硅橡膠是(shi)(shi)指主鏈由硅(gui)(gui)和氧原子(zi)交(jiao)替構(gou)成(cheng)，硅(gui)(gui)原子(zi)上通(tong)常連有(you)(you)兩個(ge)有(you)(you)機基(ji)(ji)團的(de)(de)(de)(de)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)。普通(tong)的(de)(de)(de)(de)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)主要由含(han)甲基(ji)(ji)和少量(liang)乙烯基(ji)(ji)的(de)(de)(de)(de)硅(gui)(gui)氧鏈節(jie)組成(cheng)。苯基(ji)(ji)的(de)(de)(de)(de)引(yin)入可提高(gao)(gao)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)耐(nai)(nai)(nai)(nai)高(gao)(gao)、低(di)溫(wen)(wen)性(xing)能(neng)，三氟丙(bing)基(ji)(ji)及氰基(ji)(ji)的(de)(de)(de)(de)引(yin)入則可提高(gao)(gao)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)耐(nai)(nai)(nai)(nai)溫(wen)(wen)及耐(nai)(nai)(nai)(nai)油性(xing)能(neng)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)耐(nai)(nai)(nai)(nai)低(di)溫(wen)(wen)性(xing)能(neng)良好，一(yi)般在(zai)(zai)-55℃下仍能(neng)工作(zuo)。引(yin)入苯基(ji)(ji)后，可達(da)-73℃。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)耐(nai)(nai)(nai)(nai)熱(re)性(xing)能(neng)也很突出，在(zai)(zai)180℃下可長期工作(zuo)，稍(shao)高(gao)(gao)于(yu)200℃也能(neng)承(cheng)受數周或更長時(shi)間仍有(you)(you)彈性(xing)，瞬時(shi)可耐(nai)(nai)(nai)(nai)300℃以上的(de)(de)(de)(de)高(gao)(gao)溫(wen)(wen)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)透(tou)氣(qi)性(xing)好，氧氣(qi)透(tou)過率在(zai)(zai)合成(cheng)聚合物中(zhong)是(shi)(shi)較(jiao)高(gao)(gao)的(de)(de)(de)(de)。此(ci)外，硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)還具有(you)(you)生理惰性(xing)、不(bu)會(hui)導致凝血的(de)(de)(de)(de)突出特性(xing)，因此(ci)在(zai)(zai)醫用領域應用廣泛。

主要品種

硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)分(fen)類的(de)方法很多(duo)，通常按固化前的(de)形態分(fen)為固體(ti)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)和液體(ti)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)；按硫(liu)(liu)化溫度分(fen)為室(shi)溫硫(liu)(liu)化硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)，高(gao)溫硫(liu)(liu)化硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)；按所用單體(ti)的(de)不(bu)同，可分(fen)為甲基(ji)乙烯基(ji)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)，甲基(ji)苯基(ji)乙烯基(ji)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)、氟硅(gui)(gui)(gui)，腈(jing)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)等(deng)(deng)；按性能(neng)和用途的(de)不(bu)同又可分(fen)為通用型(xing)、超耐低(di)溫型(xing)、超耐高(gao)溫型(xing)、高(gao)強力型(xing)、耐油(you)型(xing)、醫用型(xing)等(deng)(deng)等(deng)(deng)。

發展史

硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)早期是由(you)美國以三氯(lv)化鐵為(wei)催化劑(ji)合成的。1945年(nian)(nian)，硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)產(chan)(chan)品(pin)問世。1948年(nian)(nian)，采用高比表(biao)面積的氣相(xiang)法白炭黑補(bu)強的硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)研制成功，使硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的性能(neng)躍升到實用階段，奠定(ding)了現代(dai)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)生(sheng)產(chan)(chan)技術的基礎。從二甲(jia)基二氯(lv)硅(gui)(gui)烷合成開始(shi)生(sheng)產(chan)(chan)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的國家有美國。俄羅斯、德國、日(ri)本、韓國和中(zhong)國等。中(zhong)國硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的工業(ye)化研究始(shi)于(yu)1957年(nian)(nian)，多家研究所(suo)和企(qi)業(ye)陸續(xu)開發出(chu)各種(zhong)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)。到2003年(nian)(nian)底，中(zhong)國硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)生(sheng)產(chan)(chan)能(neng)力為(wei)135千(qian)噸(dun)，其中(zhong)高溫膠(jiao)(jiao)100千(qian)噸(dun)。

高溫硫化硅橡膠

高(gao)溫硫(liu)化(hua)(hua)硅(gui)(gui)橡膠是(shi)指(zhi)聚硅(gui)(gui)氧(yang)烷變(bian)成(cheng)彈(dan)性(xing)(xing)體的過(guo)程是(shi)經(jing)過(guo)高(gao)溫（110-170℃）硫(liu)化(hua)(hua)成(cheng)型的。它主要(yao)以(yi)高(gao)分子量的聚甲基(ji)乙(yi)烯(xi)基(ji)硅(gui)(gui)氧(yang)烷為生膠，混入補強填料(liao)、硫(liu)化(hua)(hua)劑(ji)(ji)等(deng)，在(zai)加熱(re)加壓下硫(liu)化(hua)(hua)成(cheng)彈(dan)性(xing)(xing)體。硅(gui)(gui)橡膠的補強主要(yao)是(shi)各種(zhong)類型的白炭黑，可(ke)使硫(liu)化(hua)(hua)膠的強度增加數十倍。有(you)時為了降低成(cheng)本或改善膠料(liao)性(xing)(xing)能及(ji)賦予(yu)硫(liu)化(hua)(hua)膠各種(zhong)特殊(shu)的性(xing)(xing)能，也加入相應的各種(zhong)添加劑(ji)(ji)。硫(liu)化(hua)(hua)劑(ji)(ji)是(shi)各種(zhong)有(you)機過(guo)氧(yang)化(hua)(hua)物或加成(cheng)反(fan)應催化(hua)(hua)劑(ji)(ji)。

加(jia)工成型方法如圖所(suo)示。一次硫(liu)化的(de)(de)目(mu)的(de)(de)是進行高分子鏈(lian)的(de)(de)交(jiao)聯反應；二次硫(liu)化的(de)(de)目(mu)的(de)(de)是進行補(bu)充交(jiao)聯、驅除硫(liu)化劑分解產物和其他揮發(fa)性化合(he)物以穩(wen)定硫(liu)化膠的(de)(de)各(ge)項性能。常用(yong)的(de)(de)設備有開放式煉膠機(ji)、捏合(he)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)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)顯(xian)著的(de)特征是高溫(wen)穩定(ding)(ding)(ding)性(xing)(xing)(xing)(xing)，雖然(ran)常(chang)溫(wen)下(xia)(xia)硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)強(qiang)度僅是天然(ran)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)或某些(xie)合成(cheng)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)一(yi)半，但(dan)在200℃以上的(de)高溫(wen)環境下(xia)(xia)，硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)仍能(neng)保持一(yi)定(ding)(ding)(ding)的(de)柔韌性(xing)(xing)(xing)(xing)、回(hui)彈性(xing)(xing)(xing)(xing)和表面硬(ying)度，且力(li)學性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)無(wu)明顯(xian)變化。（2）低溫(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)玻璃化溫(wen)度一(yi)般(ban)為-70~-50℃，特殊配方(fang)可達-100℃，表明其(qi)低溫(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)優(you)異。這對(dui)航空、宇航工業的(de)意義重大。（3）耐(nai)(nai)(nai)候性(xing)(xing)(xing)(xing)硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)中(zhong)Si-O-Si鍵(jian)對(dui)氧、臭氧及紫外線等(deng)十分穩定(ding)(ding)(ding)，在不加任何添加劑的(de)情況下(xia)(xia)，就(jiu)具(ju)(ju)有優(you)良的(de)耐(nai)(nai)(nai)候性(xing)(xing)(xing)(xing)。（4）電氣(qi)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)。硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)具(ju)(ju)有優(you)異的(de)絕緣性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)，耐(nai)(nai)(nai)電暈(yun)性(xing)(xing)(xing)(xing)和耐(nai)(nai)(nai)電弧性(xing)(xing)(xing)(xing)也非常(chang)好。（5）物(wu)理(li)(li)機械(xie)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)。硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)常(chang)溫(wen)下(xia)(xia)的(de)物(wu)理(li)(li)機械(xie)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)比(bi)通(tong)用橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)差，但(dan)在150℃的(de)高溫(wen)和-50℃的(de)低溫(wen)下(xia)(xia)，其(qi)物(wu)理(li)(li)機械(xie)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)優(you)于通(tong)用橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)。（6）耐(nai)(nai)(nai)油及化學試劑性(xing)(xing)(xing)(xing)。普通(tong)硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)具(ju)(ju)有中(zhong)等(deng)的(de)耐(nai)(nai)(nai)油、耐(nai)(nai)(nai)溶劑性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)。（7）氣(qi)體(ti)透過性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)。室溫(wen)下(xia)(xia)硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)對(dui)空氣(qi)、氮、氧、二氧化碳(tan)等(deng)氣(qi)體(ti)的(de)透氣(qi)性(xing)(xing)(xing)(xing)比(bi)天然(ran)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)高出30-50倍(bei)。（8）生理(li)(li)惰性(xing)(xing)(xing)(xing)。硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)無(wu)毒，無(wu)味(wei)，無(wu)嗅(xiu)，與人體(ti)組(zu)織(zhi)(zhi)不粘(zhan)連(lian)，具(ju)(ju)有抗凝(ning)血作用，對(dui)肌體(ti)組(zu)織(zhi)(zhi)的(de)反應(ying)性(xing)(xing)(xing)(xing)非常(chang)少(shao)。特別適合作為醫用材料(liao)。

硅橡膠的用量

據中國(guo)汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)工業(ye)(ye)協會統計(ji)，2012年(nian)，汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)產銷分(fen)別達到1927.18萬輛(liang)和(he)1930.64萬輛(liang)，同比分(fen)別增(zeng)長(chang)4.63%和(he)4.33%，汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)工業(ye)(ye)硅橡膠(jiao)的(de)用(yong)量(liang)約達2.0萬t。根(gen)據觀研天下的(de)新研究，增(zeng)加有機硅材料在汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)零(ling)部(bu)件方面(mian)的(de)用(yong)量(liang)，可以大幅度(du)提高(gao)汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)的(de)安(an)全性能，因此，汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)產量(liang)和(he)單車(che)(che)用(yong)量(liang)水平(ping)的(de)提高(gao)都(dou)將推動汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)工業(ye)(ye)對硅橡膠(jiao)需求的(de)增(zeng)加。國(guo)家鼓勵(li)自(zi)(zi)主(zhu)品牌(pai)的(de)汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)發展，關(guan)鍵汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)零(ling)部(bu)件實現自(zi)(zi)主(zhu)化，《2012年(nian)度(du)黨政(zheng)機關(guan)公務用(yong)車(che)(che)選用(yong)車(che)(che)型目(mu)錄（征(zheng)求意(yi)見稿）》為(wei)自(zi)(zi)主(zhu)品牌(pai)擴大在政(zheng)府(fu)采購的(de)市場(chang)份(fen)額，為(wei)改(gai)變目(mu)前國(guo)內政(zheng)府(fu)采購以合(he)資品牌(pai)產品為(wei)主(zhu)的(de)局面(mian)提供了保(bao)障(zhang)。促(cu)進自(zi)(zi)主(zhu)品牌(pai)發展，國(guo)產汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)業(ye)(ye)的(de)繁榮將為(wei)汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)膠(jiao)的(de)應用(yong)提供有力(li)保(bao)障(zhang)。預測未來3年(nian)，我國(guo)室溫硫化硅橡膠(jiao)在汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)行(xing)業(ye)(ye)將以年(nian)均20%增(zeng)長(chang)。

此外，硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠是重要的(de)非(fei)石(shi)油(you)(you)基合成橡(xiang)(xiang)(xiang)膠，約占非(fei)石(shi)油(you)(you)基合成橡(xiang)(xiang)(xiang)膠消費量的(de)98%。但因為(wei)石(shi)油(you)(you)價格的(de)大幅(fu)上漲(zhang)，同(tong)時(shi)我國(guo)在(zai)硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠的(de)關(guan)鍵(jian)原(yuan)料有(you)機硅(gui)單體(ti)(ti)的(de)生產(chan)技(ji)術方面(mian)取得突破，有(you)機硅(gui)單體(ti)(ti)的(de)生產(chan)技(ji)術在(zai)2005年前被幾家跨國(guo)公司壟斷，但目(mu)前我國(guo)已發(fa)展成為(wei)全球有(you)機硅(gui)單體(ti)(ti)第1大國(guo)，這2個方面(mian)原(yuan)因使硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠的(de)價格從2011年起開始低于石(shi)油(you)(you)基合成橡(xiang)(xiang)(xiang)膠，僅約為(wei)大宗石(shi)油(you)(you)基橡(xiang)(xiang)(xiang)膠的(de)80%～90%，成為(wei)廉價的(de)合成橡(xiang)(xiang)(xiang)膠，并開始大規模替(ti)代石(shi)油(you)(you)基合成橡(xiang)(xiang)(xiang)膠。這將極大拓展有(you)機硅(gui)產(chan)業的(de)市(shi)場(chang)空(kong)間，同(tong)時(shi)將帶(dai)動硅(gui)油(you)(you)、硅(gui)烷偶聯劑和(he)硅(gui)樹脂(zhi)等其他有(you)機硅(gui)產(chan)品的(de)消費。