硅橡膠是指主鏈由(you)硅和氧(yang)原子(zi)交替(ti)構成，硅原子(zi)上通(tong)常連有(you)兩個有(you)機基(ji)團(tuan)的(de)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)。普通(tong)的(de)硅橡(xiang)(xiang)膠(jiao)主要(yao)由(you)含甲基(ji)和少量乙烯基(ji)的(de)硅氧(yang)鏈節組成。苯基(ji)的(de)引入可(ke)提(ti)高硅橡(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)耐(nai)(nai)高、低(di)(di)溫(wen)(wen)性(xing)能(neng)(neng)(neng)，三氟丙基(ji)及氰基(ji)的(de)引入則可(ke)提(ti)高硅橡(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)耐(nai)(nai)溫(wen)(wen)及耐(nai)(nai)油(you)性(xing)能(neng)(neng)(neng)。硅橡(xiang)(xiang)膠(jiao)耐(nai)(nai)低(di)(di)溫(wen)(wen)性(xing)能(neng)(neng)(neng)良好，一(yi)般在(zai)-55℃下仍能(neng)(neng)(neng)工作。引入苯基(ji)后，可(ke)達-73℃。硅橡(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)耐(nai)(nai)熱性(xing)能(neng)(neng)(neng)也很突出(chu)，在(zai)180℃下可(ke)長期工作，稍高于200℃也能(neng)(neng)(neng)承受數周或更長時(shi)間仍有(you)彈性(xing)，瞬時(shi)可(ke)耐(nai)(nai)300℃以上的(de)高溫(wen)(wen)。硅橡(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)透(tou)氣性(xing)好，氧(yang)氣透(tou)過率在(zai)合成聚合物中是較高的(de)。此(ci)(ci)外，硅橡(xiang)(xiang)膠(jiao)還具有(you)生理惰性(xing)、不(bu)會導(dao)致凝(ning)血的(de)突出(chu)特性(xing)，因此(ci)(ci)在(zai)醫用領域應用廣泛。

主要品種

硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)分(fen)類的方法(fa)很多，通(tong)常按固(gu)化前的形態(tai)分(fen)為(wei)固(gu)體硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)和液(ye)體硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)；按硫(liu)化溫度分(fen)為(wei)室溫硫(liu)化硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)，高溫硫(liu)化硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)；按所用(yong)(yong)單體的不同(tong)，可分(fen)為(wei)甲基(ji)乙烯基(ji)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)，甲基(ji)苯基(ji)乙烯基(ji)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)、氟硅(gui)，腈硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)等(deng)；按性能和用(yong)(yong)途的不同(tong)又可分(fen)為(wei)通(tong)用(yong)(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)(yong)型(xing)等(deng)等(deng)。

發展史

硅(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)早期(qi)是由美國(guo)(guo)以(yi)三(san)氯化鐵為催化劑合(he)成的(de)(de)(de)。1945年(nian)，硅(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)產品問世。1948年(nian)，采用高比表面積的(de)(de)(de)氣相法白(bai)炭(tan)黑(hei)補(bu)強(qiang)的(de)(de)(de)硅(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)研(yan)制(zhi)成功，使硅(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)性(xing)能躍升到(dao)實(shi)用階段，奠定了現代硅(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)生(sheng)(sheng)產技(ji)術的(de)(de)(de)基礎。從二(er)甲基二(er)氯硅(gui)(gui)(gui)烷合(he)成開始(shi)(shi)生(sheng)(sheng)產硅(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)國(guo)(guo)家(jia)有美國(guo)(guo)。俄(e)羅斯、德國(guo)(guo)、日本(ben)、韓國(guo)(guo)和(he)中(zhong)國(guo)(guo)等。中(zhong)國(guo)(guo)硅(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)工(gong)業化研(yan)究始(shi)(shi)于1957年(nian)，多家(jia)研(yan)究所和(he)企業陸續開發出各(ge)種硅(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)。到(dao)2003年(nian)底，中(zhong)國(guo)(guo)硅(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)生(sheng)(sheng)產能力為135千噸，其中(zhong)高溫膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)100千噸。

高溫硫化硅橡膠

高溫(wen)(wen)硫(liu)化(hua)硅(gui)橡膠(jiao)是(shi)(shi)指聚硅(gui)氧烷變成(cheng)彈性(xing)體的(de)過(guo)程是(shi)(shi)經過(guo)高溫(wen)(wen)（110-170℃）硫(liu)化(hua)成(cheng)型的(de)。它主要以高分(fen)子量的(de)聚甲基乙烯基硅(gui)氧烷為生膠(jiao)，混(hun)入補(bu)強填料(liao)、硫(liu)化(hua)劑(ji)等，在(zai)加熱加壓下(xia)硫(liu)化(hua)成(cheng)彈性(xing)體。硅(gui)橡膠(jiao)的(de)補(bu)強主要是(shi)(shi)各(ge)(ge)種類型的(de)白(bai)炭(tan)黑(hei)，可(ke)使硫(liu)化(hua)膠(jiao)的(de)強度增加數十倍。有時為了降低成(cheng)本或(huo)改善(shan)膠(jiao)料(liao)性(xing)能及賦予硫(liu)化(hua)膠(jiao)各(ge)(ge)種特殊的(de)性(xing)能，也(ye)加入相應的(de)各(ge)(ge)種添加劑(ji)。硫(liu)化(hua)劑(ji)是(shi)(shi)各(ge)(ge)種有機過(guo)氧化(hua)物(wu)或(huo)加成(cheng)反應催(cui)化(hua)劑(ji)。

加工(gong)成型方(fang)法如(ru)圖(tu)所示。一次硫(liu)(liu)化(hua)(hua)(hua)的(de)目的(de)是進(jin)(jin)行高分子鏈的(de)交聯反應；二次硫(liu)(liu)化(hua)(hua)(hua)的(de)目的(de)是進(jin)(jin)行補充交聯、驅除(chu)硫(liu)(liu)化(hua)(hua)(hua)劑分解(jie)產物(wu)(wu)和(he)其(qi)他揮發性化(hua)(hua)(hua)合(he)物(wu)(wu)以穩定硫(liu)(liu)化(hua)(hua)(hua)膠的(de)各項性能。常用(yong)的(de)設備有開放式煉(lian)膠機(ji)、捏(nie)合(he)機(ji)及真空密(mi)煉(lian)機(ji)。

主要性能

（1）高(gao)(gao)(gao)溫(wen)性(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)。硅橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)顯著(zhu)的(de)特征(zheng)是(shi)高(gao)(gao)(gao)溫(wen)穩(wen)定性(xing)(xing)，雖然常(chang)溫(wen)下(xia)(xia)硅橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)強度僅是(shi)天然橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)或某些合(he)成橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)一(yi)半(ban)，但(dan)在(zai)200℃以(yi)上(shang)的(de)高(gao)(gao)(gao)溫(wen)環境下(xia)(xia)，硅橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)仍能(neng)(neng)(neng)(neng)保持一(yi)定的(de)柔韌性(xing)(xing)、回(hui)彈(dan)性(xing)(xing)和(he)表面硬度，且力學性(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)無明(ming)顯變化。（2）低(di)溫(wen)性(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)硅橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)玻璃化溫(wen)度一(yi)般為(wei)-70~-50℃，特殊配(pei)方可(ke)達-100℃，表明(ming)其(qi)低(di)溫(wen)性(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)優(you)異(yi)。這(zhe)對(dui)(dui)(dui)航空、宇航工業的(de)意義(yi)重大。（3）耐(nai)候(hou)性(xing)(xing)硅橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)中Si-O-Si鍵對(dui)(dui)(dui)氧(yang)、臭氧(yang)及(ji)紫外線等十分穩(wen)定，在(zai)不加任何(he)添加劑(ji)的(de)情況下(xia)(xia)，就具有(you)優(you)良的(de)耐(nai)候(hou)性(xing)(xing)。（4）電(dian)氣(qi)性(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)。硅橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)具有(you)優(you)異(yi)的(de)絕緣性(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)，耐(nai)電(dian)暈性(xing)(xing)和(he)耐(nai)電(dian)弧性(xing)(xing)也非(fei)常(chang)好(hao)。（5）物(wu)(wu)(wu)理(li)(li)機(ji)械(xie)(xie)性(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)。硅橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)常(chang)溫(wen)下(xia)(xia)的(de)物(wu)(wu)(wu)理(li)(li)機(ji)械(xie)(xie)性(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)比通(tong)(tong)用(yong)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)差，但(dan)在(zai)150℃的(de)高(gao)(gao)(gao)溫(wen)和(he)-50℃的(de)低(di)溫(wen)下(xia)(xia)，其(qi)物(wu)(wu)(wu)理(li)(li)機(ji)械(xie)(xie)性(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)優(you)于通(tong)(tong)用(yong)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)。（6）耐(nai)油(you)及(ji)化學試劑(ji)性(xing)(xing)。普通(tong)(tong)硅橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)具有(you)中等的(de)耐(nai)油(you)、耐(nai)溶劑(ji)性(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)。（7）氣(qi)體(ti)(ti)(ti)透過性(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)。室(shi)溫(wen)下(xia)(xia)硅橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)對(dui)(dui)(dui)空氣(qi)、氮、氧(yang)、二氧(yang)化碳等氣(qi)體(ti)(ti)(ti)的(de)透氣(qi)性(xing)(xing)比天然橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)高(gao)(gao)(gao)出30-50倍。（8）生理(li)(li)惰性(xing)(xing)。硅橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)無毒，無味，無嗅，與人(ren)體(ti)(ti)(ti)組織不粘連，具有(you)抗凝血作(zuo)用(yong)，對(dui)(dui)(dui)肌體(ti)(ti)(ti)組織的(de)反(fan)應性(xing)(xing)非(fei)常(chang)少(shao)。特別適合(he)作(zuo)為(wei)醫用(yong)材料。

硅橡膠的用量

據中國(guo)(guo)汽(qi)(qi)車(che)(che)工(gong)業(ye)協(xie)會統計(ji)，2012年(nian)，汽(qi)(qi)車(che)(che)產(chan)(chan)銷(xiao)分別達到1927.18萬輛(liang)和(he)1930.64萬輛(liang)，同比分別增長(chang)4.63%和(he)4.33%，汽(qi)(qi)車(che)(che)工(gong)業(ye)硅橡(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)用量(liang)約達2.0萬t。根據觀研天下的(de)新研究，增加有機(ji)硅材料在汽(qi)(qi)車(che)(che)零(ling)部件(jian)方面的(de)用量(liang)，可以大幅(fu)度提(ti)高汽(qi)(qi)車(che)(che)的(de)安全性能，因此，汽(qi)(qi)車(che)(che)產(chan)(chan)量(liang)和(he)單車(che)(che)用量(liang)水平的(de)提(ti)高都(dou)將(jiang)推(tui)動汽(qi)(qi)車(che)(che)工(gong)業(ye)對(dui)硅橡(xiang)(xiang)膠(jiao)需求的(de)增加。國(guo)(guo)家鼓勵自主品(pin)牌的(de)汽(qi)(qi)車(che)(che)發展，關鍵汽(qi)(qi)車(che)(che)零(ling)部件(jian)實現自主化(hua)，《2012年(nian)度黨政(zheng)機(ji)關公務用車(che)(che)選用車(che)(che)型目(mu)錄（征求意見稿）》為自主品(pin)牌擴大在政(zheng)府采購的(de)市場份額，為改(gai)變目(mu)前國(guo)(guo)內(nei)政(zheng)府采購以合資品(pin)牌產(chan)(chan)品(pin)為主的(de)局面提(ti)供(gong)了保障(zhang)。促進自主品(pin)牌發展，國(guo)(guo)產(chan)(chan)汽(qi)(qi)車(che)(che)業(ye)的(de)繁榮將(jiang)為汽(qi)(qi)車(che)(che)膠(jiao)的(de)應用提(ti)供(gong)有力保障(zhang)。預測未來3年(nian)，我國(guo)(guo)室(shi)溫硫化(hua)硅橡(xiang)(xiang)膠(jiao)在汽(qi)(qi)車(che)(che)行業(ye)將(jiang)以年(nian)均(jun)20%增長(chang)。

此外，硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)是重要(yao)的(de)(de)非石(shi)油(you)基(ji)(ji)(ji)(ji)合成(cheng)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)，約占非石(shi)油(you)基(ji)(ji)(ji)(ji)合成(cheng)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)消費(fei)(fei)量的(de)(de)98%。但(dan)因為石(shi)油(you)價格的(de)(de)大幅(fu)上漲，同時我國在硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)關鍵原料有機硅(gui)(gui)(gui)單(dan)(dan)體的(de)(de)生(sheng)產技(ji)術方(fang)面取得突破，有機硅(gui)(gui)(gui)單(dan)(dan)體的(de)(de)生(sheng)產技(ji)術在2005年前(qian)被幾家跨國公司壟(long)斷，但(dan)目(mu)前(qian)我國已發展(zhan)成(cheng)為全球有機硅(gui)(gui)(gui)單(dan)(dan)體第1大國，這(zhe)2個方(fang)面原因使硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)價格從(cong)2011年起開始低于石(shi)油(you)基(ji)(ji)(ji)(ji)合成(cheng)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)，僅(jin)約為大宗石(shi)油(you)基(ji)(ji)(ji)(ji)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)80%～90%，成(cheng)為廉價的(de)(de)合成(cheng)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)，并開始大規模替(ti)代(dai)石(shi)油(you)基(ji)(ji)(ji)(ji)合成(cheng)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)。這(zhe)將極大拓展(zhan)有機硅(gui)(gui)(gui)產業的(de)(de)市(shi)場(chang)空(kong)間，同時將帶動硅(gui)(gui)(gui)油(you)、硅(gui)(gui)(gui)烷偶聯劑和硅(gui)(gui)(gui)樹脂等其他有機硅(gui)(gui)(gui)產品的(de)(de)消費(fei)(fei)。