(xu)開發出各種硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)。到2003年(nian)(nian)底，中(zhong)(zhong)國(guo)(guo)(guo)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)生產能(neng)力為135千噸，其(qi)中(zhong)(zhong)高(gao)溫膠(jiao)(jiao)100千噸。

高溫硫化硅橡膠

高溫硫(liu)(liu)化硅橡膠(jiao)是(shi)指聚(ju)硅氧烷(wan)變(bian)成彈(dan)性體的(de)(de)過程是(shi)經過高溫（110-170℃）硫(liu)(liu)化成型的(de)(de)。它主要以(yi)高分子量的(de)(de)聚(ju)甲基(ji)乙烯基(ji)硅氧烷(wan)為生(sheng)膠(jiao)，混入(ru)補強(qiang)填料(liao)、硫(liu)(liu)化劑等，在加熱加壓下(xia)硫(liu)(liu)化成彈(dan)性體。硅橡膠(jiao)的(de)(de)補強(qiang)主要是(shi)各(ge)(ge)種(zhong)(zhong)(zhong)類型的(de)(de)白炭黑，可使(shi)硫(liu)(liu)化膠(jiao)的(de)(de)強(qiang)度(du)增加數十倍。有時為了降低成本或(huo)改善膠(jiao)料(liao)性能(neng)及賦予(yu)硫(liu)(liu)化膠(jiao)各(ge)(ge)種(zhong)(zhong)(zhong)特殊的(de)(de)性能(neng)，也加入(ru)相應的(de)(de)各(ge)(ge)種(zhong)(zhong)(zhong)添加劑。硫(liu)(liu)化劑是(shi)各(ge)(ge)種(zhong)(zhong)(zhong)有機過氧化物或(huo)加成反應催化劑。

加工成型方(fang)法如圖(tu)所(suo)示。一次硫(liu)化(hua)的(de)(de)目的(de)(de)是進行高分(fen)子鏈的(de)(de)交(jiao)聯(lian)反應(ying)；二次硫(liu)化(hua)的(de)(de)目的(de)(de)是進行補充交(jiao)聯(lian)、驅除硫(liu)化(hua)劑分(fen)解產物和其他揮發性(xing)化(hua)合物以穩定硫(liu)化(hua)膠(jiao)的(de)(de)各(ge)項(xiang)性(xing)能(neng)。常用的(de)(de)設備(bei)有開放式煉(lian)膠(jiao)機(ji)(ji)、捏合機(ji)(ji)及真(zhen)空密煉(lian)機(ji)(ji)。

主要性能

（1）高溫(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)。硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)顯著的(de)(de)特(te)征(zheng)是高溫(wen)穩(wen)定(ding)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)，雖然常(chang)(chang)溫(wen)下(xia)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)強度(du)(du)僅(jin)是天然橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)或某些(xie)合成橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)一半，但在200℃以上的(de)(de)高溫(wen)環境下(xia)，硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)仍能(neng)保(bao)持一定(ding)的(de)(de)柔韌(ren)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)、回彈性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)和表面硬度(du)(du)，且(qie)力學(xue)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)無明顯變化(hua)(hua)。（2）低(di)(di)溫(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)玻璃化(hua)(hua)溫(wen)度(du)(du)一般(ban)為-70~-50℃，特(te)殊配方可達-100℃，表明其低(di)(di)溫(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)優(you)異。這對(dui)航(hang)空(kong)、宇航(hang)工業的(de)(de)意義(yi)重大。（3）耐(nai)(nai)(nai)候(hou)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)中(zhong)Si-O-Si鍵對(dui)氧、臭氧及紫外線(xian)等十(shi)分(fen)穩(wen)定(ding)，在不(bu)(bu)加(jia)任何添加(jia)劑的(de)(de)情況下(xia)，就具(ju)(ju)有優(you)良的(de)(de)耐(nai)(nai)(nai)候(hou)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)。（4）電(dian)氣(qi)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)。硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)具(ju)(ju)有優(you)異的(de)(de)絕緣性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)，耐(nai)(nai)(nai)電(dian)暈性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)和耐(nai)(nai)(nai)電(dian)弧性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)也非常(chang)(chang)好(hao)。（5）物理(li)機械性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)。硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)常(chang)(chang)溫(wen)下(xia)的(de)(de)物理(li)機械性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)比通(tong)用(yong)(yong)(yong)(yong)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)差(cha)，但在150℃的(de)(de)高溫(wen)和-50℃的(de)(de)低(di)(di)溫(wen)下(xia)，其物理(li)機械性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)優(you)于通(tong)用(yong)(yong)(yong)(yong)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)。（6）耐(nai)(nai)(nai)油及化(hua)(hua)學(xue)試劑性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)。普(pu)通(tong)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)具(ju)(ju)有中(zhong)等的(de)(de)耐(nai)(nai)(nai)油、耐(nai)(nai)(nai)溶劑性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)。（7）氣(qi)體(ti)透過性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)。室溫(wen)下(xia)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)對(dui)空(kong)氣(qi)、氮、氧、二氧化(hua)(hua)碳等氣(qi)體(ti)的(de)(de)透氣(qi)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)比天然橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)高出30-50倍。（8）生理(li)惰性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)。硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)無毒，無味，無嗅(xiu)，與人體(ti)組織不(bu)(bu)粘連(lian)，具(ju)(ju)有抗凝(ning)血作用(yong)(yong)(yong)(yong)，對(dui)肌體(ti)組織的(de)(de)反應性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)非常(chang)(chang)少(shao)。特(te)別適(shi)合作為醫用(yong)(yong)(yong)(yong)材(cai)料。

硅橡膠的用量

據中國(guo)汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)(che)工業(ye)(ye)協會統計，2012年，汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)(che)產(chan)銷分別(bie)達(da)到1927.18萬(wan)輛(liang)和1930.64萬(wan)輛(liang)，同比(bi)分別(bie)增(zeng)長4.63%和4.33%，汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)(che)工業(ye)(ye)硅(gui)橡(xiang)膠的(de)用(yong)量約達(da)2.0萬(wan)t。根據觀研天下的(de)新(xin)研究，增(zeng)加有機(ji)硅(gui)材料在(zai)汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)(che)零部件方(fang)面的(de)用(yong)量，可以大(da)幅度提高(gao)汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)(che)的(de)安(an)全性能，因此，汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)(che)產(chan)量和單(dan)車(che)(che)(che)(che)(che)用(yong)量水(shui)平的(de)提高(gao)都將(jiang)推動汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)(che)工業(ye)(ye)對硅(gui)橡(xiang)膠需求的(de)增(zeng)加。國(guo)家鼓勵自主品(pin)牌的(de)汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)(che)發(fa)展，關(guan)鍵汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)(che)零部件實現自主化(hua)(hua)，《2012年度黨政機(ji)關(guan)公(gong)務(wu)用(yong)車(che)(che)(che)(che)(che)選用(yong)車(che)(che)(che)(che)(che)型目(mu)錄（征求意見稿）》為自主品(pin)牌擴大(da)在(zai)政府采購(gou)的(de)市場(chang)份(fen)額，為改變目(mu)前國(guo)內(nei)政府采購(gou)以合資(zi)品(pin)牌產(chan)品(pin)為主的(de)局面提供(gong)了保障。促進自主品(pin)牌發(fa)展，國(guo)產(chan)汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)(che)業(ye)(ye)的(de)繁榮將(jiang)為汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)(che)膠的(de)應(ying)用(yong)提供(gong)有力保障。預(yu)測未來3年，我國(guo)室溫硫化(hua)(hua)硅(gui)橡(xiang)膠在(zai)汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)(che)行業(ye)(ye)將(jiang)以年均20%增(zeng)長。

此外，硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)是重要的(de)(de)非(fei)石(shi)油(you)基(ji)(ji)合(he)成(cheng)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)，約占非(fei)石(shi)油(you)基(ji)(ji)合(he)成(cheng)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)消費量的(de)(de)98%。但因為(wei)石(shi)油(you)價格的(de)(de)大幅上漲(zhang)，同時我(wo)國(guo)在硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)關鍵原(yuan)料有(you)機(ji)(ji)硅(gui)(gui)單體(ti)的(de)(de)生產技(ji)術方面(mian)取得突破(po)，有(you)機(ji)(ji)硅(gui)(gui)單體(ti)的(de)(de)生產技(ji)術在2005年前被幾家跨國(guo)公司壟斷，但目前我(wo)國(guo)已發展成(cheng)為(wei)全球有(you)機(ji)(ji)硅(gui)(gui)單體(ti)第1大國(guo)，這2個方面(mian)原(yuan)因使硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)價格從(cong)2011年起開始低(di)于石(shi)油(you)基(ji)(ji)合(he)成(cheng)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)，僅約為(wei)大宗石(shi)油(you)基(ji)(ji)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)80%～90%，成(cheng)為(wei)廉(lian)價的(de)(de)合(he)成(cheng)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)，并開始大規(gui)模替代石(shi)油(you)基(ji)(ji)合(he)成(cheng)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)。這將極大拓(tuo)展有(you)機(ji)(ji)硅(gui)(gui)產業的(de)(de)市場(chang)空間(jian)，同時將帶動硅(gui)(gui)油(you)、硅(gui)(gui)烷偶聯劑和硅(gui)(gui)樹脂等其他(ta)有(you)機(ji)(ji)硅(gui)(gui)產品的(de)(de)消費。