硅橡膠是指主鏈由硅(gui)(gui)(gui)和氧(yang)原子交替構成(cheng)，硅(gui)(gui)(gui)原子上通常連有兩個(ge)有機(ji)基(ji)(ji)團(tuan)的(de)(de)(de)(de)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)。普通的(de)(de)(de)(de)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)主要由含甲基(ji)(ji)和少量乙烯基(ji)(ji)的(de)(de)(de)(de)硅(gui)(gui)(gui)氧(yang)鏈節組(zu)成(cheng)。苯基(ji)(ji)的(de)(de)(de)(de)引(yin)入可提高(gao)(gao)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)(de)耐(nai)高(gao)(gao)、低溫性能(neng)，三氟丙(bing)基(ji)(ji)及(ji)氰基(ji)(ji)的(de)(de)(de)(de)引(yin)入則可提高(gao)(gao)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)(de)耐(nai)溫及(ji)耐(nai)油(you)性能(neng)。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)耐(nai)低溫性能(neng)良好(hao)(hao)，一般在(zai)(zai)-55℃下仍能(neng)工(gong)作。引(yin)入苯基(ji)(ji)后，可達(da)-73℃。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)(de)耐(nai)熱性能(neng)也很突(tu)出，在(zai)(zai)180℃下可長期工(gong)作，稍高(gao)(gao)于200℃也能(neng)承受數周或(huo)更長時間(jian)仍有彈性，瞬(shun)時可耐(nai)300℃以上的(de)(de)(de)(de)高(gao)(gao)溫。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)(de)透氣性好(hao)(hao)，氧(yang)氣透過率在(zai)(zai)合成(cheng)聚合物中是較高(gao)(gao)的(de)(de)(de)(de)。此(ci)外，硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)還具有生理(li)惰性、不(bu)會導致凝血的(de)(de)(de)(de)突(tu)出特性，因此(ci)在(zai)(zai)醫用領域應(ying)用廣泛。

主要品種

硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠分(fen)(fen)類的(de)(de)(de)方法很多，通常按固化(hua)前的(de)(de)(de)形(xing)態分(fen)(fen)為(wei)固體(ti)(ti)硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠和液體(ti)(ti)硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠；按硫化(hua)溫(wen)度分(fen)(fen)為(wei)室溫(wen)硫化(hua)硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠，高(gao)溫(wen)硫化(hua)硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠；按所用單體(ti)(ti)的(de)(de)(de)不(bu)同(tong)，可(ke)分(fen)(fen)為(wei)甲基(ji)乙(yi)烯基(ji)硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠，甲基(ji)苯(ben)基(ji)乙(yi)烯基(ji)硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠、氟硅(gui)，腈硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠等(deng)；按性能和用途(tu)的(de)(de)(de)不(bu)同(tong)又(you)可(ke)分(fen)(fen)為(wei)通用型(xing)(xing)(xing)、超(chao)耐(nai)低溫(wen)型(xing)(xing)(xing)、超(chao)耐(nai)高(gao)溫(wen)型(xing)(xing)(xing)、高(gao)強力型(xing)(xing)(xing)、耐(nai)油(you)型(xing)(xing)(xing)、醫用型(xing)(xing)(xing)等(deng)等(deng)。

發展史

硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)早期(qi)是(shi)由美國以三(san)氯(lv)(lv)化鐵為催化劑合(he)成的(de)(de)。1945年(nian)，硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)產(chan)(chan)品問世(shi)。1948年(nian)，采用高比(bi)表面積的(de)(de)氣相法白炭黑補(bu)強(qiang)的(de)(de)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)研(yan)制成功，使硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)性(xing)能躍升到實用階段，奠(dian)定了現代硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)生產(chan)(chan)技術的(de)(de)基(ji)礎。從二(er)(er)甲基(ji)二(er)(er)氯(lv)(lv)硅(gui)烷合(he)成開(kai)始生產(chan)(chan)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)國家(jia)有美國。俄羅斯、德國、日本、韓國和中(zhong)(zhong)國等。中(zhong)(zhong)國硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)工業化研(yan)究始于1957年(nian)，多家(jia)研(yan)究所(suo)和企(qi)業陸續開(kai)發(fa)出各種硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)。到2003年(nian)底，中(zhong)(zhong)國硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)生產(chan)(chan)能力(li)為135千(qian)噸(dun)，其(qi)中(zhong)(zhong)高溫膠(jiao)(jiao)100千(qian)噸(dun)。

高溫硫化硅橡膠

高溫(wen)硫化(hua)(hua)(hua)(hua)硅橡(xiang)膠(jiao)是(shi)指聚硅氧烷變成彈性體(ti)(ti)的(de)(de)過(guo)程是(shi)經過(guo)高溫(wen)（110-170℃）硫化(hua)(hua)(hua)(hua)成型的(de)(de)。它主要以高分子(zi)量的(de)(de)聚甲基乙烯基硅氧烷為生膠(jiao)，混(hun)入補強填料、硫化(hua)(hua)(hua)(hua)劑(ji)(ji)等，在加熱加壓下(xia)硫化(hua)(hua)(hua)(hua)成彈性體(ti)(ti)。硅橡(xiang)膠(jiao)的(de)(de)補強主要是(shi)各種類型的(de)(de)白炭黑，可(ke)使硫化(hua)(hua)(hua)(hua)膠(jiao)的(de)(de)強度增加數十倍(bei)。有時為了降低成本或改(gai)善膠(jiao)料性能及賦予硫化(hua)(hua)(hua)(hua)膠(jiao)各種特殊(shu)的(de)(de)性能，也加入相(xiang)應的(de)(de)各種添加劑(ji)(ji)。硫化(hua)(hua)(hua)(hua)劑(ji)(ji)是(shi)各種有機過(guo)氧化(hua)(hua)(hua)(hua)物(wu)或加成反應催化(hua)(hua)(hua)(hua)劑(ji)(ji)。

加工(gong)成(cheng)型方法如圖所示。一次(ci)硫(liu)(liu)化(hua)(hua)的(de)(de)目(mu)的(de)(de)是進行(xing)高分子鏈的(de)(de)交聯(lian)反應；二次(ci)硫(liu)(liu)化(hua)(hua)的(de)(de)目(mu)的(de)(de)是進行(xing)補(bu)充交聯(lian)、驅(qu)除硫(liu)(liu)化(hua)(hua)劑分解產物和其(qi)他揮發性化(hua)(hua)合物以穩定(ding)硫(liu)(liu)化(hua)(hua)膠(jiao)的(de)(de)各(ge)項性能。常用的(de)(de)設(she)備有開放式煉膠(jiao)機(ji)、捏合機(ji)及真空密煉機(ji)。

主要性能

（1）高溫(wen)(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。硅橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)顯著的(de)特征是高溫(wen)(wen)(wen)穩定性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)，雖然常(chang)溫(wen)(wen)(wen)下(xia)硅橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)強度僅是天然橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)或某(mou)些合成橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)一半，但(dan)在200℃以(yi)上(shang)的(de)高溫(wen)(wen)(wen)環境下(xia)，硅橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)仍能(neng)(neng)保持一定的(de)柔韌性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)、回彈性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)和表面硬度，且力學性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)無(wu)明(ming)顯變化。（2）低(di)溫(wen)(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)硅橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)玻璃化溫(wen)(wen)(wen)度一般為(wei)-70~-50℃，特殊配方可達-100℃，表明(ming)其低(di)溫(wen)(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)優異(yi)。這對(dui)航空(kong)、宇航工(gong)業的(de)意義重大。（3）耐(nai)候性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)硅橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)中Si-O-Si鍵對(dui)氧(yang)(yang)、臭氧(yang)(yang)及(ji)紫(zi)外(wai)線等十分(fen)穩定，在不加(jia)任何添加(jia)劑的(de)情況(kuang)下(xia)，就(jiu)具(ju)有(you)優良的(de)耐(nai)候性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)。（4）電(dian)氣(qi)(qi)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。硅橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)具(ju)有(you)優異(yi)的(de)絕緣性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)，耐(nai)電(dian)暈性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)和耐(nai)電(dian)弧性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)也非常(chang)好。（5）物(wu)(wu)理機(ji)械性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。硅橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)常(chang)溫(wen)(wen)(wen)下(xia)的(de)物(wu)(wu)理機(ji)械性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)比通用橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)差，但(dan)在150℃的(de)高溫(wen)(wen)(wen)和-50℃的(de)低(di)溫(wen)(wen)(wen)下(xia)，其物(wu)(wu)理機(ji)械性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)優于(yu)通用橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)。（6）耐(nai)油及(ji)化學試劑性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)。普通硅橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)具(ju)有(you)中等的(de)耐(nai)油、耐(nai)溶(rong)劑性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。（7）氣(qi)(qi)體(ti)透過性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。室(shi)溫(wen)(wen)(wen)下(xia)硅橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)對(dui)空(kong)氣(qi)(qi)、氮、氧(yang)(yang)、二氧(yang)(yang)化碳(tan)等氣(qi)(qi)體(ti)的(de)透氣(qi)(qi)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)比天然橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)高出30-50倍。（8）生理惰性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)。硅橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)無(wu)毒，無(wu)味，無(wu)嗅，與人體(ti)組織不粘連，具(ju)有(you)抗凝(ning)血作用，對(dui)肌體(ti)組織的(de)反(fan)應性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)非常(chang)少。特別適合作為(wei)醫用材料。

硅橡膠的用量

據(ju)中國(guo)汽(qi)車(che)(che)工(gong)(gong)業(ye)協會統計，2012年(nian)，汽(qi)車(che)(che)產(chan)銷分別(bie)(bie)達到1927.18萬輛和(he)(he)1930.64萬輛，同比分別(bie)(bie)增(zeng)長4.63%和(he)(he)4.33%，汽(qi)車(che)(che)工(gong)(gong)業(ye)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)用(yong)(yong)量約(yue)達2.0萬t。根據(ju)觀研天下的(de)新研究，增(zeng)加有機(ji)硅(gui)材料在(zai)汽(qi)車(che)(che)零部件方面(mian)的(de)用(yong)(yong)量，可以大(da)幅度提高汽(qi)車(che)(che)的(de)安全性能，因此，汽(qi)車(che)(che)產(chan)量和(he)(he)單車(che)(che)用(yong)(yong)量水平的(de)提高都將推動汽(qi)車(che)(che)工(gong)(gong)業(ye)對(dui)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)需求(qiu)的(de)增(zeng)加。國(guo)家鼓勵自主品(pin)牌(pai)的(de)汽(qi)車(che)(che)發展，關鍵汽(qi)車(che)(che)零部件實現自主化，《2012年(nian)度黨政(zheng)機(ji)關公(gong)務用(yong)(yong)車(che)(che)選用(yong)(yong)車(che)(che)型目(mu)(mu)錄（征求(qiu)意見稿）》為(wei)自主品(pin)牌(pai)擴大(da)在(zai)政(zheng)府采購的(de)市場份額，為(wei)改變(bian)目(mu)(mu)前國(guo)內政(zheng)府采購以合(he)資品(pin)牌(pai)產(chan)品(pin)為(wei)主的(de)局面(mian)提供了保障(zhang)。促進自主品(pin)牌(pai)發展，國(guo)產(chan)汽(qi)車(che)(che)業(ye)的(de)繁榮將為(wei)汽(qi)車(che)(che)膠(jiao)(jiao)的(de)應用(yong)(yong)提供有力保障(zhang)。預測未(wei)來3年(nian)，我國(guo)室溫硫化硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)在(zai)汽(qi)車(che)(che)行業(ye)將以年(nian)均(jun)20%增(zeng)長。

此(ci)外(wai)，硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)是重要的(de)(de)非石(shi)(shi)(shi)(shi)油(you)(you)基合成橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)，約占非石(shi)(shi)(shi)(shi)油(you)(you)基合成橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)消費(fei)量的(de)(de)98%。但因(yin)為石(shi)(shi)(shi)(shi)油(you)(you)價格的(de)(de)大(da)幅上漲(zhang)，同時我國在硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)關鍵(jian)原(yuan)料(liao)有(you)(you)機硅(gui)單體的(de)(de)生產(chan)(chan)技(ji)術(shu)方(fang)面取得(de)突破，有(you)(you)機硅(gui)單體的(de)(de)生產(chan)(chan)技(ji)術(shu)在2005年前(qian)被幾家跨國公司壟(long)斷，但目前(qian)我國已發(fa)展(zhan)(zhan)成為全球有(you)(you)機硅(gui)單體第1大(da)國，這2個(ge)方(fang)面原(yuan)因(yin)使硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)價格從2011年起(qi)開(kai)始低于石(shi)(shi)(shi)(shi)油(you)(you)基合成橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)，僅約為大(da)宗(zong)石(shi)(shi)(shi)(shi)油(you)(you)基橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)80%～90%，成為廉價的(de)(de)合成橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)，并開(kai)始大(da)規模(mo)替代(dai)石(shi)(shi)(shi)(shi)油(you)(you)基合成橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)。這將極(ji)大(da)拓展(zhan)(zhan)有(you)(you)機硅(gui)產(chan)(chan)業的(de)(de)市場空間，同時將帶動硅(gui)油(you)(you)、硅(gui)烷偶聯(lian)劑和硅(gui)樹脂等其他有(you)(you)機硅(gui)產(chan)(chan)品的(de)(de)消費(fei)。