硅橡膠是指主鏈由(you)硅(gui)和氧原子交替構成，硅(gui)原子上通常連有(you)兩個有(you)機基(ji)(ji)(ji)團的(de)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)。普(pu)通的(de)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)主要由(you)含(han)甲基(ji)(ji)(ji)和少量(liang)乙烯基(ji)(ji)(ji)的(de)硅(gui)氧鏈節(jie)組(zu)成。苯基(ji)(ji)(ji)的(de)引(yin)入(ru)可提(ti)(ti)高硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)耐高、低溫性能(neng)(neng)，三氟丙基(ji)(ji)(ji)及氰基(ji)(ji)(ji)的(de)引(yin)入(ru)則(ze)可提(ti)(ti)高硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)耐溫及耐油性能(neng)(neng)。硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)耐低溫性能(neng)(neng)良好，一(yi)般在-55℃下(xia)仍(reng)能(neng)(neng)工作(zuo)(zuo)。引(yin)入(ru)苯基(ji)(ji)(ji)后，可達-73℃。硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)耐熱(re)性能(neng)(neng)也(ye)很(hen)突(tu)出，在180℃下(xia)可長期(qi)工作(zuo)(zuo)，稍(shao)高于200℃也(ye)能(neng)(neng)承(cheng)受數(shu)周或更長時間(jian)仍(reng)有(you)彈(dan)性，瞬時可耐300℃以上的(de)高溫。硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)透氣(qi)性好，氧氣(qi)透過率在合成聚合物中是較高的(de)。此外(wai)，硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)還(huan)具有(you)生(sheng)理惰性、不(bu)會導致凝血(xue)的(de)突(tu)出特性，因此在醫用領域應用廣泛。

主要品種

硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)分類(lei)的方法很多，通常(chang)按(an)固(gu)化前的形態分為(wei)固(gu)體(ti)(ti)硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)和液體(ti)(ti)硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)；按(an)硫化溫(wen)(wen)度分為(wei)室溫(wen)(wen)硫化硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)，高(gao)溫(wen)(wen)硫化硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)；按(an)所用單體(ti)(ti)的不同(tong)，可分為(wei)甲基乙烯基硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)，甲基苯基乙烯基硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)、氟硅(gui)(gui)(gui)(gui)，腈硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)等(deng)；按(an)性能(neng)和用途的不同(tong)又可分為(wei)通用型(xing)、超(chao)(chao)耐(nai)低溫(wen)(wen)型(xing)、超(chao)(chao)耐(nai)高(gao)溫(wen)(wen)型(xing)、高(gao)強力型(xing)、耐(nai)油型(xing)、醫用型(xing)等(deng)等(deng)。

發展史

硅橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)早期(qi)是由美國(guo)(guo)以(yi)三氯化(hua)鐵為(wei)催(cui)化(hua)劑合成(cheng)(cheng)的(de)。1945年(nian)(nian)，硅橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)產品(pin)問世。1948年(nian)(nian)，采(cai)用(yong)高(gao)比(bi)表(biao)面(mian)積(ji)的(de)氣相(xiang)法(fa)白炭黑補強的(de)硅橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)研制成(cheng)(cheng)功，使硅橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)性能躍升到實用(yong)階段(duan)，奠定了(le)現代硅橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)生(sheng)產技術的(de)基礎。從(cong)二甲(jia)基二氯硅烷合成(cheng)(cheng)開始(shi)(shi)生(sheng)產硅橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)國(guo)(guo)家有美國(guo)(guo)。俄羅斯、德國(guo)(guo)、日(ri)本(ben)、韓國(guo)(guo)和(he)中(zhong)國(guo)(guo)等。中(zhong)國(guo)(guo)硅橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)工業化(hua)研究(jiu)始(shi)(shi)于(yu)1957年(nian)(nian)，多(duo)家研究(jiu)所和(he)企業陸(lu)續開發出各種(zhong)硅橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)。到2003年(nian)(nian)底，中(zhong)國(guo)(guo)硅橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)生(sheng)產能力為(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)溫硫(liu)化(hua)(hua)(hua)硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)是(shi)(shi)指(zhi)聚(ju)硅(gui)氧烷變(bian)成彈性體的(de)(de)(de)過程(cheng)是(shi)(shi)經過高(gao)溫（110-170℃）硫(liu)化(hua)(hua)(hua)成型(xing)的(de)(de)(de)。它主要(yao)以高(gao)分子量的(de)(de)(de)聚(ju)甲基乙烯基硅(gui)氧烷為(wei)生膠(jiao)(jiao)，混(hun)入補強(qiang)填料、硫(liu)化(hua)(hua)(hua)劑(ji)等，在加熱加壓下硫(liu)化(hua)(hua)(hua)成彈性體。硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)補強(qiang)主要(yao)是(shi)(shi)各(ge)(ge)種類型(xing)的(de)(de)(de)白炭黑，可使硫(liu)化(hua)(hua)(hua)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)強(qiang)度增(zeng)加數十倍。有(you)時為(wei)了降低(di)成本或改善膠(jiao)(jiao)料性能(neng)及賦(fu)予硫(liu)化(hua)(hua)(hua)膠(jiao)(jiao)各(ge)(ge)種特殊的(de)(de)(de)性能(neng)，也加入相應的(de)(de)(de)各(ge)(ge)種添加劑(ji)。硫(liu)化(hua)(hua)(hua)劑(ji)是(shi)(shi)各(ge)(ge)種有(you)機(ji)過氧化(hua)(hua)(hua)物或加成反應催(cui)化(hua)(hua)(hua)劑(ji)。

加工成型方法如(ru)圖所示。一次(ci)硫(liu)化的(de)目的(de)是進行高分子鏈的(de)交聯反應；二(er)次(ci)硫(liu)化的(de)目的(de)是進行補(bu)充交聯、驅除硫(liu)化劑分解產物和(he)其他揮發性(xing)化合物以穩定硫(liu)化膠(jiao)的(de)各項性(xing)能(neng)。常(chang)用的(de)設備(bei)有(you)開(kai)放(fang)式煉(lian)膠(jiao)機(ji)、捏合機(ji)及真空密煉(lian)機(ji)。

主要性能

（1）高溫(wen)性(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)。硅橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)顯(xian)著的(de)特征是(shi)高溫(wen)穩定(ding)性(xing)(xing)，雖然常(chang)(chang)(chang)(chang)溫(wen)下(xia)(xia)(xia)硅橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)強度(du)僅(jin)是(shi)天(tian)然橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)或(huo)某些合成(cheng)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)一(yi)半，但(dan)(dan)在200℃以(yi)上的(de)高溫(wen)環境下(xia)(xia)(xia)，硅橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)仍能(neng)(neng)(neng)(neng)保持(chi)一(yi)定(ding)的(de)柔(rou)韌性(xing)(xing)、回(hui)彈性(xing)(xing)和(he)表面硬度(du)，且力(li)學(xue)性(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)無明(ming)顯(xian)變化(hua)。（2）低(di)溫(wen)性(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)硅橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)玻璃化(hua)溫(wen)度(du)一(yi)般為(wei)-70~-50℃，特殊配(pei)方可達-100℃，表明(ming)其低(di)溫(wen)性(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)優(you)(you)異。這對(dui)航空、宇航工業的(de)意義重大。（3）耐(nai)(nai)(nai)候(hou)性(xing)(xing)硅橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)中Si-O-Si鍵對(dui)氧、臭氧及(ji)紫外線(xian)等十分穩定(ding)，在不加任(ren)何添加劑(ji)的(de)情況下(xia)(xia)(xia)，就(jiu)具有(you)優(you)(you)良的(de)耐(nai)(nai)(nai)候(hou)性(xing)(xing)。（4）電(dian)氣(qi)性(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)。硅橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)具有(you)優(you)(you)異的(de)絕緣(yuan)性(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)，耐(nai)(nai)(nai)電(dian)暈(yun)性(xing)(xing)和(he)耐(nai)(nai)(nai)電(dian)弧(hu)性(xing)(xing)也非常(chang)(chang)(chang)(chang)好。（5）物(wu)理(li)機(ji)械(xie)(xie)性(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)。硅橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)常(chang)(chang)(chang)(chang)溫(wen)下(xia)(xia)(xia)的(de)物(wu)理(li)機(ji)械(xie)(xie)性(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)比通用(yong)(yong)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)差，但(dan)(dan)在150℃的(de)高溫(wen)和(he)-50℃的(de)低(di)溫(wen)下(xia)(xia)(xia)，其物(wu)理(li)機(ji)械(xie)(xie)性(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)優(you)(you)于(yu)通用(yong)(yong)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)。（6）耐(nai)(nai)(nai)油(you)及(ji)化(hua)學(xue)試劑(ji)性(xing)(xing)。普通硅橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)具有(you)中等的(de)耐(nai)(nai)(nai)油(you)、耐(nai)(nai)(nai)溶劑(ji)性(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)。（7）氣(qi)體(ti)透(tou)過性(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)。室溫(wen)下(xia)(xia)(xia)硅橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)對(dui)空氣(qi)、氮、氧、二氧化(hua)碳等氣(qi)體(ti)的(de)透(tou)氣(qi)性(xing)(xing)比天(tian)然橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)高出30-50倍。（8）生(sheng)理(li)惰性(xing)(xing)。硅橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)無毒，無味(wei)，無嗅，與(yu)人體(ti)組織(zhi)不粘連，具有(you)抗(kang)凝血作(zuo)用(yong)(yong)，對(dui)肌體(ti)組織(zhi)的(de)反(fan)應性(xing)(xing)非常(chang)(chang)(chang)(chang)少(shao)。特別適合作(zuo)為(wei)醫用(yong)(yong)材料。

硅橡膠的用量

據中國(guo)(guo)(guo)(guo)汽(qi)車(che)(che)(che)(che)工(gong)(gong)業(ye)協會統(tong)計，2012年，汽(qi)車(che)(che)(che)(che)產銷分別(bie)達到1927.18萬(wan)輛和1930.64萬(wan)輛，同比分別(bie)增(zeng)(zeng)長4.63%和4.33%，汽(qi)車(che)(che)(che)(che)工(gong)(gong)業(ye)硅(gui)橡膠的(de)(de)用(yong)(yong)量(liang)約達2.0萬(wan)t。根據觀研天下的(de)(de)新研究(jiu)，增(zeng)(zeng)加有機硅(gui)材料在汽(qi)車(che)(che)(che)(che)零(ling)部件(jian)方面的(de)(de)用(yong)(yong)量(liang)，可(ke)以(yi)(yi)大幅度(du)提高汽(qi)車(che)(che)(che)(che)的(de)(de)安全(quan)性能，因此，汽(qi)車(che)(che)(che)(che)產量(liang)和單車(che)(che)(che)(che)用(yong)(yong)量(liang)水平的(de)(de)提高都(dou)將推動(dong)汽(qi)車(che)(che)(che)(che)工(gong)(gong)業(ye)對硅(gui)橡膠需求(qiu)的(de)(de)增(zeng)(zeng)加。國(guo)(guo)(guo)(guo)家(jia)鼓勵自(zi)主品牌的(de)(de)汽(qi)車(che)(che)(che)(che)發展(zhan)，關鍵(jian)汽(qi)車(che)(che)(che)(che)零(ling)部件(jian)實(shi)現自(zi)主化，《2012年度(du)黨政機關公(gong)務用(yong)(yong)車(che)(che)(che)(che)選用(yong)(yong)車(che)(che)(che)(che)型目錄（征求(qiu)意(yi)見稿）》為自(zi)主品牌擴大在政府采(cai)購(gou)(gou)的(de)(de)市場份(fen)額，為改變目前國(guo)(guo)(guo)(guo)內政府采(cai)購(gou)(gou)以(yi)(yi)合資(zi)品牌產品為主的(de)(de)局(ju)面提供了保(bao)障。促進自(zi)主品牌發展(zhan)，國(guo)(guo)(guo)(guo)產汽(qi)車(che)(che)(che)(che)業(ye)的(de)(de)繁(fan)榮(rong)將為汽(qi)車(che)(che)(che)(che)膠的(de)(de)應用(yong)(yong)提供有力保(bao)障。預測未來3年，我國(guo)(guo)(guo)(guo)室溫硫化硅(gui)橡膠在汽(qi)車(che)(che)(che)(che)行(xing)業(ye)將以(yi)(yi)年均(jun)20%增(zeng)(zeng)長。

此(ci)外，硅橡(xiang)(xiang)膠是重要的非石(shi)油(you)基(ji)合(he)成橡(xiang)(xiang)膠，約(yue)占非石(shi)油(you)基(ji)合(he)成橡(xiang)(xiang)膠消(xiao)費量的98%。但因為石(shi)油(you)價(jia)格(ge)的大(da)幅上漲，同(tong)時(shi)我(wo)國在(zai)硅橡(xiang)(xiang)膠的關鍵原料有(you)機硅單體(ti)的生產(chan)技術方面取得突破(po)，有(you)機硅單體(ti)的生產(chan)技術在(zai)2005年前被幾家(jia)跨(kua)國公司壟斷，但目前我(wo)國已發(fa)展成為全球有(you)機硅單體(ti)第1大(da)國，這2個方面原因使硅橡(xiang)(xiang)膠的價(jia)格(ge)從2011年起開始低(di)于(yu)石(shi)油(you)基(ji)合(he)成橡(xiang)(xiang)膠，僅約(yue)為大(da)宗石(shi)油(you)基(ji)橡(xiang)(xiang)膠的80%～90%，成為廉(lian)價(jia)的合(he)成橡(xiang)(xiang)膠，并開始大(da)規模替(ti)代石(shi)油(you)基(ji)合(he)成橡(xiang)(xiang)膠。這將(jiang)極大(da)拓展有(you)機硅產(chan)業的市(shi)場(chang)空間，同(tong)時(shi)將(jiang)帶動硅油(you)、硅烷(wan)偶聯劑和硅樹脂等其(qi)他有(you)機硅產(chan)品的消(xiao)費。