硅橡膠是指主鏈由(you)硅(gui)(gui)(gui)和氧原子交(jiao)替構成，硅(gui)(gui)(gui)原子上通(tong)常連有(you)兩個(ge)有(you)機(ji)基團(tuan)的(de)(de)(de)(de)(de)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)。普(pu)通(tong)的(de)(de)(de)(de)(de)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)主要由(you)含(han)甲基和少量乙烯基的(de)(de)(de)(de)(de)硅(gui)(gui)(gui)氧鏈節組成。苯基的(de)(de)(de)(de)(de)引入(ru)(ru)可(ke)(ke)提(ti)高(gao)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)(de)耐高(gao)、低溫性(xing)(xing)(xing)(xing)能，三(san)氟(fu)丙基及氰(qing)基的(de)(de)(de)(de)(de)引入(ru)(ru)則可(ke)(ke)提(ti)高(gao)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)(de)耐溫及耐油性(xing)(xing)(xing)(xing)能。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)耐低溫性(xing)(xing)(xing)(xing)能良好(hao)，一般(ban)在(zai)(zai)-55℃下(xia)仍(reng)能工作。引入(ru)(ru)苯基后，可(ke)(ke)達-73℃。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)(de)耐熱性(xing)(xing)(xing)(xing)能也(ye)(ye)很突出(chu)，在(zai)(zai)180℃下(xia)可(ke)(ke)長期工作，稍高(gao)于200℃也(ye)(ye)能承受數周或更長時間仍(reng)有(you)彈性(xing)(xing)(xing)(xing)，瞬時可(ke)(ke)耐300℃以上的(de)(de)(de)(de)(de)高(gao)溫。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)(de)透氣(qi)性(xing)(xing)(xing)(xing)好(hao)，氧氣(qi)透過率在(zai)(zai)合(he)成聚(ju)合(he)物中(zhong)是較高(gao)的(de)(de)(de)(de)(de)。此(ci)外，硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)還(huan)具(ju)有(you)生理惰(duo)性(xing)(xing)(xing)(xing)、不會導致(zhi)凝血的(de)(de)(de)(de)(de)突出(chu)特性(xing)(xing)(xing)(xing)，因此(ci)在(zai)(zai)醫用(yong)領域應(ying)用(yong)廣泛。

主要品種

硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠分(fen)類(lei)的(de)方法(fa)很(hen)多，通(tong)常(chang)按(an)(an)(an)固(gu)化前(qian)的(de)形態分(fen)為固(gu)體(ti)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠和液體(ti)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠；按(an)(an)(an)硫化溫(wen)(wen)度分(fen)為室溫(wen)(wen)硫化硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠，高(gao)(gao)溫(wen)(wen)硫化硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠；按(an)(an)(an)所(suo)用(yong)單(dan)體(ti)的(de)不同(tong)(tong)，可分(fen)為甲(jia)基(ji)(ji)(ji)乙烯基(ji)(ji)(ji)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠，甲(jia)基(ji)(ji)(ji)苯基(ji)(ji)(ji)乙烯基(ji)(ji)(ji)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠、氟硅(gui)(gui)，腈硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠等(deng)；按(an)(an)(an)性能和用(yong)途的(de)不同(tong)(tong)又(you)可分(fen)為通(tong)用(yong)型(xing)、超(chao)耐低(di)溫(wen)(wen)型(xing)、超(chao)耐高(gao)(gao)溫(wen)(wen)型(xing)、高(gao)(gao)強力(li)型(xing)、耐油型(xing)、醫(yi)用(yong)型(xing)等(deng)等(deng)。

發展史

硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)早期是(shi)由美國(guo)(guo)(guo)以三氯化(hua)(hua)鐵(tie)為(wei)催化(hua)(hua)劑(ji)合(he)成(cheng)(cheng)的(de)(de)。1945年，硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)產品問世。1948年，采用高比(bi)表面(mian)積的(de)(de)氣相法白(bai)炭(tan)黑(hei)補強的(de)(de)硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)研制成(cheng)(cheng)功，使硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)性能(neng)躍升到實用階段，奠定了現代硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)生(sheng)產技術的(de)(de)基(ji)礎(chu)。從二甲(jia)基(ji)二氯硅(gui)烷合(he)成(cheng)(cheng)開始生(sheng)產硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)國(guo)(guo)(guo)家有(you)美國(guo)(guo)(guo)。俄羅斯、德(de)國(guo)(guo)(guo)、日本、韓國(guo)(guo)(guo)和中(zhong)國(guo)(guo)(guo)等。中(zhong)國(guo)(guo)(guo)硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)工業化(hua)(hua)研究始于1957年，多家研究所(suo)和企(qi)業陸續開發出(chu)各種硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)。到2003年底，中(zhong)國(guo)(guo)(guo)硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)生(sheng)產能(neng)力(li)為(wei)135千噸(dun)，其中(zhong)高溫膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)100千噸(dun)。

高溫硫化硅橡膠

高(gao)溫硫(liu)(liu)化(hua)硅橡膠是(shi)(shi)指(zhi)聚硅氧烷變(bian)成(cheng)(cheng)彈性體的(de)過(guo)程(cheng)是(shi)(shi)經(jing)過(guo)高(gao)溫（110-170℃）硫(liu)(liu)化(hua)成(cheng)(cheng)型(xing)(xing)的(de)。它主要以高(gao)分子量的(de)聚甲基(ji)乙烯(xi)基(ji)硅氧烷為(wei)生膠，混入補強填料(liao)、硫(liu)(liu)化(hua)劑(ji)等(deng)，在加熱加壓(ya)下硫(liu)(liu)化(hua)成(cheng)(cheng)彈性體。硅橡膠的(de)補強主要是(shi)(shi)各(ge)(ge)種類(lei)型(xing)(xing)的(de)白炭黑，可使硫(liu)(liu)化(hua)膠的(de)強度增加數十倍(bei)。有時為(wei)了降(jiang)低成(cheng)(cheng)本(ben)或改善膠料(liao)性能及賦予硫(liu)(liu)化(hua)膠各(ge)(ge)種特(te)殊(shu)的(de)性能，也加入相(xiang)應(ying)的(de)各(ge)(ge)種添加劑(ji)。硫(liu)(liu)化(hua)劑(ji)是(shi)(shi)各(ge)(ge)種有機過(guo)氧化(hua)物(wu)或加成(cheng)(cheng)反應(ying)催(cui)化(hua)劑(ji)。

加(jia)工成型方法如圖(tu)所示。一次(ci)硫(liu)(liu)化(hua)的(de)(de)目(mu)的(de)(de)是進行(xing)高分(fen)子鏈(lian)的(de)(de)交聯反應；二次(ci)硫(liu)(liu)化(hua)的(de)(de)目(mu)的(de)(de)是進行(xing)補(bu)充(chong)交聯、驅除硫(liu)(liu)化(hua)劑分(fen)解(jie)產物和其他揮發性化(hua)合物以(yi)穩定硫(liu)(liu)化(hua)膠的(de)(de)各項(xiang)性能(neng)。常(chang)用的(de)(de)設備有開放(fang)式(shi)煉膠機、捏合機及真空密煉機。

主要性能

（1）高溫性能(neng)(neng)(neng)(neng)。硅橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)顯著的(de)(de)(de)特征是高溫穩定(ding)性，雖然常(chang)溫下(xia)硅橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)強(qiang)度僅是天(tian)然橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)或(huo)某些合成(cheng)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)一半，但在200℃以上的(de)(de)(de)高溫環境下(xia)，硅橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)仍能(neng)(neng)(neng)(neng)保(bao)持一定(ding)的(de)(de)(de)柔(rou)韌性、回彈(dan)性和(he)表面(mian)硬度，且力學(xue)性能(neng)(neng)(neng)(neng)無明(ming)顯變(bian)化。（2）低(di)溫性能(neng)(neng)(neng)(neng)硅橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)玻(bo)璃化溫度一般(ban)為(wei)-70~-50℃，特殊配方可(ke)達-100℃，表明(ming)其(qi)低(di)溫性能(neng)(neng)(neng)(neng)優(you)(you)異。這(zhe)對(dui)航空、宇航工(gong)業的(de)(de)(de)意(yi)義重大。（3）耐(nai)(nai)候(hou)(hou)性硅橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)中Si-O-Si鍵(jian)對(dui)氧、臭氧及紫(zi)外線等(deng)十(shi)分穩定(ding)，在不加任何添加劑的(de)(de)(de)情(qing)況下(xia)，就(jiu)具有優(you)(you)良的(de)(de)(de)耐(nai)(nai)候(hou)(hou)性。（4）電氣(qi)(qi)性能(neng)(neng)(neng)(neng)。硅橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)具有優(you)(you)異的(de)(de)(de)絕緣性能(neng)(neng)(neng)(neng)，耐(nai)(nai)電暈性和(he)耐(nai)(nai)電弧性也(ye)非(fei)常(chang)好(hao)。（5）物理(li)機(ji)械(xie)性能(neng)(neng)(neng)(neng)。硅橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)常(chang)溫下(xia)的(de)(de)(de)物理(li)機(ji)械(xie)性能(neng)(neng)(neng)(neng)比通(tong)用(yong)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)差，但在150℃的(de)(de)(de)高溫和(he)-50℃的(de)(de)(de)低(di)溫下(xia)，其(qi)物理(li)機(ji)械(xie)性能(neng)(neng)(neng)(neng)優(you)(you)于通(tong)用(yong)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)。（6）耐(nai)(nai)油(you)及化學(xue)試劑性。普通(tong)硅橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)具有中等(deng)的(de)(de)(de)耐(nai)(nai)油(you)、耐(nai)(nai)溶劑性能(neng)(neng)(neng)(neng)。（7）氣(qi)(qi)體(ti)透(tou)過性能(neng)(neng)(neng)(neng)。室(shi)溫下(xia)硅橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)對(dui)空氣(qi)(qi)、氮、氧、二氧化碳等(deng)氣(qi)(qi)體(ti)的(de)(de)(de)透(tou)氣(qi)(qi)性比天(tian)然橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)高出30-50倍。（8）生理(li)惰性。硅橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)無毒，無味，無嗅，與人體(ti)組(zu)織(zhi)不粘連，具有抗凝(ning)血作用(yong)，對(dui)肌(ji)體(ti)組(zu)織(zhi)的(de)(de)(de)反(fan)應(ying)性非(fei)常(chang)少。特別適合作為(wei)醫用(yong)材(cai)料。

硅橡膠的用量

據(ju)中國(guo)汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)工業(ye)協會統(tong)計，2012年，汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)產(chan)銷分別達到1927.18萬輛和(he)1930.64萬輛，同比分別增長4.63%和(he)4.33%，汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)工業(ye)硅(gui)橡(xiang)膠的(de)用量約達2.0萬t。根據(ju)觀研天(tian)下的(de)新研究，增加有機硅(gui)材料在汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)零部件(jian)方面的(de)用量，可以(yi)(yi)大(da)幅度(du)(du)提高(gao)汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)的(de)安全(quan)性能(neng)，因(yin)此，汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)產(chan)量和(he)單車(che)(che)(che)用量水平的(de)提高(gao)都將(jiang)推動汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)工業(ye)對硅(gui)橡(xiang)膠需(xu)求(qiu)的(de)增加。國(guo)家鼓勵自主(zhu)品(pin)牌的(de)汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)發展，關鍵汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)零部件(jian)實現自主(zhu)化，《2012年度(du)(du)黨(dang)政機關公(gong)務用車(che)(che)(che)選(xuan)用車(che)(che)(che)型目錄（征求(qiu)意見稿）》為自主(zhu)品(pin)牌擴大(da)在政府采購的(de)市(shi)場份額(e)，為改(gai)變(bian)目前國(guo)內政府采購以(yi)(yi)合(he)資(zi)品(pin)牌產(chan)品(pin)為主(zhu)的(de)局(ju)面提供了(le)保障。促(cu)進(jin)自主(zhu)品(pin)牌發展，國(guo)產(chan)汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)業(ye)的(de)繁榮(rong)將(jiang)為汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)膠的(de)應用提供有力(li)保障。預測未來3年，我國(guo)室溫硫化硅(gui)橡(xiang)膠在汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)行業(ye)將(jiang)以(yi)(yi)年均20%增長。

此外，硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)是重要的(de)非(fei)(fei)石油基(ji)合成橡(xiang)(xiang)膠(jiao)，約占非(fei)(fei)石油基(ji)合成橡(xiang)(xiang)膠(jiao)消費量的(de)98%。但因為石油價格(ge)(ge)的(de)大(da)幅上(shang)漲，同時我國(guo)(guo)在硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)關鍵原料有機(ji)硅(gui)(gui)(gui)(gui)單(dan)體(ti)(ti)的(de)生產(chan)技(ji)術方面取得(de)突破(po)，有機(ji)硅(gui)(gui)(gui)(gui)單(dan)體(ti)(ti)的(de)生產(chan)技(ji)術在2005年前被幾家(jia)跨國(guo)(guo)公司(si)壟斷(duan)，但目前我國(guo)(guo)已發(fa)展成為全球有機(ji)硅(gui)(gui)(gui)(gui)單(dan)體(ti)(ti)第1大(da)國(guo)(guo)，這2個方面原因使硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)價格(ge)(ge)從2011年起開(kai)始低于石油基(ji)合成橡(xiang)(xiang)膠(jiao)，僅約為大(da)宗石油基(ji)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)80%～90%，成為廉價的(de)合成橡(xiang)(xiang)膠(jiao)，并開(kai)始大(da)規模替(ti)代石油基(ji)合成橡(xiang)(xiang)膠(jiao)。這將(jiang)極(ji)大(da)拓展有機(ji)硅(gui)(gui)(gui)(gui)產(chan)業的(de)市(shi)場空間，同時將(jiang)帶動硅(gui)(gui)(gui)(gui)油、硅(gui)(gui)(gui)(gui)烷偶聯劑和(he)硅(gui)(gui)(gui)(gui)樹脂等(deng)其他有機(ji)硅(gui)(gui)(gui)(gui)產(chan)品的(de)消費。