硅橡膠是指(zhi)主(zhu)鏈(lian)由硅和氧原子(zi)交替構(gou)成(cheng)，硅原子(zi)上通(tong)常連(lian)有(you)(you)兩個(ge)有(you)(you)機基(ji)(ji)(ji)團(tuan)的(de)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)。普通(tong)的(de)硅橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)主(zhu)要由含甲(jia)基(ji)(ji)(ji)和少量(liang)乙(yi)烯基(ji)(ji)(ji)的(de)硅氧鏈(lian)節(jie)組成(cheng)。苯(ben)基(ji)(ji)(ji)的(de)引(yin)入可(ke)(ke)提高(gao)硅橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)耐(nai)(nai)高(gao)、低溫性能(neng)，三氟(fu)丙基(ji)(ji)(ji)及氰基(ji)(ji)(ji)的(de)引(yin)入則(ze)可(ke)(ke)提高(gao)硅橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)耐(nai)(nai)溫及耐(nai)(nai)油性能(neng)。硅橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)耐(nai)(nai)低溫性能(neng)良好(hao)，一(yi)般在(zai)(zai)-55℃下仍能(neng)工作(zuo)。引(yin)入苯(ben)基(ji)(ji)(ji)后(hou)，可(ke)(ke)達-73℃。硅橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)耐(nai)(nai)熱性能(neng)也(ye)很突出(chu)，在(zai)(zai)180℃下可(ke)(ke)長(chang)期工作(zuo)，稍高(gao)于200℃也(ye)能(neng)承(cheng)受數周或更長(chang)時(shi)(shi)間仍有(you)(you)彈(dan)性，瞬時(shi)(shi)可(ke)(ke)耐(nai)(nai)300℃以(yi)上的(de)高(gao)溫。硅橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)透(tou)氣(qi)(qi)性好(hao)，氧氣(qi)(qi)透(tou)過率在(zai)(zai)合成(cheng)聚(ju)合物中是較高(gao)的(de)。此外(wai)，硅橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)還(huan)具有(you)(you)生理惰性、不會導致凝血(xue)的(de)突出(chu)特性，因此在(zai)(zai)醫用領域(yu)應(ying)用廣泛。

主要品種

硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)分類的方法很多，通常按(an)(an)固化(hua)前(qian)的形(xing)態分為(wei)(wei)固體硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)和液體硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)；按(an)(an)硫(liu)化(hua)溫(wen)(wen)度(du)分為(wei)(wei)室(shi)溫(wen)(wen)硫(liu)化(hua)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)，高(gao)(gao)溫(wen)(wen)硫(liu)化(hua)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)；按(an)(an)所用(yong)單體的不(bu)同(tong)，可分為(wei)(wei)甲基(ji)(ji)(ji)乙烯基(ji)(ji)(ji)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)，甲基(ji)(ji)(ji)苯基(ji)(ji)(ji)乙烯基(ji)(ji)(ji)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)、氟硅(gui)(gui)，腈硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)等；按(an)(an)性(xing)能和用(yong)途(tu)的不(bu)同(tong)又可分為(wei)(wei)通用(yong)型、超(chao)耐(nai)低(di)溫(wen)(wen)型、超(chao)耐(nai)高(gao)(gao)溫(wen)(wen)型、高(gao)(gao)強力型、耐(nai)油型、醫(yi)用(yong)型等等。

發展史

硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)早期是由美(mei)(mei)國(guo)(guo)以三氯化(hua)鐵為催化(hua)劑(ji)合(he)成的(de)(de)(de)。1945年(nian)(nian)，硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)產品問世。1948年(nian)(nian)，采用(yong)高比表面積的(de)(de)(de)氣相法白(bai)炭黑補(bu)強(qiang)的(de)(de)(de)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)研制成功，使硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)性能(neng)躍升到實(shi)用(yong)階段，奠定了現代硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)生產技(ji)術(shu)的(de)(de)(de)基(ji)礎。從二(er)甲基(ji)二(er)氯硅(gui)(gui)烷合(he)成開始生產硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)國(guo)(guo)家有美(mei)(mei)國(guo)(guo)。俄(e)羅斯、德國(guo)(guo)、日(ri)本、韓國(guo)(guo)和中國(guo)(guo)等。中國(guo)(guo)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)工業化(hua)研究(jiu)始于1957年(nian)(nian)，多(duo)家研究(jiu)所(suo)和企業陸續開發(fa)出各種硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)。到2003年(nian)(nian)底，中國(guo)(guo)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)生產能(neng)力為135千(qian)噸，其(qi)中高溫膠(jiao)100千(qian)噸。

高溫硫化硅橡膠

高溫(wen)硫(liu)(liu)(liu)化(hua)硅(gui)(gui)橡膠是(shi)指聚(ju)硅(gui)(gui)氧(yang)烷變成(cheng)彈(dan)性體的(de)(de)過(guo)程(cheng)是(shi)經過(guo)高溫(wen)（110-170℃）硫(liu)(liu)(liu)化(hua)成(cheng)型的(de)(de)。它主要以高分子量(liang)的(de)(de)聚(ju)甲基(ji)乙烯基(ji)硅(gui)(gui)氧(yang)烷為生膠，混入補強填料(liao)、硫(liu)(liu)(liu)化(hua)劑(ji)等，在加熱(re)加壓(ya)下硫(liu)(liu)(liu)化(hua)成(cheng)彈(dan)性體。硅(gui)(gui)橡膠的(de)(de)補強主要是(shi)各種(zhong)(zhong)類型的(de)(de)白炭黑(hei)，可(ke)使硫(liu)(liu)(liu)化(hua)膠的(de)(de)強度增加數十倍。有(you)時為了降低成(cheng)本或改(gai)善膠料(liao)性能(neng)及賦予硫(liu)(liu)(liu)化(hua)膠各種(zhong)(zhong)特殊的(de)(de)性能(neng)，也(ye)加入相應的(de)(de)各種(zhong)(zhong)添加劑(ji)。硫(liu)(liu)(liu)化(hua)劑(ji)是(shi)各種(zhong)(zhong)有(you)機過(guo)氧(yang)化(hua)物或加成(cheng)反(fan)應催化(hua)劑(ji)。

加工成型方法如圖所示。一(yi)次硫化(hua)的(de)目的(de)是(shi)進(jin)行高(gao)分(fen)子鏈的(de)交聯(lian)反(fan)應；二次硫化(hua)的(de)目的(de)是(shi)進(jin)行補充交聯(lian)、驅除硫化(hua)劑(ji)分(fen)解產(chan)物和其他揮發(fa)性化(hua)合物以(yi)穩定硫化(hua)膠的(de)各項性能。常用的(de)設備(bei)有開放式(shi)煉膠機(ji)(ji)(ji)、捏合機(ji)(ji)(ji)及真空密(mi)煉機(ji)(ji)(ji)。

主要性能

（1）高(gao)(gao)(gao)溫(wen)(wen)(wen)性(xing)能(neng)(neng)(neng)。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)顯著的(de)(de)特(te)征是(shi)高(gao)(gao)(gao)溫(wen)(wen)(wen)穩定(ding)性(xing)，雖然(ran)常(chang)溫(wen)(wen)(wen)下(xia)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)強度僅是(shi)天然(ran)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)或(huo)某些合(he)成橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)一半(ban)，但在200℃以上的(de)(de)高(gao)(gao)(gao)溫(wen)(wen)(wen)環境下(xia)，硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)仍(reng)能(neng)(neng)(neng)保(bao)持(chi)一定(ding)的(de)(de)柔韌性(xing)、回彈性(xing)和(he)(he)表(biao)面硬度，且力(li)學性(xing)能(neng)(neng)(neng)無明顯變化(hua)(hua)(hua)。（2）低溫(wen)(wen)(wen)性(xing)能(neng)(neng)(neng)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)玻璃化(hua)(hua)(hua)溫(wen)(wen)(wen)度一般為-70~-50℃，特(te)殊配方(fang)可達(da)-100℃，表(biao)明其低溫(wen)(wen)(wen)性(xing)能(neng)(neng)(neng)優異(yi)。這對航空(kong)、宇航工業的(de)(de)意義重(zhong)大。（3）耐(nai)候性(xing)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)中Si-O-Si鍵對氧(yang)、臭(chou)氧(yang)及(ji)紫外線等十分穩定(ding)，在不加任何添加劑的(de)(de)情況(kuang)下(xia)，就具(ju)有優良的(de)(de)耐(nai)候性(xing)。（4）電氣性(xing)能(neng)(neng)(neng)。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)具(ju)有優異(yi)的(de)(de)絕(jue)緣(yuan)性(xing)能(neng)(neng)(neng)，耐(nai)電暈性(xing)和(he)(he)耐(nai)電弧性(xing)也非常(chang)好。（5）物(wu)理機(ji)械性(xing)能(neng)(neng)(neng)。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)常(chang)溫(wen)(wen)(wen)下(xia)的(de)(de)物(wu)理機(ji)械性(xing)能(neng)(neng)(neng)比(bi)通(tong)用橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)差，但在150℃的(de)(de)高(gao)(gao)(gao)溫(wen)(wen)(wen)和(he)(he)-50℃的(de)(de)低溫(wen)(wen)(wen)下(xia)，其物(wu)理機(ji)械性(xing)能(neng)(neng)(neng)優于(yu)通(tong)用橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)。（6）耐(nai)油(you)及(ji)化(hua)(hua)(hua)學試劑性(xing)。普(pu)通(tong)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)具(ju)有中等的(de)(de)耐(nai)油(you)、耐(nai)溶劑性(xing)能(neng)(neng)(neng)。（7）氣體透(tou)過性(xing)能(neng)(neng)(neng)。室溫(wen)(wen)(wen)下(xia)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)對空(kong)氣、氮、氧(yang)、二氧(yang)化(hua)(hua)(hua)碳等氣體的(de)(de)透(tou)氣性(xing)比(bi)天然(ran)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)高(gao)(gao)(gao)出30-50倍(bei)。（8）生理惰性(xing)。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)無毒，無味，無嗅(xiu)，與人體組織不粘連，具(ju)有抗凝血作用，對肌(ji)體組織的(de)(de)反應性(xing)非常(chang)少(shao)。特(te)別適合(he)作為醫(yi)用材料。

硅橡膠的用量

據中(zhong)國(guo)汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)工業(ye)(ye)(ye)協會統計(ji)，2012年，汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)產銷分別(bie)達到(dao)1927.18萬(wan)輛和(he)1930.64萬(wan)輛，同比(bi)分別(bie)增(zeng)(zeng)長4.63%和(he)4.33%，汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)工業(ye)(ye)(ye)硅橡(xiang)膠(jiao)的(de)用(yong)量(liang)約(yue)達2.0萬(wan)t。根據觀研天下(xia)的(de)新研究，增(zeng)(zeng)加(jia)(jia)有機硅材料在(zai)汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)零部件(jian)方面的(de)用(yong)量(liang)，可以大幅度(du)提高汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)的(de)安全(quan)性能，因此，汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)產量(liang)和(he)單車(che)(che)(che)(che)用(yong)量(liang)水平的(de)提高都將(jiang)推動汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)工業(ye)(ye)(ye)對硅橡(xiang)膠(jiao)需求(qiu)的(de)增(zeng)(zeng)加(jia)(jia)。國(guo)家(jia)鼓勵(li)自(zi)(zi)主品牌(pai)(pai)的(de)汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)發展，關鍵汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)零部件(jian)實現自(zi)(zi)主化，《2012年度(du)黨政(zheng)機關公務(wu)用(yong)車(che)(che)(che)(che)選(xuan)用(yong)車(che)(che)(che)(che)型(xing)目(mu)錄（征求(qiu)意見(jian)稿）》為自(zi)(zi)主品牌(pai)(pai)擴(kuo)大在(zai)政(zheng)府(fu)(fu)采購的(de)市場份額(e)，為改(gai)變(bian)目(mu)前國(guo)內政(zheng)府(fu)(fu)采購以合資品牌(pai)(pai)產品為主的(de)局面提供了保障。促進自(zi)(zi)主品牌(pai)(pai)發展，國(guo)產汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)業(ye)(ye)(ye)的(de)繁榮將(jiang)為汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)膠(jiao)的(de)應用(yong)提供有力保障。預(yu)測未來3年，我國(guo)室溫硫化硅橡(xiang)膠(jiao)在(zai)汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)行(xing)業(ye)(ye)(ye)將(jiang)以年均20%增(zeng)(zeng)長。

此外(wai)，硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠是重要的非石油基(ji)合(he)(he)成(cheng)(cheng)橡(xiang)膠，約占非石油基(ji)合(he)(he)成(cheng)(cheng)橡(xiang)膠消費(fei)量的98%。但因為(wei)(wei)石油價(jia)格的大(da)(da)幅上漲，同時(shi)我國在硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠的關鍵原料有(you)機(ji)硅(gui)(gui)(gui)單(dan)體(ti)的生產(chan)技術(shu)方(fang)面取得(de)突(tu)破，有(you)機(ji)硅(gui)(gui)(gui)單(dan)體(ti)的生產(chan)技術(shu)在2005年前(qian)被(bei)幾家(jia)跨國公(gong)司壟斷，但目前(qian)我國已發展(zhan)(zhan)成(cheng)(cheng)為(wei)(wei)全球有(you)機(ji)硅(gui)(gui)(gui)單(dan)體(ti)第1大(da)(da)國，這2個(ge)方(fang)面原因使硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠的價(jia)格從(cong)2011年起開始(shi)低于石油基(ji)合(he)(he)成(cheng)(cheng)橡(xiang)膠，僅約為(wei)(wei)大(da)(da)宗(zong)石油基(ji)橡(xiang)膠的80%～90%，成(cheng)(cheng)為(wei)(wei)廉價(jia)的合(he)(he)成(cheng)(cheng)橡(xiang)膠，并開始(shi)大(da)(da)規(gui)模替代石油基(ji)合(he)(he)成(cheng)(cheng)橡(xiang)膠。這將極大(da)(da)拓展(zhan)(zhan)有(you)機(ji)硅(gui)(gui)(gui)產(chan)業(ye)的市場空間，同時(shi)將帶動硅(gui)(gui)(gui)油、硅(gui)(gui)(gui)烷(wan)偶聯劑和硅(gui)(gui)(gui)樹脂等(deng)其他有(you)機(ji)硅(gui)(gui)(gui)產(chan)品的消費(fei)。