硅橡膠是指主鏈由(you)硅(gui)(gui)和氧(yang)原子交替構成，硅(gui)(gui)原子上通常連有兩(liang)個有機(ji)基團的(de)(de)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)。普通的(de)(de)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)主要由(you)含甲基和少量乙烯基的(de)(de)硅(gui)(gui)氧(yang)鏈節組成。苯(ben)基的(de)(de)引(yin)入可提高(gao)(gao)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)耐(nai)(nai)高(gao)(gao)、低(di)溫(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能，三氟丙(bing)基及氰基的(de)(de)引(yin)入則可提高(gao)(gao)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)耐(nai)(nai)溫(wen)及耐(nai)(nai)油(you)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)耐(nai)(nai)低(di)溫(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能良(liang)好(hao)，一(yi)般在-55℃下仍(reng)能工作(zuo)。引(yin)入苯(ben)基后，可達-73℃。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)耐(nai)(nai)熱性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能也(ye)很突(tu)出(chu)，在180℃下可長期工作(zuo)，稍(shao)高(gao)(gao)于200℃也(ye)能承受數周或更長時間仍(reng)有彈性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)，瞬(shun)時可耐(nai)(nai)300℃以上的(de)(de)高(gao)(gao)溫(wen)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)透氣性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)好(hao)，氧(yang)氣透過率在合成聚合物中是較高(gao)(gao)的(de)(de)。此外，硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)還具有生理惰(duo)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)、不(bu)會導(dao)致凝血的(de)(de)突(tu)出(chu)特性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)，因(yin)此在醫(yi)用(yong)領域應(ying)用(yong)廣(guang)泛。

主要品種

硅(gui)橡(xiang)膠分(fen)(fen)類的方法很多，通常按(an)(an)固(gu)化前(qian)的形態(tai)分(fen)(fen)為固(gu)體(ti)(ti)硅(gui)橡(xiang)膠和(he)液體(ti)(ti)硅(gui)橡(xiang)膠；按(an)(an)硫化溫(wen)度分(fen)(fen)為室溫(wen)硫化硅(gui)橡(xiang)膠，高溫(wen)硫化硅(gui)橡(xiang)膠；按(an)(an)所用(yong)單體(ti)(ti)的不同，可(ke)分(fen)(fen)為甲基(ji)乙烯基(ji)硅(gui)橡(xiang)膠，甲基(ji)苯基(ji)乙烯基(ji)硅(gui)橡(xiang)膠、氟硅(gui)，腈硅(gui)橡(xiang)膠等；按(an)(an)性能和(he)用(yong)途的不同又可(ke)分(fen)(fen)為通用(yong)型(xing)(xing)、超耐低溫(wen)型(xing)(xing)、超耐高溫(wen)型(xing)(xing)、高強力型(xing)(xing)、耐油型(xing)(xing)、醫用(yong)型(xing)(xing)等等。

發展史

硅橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)早期是由美國(guo)(guo)(guo)以(yi)三氯化(hua)鐵(tie)為(wei)催化(hua)劑(ji)合成的(de)。1945年，硅橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)產(chan)品問世。1948年，采用高比表面積的(de)氣相法白炭黑補強的(de)硅橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)研制成功，使(shi)硅橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)性(xing)能(neng)躍升到實用階段，奠(dian)定了現代硅橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)生產(chan)技術的(de)基礎。從二(er)甲基二(er)氯硅烷合成開始生產(chan)硅橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)國(guo)(guo)(guo)家(jia)有美國(guo)(guo)(guo)。俄羅斯、德國(guo)(guo)(guo)、日本(ben)、韓國(guo)(guo)(guo)和中國(guo)(guo)(guo)等。中國(guo)(guo)(guo)硅橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)工(gong)業化(hua)研究(jiu)始于1957年，多家(jia)研究(jiu)所(suo)和企(qi)業陸續開發(fa)出各(ge)種硅橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)。到2003年底，中國(guo)(guo)(guo)硅橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)生產(chan)能(neng)力為(wei)135千噸，其中高溫膠(jiao)(jiao)100千噸。

高溫硫化硅橡膠

高(gao)溫(wen)硫(liu)(liu)化(hua)硅橡膠是指聚硅氧烷(wan)變(bian)成(cheng)(cheng)(cheng)彈性體的(de)(de)過(guo)(guo)程是經過(guo)(guo)高(gao)溫(wen)（110-170℃）硫(liu)(liu)化(hua)成(cheng)(cheng)(cheng)型(xing)的(de)(de)。它主(zhu)要(yao)以高(gao)分(fen)子量(liang)的(de)(de)聚甲基乙烯基硅氧烷(wan)為生膠，混入補強填料、硫(liu)(liu)化(hua)劑等，在(zai)加熱加壓下硫(liu)(liu)化(hua)成(cheng)(cheng)(cheng)彈性體。硅橡膠的(de)(de)補強主(zhu)要(yao)是各種(zhong)(zhong)類(lei)型(xing)的(de)(de)白(bai)炭黑，可使硫(liu)(liu)化(hua)膠的(de)(de)強度增加數(shu)十倍。有時為了降低成(cheng)(cheng)(cheng)本或改善膠料性能及賦(fu)予(yu)硫(liu)(liu)化(hua)膠各種(zhong)(zhong)特殊的(de)(de)性能，也加入相應(ying)(ying)的(de)(de)各種(zhong)(zhong)添加劑。硫(liu)(liu)化(hua)劑是各種(zhong)(zhong)有機過(guo)(guo)氧化(hua)物或加成(cheng)(cheng)(cheng)反應(ying)(ying)催化(hua)劑。

加工成型(xing)方法如圖所示。一次硫(liu)化(hua)的(de)目的(de)是進行高分子鏈的(de)交(jiao)聯反應；二次硫(liu)化(hua)的(de)目的(de)是進行補(bu)充交(jiao)聯、驅(qu)除(chu)硫(liu)化(hua)劑(ji)分解產物(wu)(wu)和其他(ta)揮發性化(hua)合(he)物(wu)(wu)以穩定硫(liu)化(hua)膠的(de)各項性能。常用的(de)設(she)備有開放式煉(lian)(lian)膠機、捏合(he)機及真空(kong)密煉(lian)(lian)機。

主要性能

（1）高(gao)(gao)溫(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)顯著的(de)(de)(de)特(te)(te)征是高(gao)(gao)溫(wen)(wen)穩定(ding)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)，雖然常(chang)溫(wen)(wen)下硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)強度(du)(du)僅是天然橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)或(huo)某些合成橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)一半，但在(zai)200℃以上的(de)(de)(de)高(gao)(gao)溫(wen)(wen)環境下，硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)仍(reng)能保持一定(ding)的(de)(de)(de)柔韌性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)、回(hui)彈性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)和(he)表(biao)面硬度(du)(du)，且力學(xue)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能無(wu)明顯變化(hua)。（2）低溫(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)玻璃化(hua)溫(wen)(wen)度(du)(du)一般為-70~-50℃，特(te)(te)殊配方(fang)可達-100℃，表(biao)明其(qi)低溫(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能優(you)異。這對(dui)航(hang)空(kong)、宇航(hang)工業的(de)(de)(de)意義(yi)重大。（3）耐(nai)候(hou)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)中(zhong)Si-O-Si鍵對(dui)氧、臭氧及紫外(wai)線(xian)等(deng)(deng)十分穩定(ding)，在(zai)不加任何添(tian)加劑(ji)的(de)(de)(de)情況下，就具(ju)(ju)有(you)優(you)良的(de)(de)(de)耐(nai)候(hou)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)。（4）電氣(qi)(qi)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)具(ju)(ju)有(you)優(you)異的(de)(de)(de)絕(jue)緣性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能，耐(nai)電暈(yun)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)和(he)耐(nai)電弧性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)也非常(chang)好。（5）物(wu)(wu)理機(ji)械(xie)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)常(chang)溫(wen)(wen)下的(de)(de)(de)物(wu)(wu)理機(ji)械(xie)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能比(bi)通用橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)差，但在(zai)150℃的(de)(de)(de)高(gao)(gao)溫(wen)(wen)和(he)-50℃的(de)(de)(de)低溫(wen)(wen)下，其(qi)物(wu)(wu)理機(ji)械(xie)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能優(you)于通用橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)。（6）耐(nai)油及化(hua)學(xue)試劑(ji)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)。普(pu)通硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)具(ju)(ju)有(you)中(zhong)等(deng)(deng)的(de)(de)(de)耐(nai)油、耐(nai)溶劑(ji)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能。（7）氣(qi)(qi)體(ti)(ti)(ti)透(tou)(tou)過性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能。室(shi)溫(wen)(wen)下硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)對(dui)空(kong)氣(qi)(qi)、氮、氧、二氧化(hua)碳等(deng)(deng)氣(qi)(qi)體(ti)(ti)(ti)的(de)(de)(de)透(tou)(tou)氣(qi)(qi)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)比(bi)天然橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)高(gao)(gao)出(chu)30-50倍。（8）生(sheng)理惰性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)無(wu)毒，無(wu)味，無(wu)嗅(xiu)，與(yu)人體(ti)(ti)(ti)組織不粘連(lian)，具(ju)(ju)有(you)抗凝血(xue)作(zuo)用，對(dui)肌體(ti)(ti)(ti)組織的(de)(de)(de)反應性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)非常(chang)少。特(te)(te)別適(shi)合作(zuo)為醫(yi)用材(cai)料。

硅橡膠的用量

據(ju)(ju)中國(guo)汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)工(gong)業協(xie)會統(tong)計，2012年(nian)(nian)，汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)產銷分別達(da)到1927.18萬輛(liang)和1930.64萬輛(liang)，同(tong)比(bi)分別增(zeng)(zeng)長4.63%和4.33%，汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)工(gong)業硅橡膠的(de)(de)(de)用(yong)量約達(da)2.0萬t。根據(ju)(ju)觀研天下的(de)(de)(de)新研究，增(zeng)(zeng)加有(you)機硅材料在汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)零部(bu)件(jian)方面(mian)的(de)(de)(de)用(yong)量，可(ke)以(yi)大幅度(du)提(ti)高汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)的(de)(de)(de)安全性能，因此，汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)產量和單車(che)(che)(che)用(yong)量水平(ping)的(de)(de)(de)提(ti)高都將(jiang)推動汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)工(gong)業對硅橡膠需求(qiu)的(de)(de)(de)增(zeng)(zeng)加。國(guo)家鼓勵(li)自(zi)主品牌(pai)(pai)的(de)(de)(de)汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)發展(zhan)，關(guan)鍵汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)零部(bu)件(jian)實現自(zi)主化，《2012年(nian)(nian)度(du)黨政(zheng)(zheng)機關(guan)公務用(yong)車(che)(che)(che)選用(yong)車(che)(che)(che)型(xing)目(mu)錄（征求(qiu)意見稿(gao)）》為自(zi)主品牌(pai)(pai)擴大在政(zheng)(zheng)府(fu)(fu)采購(gou)的(de)(de)(de)市場(chang)份額，為改變目(mu)前國(guo)內政(zheng)(zheng)府(fu)(fu)采購(gou)以(yi)合資品牌(pai)(pai)產品為主的(de)(de)(de)局面(mian)提(ti)供(gong)了保障(zhang)。促進(jin)自(zi)主品牌(pai)(pai)發展(zhan)，國(guo)產汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)業的(de)(de)(de)繁榮將(jiang)為汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)膠的(de)(de)(de)應用(yong)提(ti)供(gong)有(you)力保障(zhang)。預(yu)測未(wei)來3年(nian)(nian)，我(wo)國(guo)室(shi)溫硫(liu)化硅橡膠在汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)行業將(jiang)以(yi)年(nian)(nian)均(jun)20%增(zeng)(zeng)長。

此外，硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)是重要(yao)的非石(shi)油(you)基合(he)(he)成(cheng)橡(xiang)膠(jiao)，約占非石(shi)油(you)基合(he)(he)成(cheng)橡(xiang)膠(jiao)消費量的98%。但因為石(shi)油(you)價格的大(da)幅上漲，同(tong)時(shi)我(wo)國(guo)(guo)在(zai)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)的關鍵(jian)原料(liao)有機(ji)硅(gui)(gui)單體(ti)的生產(chan)技術(shu)方面取得突(tu)破，有機(ji)硅(gui)(gui)單體(ti)的生產(chan)技術(shu)在(zai)2005年前被幾家跨(kua)國(guo)(guo)公司壟斷(duan)，但目前我(wo)國(guo)(guo)已發展(zhan)成(cheng)為全球有機(ji)硅(gui)(gui)單體(ti)第1大(da)國(guo)(guo)，這(zhe)2個方面原因使硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)的價格從2011年起開(kai)始低(di)于石(shi)油(you)基合(he)(he)成(cheng)橡(xiang)膠(jiao)，僅約為大(da)宗石(shi)油(you)基橡(xiang)膠(jiao)的80%～90%，成(cheng)為廉價的合(he)(he)成(cheng)橡(xiang)膠(jiao)，并開(kai)始大(da)規模替代(dai)石(shi)油(you)基合(he)(he)成(cheng)橡(xiang)膠(jiao)。這(zhe)將(jiang)極大(da)拓展(zhan)有機(ji)硅(gui)(gui)產(chan)業(ye)的市場空間，同(tong)時(shi)將(jiang)帶(dai)動硅(gui)(gui)油(you)、硅(gui)(gui)烷偶聯劑和硅(gui)(gui)樹脂等其他有機(ji)硅(gui)(gui)產(chan)品的消費。