硅橡膠是指主鏈由(you)硅(gui)(gui)和氧原子(zi)交替構成，硅(gui)(gui)原子(zi)上通常連(lian)有兩個(ge)有機基(ji)團的(de)(de)(de)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)。普通的(de)(de)(de)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)主要由(you)含甲基(ji)和少量乙(yi)烯基(ji)的(de)(de)(de)硅(gui)(gui)氧鏈節組成。苯基(ji)的(de)(de)(de)引入可(ke)提高(gao)(gao)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)耐(nai)(nai)高(gao)(gao)、低溫性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)，三氟丙基(ji)及氰基(ji)的(de)(de)(de)引入則可(ke)提高(gao)(gao)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)耐(nai)(nai)溫及耐(nai)(nai)油性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)耐(nai)(nai)低溫性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)良好，一(yi)般在-55℃下(xia)仍(reng)(reng)能(neng)工作(zuo)(zuo)。引入苯基(ji)后，可(ke)達(da)-73℃。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)耐(nai)(nai)熱性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)也(ye)很突出，在180℃下(xia)可(ke)長期工作(zuo)(zuo)，稍高(gao)(gao)于200℃也(ye)能(neng)承受數周或更長時間(jian)仍(reng)(reng)有彈性(xing)(xing)(xing)(xing)，瞬時可(ke)耐(nai)(nai)300℃以上的(de)(de)(de)高(gao)(gao)溫。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)透氣性(xing)(xing)(xing)(xing)好，氧氣透過(guo)率在合成聚(ju)合物中是較高(gao)(gao)的(de)(de)(de)。此(ci)外，硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)還(huan)具有生理惰性(xing)(xing)(xing)(xing)、不(bu)會導致凝(ning)血的(de)(de)(de)突出特性(xing)(xing)(xing)(xing)，因此(ci)在醫(yi)用領域(yu)應用廣泛。

主要品種

硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)分類的(de)方法很多(duo)，通(tong)常(chang)按固化前的(de)形(xing)態分為(wei)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)；按硫化溫(wen)度分為(wei)室(shi)溫(wen)硫化硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)，高溫(wen)硫化硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)；按所用(yong)單體的(de)不同，可分為(wei)甲基(ji)乙烯(xi)基(ji)硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)，甲基(ji)苯(ben)基(ji)乙烯(xi)基(ji)硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)、氟(fu)硅(gui)(gui)(gui)(gui)，腈硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)等(deng)(deng)；按性能(neng)和用(yong)途的(de)不同又可分為(wei)通(tong)用(yong)型(xing)(xing)(xing)、超耐(nai)低溫(wen)型(xing)(xing)(xing)、超耐(nai)高溫(wen)型(xing)(xing)(xing)、高強力型(xing)(xing)(xing)、耐(nai)油(you)型(xing)(xing)(xing)、醫用(yong)型(xing)(xing)(xing)等(deng)(deng)等(deng)(deng)。

發展史

硅橡(xiang)(xiang)膠(jiao)早期是由美國(guo)(guo)以三氯(lv)化鐵為(wei)(wei)催化劑合成的(de)(de)。1945年(nian)，硅橡(xiang)(xiang)膠(jiao)產品問世。1948年(nian)，采用(yong)(yong)高比表面積(ji)的(de)(de)氣(qi)相(xiang)法白炭(tan)黑補強(qiang)的(de)(de)硅橡(xiang)(xiang)膠(jiao)研制成功，使硅橡(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)性能躍升到(dao)實用(yong)(yong)階(jie)段，奠定(ding)了現代硅橡(xiang)(xiang)膠(jiao)生產技術的(de)(de)基(ji)礎。從二(er)甲基(ji)二(er)氯(lv)硅烷合成開始生產硅橡(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)國(guo)(guo)家(jia)有美國(guo)(guo)。俄(e)羅(luo)斯、德國(guo)(guo)、日(ri)本、韓國(guo)(guo)和中國(guo)(guo)等。中國(guo)(guo)硅橡(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)工業(ye)(ye)化研究始于1957年(nian)，多家(jia)研究所和企業(ye)(ye)陸續開發出各種(zhong)硅橡(xiang)(xiang)膠(jiao)。到(dao)2003年(nian)底(di)，中國(guo)(guo)硅橡(xiang)(xiang)膠(jiao)生產能力為(wei)(wei)135千噸，其中高溫膠(jiao)100千噸。

高溫硫化硅橡膠

高溫硫(liu)化(hua)(hua)硅橡(xiang)膠(jiao)(jiao)是(shi)(shi)指聚硅氧烷(wan)變成彈(dan)性(xing)體的(de)(de)(de)過(guo)程是(shi)(shi)經過(guo)高溫（110-170℃）硫(liu)化(hua)(hua)成型的(de)(de)(de)。它主要以高分(fen)子量的(de)(de)(de)聚甲基乙烯基硅氧烷(wan)為生膠(jiao)(jiao)，混入補(bu)強(qiang)填(tian)料(liao)(liao)、硫(liu)化(hua)(hua)劑等，在加熱(re)加壓下硫(liu)化(hua)(hua)成彈(dan)性(xing)體。硅橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)補(bu)強(qiang)主要是(shi)(shi)各(ge)(ge)種類型的(de)(de)(de)白炭(tan)黑，可(ke)使(shi)硫(liu)化(hua)(hua)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)強(qiang)度增加數十倍。有時(shi)為了降低成本或改善膠(jiao)(jiao)料(liao)(liao)性(xing)能及賦予硫(liu)化(hua)(hua)膠(jiao)(jiao)各(ge)(ge)種特殊(shu)的(de)(de)(de)性(xing)能，也加入相(xiang)應(ying)的(de)(de)(de)各(ge)(ge)種添加劑。硫(liu)化(hua)(hua)劑是(shi)(shi)各(ge)(ge)種有機過(guo)氧化(hua)(hua)物或加成反(fan)應(ying)催化(hua)(hua)劑。

加工成型方法如(ru)圖所示。一次(ci)硫化(hua)的(de)目的(de)是進行高分(fen)子鏈的(de)交聯反應；二(er)次(ci)硫化(hua)的(de)目的(de)是進行補(bu)充交聯、驅除硫化(hua)劑分(fen)解產物和(he)其他(ta)揮發性(xing)化(hua)合物以穩定(ding)硫化(hua)膠(jiao)的(de)各(ge)項性(xing)能。常用的(de)設備(bei)有開放式(shi)煉膠(jiao)機(ji)(ji)、捏合機(ji)(ji)及真空密(mi)煉機(ji)(ji)。

主要性能

（1）高(gao)(gao)溫(wen)(wen)性(xing)能(neng)。硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)顯著(zhu)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)特(te)征是高(gao)(gao)溫(wen)(wen)穩定(ding)性(xing)，雖然(ran)常溫(wen)(wen)下(xia)(xia)(xia)硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)強度(du)僅是天(tian)然(ran)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)或某(mou)些合成(cheng)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)一(yi)半，但在(zai)200℃以上的(de)(de)(de)(de)(de)(de)高(gao)(gao)溫(wen)(wen)環境下(xia)(xia)(xia)，硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)仍能(neng)保持一(yi)定(ding)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)柔韌性(xing)、回(hui)彈(dan)性(xing)和表面硬度(du)，且力(li)學(xue)性(xing)能(neng)無(wu)明顯變化(hua)。（2）低溫(wen)(wen)性(xing)能(neng)硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)玻璃化(hua)溫(wen)(wen)度(du)一(yi)般(ban)為(wei)-70~-50℃，特(te)殊配方可達-100℃，表明其低溫(wen)(wen)性(xing)能(neng)優(you)(you)異(yi)。這(zhe)對(dui)(dui)航空、宇航工業(ye)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)意義重大。（3）耐(nai)(nai)(nai)(nai)(nai)候(hou)性(xing)硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)中Si-O-Si鍵對(dui)(dui)氧、臭(chou)氧及(ji)紫外(wai)線等(deng)十分穩定(ding)，在(zai)不(bu)加任何添加劑的(de)(de)(de)(de)(de)(de)情況(kuang)下(xia)(xia)(xia)，就(jiu)具(ju)有(you)優(you)(you)良的(de)(de)(de)(de)(de)(de)耐(nai)(nai)(nai)(nai)(nai)候(hou)性(xing)。（4）電(dian)氣(qi)性(xing)能(neng)。硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)具(ju)有(you)優(you)(you)異(yi)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)絕(jue)緣性(xing)能(neng)，耐(nai)(nai)(nai)(nai)(nai)電(dian)暈性(xing)和耐(nai)(nai)(nai)(nai)(nai)電(dian)弧性(xing)也非常好。（5）物理(li)機械(xie)性(xing)能(neng)。硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)常溫(wen)(wen)下(xia)(xia)(xia)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)物理(li)機械(xie)性(xing)能(neng)比(bi)(bi)通用(yong)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)差，但在(zai)150℃的(de)(de)(de)(de)(de)(de)高(gao)(gao)溫(wen)(wen)和-50℃的(de)(de)(de)(de)(de)(de)低溫(wen)(wen)下(xia)(xia)(xia)，其物理(li)機械(xie)性(xing)能(neng)優(you)(you)于通用(yong)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)。（6）耐(nai)(nai)(nai)(nai)(nai)油及(ji)化(hua)學(xue)試劑性(xing)。普(pu)通硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)具(ju)有(you)中等(deng)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)耐(nai)(nai)(nai)(nai)(nai)油、耐(nai)(nai)(nai)(nai)(nai)溶劑性(xing)能(neng)。（7）氣(qi)體(ti)透過性(xing)能(neng)。室溫(wen)(wen)下(xia)(xia)(xia)硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)對(dui)(dui)空氣(qi)、氮、氧、二氧化(hua)碳(tan)等(deng)氣(qi)體(ti)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)透氣(qi)性(xing)比(bi)(bi)天(tian)然(ran)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)高(gao)(gao)出30-50倍。（8）生(sheng)理(li)惰性(xing)。硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)無(wu)毒，無(wu)味，無(wu)嗅(xiu)，與(yu)人體(ti)組織(zhi)不(bu)粘連(lian)，具(ju)有(you)抗凝(ning)血作(zuo)用(yong)，對(dui)(dui)肌體(ti)組織(zhi)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)反應性(xing)非常少。特(te)別適合作(zuo)為(wei)醫用(yong)材料。

硅橡膠的用量

據(ju)中國(guo)汽(qi)(qi)(qi)車(che)工(gong)業(ye)(ye)(ye)協會統計，2012年(nian)，汽(qi)(qi)(qi)車(che)產(chan)銷分(fen)別(bie)達(da)到1927.18萬輛和1930.64萬輛，同(tong)比(bi)分(fen)別(bie)增(zeng)長4.63%和4.33%，汽(qi)(qi)(qi)車(che)工(gong)業(ye)(ye)(ye)硅(gui)橡膠(jiao)的(de)(de)用量(liang)約達(da)2.0萬t。根據(ju)觀研天(tian)下的(de)(de)新(xin)研究(jiu)，增(zeng)加有機硅(gui)材料在汽(qi)(qi)(qi)車(che)零部件(jian)(jian)方(fang)面的(de)(de)用量(liang)，可以(yi)大幅(fu)度提高汽(qi)(qi)(qi)車(che)的(de)(de)安全(quan)性(xing)能，因此(ci)，汽(qi)(qi)(qi)車(che)產(chan)量(liang)和單車(che)用量(liang)水(shui)平的(de)(de)提高都將推動汽(qi)(qi)(qi)車(che)工(gong)業(ye)(ye)(ye)對(dui)硅(gui)橡膠(jiao)需求的(de)(de)增(zeng)加。國(guo)家鼓勵自主(zhu)品(pin)牌的(de)(de)汽(qi)(qi)(qi)車(che)發(fa)展(zhan)，關鍵(jian)汽(qi)(qi)(qi)車(che)零部件(jian)(jian)實現自主(zhu)化，《2012年(nian)度黨政機關公(gong)務用車(che)選用車(che)型(xing)目(mu)(mu)錄（征求意見稿）》為(wei)自主(zhu)品(pin)牌擴大在政府采購(gou)的(de)(de)市場份額，為(wei)改變目(mu)(mu)前國(guo)內(nei)政府采購(gou)以(yi)合資品(pin)牌產(chan)品(pin)為(wei)主(zhu)的(de)(de)局面提供(gong)了保(bao)障。促進自主(zhu)品(pin)牌發(fa)展(zhan)，國(guo)產(chan)汽(qi)(qi)(qi)車(che)業(ye)(ye)(ye)的(de)(de)繁(fan)榮將為(wei)汽(qi)(qi)(qi)車(che)膠(jiao)的(de)(de)應用提供(gong)有力保(bao)障。預(yu)測未(wei)來3年(nian)，我國(guo)室溫硫化硅(gui)橡膠(jiao)在汽(qi)(qi)(qi)車(che)行業(ye)(ye)(ye)將以(yi)年(nian)均20%增(zeng)長。

此外，硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)是(shi)重要的(de)(de)(de)(de)非(fei)石(shi)(shi)油(you)基合(he)成(cheng)(cheng)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)，約占非(fei)石(shi)(shi)油(you)基合(he)成(cheng)(cheng)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)消費量的(de)(de)(de)(de)98%。但(dan)因為(wei)(wei)石(shi)(shi)油(you)價(jia)格(ge)的(de)(de)(de)(de)大(da)幅上漲(zhang)，同(tong)時我(wo)國(guo)在硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)關鍵原料有(you)(you)機硅(gui)(gui)單體的(de)(de)(de)(de)生(sheng)產技(ji)(ji)術方面取(qu)得突破，有(you)(you)機硅(gui)(gui)單體的(de)(de)(de)(de)生(sheng)產技(ji)(ji)術在2005年前被幾家跨(kua)國(guo)公司壟斷，但(dan)目(mu)前我(wo)國(guo)已(yi)發展成(cheng)(cheng)為(wei)(wei)全球有(you)(you)機硅(gui)(gui)單體第1大(da)國(guo)，這(zhe)2個方面原因使硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)價(jia)格(ge)從2011年起開始低(di)于石(shi)(shi)油(you)基合(he)成(cheng)(cheng)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)，僅約為(wei)(wei)大(da)宗(zong)石(shi)(shi)油(you)基橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)80%～90%，成(cheng)(cheng)為(wei)(wei)廉價(jia)的(de)(de)(de)(de)合(he)成(cheng)(cheng)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)，并開始大(da)規(gui)模替代石(shi)(shi)油(you)基合(he)成(cheng)(cheng)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)。這(zhe)將極大(da)拓展有(you)(you)機硅(gui)(gui)產業的(de)(de)(de)(de)市場(chang)空(kong)間(jian)，同(tong)時將帶動硅(gui)(gui)油(you)、硅(gui)(gui)烷(wan)偶(ou)聯劑和硅(gui)(gui)樹脂等其他有(you)(you)機硅(gui)(gui)產品的(de)(de)(de)(de)消費。