硅橡膠是指(zhi)主鏈由硅和(he)氧(yang)原子(zi)交(jiao)替構成，硅原子(zi)上通常連有兩(liang)個有機(ji)基(ji)(ji)團的(de)(de)(de)(de)橡(xiang)膠(jiao)。普通的(de)(de)(de)(de)硅橡(xiang)膠(jiao)主要由含甲基(ji)(ji)和(he)少量乙烯基(ji)(ji)的(de)(de)(de)(de)硅氧(yang)鏈節組(zu)成。苯基(ji)(ji)的(de)(de)(de)(de)引(yin)入(ru)可(ke)提高硅橡(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)(de)耐高、低溫(wen)(wen)性(xing)(xing)能(neng)(neng)，三氟丙基(ji)(ji)及(ji)氰基(ji)(ji)的(de)(de)(de)(de)引(yin)入(ru)則可(ke)提高硅橡(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)(de)耐溫(wen)(wen)及(ji)耐油性(xing)(xing)能(neng)(neng)。硅橡(xiang)膠(jiao)耐低溫(wen)(wen)性(xing)(xing)能(neng)(neng)良好，一(yi)般在(zai)-55℃下仍能(neng)(neng)工(gong)(gong)作(zuo)。引(yin)入(ru)苯基(ji)(ji)后，可(ke)達(da)-73℃。硅橡(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)(de)耐熱性(xing)(xing)能(neng)(neng)也很突出(chu)，在(zai)180℃下可(ke)長(chang)期工(gong)(gong)作(zuo)，稍(shao)高于200℃也能(neng)(neng)承受數周(zhou)或更長(chang)時(shi)間仍有彈性(xing)(xing)，瞬時(shi)可(ke)耐300℃以上的(de)(de)(de)(de)高溫(wen)(wen)。硅橡(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)(de)透(tou)氣性(xing)(xing)好，氧(yang)氣透(tou)過率(lv)在(zai)合(he)成聚合(he)物(wu)中是較高的(de)(de)(de)(de)。此外，硅橡(xiang)膠(jiao)還具有生理(li)惰性(xing)(xing)、不會導(dao)致(zhi)凝血的(de)(de)(de)(de)突出(chu)特性(xing)(xing)，因此在(zai)醫(yi)用領域應用廣泛。

主要品種

硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)分(fen)類的(de)方法(fa)很多，通常按固(gu)化前的(de)形態分(fen)為(wei)固(gu)體硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)和液體硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)；按硫化溫度(du)分(fen)為(wei)室溫硫化硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)，高溫硫化硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)；按所用(yong)單體的(de)不(bu)同，可(ke)(ke)分(fen)為(wei)甲基乙烯基硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)，甲基苯基乙烯基硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)、氟硅(gui)，腈(jing)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)等(deng)；按性能和用(yong)途的(de)不(bu)同又可(ke)(ke)分(fen)為(wei)通用(yong)型(xing)、超耐低(di)溫型(xing)、超耐高溫型(xing)、高強力型(xing)、耐油型(xing)、醫用(yong)型(xing)等(deng)等(deng)。

發展史

硅(gui)(gui)橡(xiang)膠早(zao)期是由(you)美國(guo)(guo)(guo)以三氯(lv)化(hua)(hua)鐵為催(cui)化(hua)(hua)劑合成(cheng)的(de)(de)。1945年(nian)，硅(gui)(gui)橡(xiang)膠產品問世(shi)。1948年(nian)，采用高比表(biao)面(mian)積的(de)(de)氣(qi)相法白炭黑補(bu)強的(de)(de)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠研制成(cheng)功，使(shi)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠的(de)(de)性能躍(yue)升到實用階段，奠(dian)定了現代硅(gui)(gui)橡(xiang)膠生(sheng)產技術的(de)(de)基(ji)礎。從二甲基(ji)二氯(lv)硅(gui)(gui)烷合成(cheng)開始生(sheng)產硅(gui)(gui)橡(xiang)膠的(de)(de)國(guo)(guo)(guo)家有美國(guo)(guo)(guo)。俄羅斯、德國(guo)(guo)(guo)、日本(ben)、韓(han)國(guo)(guo)(guo)和(he)(he)中國(guo)(guo)(guo)等。中國(guo)(guo)(guo)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠的(de)(de)工業化(hua)(hua)研究(jiu)始于1957年(nian)，多(duo)家研究(jiu)所和(he)(he)企業陸續開發出各種硅(gui)(gui)橡(xiang)膠。到2003年(nian)底，中國(guo)(guo)(guo)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠生(sheng)產能力為135千噸(dun)(dun)，其中高溫膠100千噸(dun)(dun)。

高溫硫化硅橡膠

高溫(wen)硫化硅橡膠(jiao)(jiao)是(shi)(shi)指聚硅氧烷變(bian)成(cheng)彈性體的(de)過(guo)程(cheng)是(shi)(shi)經過(guo)高溫(wen)（110-170℃）硫化成(cheng)型的(de)。它主(zhu)要以(yi)高分子量的(de)聚甲基乙烯(xi)基硅氧烷為生膠(jiao)(jiao)，混入(ru)補強(qiang)填料、硫化劑等(deng)，在加(jia)熱(re)加(jia)壓(ya)下硫化成(cheng)彈性體。硅橡膠(jiao)(jiao)的(de)補強(qiang)主(zhu)要是(shi)(shi)各(ge)(ge)種(zhong)類(lei)型的(de)白炭(tan)黑，可使(shi)硫化膠(jiao)(jiao)的(de)強(qiang)度增加(jia)數十倍。有時為了降低成(cheng)本或(huo)改善(shan)膠(jiao)(jiao)料性能(neng)及賦予硫化膠(jiao)(jiao)各(ge)(ge)種(zhong)特(te)殊(shu)的(de)性能(neng)，也加(jia)入(ru)相應的(de)各(ge)(ge)種(zhong)添加(jia)劑。硫化劑是(shi)(shi)各(ge)(ge)種(zhong)有機過(guo)氧化物或(huo)加(jia)成(cheng)反(fan)應催化劑。

加工成型方(fang)法如圖所示。一次硫(liu)化(hua)(hua)(hua)(hua)的目的是進(jin)行高分子鏈的交聯反應；二次硫(liu)化(hua)(hua)(hua)(hua)的目的是進(jin)行補充交聯、驅除硫(liu)化(hua)(hua)(hua)(hua)劑分解產物和(he)其他揮發(fa)性化(hua)(hua)(hua)(hua)合物以穩定(ding)硫(liu)化(hua)(hua)(hua)(hua)膠的各項(xiang)性能(neng)。常用的設(she)備有開(kai)放式煉膠機、捏合機及真空密煉機。

主要性能

（1）高溫(wen)(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)顯著的(de)(de)(de)特征(zheng)是(shi)高溫(wen)(wen)(wen)穩定(ding)(ding)性(xing)(xing)(xing)(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)(jiao)的(de)(de)(de)強度僅(jin)是(shi)天(tian)然(ran)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)或某些(xie)合成橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)一(yi)半，但(dan)在200℃以(yi)上的(de)(de)(de)高溫(wen)(wen)(wen)環境(jing)下(xia)，硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)仍能(neng)(neng)保(bao)持一(yi)定(ding)(ding)的(de)(de)(de)柔韌(ren)性(xing)(xing)(xing)(xing)、回彈性(xing)(xing)(xing)(xing)和(he)表(biao)面硬度，且力(li)學性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)無明顯變化。（2）低溫(wen)(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)玻璃化溫(wen)(wen)(wen)度一(yi)般(ban)為-70~-50℃，特殊配方可達-100℃，表(biao)明其低溫(wen)(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)優(you)異。這對(dui)航空、宇航工(gong)業的(de)(de)(de)意(yi)義重(zhong)大。（3）耐(nai)(nai)候性(xing)(xing)(xing)(xing)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)中(zhong)Si-O-Si鍵對(dui)氧(yang)、臭氧(yang)及(ji)紫外(wai)線等(deng)(deng)十分穩定(ding)(ding)，在不(bu)(bu)加(jia)任何添加(jia)劑的(de)(de)(de)情況下(xia)，就具(ju)有(you)優(you)良的(de)(de)(de)耐(nai)(nai)候性(xing)(xing)(xing)(xing)。（4）電氣性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)具(ju)有(you)優(you)異的(de)(de)(de)絕緣性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)，耐(nai)(nai)電暈性(xing)(xing)(xing)(xing)和(he)耐(nai)(nai)電弧性(xing)(xing)(xing)(xing)也非(fei)常(chang)好(hao)。（5）物(wu)(wu)理(li)機械(xie)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)常(chang)溫(wen)(wen)(wen)下(xia)的(de)(de)(de)物(wu)(wu)理(li)機械(xie)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)比(bi)通(tong)用(yong)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)差，但(dan)在150℃的(de)(de)(de)高溫(wen)(wen)(wen)和(he)-50℃的(de)(de)(de)低溫(wen)(wen)(wen)下(xia)，其物(wu)(wu)理(li)機械(xie)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)優(you)于通(tong)用(yong)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)。（6）耐(nai)(nai)油及(ji)化學試劑性(xing)(xing)(xing)(xing)。普通(tong)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)具(ju)有(you)中(zhong)等(deng)(deng)的(de)(de)(de)耐(nai)(nai)油、耐(nai)(nai)溶劑性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。（7）氣體(ti)透過性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。室溫(wen)(wen)(wen)下(xia)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)對(dui)空氣、氮、氧(yang)、二氧(yang)化碳(tan)等(deng)(deng)氣體(ti)的(de)(de)(de)透氣性(xing)(xing)(xing)(xing)比(bi)天(tian)然(ran)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)高出(chu)30-50倍。（8）生理(li)惰性(xing)(xing)(xing)(xing)。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)無毒，無味，無嗅，與人體(ti)組織(zhi)不(bu)(bu)粘連(lian)，具(ju)有(you)抗凝血作(zuo)(zuo)用(yong)，對(dui)肌體(ti)組織(zhi)的(de)(de)(de)反應性(xing)(xing)(xing)(xing)非(fei)常(chang)少。特別適合作(zuo)(zuo)為醫用(yong)材料(liao)。

硅橡膠的用量

據中國(guo)(guo)汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)工業協會(hui)統計，2012年(nian)，汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)產銷分別(bie)達到1927.18萬輛和(he)(he)1930.64萬輛，同比分別(bie)增(zeng)長(chang)4.63%和(he)(he)4.33%，汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)工業硅(gui)橡膠(jiao)的用量(liang)約(yue)達2.0萬t。根據觀(guan)研(yan)天(tian)下的新研(yan)究，增(zeng)加有(you)機硅(gui)材料在汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)零部件方面的用量(liang)，可以(yi)(yi)大幅度(du)提(ti)高汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)的安全性能，因此，汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)產量(liang)和(he)(he)單車(che)(che)(che)用量(liang)水平的提(ti)高都將(jiang)推動(dong)汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)工業對硅(gui)橡膠(jiao)需求(qiu)的增(zeng)加。國(guo)(guo)家鼓勵(li)自主(zhu)品牌(pai)的汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)發(fa)(fa)展(zhan)，關(guan)鍵(jian)汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)零部件實現(xian)自主(zhu)化，《2012年(nian)度(du)黨政機關(guan)公務用車(che)(che)(che)選(xuan)用車(che)(che)(che)型目錄（征求(qiu)意見稿）》為(wei)自主(zhu)品牌(pai)擴大在政府(fu)采購的市場份額，為(wei)改變目前國(guo)(guo)內政府(fu)采購以(yi)(yi)合資品牌(pai)產品為(wei)主(zhu)的局面提(ti)供了保障。促進(jin)自主(zhu)品牌(pai)發(fa)(fa)展(zhan)，國(guo)(guo)產汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)業的繁榮將(jiang)為(wei)汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)膠(jiao)的應用提(ti)供有(you)力保障。預測(ce)未來3年(nian)，我國(guo)(guo)室(shi)溫硫化硅(gui)橡膠(jiao)在汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)行業將(jiang)以(yi)(yi)年(nian)均20%增(zeng)長(chang)。

此(ci)外，硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)是重要的(de)非石(shi)油(you)(you)基(ji)合成橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)，約(yue)占非石(shi)油(you)(you)基(ji)合成橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)消費量(liang)的(de)98%。但因為(wei)石(shi)油(you)(you)價格的(de)大(da)幅上漲(zhang)，同(tong)時我國在硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)關鍵原(yuan)料有機(ji)硅(gui)(gui)單體的(de)生產技術(shu)方(fang)面(mian)取(qu)得(de)突破，有機(ji)硅(gui)(gui)單體的(de)生產技術(shu)在2005年前(qian)被幾家跨國公司(si)壟斷，但目(mu)前(qian)我國已發(fa)展成為(wei)全球有機(ji)硅(gui)(gui)單體第1大(da)國，這2個方(fang)面(mian)原(yuan)因使硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)價格從2011年起開始(shi)低于石(shi)油(you)(you)基(ji)合成橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)，僅約(yue)為(wei)大(da)宗石(shi)油(you)(you)基(ji)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)80%～90%，成為(wei)廉價的(de)合成橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)，并開始(shi)大(da)規模(mo)替代(dai)石(shi)油(you)(you)基(ji)合成橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)。這將(jiang)極大(da)拓展有機(ji)硅(gui)(gui)產業(ye)的(de)市場空間(jian)，同(tong)時將(jiang)帶動硅(gui)(gui)油(you)(you)、硅(gui)(gui)烷偶聯(lian)劑和(he)硅(gui)(gui)樹脂等其(qi)他有機(ji)硅(gui)(gui)產品的(de)消費。