硅橡膠是指主鏈(lian)由硅(gui)(gui)和氧原(yuan)子交(jiao)替構成，硅(gui)(gui)原(yuan)子上通(tong)常連有兩個有機(ji)基團的(de)(de)(de)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)。普通(tong)的(de)(de)(de)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)主要由含甲基和少(shao)量乙烯基的(de)(de)(de)硅(gui)(gui)氧鏈(lian)節組成。苯(ben)基的(de)(de)(de)引入可(ke)提高(gao)(gao)(gao)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)耐高(gao)(gao)(gao)、低(di)溫(wen)性(xing)(xing)(xing)能，三氟丙(bing)基及氰基的(de)(de)(de)引入則(ze)可(ke)提高(gao)(gao)(gao)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)耐溫(wen)及耐油性(xing)(xing)(xing)能。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)耐低(di)溫(wen)性(xing)(xing)(xing)能良好(hao)，一般在(zai)-55℃下仍能工作。引入苯(ben)基后，可(ke)達-73℃。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)耐熱性(xing)(xing)(xing)能也很突(tu)出，在(zai)180℃下可(ke)長(chang)期工作，稍高(gao)(gao)(gao)于200℃也能承受數周(zhou)或更長(chang)時間仍有彈性(xing)(xing)(xing)，瞬時可(ke)耐300℃以(yi)上的(de)(de)(de)高(gao)(gao)(gao)溫(wen)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)透氣性(xing)(xing)(xing)好(hao)，氧氣透過率在(zai)合成聚合物中是較(jiao)高(gao)(gao)(gao)的(de)(de)(de)。此(ci)外，硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)還(huan)具有生理惰(duo)性(xing)(xing)(xing)、不會導致凝血的(de)(de)(de)突(tu)出特性(xing)(xing)(xing)，因此(ci)在(zai)醫(yi)用領域應用廣泛。

主要品種

硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)分類(lei)的(de)方法很(hen)多(duo)，通(tong)常按(an)固化(hua)(hua)前的(de)形態分為固體(ti)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)和液體(ti)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)；按(an)硫(liu)化(hua)(hua)溫(wen)度分為室溫(wen)硫(liu)化(hua)(hua)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)，高溫(wen)硫(liu)化(hua)(hua)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)；按(an)所(suo)用(yong)單體(ti)的(de)不(bu)同(tong)，可分為甲基乙(yi)烯(xi)基硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)，甲基苯基乙(yi)烯(xi)基硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)、氟硅(gui)(gui)，腈(jing)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)等(deng)；按(an)性能和用(yong)途的(de)不(bu)同(tong)又可分為通(tong)用(yong)型(xing)、超(chao)耐(nai)低溫(wen)型(xing)、超(chao)耐(nai)高溫(wen)型(xing)、高強力(li)型(xing)、耐(nai)油型(xing)、醫(yi)用(yong)型(xing)等(deng)等(deng)。

發展史

硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠早(zao)期是(shi)由美(mei)國(guo)以三氯化鐵為催化劑合(he)成(cheng)的(de)(de)。1945年，硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠產(chan)品問世。1948年，采用高比表面積的(de)(de)氣(qi)相(xiang)法(fa)白炭黑補(bu)強的(de)(de)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠研(yan)制成(cheng)功，使硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠的(de)(de)性能躍(yue)升(sheng)到(dao)實用階段，奠定了現(xian)代(dai)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠生(sheng)(sheng)產(chan)技(ji)術的(de)(de)基礎。從二(er)甲基二(er)氯硅(gui)(gui)(gui)烷(wan)合(he)成(cheng)開始生(sheng)(sheng)產(chan)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠的(de)(de)國(guo)家有(you)美(mei)國(guo)。俄羅斯、德國(guo)、日(ri)本、韓國(guo)和(he)中國(guo)等。中國(guo)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠的(de)(de)工業化研(yan)究(jiu)(jiu)始于(yu)1957年，多家研(yan)究(jiu)(jiu)所(suo)和(he)企業陸續開發出各種硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠。到(dao)2003年底(di)，中國(guo)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠生(sheng)(sheng)產(chan)能力為135千噸，其中高溫膠100千噸。

高溫硫化硅橡膠

高溫硫(liu)化(hua)(hua)(hua)硅(gui)橡(xiang)膠是(shi)(shi)指聚(ju)硅(gui)氧(yang)(yang)烷變成(cheng)彈(dan)性體(ti)的(de)過(guo)程是(shi)(shi)經過(guo)高溫（110-170℃）硫(liu)化(hua)(hua)(hua)成(cheng)型(xing)的(de)。它(ta)主要以高分子量的(de)聚(ju)甲(jia)基乙烯基硅(gui)氧(yang)(yang)烷為(wei)生膠，混入補(bu)強(qiang)填料、硫(liu)化(hua)(hua)(hua)劑等，在加(jia)熱加(jia)壓下(xia)硫(liu)化(hua)(hua)(hua)成(cheng)彈(dan)性體(ti)。硅(gui)橡(xiang)膠的(de)補(bu)強(qiang)主要是(shi)(shi)各種類(lei)型(xing)的(de)白炭(tan)黑，可使(shi)硫(liu)化(hua)(hua)(hua)膠的(de)強(qiang)度增(zeng)加(jia)數(shu)十倍。有時為(wei)了降低成(cheng)本或(huo)改善膠料性能(neng)及賦予硫(liu)化(hua)(hua)(hua)膠各種特殊(shu)的(de)性能(neng)，也(ye)加(jia)入相應的(de)各種添(tian)加(jia)劑。硫(liu)化(hua)(hua)(hua)劑是(shi)(shi)各種有機過(guo)氧(yang)(yang)化(hua)(hua)(hua)物或(huo)加(jia)成(cheng)反應催化(hua)(hua)(hua)劑。

加工成型(xing)方法如圖(tu)所(suo)示。一次(ci)硫(liu)(liu)化(hua)(hua)的(de)目的(de)是(shi)進行高分子鏈的(de)交(jiao)(jiao)聯反應；二次(ci)硫(liu)(liu)化(hua)(hua)的(de)目的(de)是(shi)進行補充交(jiao)(jiao)聯、驅除硫(liu)(liu)化(hua)(hua)劑分解產物和其(qi)他揮發性(xing)化(hua)(hua)合(he)物以(yi)穩定硫(liu)(liu)化(hua)(hua)膠(jiao)(jiao)的(de)各項(xiang)性(xing)能。常(chang)用的(de)設備有開放式煉(lian)膠(jiao)(jiao)機(ji)、捏合(he)機(ji)及真空密(mi)煉(lian)機(ji)。

主要性能

（1）高溫性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)。硅橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)顯著的特(te)征是高溫穩定(ding)性(xing)(xing)(xing)(xing)，雖然常溫下(xia)硅橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)的強度(du)(du)僅(jin)是天然橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)或某(mou)些合(he)成橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)的一(yi)半，但在200℃以上的高溫環境下(xia)，硅橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)仍能(neng)保持一(yi)定(ding)的柔韌(ren)性(xing)(xing)(xing)(xing)、回彈(dan)性(xing)(xing)(xing)(xing)和表面硬度(du)(du)，且力學性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)無(wu)明顯變化(hua)。（2）低(di)溫性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)硅橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)的玻璃化(hua)溫度(du)(du)一(yi)般(ban)為(wei)-70~-50℃，特(te)殊配方可(ke)達-100℃，表明其低(di)溫性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)優(you)(you)(you)異。這對(dui)(dui)航(hang)(hang)空、宇航(hang)(hang)工業的意義重大。（3）耐(nai)候性(xing)(xing)(xing)(xing)硅橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)中Si-O-Si鍵(jian)對(dui)(dui)氧(yang)、臭氧(yang)及紫外線等十分(fen)穩定(ding)，在不加任何添加劑(ji)的情(qing)況下(xia)，就具有(you)優(you)(you)(you)良的耐(nai)候性(xing)(xing)(xing)(xing)。（4）電(dian)氣(qi)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)。硅橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)具有(you)優(you)(you)(you)異的絕緣性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)，耐(nai)電(dian)暈性(xing)(xing)(xing)(xing)和耐(nai)電(dian)弧性(xing)(xing)(xing)(xing)也非(fei)常好。（5）物理機(ji)械(xie)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)。硅橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)常溫下(xia)的物理機(ji)械(xie)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)比通(tong)用(yong)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)差，但在150℃的高溫和-50℃的低(di)溫下(xia)，其物理機(ji)械(xie)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)優(you)(you)(you)于通(tong)用(yong)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)。（6）耐(nai)油(you)及化(hua)學試劑(ji)性(xing)(xing)(xing)(xing)。普通(tong)硅橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)具有(you)中等的耐(nai)油(you)、耐(nai)溶劑(ji)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)。（7）氣(qi)體(ti)透(tou)過性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)。室溫下(xia)硅橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)對(dui)(dui)空氣(qi)、氮、氧(yang)、二氧(yang)化(hua)碳等氣(qi)體(ti)的透(tou)氣(qi)性(xing)(xing)(xing)(xing)比天然橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)高出30-50倍。（8）生理惰(duo)性(xing)(xing)(xing)(xing)。硅橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)無(wu)毒，無(wu)味，無(wu)嗅，與(yu)人體(ti)組織(zhi)不粘(zhan)連，具有(you)抗凝血作(zuo)用(yong)，對(dui)(dui)肌體(ti)組織(zhi)的反(fan)應性(xing)(xing)(xing)(xing)非(fei)常少。特(te)別適合(he)作(zuo)為(wei)醫(yi)用(yong)材料。

硅橡膠的用量

據(ju)中(zhong)國(guo)汽(qi)(qi)(qi)車(che)工業協會統(tong)計，2012年(nian)，汽(qi)(qi)(qi)車(che)產(chan)(chan)銷分別達(da)到1927.18萬輛和1930.64萬輛，同比分別增長(chang)4.63%和4.33%，汽(qi)(qi)(qi)車(che)工業硅橡膠(jiao)的(de)(de)用(yong)量(liang)(liang)約達(da)2.0萬t。根據(ju)觀研天下的(de)(de)新研究，增加有機硅材(cai)料在汽(qi)(qi)(qi)車(che)零部件(jian)方面的(de)(de)用(yong)量(liang)(liang)，可以大幅(fu)度(du)提(ti)高(gao)汽(qi)(qi)(qi)車(che)的(de)(de)安(an)全性能，因此，汽(qi)(qi)(qi)車(che)產(chan)(chan)量(liang)(liang)和單車(che)用(yong)量(liang)(liang)水(shui)平的(de)(de)提(ti)高(gao)都將推動汽(qi)(qi)(qi)車(che)工業對硅橡膠(jiao)需求(qiu)的(de)(de)增加。國(guo)家鼓勵(li)自(zi)主(zhu)品(pin)牌的(de)(de)汽(qi)(qi)(qi)車(che)發展，關鍵汽(qi)(qi)(qi)車(che)零部件(jian)實現自(zi)主(zhu)化，《2012年(nian)度(du)黨政(zheng)機關公務用(yong)車(che)選用(yong)車(che)型目錄（征求(qiu)意見稿）》為(wei)(wei)自(zi)主(zhu)品(pin)牌擴(kuo)大在政(zheng)府采購的(de)(de)市場份額，為(wei)(wei)改(gai)變目前(qian)國(guo)內(nei)政(zheng)府采購以合資品(pin)牌產(chan)(chan)品(pin)為(wei)(wei)主(zhu)的(de)(de)局面提(ti)供(gong)了保障(zhang)(zhang)。促(cu)進(jin)自(zi)主(zhu)品(pin)牌發展，國(guo)產(chan)(chan)汽(qi)(qi)(qi)車(che)業的(de)(de)繁(fan)榮將為(wei)(wei)汽(qi)(qi)(qi)車(che)膠(jiao)的(de)(de)應(ying)用(yong)提(ti)供(gong)有力保障(zhang)(zhang)。預測未來(lai)3年(nian)，我國(guo)室(shi)溫硫化硅橡膠(jiao)在汽(qi)(qi)(qi)車(che)行業將以年(nian)均20%增長(chang)。

此外，硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)是重要的(de)(de)非石(shi)油(you)(you)(you)(you)基(ji)(ji)合(he)成(cheng)(cheng)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)，約占非石(shi)油(you)(you)(you)(you)基(ji)(ji)合(he)成(cheng)(cheng)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)消(xiao)費量的(de)(de)98%。但(dan)因為石(shi)油(you)(you)(you)(you)價格(ge)的(de)(de)大(da)幅上漲，同時我國(guo)在(zai)硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)關鍵原料有機硅(gui)單體的(de)(de)生(sheng)產(chan)技(ji)術方(fang)(fang)面取得突破，有機硅(gui)單體的(de)(de)生(sheng)產(chan)技(ji)術在(zai)2005年前(qian)被幾家跨國(guo)公司壟斷，但(dan)目前(qian)我國(guo)已發展(zhan)成(cheng)(cheng)為全(quan)球有機硅(gui)單體第1大(da)國(guo)，這(zhe)2個方(fang)(fang)面原因使硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)價格(ge)從2011年起開(kai)始(shi)(shi)低(di)于石(shi)油(you)(you)(you)(you)基(ji)(ji)合(he)成(cheng)(cheng)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)，僅約為大(da)宗石(shi)油(you)(you)(you)(you)基(ji)(ji)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)80%～90%，成(cheng)(cheng)為廉價的(de)(de)合(he)成(cheng)(cheng)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)，并開(kai)始(shi)(shi)大(da)規模替代(dai)石(shi)油(you)(you)(you)(you)基(ji)(ji)合(he)成(cheng)(cheng)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)。這(zhe)將(jiang)極大(da)拓展(zhan)有機硅(gui)產(chan)業的(de)(de)市場(chang)空間(jian)，同時將(jiang)帶(dai)動(dong)硅(gui)油(you)(you)(you)(you)、硅(gui)烷偶聯劑(ji)和硅(gui)樹脂等(deng)其他有機硅(gui)產(chan)品的(de)(de)消(xiao)費。