硅橡膠是指(zhi)主(zhu)(zhu)鏈由硅(gui)(gui)(gui)(gui)和(he)氧(yang)原子(zi)交替(ti)構成，硅(gui)(gui)(gui)(gui)原子(zi)上通常(chang)連(lian)有兩個有機基(ji)(ji)(ji)團的(de)橡(xiang)膠。普通的(de)硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠主(zhu)(zhu)要由含甲基(ji)(ji)(ji)和(he)少量乙烯(xi)基(ji)(ji)(ji)的(de)硅(gui)(gui)(gui)(gui)氧(yang)鏈節組成。苯基(ji)(ji)(ji)的(de)引(yin)入(ru)可(ke)提高(gao)(gao)(gao)(gao)硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠的(de)耐(nai)高(gao)(gao)(gao)(gao)、低溫性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)，三氟丙基(ji)(ji)(ji)及氰(qing)基(ji)(ji)(ji)的(de)引(yin)入(ru)則(ze)可(ke)提高(gao)(gao)(gao)(gao)硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠的(de)耐(nai)溫及耐(nai)油性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠耐(nai)低溫性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)良好，一(yi)般在(zai)-55℃下仍能(neng)(neng)工作(zuo)。引(yin)入(ru)苯基(ji)(ji)(ji)后(hou)，可(ke)達-73℃。硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠的(de)耐(nai)熱性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)也很突出，在(zai)180℃下可(ke)長期工作(zuo)，稍高(gao)(gao)(gao)(gao)于(yu)200℃也能(neng)(neng)承受數周(zhou)或更長時間仍有彈性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)，瞬時可(ke)耐(nai)300℃以上的(de)高(gao)(gao)(gao)(gao)溫。硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠的(de)透氣性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)好，氧(yang)氣透過(guo)率(lv)在(zai)合(he)成聚合(he)物中(zhong)是較(jiao)高(gao)(gao)(gao)(gao)的(de)。此(ci)外，硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠還具有生理惰性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)、不會導致(zhi)凝(ning)血的(de)突出特性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)，因此(ci)在(zai)醫用領域(yu)應用廣泛。

主要品種

硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)分類的方(fang)法很多(duo)，通常按固化(hua)前(qian)的形態分為(wei)固體(ti)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)和液體(ti)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)；按硫化(hua)溫(wen)度(du)分為(wei)室(shi)溫(wen)硫化(hua)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)，高溫(wen)硫化(hua)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)；按所用單體(ti)的不同，可分為(wei)甲(jia)(jia)基(ji)(ji)(ji)乙烯基(ji)(ji)(ji)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)，甲(jia)(jia)基(ji)(ji)(ji)苯基(ji)(ji)(ji)乙烯基(ji)(ji)(ji)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)、氟(fu)硅(gui)，腈硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)等；按性(xing)能和用途的不同又(you)可分為(wei)通用型(xing)(xing)、超耐(nai)低(di)溫(wen)型(xing)(xing)、超耐(nai)高溫(wen)型(xing)(xing)、高強力型(xing)(xing)、耐(nai)油型(xing)(xing)、醫用型(xing)(xing)等等。

發展史

硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)早期(qi)是由美國(guo)以三氯化鐵為催化劑合(he)成的(de)(de)(de)。1945年(nian)，硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)產品問世(shi)。1948年(nian)，采用(yong)高比表面積的(de)(de)(de)氣相法(fa)白炭(tan)黑補強的(de)(de)(de)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)研(yan)(yan)制(zhi)成功，使硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)性能(neng)躍升(sheng)到(dao)實用(yong)階段，奠定了現代(dai)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)生(sheng)產技術的(de)(de)(de)基礎(chu)。從二(er)甲(jia)基二(er)氯硅(gui)(gui)烷合(he)成開(kai)始生(sheng)產硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)國(guo)家(jia)有美國(guo)。俄羅斯、德國(guo)、日本(ben)、韓國(guo)和中國(guo)等(deng)。中國(guo)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)工業(ye)化研(yan)(yan)究始于1957年(nian)，多(duo)家(jia)研(yan)(yan)究所和企業(ye)陸續開(kai)發出各種硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)。到(dao)2003年(nian)底，中國(guo)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)生(sheng)產能(neng)力為135千噸(dun)，其中高溫膠(jiao)(jiao)100千噸(dun)。

高溫硫化硅橡膠

高(gao)溫(wen)硫(liu)化(hua)硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)是(shi)指聚(ju)硅(gui)氧烷(wan)變成彈性體的(de)(de)過程是(shi)經過高(gao)溫(wen)（110-170℃）硫(liu)化(hua)成型的(de)(de)。它主(zhu)(zhu)要以高(gao)分(fen)子量的(de)(de)聚(ju)甲(jia)基乙烯(xi)基硅(gui)氧烷(wan)為生膠(jiao)(jiao)，混入(ru)補強(qiang)填料、硫(liu)化(hua)劑等，在加(jia)熱加(jia)壓(ya)下(xia)硫(liu)化(hua)成彈性體。硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)的(de)(de)補強(qiang)主(zhu)(zhu)要是(shi)各(ge)(ge)(ge)種類(lei)型的(de)(de)白炭黑，可使硫(liu)化(hua)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)強(qiang)度(du)增加(jia)數十倍。有時(shi)為了降低成本或改(gai)善膠(jiao)(jiao)料性能(neng)及賦予硫(liu)化(hua)膠(jiao)(jiao)各(ge)(ge)(ge)種特殊的(de)(de)性能(neng)，也加(jia)入(ru)相應(ying)的(de)(de)各(ge)(ge)(ge)種添加(jia)劑。硫(liu)化(hua)劑是(shi)各(ge)(ge)(ge)種有機過氧化(hua)物或加(jia)成反(fan)應(ying)催(cui)化(hua)劑。

加工成(cheng)型方法如圖所示。一次(ci)硫化的(de)(de)目的(de)(de)是(shi)進行(xing)高分(fen)子鏈(lian)的(de)(de)交(jiao)聯反應；二次(ci)硫化的(de)(de)目的(de)(de)是(shi)進行(xing)補(bu)充交(jiao)聯、驅除硫化劑分(fen)解產(chan)物和(he)其他揮發性化合(he)物以穩定(ding)硫化膠(jiao)的(de)(de)各項性能(neng)。常用的(de)(de)設備有開放式煉膠(jiao)機(ji)、捏合(he)機(ji)及真(zhen)空密煉機(ji)。

主要性能

（1）高(gao)溫(wen)(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)能。硅橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)顯著(zhu)的(de)(de)特(te)征是高(gao)溫(wen)(wen)(wen)穩定性(xing)(xing)(xing)，雖然(ran)(ran)常(chang)溫(wen)(wen)(wen)下(xia)硅橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)強度僅是天然(ran)(ran)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)或某些合(he)成橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)一半，但(dan)在200℃以(yi)上的(de)(de)高(gao)溫(wen)(wen)(wen)環(huan)境(jing)下(xia)，硅橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)仍能保(bao)持一定的(de)(de)柔(rou)韌性(xing)(xing)(xing)、回彈性(xing)(xing)(xing)和表面(mian)硬(ying)度，且(qie)力學(xue)性(xing)(xing)(xing)能無明顯變化(hua)(hua)。（2）低溫(wen)(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)能硅橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)玻璃化(hua)(hua)溫(wen)(wen)(wen)度一般為-70~-50℃，特(te)殊(shu)配方可達-100℃，表明其(qi)低溫(wen)(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)能優異。這對航空、宇航工業的(de)(de)意(yi)義(yi)重大。（3）耐(nai)候(hou)性(xing)(xing)(xing)硅橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)中Si-O-Si鍵對氧、臭(chou)氧及紫外線(xian)等(deng)十(shi)分(fen)穩定，在不(bu)加任何添加劑(ji)的(de)(de)情況下(xia)，就具有優良的(de)(de)耐(nai)候(hou)性(xing)(xing)(xing)。（4）電氣性(xing)(xing)(xing)能。硅橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)具有優異的(de)(de)絕緣性(xing)(xing)(xing)能，耐(nai)電暈性(xing)(xing)(xing)和耐(nai)電弧性(xing)(xing)(xing)也非常(chang)好。（5）物理機(ji)械(xie)(xie)性(xing)(xing)(xing)能。硅橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)常(chang)溫(wen)(wen)(wen)下(xia)的(de)(de)物理機(ji)械(xie)(xie)性(xing)(xing)(xing)能比(bi)通用橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)差，但(dan)在150℃的(de)(de)高(gao)溫(wen)(wen)(wen)和-50℃的(de)(de)低溫(wen)(wen)(wen)下(xia)，其(qi)物理機(ji)械(xie)(xie)性(xing)(xing)(xing)能優于通用橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)。（6）耐(nai)油(you)及化(hua)(hua)學(xue)試劑(ji)性(xing)(xing)(xing)。普通硅橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)具有中等(deng)的(de)(de)耐(nai)油(you)、耐(nai)溶劑(ji)性(xing)(xing)(xing)能。（7）氣體(ti)(ti)透(tou)過(guo)性(xing)(xing)(xing)能。室溫(wen)(wen)(wen)下(xia)硅橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)對空氣、氮、氧、二氧化(hua)(hua)碳等(deng)氣體(ti)(ti)的(de)(de)透(tou)氣性(xing)(xing)(xing)比(bi)天然(ran)(ran)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)高(gao)出30-50倍。（8）生理惰性(xing)(xing)(xing)。硅橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)無毒，無味，無嗅，與人體(ti)(ti)組(zu)(zu)織(zhi)不(bu)粘連，具有抗凝血(xue)作(zuo)用，對肌體(ti)(ti)組(zu)(zu)織(zhi)的(de)(de)反應性(xing)(xing)(xing)非常(chang)少。特(te)別適合(he)作(zuo)為醫用材料。

硅橡膠的用量

據(ju)中國汽(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)工(gong)(gong)(gong)業(ye)協會(hui)統計，2012年(nian)(nian)，汽(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)產(chan)(chan)銷分別達到1927.18萬輛和(he)1930.64萬輛，同比(bi)分別增長(chang)4.63%和(he)4.33%，汽(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)工(gong)(gong)(gong)業(ye)硅橡膠的(de)(de)用(yong)量約(yue)達2.0萬t。根(gen)據(ju)觀研(yan)天下的(de)(de)新(xin)研(yan)究，增加(jia)有機(ji)(ji)硅材料在(zai)汽(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)零部件(jian)方面的(de)(de)用(yong)量，可以(yi)(yi)大(da)幅度提(ti)高(gao)汽(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)的(de)(de)安全性能，因此，汽(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)產(chan)(chan)量和(he)單車(che)用(yong)量水平的(de)(de)提(ti)高(gao)都將(jiang)推動汽(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)工(gong)(gong)(gong)業(ye)對硅橡膠需(xu)求的(de)(de)增加(jia)。國家鼓勵(li)自主(zhu)品(pin)(pin)(pin)牌(pai)的(de)(de)汽(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)發展，關(guan)鍵汽(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)零部件(jian)實現自主(zhu)化，《2012年(nian)(nian)度黨政機(ji)(ji)關(guan)公(gong)務用(yong)車(che)選(xuan)用(yong)車(che)型目錄（征求意見(jian)稿(gao)）》為(wei)自主(zhu)品(pin)(pin)(pin)牌(pai)擴大(da)在(zai)政府采購的(de)(de)市場(chang)份額，為(wei)改變目前國內政府采購以(yi)(yi)合(he)資品(pin)(pin)(pin)牌(pai)產(chan)(chan)品(pin)(pin)(pin)為(wei)主(zhu)的(de)(de)局(ju)面提(ti)供(gong)(gong)了保(bao)障(zhang)。促進自主(zhu)品(pin)(pin)(pin)牌(pai)發展，國產(chan)(chan)汽(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)業(ye)的(de)(de)繁榮將(jiang)為(wei)汽(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)膠的(de)(de)應用(yong)提(ti)供(gong)(gong)有力保(bao)障(zhang)。預測未來3年(nian)(nian)，我國室溫(wen)硫(liu)化硅橡膠在(zai)汽(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)行業(ye)將(jiang)以(yi)(yi)年(nian)(nian)均20%增長(chang)。

此外，硅(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)是重要的(de)非石(shi)(shi)油(you)基(ji)(ji)(ji)合成橡膠(jiao)(jiao)，約(yue)占非石(shi)(shi)油(you)基(ji)(ji)(ji)合成橡膠(jiao)(jiao)消(xiao)(xiao)費量的(de)98%。但因為(wei)(wei)石(shi)(shi)油(you)價格的(de)大(da)幅(fu)上漲，同(tong)時我國(guo)(guo)(guo)在硅(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)的(de)關鍵(jian)原(yuan)料有機(ji)(ji)硅(gui)(gui)(gui)單體(ti)(ti)的(de)生產(chan)技(ji)術方(fang)(fang)面(mian)取得突(tu)破，有機(ji)(ji)硅(gui)(gui)(gui)單體(ti)(ti)的(de)生產(chan)技(ji)術在2005年(nian)前被幾家跨國(guo)(guo)(guo)公司壟斷(duan)，但目前我國(guo)(guo)(guo)已發展成為(wei)(wei)全球有機(ji)(ji)硅(gui)(gui)(gui)單體(ti)(ti)第1大(da)國(guo)(guo)(guo)，這(zhe)2個方(fang)(fang)面(mian)原(yuan)因使(shi)硅(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)的(de)價格從2011年(nian)起開(kai)始低(di)于石(shi)(shi)油(you)基(ji)(ji)(ji)合成橡膠(jiao)(jiao)，僅約(yue)為(wei)(wei)大(da)宗石(shi)(shi)油(you)基(ji)(ji)(ji)橡膠(jiao)(jiao)的(de)80%～90%，成為(wei)(wei)廉價的(de)合成橡膠(jiao)(jiao)，并(bing)開(kai)始大(da)規(gui)模替代(dai)石(shi)(shi)油(you)基(ji)(ji)(ji)合成橡膠(jiao)(jiao)。這(zhe)將(jiang)極大(da)拓(tuo)展有機(ji)(ji)硅(gui)(gui)(gui)產(chan)業的(de)市(shi)場(chang)空間，同(tong)時將(jiang)帶動硅(gui)(gui)(gui)油(you)、硅(gui)(gui)(gui)烷(wan)偶聯劑和硅(gui)(gui)(gui)樹脂等其(qi)他有機(ji)(ji)硅(gui)(gui)(gui)產(chan)品(pin)的(de)消(xiao)(xiao)費。