硅橡膠是指主鏈(lian)由硅(gui)(gui)(gui)和氧原子交替構成，硅(gui)(gui)(gui)原子上(shang)通常(chang)連有兩個有機(ji)基(ji)(ji)團的(de)(de)(de)(de)(de)橡(xiang)膠(jiao)。普通的(de)(de)(de)(de)(de)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)主要由含(han)甲基(ji)(ji)和少量乙烯(xi)基(ji)(ji)的(de)(de)(de)(de)(de)硅(gui)(gui)(gui)氧鏈(lian)節組成。苯基(ji)(ji)的(de)(de)(de)(de)(de)引入可(ke)提高(gao)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)(de)(de)耐(nai)高(gao)、低(di)溫性(xing)(xing)能，三氟丙基(ji)(ji)及(ji)氰基(ji)(ji)的(de)(de)(de)(de)(de)引入則(ze)可(ke)提高(gao)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)(de)(de)耐(nai)溫及(ji)耐(nai)油(you)性(xing)(xing)能。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)耐(nai)低(di)溫性(xing)(xing)能良好，一般在(zai)-55℃下(xia)仍(reng)能工(gong)作(zuo)。引入苯基(ji)(ji)后，可(ke)達-73℃。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)(de)(de)耐(nai)熱性(xing)(xing)能也很突出，在(zai)180℃下(xia)可(ke)長(chang)期工(gong)作(zuo)，稍高(gao)于(yu)200℃也能承受數周或更長(chang)時(shi)間仍(reng)有彈性(xing)(xing)，瞬時(shi)可(ke)耐(nai)300℃以上(shang)的(de)(de)(de)(de)(de)高(gao)溫。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)(de)(de)透(tou)氣(qi)性(xing)(xing)好，氧氣(qi)透(tou)過(guo)率在(zai)合成聚合物中是較高(gao)的(de)(de)(de)(de)(de)。此外(wai)，硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)還具有生理惰性(xing)(xing)、不(bu)會(hui)導(dao)致凝血的(de)(de)(de)(de)(de)突出特性(xing)(xing)，因此在(zai)醫(yi)用領(ling)域應用廣泛。

主要品種

硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)分(fen)(fen)類的方法很多，通常按(an)固化(hua)(hua)前的形態分(fen)(fen)為(wei)固體硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)和液體硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)；按(an)硫化(hua)(hua)溫(wen)(wen)度分(fen)(fen)為(wei)室(shi)溫(wen)(wen)硫化(hua)(hua)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)，高(gao)溫(wen)(wen)硫化(hua)(hua)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)；按(an)所用單(dan)體的不同(tong)，可分(fen)(fen)為(wei)甲(jia)基(ji)(ji)乙烯(xi)基(ji)(ji)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)，甲(jia)基(ji)(ji)苯基(ji)(ji)乙烯(xi)基(ji)(ji)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)、氟硅(gui)(gui)(gui)，腈硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)等(deng)；按(an)性能和用途的不同(tong)又可分(fen)(fen)為(wei)通用型、超(chao)耐低溫(wen)(wen)型、超(chao)耐高(gao)溫(wen)(wen)型、高(gao)強力型、耐油型、醫用型等(deng)等(deng)。

發展史

硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)早期是由美國(guo)(guo)以三氯化鐵為(wei)催化劑合成(cheng)(cheng)的(de)(de)(de)。1945年，硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)產(chan)品(pin)問世。1948年，采用高比表(biao)面積(ji)的(de)(de)(de)氣相法白炭黑補強的(de)(de)(de)硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)研(yan)制(zhi)成(cheng)(cheng)功，使硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)性(xing)能躍升到實用階(jie)段，奠定了(le)現代(dai)硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)生(sheng)產(chan)技(ji)術(shu)的(de)(de)(de)基礎。從二甲基二氯硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)烷合成(cheng)(cheng)開始生(sheng)產(chan)硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)國(guo)(guo)家有美國(guo)(guo)。俄羅斯、德(de)國(guo)(guo)、日本、韓國(guo)(guo)和(he)中國(guo)(guo)等。中國(guo)(guo)硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)工(gong)業化研(yan)究始于1957年，多家研(yan)究所和(he)企業陸續開發出各種硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)。到2003年底，中國(guo)(guo)硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)生(sheng)產(chan)能力為(wei)135千噸(dun)(dun)，其中高溫膠(jiao)(jiao)(jiao)100千噸(dun)(dun)。

高溫硫化硅橡膠

高(gao)溫(wen)硫(liu)化(hua)硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)是(shi)(shi)指聚(ju)硅(gui)氧烷(wan)變(bian)成彈性體的(de)(de)過程是(shi)(shi)經過高(gao)溫(wen)（110-170℃）硫(liu)化(hua)成型(xing)的(de)(de)。它主要以高(gao)分子量的(de)(de)聚(ju)甲基乙烯(xi)基硅(gui)氧烷(wan)為生膠(jiao)(jiao)(jiao)，混入補強填料(liao)、硫(liu)化(hua)劑等，在加(jia)熱(re)加(jia)壓下硫(liu)化(hua)成彈性體。硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)補強主要是(shi)(shi)各種(zhong)類型(xing)的(de)(de)白(bai)炭黑，可使硫(liu)化(hua)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)強度增加(jia)數十倍。有時為了(le)降低(di)成本(ben)或(huo)改善膠(jiao)(jiao)(jiao)料(liao)性能及賦予硫(liu)化(hua)膠(jiao)(jiao)(jiao)各種(zhong)特殊的(de)(de)性能，也加(jia)入相應的(de)(de)各種(zhong)添加(jia)劑。硫(liu)化(hua)劑是(shi)(shi)各種(zhong)有機過氧化(hua)物或(huo)加(jia)成反應催化(hua)劑。

加工成型方法如圖(tu)所示。一(yi)次硫化(hua)(hua)的(de)目的(de)是(shi)進行高(gao)分(fen)子鏈的(de)交聯反應；二次硫化(hua)(hua)的(de)目的(de)是(shi)進行補充(chong)交聯、驅除硫化(hua)(hua)劑分(fen)解產(chan)物(wu)和其他揮發性(xing)化(hua)(hua)合物(wu)以穩定硫化(hua)(hua)膠(jiao)的(de)各項性(xing)能(neng)。常用的(de)設(she)備有開放(fang)式(shi)煉膠(jiao)機(ji)、捏合機(ji)及真空密煉機(ji)。

主要性能

（1）高溫(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)顯著的特(te)征是(shi)高溫(wen)穩定性(xing)(xing)(xing)(xing)，雖然(ran)常溫(wen)下硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的強度(du)僅是(shi)天(tian)然(ran)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)或某些合(he)成橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的一半，但(dan)在200℃以上的高溫(wen)環境下，硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)仍能(neng)保持(chi)一定的柔韌(ren)性(xing)(xing)(xing)(xing)、回彈性(xing)(xing)(xing)(xing)和(he)表(biao)(biao)面硬度(du)，且力學性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)無(wu)明顯變化。（2）低溫(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的玻璃化溫(wen)度(du)一般為-70~-50℃，特(te)殊(shu)配(pei)方可達-100℃，表(biao)(biao)明其低溫(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)優異。這(zhe)對航空、宇航工業的意義重(zhong)大。（3）耐(nai)(nai)(nai)候(hou)性(xing)(xing)(xing)(xing)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)中Si-O-Si鍵對氧、臭氧及紫外線(xian)等(deng)(deng)(deng)十分穩定，在不(bu)(bu)加(jia)任何添加(jia)劑的情況下，就具有(you)(you)優良(liang)的耐(nai)(nai)(nai)候(hou)性(xing)(xing)(xing)(xing)。（4）電氣(qi)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)具有(you)(you)優異的絕緣性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)，耐(nai)(nai)(nai)電暈性(xing)(xing)(xing)(xing)和(he)耐(nai)(nai)(nai)電弧性(xing)(xing)(xing)(xing)也非(fei)常好。（5）物(wu)理(li)機(ji)(ji)械性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)常溫(wen)下的物(wu)理(li)機(ji)(ji)械性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)比(bi)通用(yong)(yong)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)差，但(dan)在150℃的高溫(wen)和(he)-50℃的低溫(wen)下，其物(wu)理(li)機(ji)(ji)械性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)優于(yu)通用(yong)(yong)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)。（6）耐(nai)(nai)(nai)油及化學試(shi)劑性(xing)(xing)(xing)(xing)。普通硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)具有(you)(you)中等(deng)(deng)(deng)的耐(nai)(nai)(nai)油、耐(nai)(nai)(nai)溶(rong)劑性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)。（7）氣(qi)體透過性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)。室溫(wen)下硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)對空氣(qi)、氮(dan)、氧、二氧化碳等(deng)(deng)(deng)氣(qi)體的透氣(qi)性(xing)(xing)(xing)(xing)比(bi)天(tian)然(ran)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)高出30-50倍(bei)。（8）生理(li)惰(duo)性(xing)(xing)(xing)(xing)。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)無(wu)毒，無(wu)味(wei)，無(wu)嗅，與人體組織(zhi)不(bu)(bu)粘連(lian)，具有(you)(you)抗凝血作(zuo)(zuo)用(yong)(yong)，對肌(ji)體組織(zhi)的反應性(xing)(xing)(xing)(xing)非(fei)常少。特(te)別(bie)適合(he)作(zuo)(zuo)為醫用(yong)(yong)材料(liao)。

硅橡膠的用量

據中國(guo)(guo)汽車工業協會統計，2012年(nian)(nian)，汽車產銷分別達到1927.18萬輛(liang)和(he)(he)1930.64萬輛(liang)，同比分別增(zeng)(zeng)長4.63%和(he)(he)4.33%，汽車工業硅(gui)(gui)橡(xiang)膠的(de)(de)用量(liang)約(yue)達2.0萬t。根據觀研天下的(de)(de)新(xin)研究，增(zeng)(zeng)加有機硅(gui)(gui)材(cai)料在(zai)(zai)汽車零(ling)部件方面的(de)(de)用量(liang)，可以(yi)大幅度(du)提高汽車的(de)(de)安全性能(neng)，因此，汽車產量(liang)和(he)(he)單車用量(liang)水平(ping)的(de)(de)提高都將(jiang)推動汽車工業對(dui)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠需求的(de)(de)增(zeng)(zeng)加。國(guo)(guo)家鼓(gu)勵自主(zhu)品牌(pai)(pai)的(de)(de)汽車發展，關(guan)鍵汽車零(ling)部件實現自主(zhu)化(hua)，《2012年(nian)(nian)度(du)黨政機關(guan)公務用車選用車型目(mu)錄（征求意見稿）》為(wei)自主(zhu)品牌(pai)(pai)擴大在(zai)(zai)政府采購(gou)的(de)(de)市場份額，為(wei)改變目(mu)前(qian)國(guo)(guo)內政府采購(gou)以(yi)合資品牌(pai)(pai)產品為(wei)主(zhu)的(de)(de)局面提供(gong)了保障。促進自主(zhu)品牌(pai)(pai)發展，國(guo)(guo)產汽車業的(de)(de)繁榮將(jiang)為(wei)汽車膠的(de)(de)應用提供(gong)有力保障。預測未來(lai)3年(nian)(nian)，我國(guo)(guo)室溫硫化(hua)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠在(zai)(zai)汽車行業將(jiang)以(yi)年(nian)(nian)均(jun)20%增(zeng)(zeng)長。

此外，硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠是重要的(de)非石(shi)(shi)油(you)基(ji)合成(cheng)(cheng)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠，約占非石(shi)(shi)油(you)基(ji)合成(cheng)(cheng)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠消(xiao)(xiao)費(fei)量的(de)98%。但因為石(shi)(shi)油(you)價格(ge)的(de)大(da)(da)幅上漲，同時(shi)我國(guo)在硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠的(de)關鍵原(yuan)(yuan)料有機(ji)(ji)硅(gui)(gui)(gui)單(dan)體的(de)生(sheng)產(chan)技術(shu)(shu)方(fang)面(mian)取(qu)得(de)突破，有機(ji)(ji)硅(gui)(gui)(gui)單(dan)體的(de)生(sheng)產(chan)技術(shu)(shu)在2005年前被幾家跨國(guo)公司壟(long)斷，但目前我國(guo)已(yi)發展成(cheng)(cheng)為全(quan)球(qiu)有機(ji)(ji)硅(gui)(gui)(gui)單(dan)體第1大(da)(da)國(guo)，這2個方(fang)面(mian)原(yuan)(yuan)因使硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠的(de)價格(ge)從(cong)2011年起開(kai)始低于石(shi)(shi)油(you)基(ji)合成(cheng)(cheng)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠，僅(jin)約為大(da)(da)宗石(shi)(shi)油(you)基(ji)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠的(de)80%～90%，成(cheng)(cheng)為廉價的(de)合成(cheng)(cheng)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠，并開(kai)始大(da)(da)規模替代石(shi)(shi)油(you)基(ji)合成(cheng)(cheng)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠。這將極大(da)(da)拓(tuo)展有機(ji)(ji)硅(gui)(gui)(gui)產(chan)業的(de)市(shi)場空間，同時(shi)將帶動硅(gui)(gui)(gui)油(you)、硅(gui)(gui)(gui)烷偶(ou)聯劑(ji)和硅(gui)(gui)(gui)樹脂等其他有機(ji)(ji)硅(gui)(gui)(gui)產(chan)品的(de)消(xiao)(xiao)費(fei)。