硅橡膠是(shi)指主(zhu)鏈由硅(gui)和(he)氧原子(zi)交替構成，硅(gui)原子(zi)上通常(chang)連有(you)兩個有(you)機基團(tuan)的橡(xiang)膠(jiao)。普通的硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)主(zhu)要由含甲基和(he)少量(liang)乙烯基的硅(gui)氧鏈節組(zu)成。苯基的引(yin)(yin)入(ru)可提高硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)的耐高、低溫性(xing)(xing)能(neng)，三(san)氟丙基及(ji)氰基的引(yin)(yin)入(ru)則可提高硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)的耐溫及(ji)耐油性(xing)(xing)能(neng)。硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)耐低溫性(xing)(xing)能(neng)良好，一(yi)般在-55℃下仍能(neng)工作(zuo)。引(yin)(yin)入(ru)苯基后，可達-73℃。硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)的耐熱性(xing)(xing)能(neng)也(ye)很突(tu)出，在180℃下可長期工作(zuo)，稍(shao)高于200℃也(ye)能(neng)承受數周或更長時間仍有(you)彈性(xing)(xing)，瞬時可耐300℃以(yi)上的高溫。硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)的透氣性(xing)(xing)好，氧氣透過率(lv)在合成聚合物(wu)中(zhong)是(shi)較高的。此外，硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)還具有(you)生理惰(duo)性(xing)(xing)、不會導致凝血的突(tu)出特(te)性(xing)(xing)，因(yin)此在醫用領(ling)域應用廣(guang)泛(fan)。

主要品種

硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)分(fen)(fen)類的方法很多，通常按(an)(an)固化前的形態分(fen)(fen)為固體硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)和液體硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)；按(an)(an)硫(liu)化溫度分(fen)(fen)為室溫硫(liu)化硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)，高(gao)溫硫(liu)化硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)；按(an)(an)所用(yong)(yong)單體的不同，可分(fen)(fen)為甲(jia)基(ji)(ji)乙烯基(ji)(ji)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)，甲(jia)基(ji)(ji)苯基(ji)(ji)乙烯基(ji)(ji)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)、氟硅(gui)(gui)，腈硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)等(deng)；按(an)(an)性(xing)能(neng)和用(yong)(yong)途的不同又可分(fen)(fen)為通用(yong)(yong)型、超(chao)耐低(di)溫型、超(chao)耐高(gao)溫型、高(gao)強力(li)型、耐油型、醫用(yong)(yong)型等(deng)等(deng)。

發展史

硅橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)早期(qi)是(shi)由美國(guo)(guo)以三氯化鐵為(wei)催化劑合成的(de)。1945年(nian)(nian)，硅橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)產(chan)品(pin)問世。1948年(nian)(nian)，采(cai)用(yong)高比表(biao)面積的(de)氣相(xiang)法白炭(tan)黑(hei)補強的(de)硅橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)研(yan)制(zhi)成功(gong)，使硅橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)性(xing)能躍升到(dao)實用(yong)階段，奠(dian)定(ding)了(le)現代(dai)硅橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)生產(chan)技(ji)術的(de)基(ji)(ji)礎。從二甲(jia)基(ji)(ji)二氯硅烷合成開始生產(chan)硅橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)國(guo)(guo)家(jia)有美國(guo)(guo)。俄(e)羅斯、德國(guo)(guo)、日本、韓國(guo)(guo)和中(zhong)國(guo)(guo)等。中(zhong)國(guo)(guo)硅橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)工業化研(yan)究始于(yu)1957年(nian)(nian)，多家(jia)研(yan)究所和企(qi)業陸(lu)續開發出各(ge)種硅橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)。到(dao)2003年(nian)(nian)底，中(zhong)國(guo)(guo)硅橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)生產(chan)能力為(wei)135千噸(dun)，其中(zhong)高溫膠(jiao)(jiao)(jiao)100千噸(dun)。

高溫硫化硅橡膠

高(gao)溫硫(liu)(liu)化(hua)(hua)(hua)(hua)硅橡膠(jiao)(jiao)是(shi)指聚硅氧(yang)(yang)烷變成(cheng)(cheng)彈性體的(de)(de)過程(cheng)是(shi)經過高(gao)溫（110-170℃）硫(liu)(liu)化(hua)(hua)(hua)(hua)成(cheng)(cheng)型(xing)的(de)(de)。它主要(yao)以高(gao)分子(zi)量的(de)(de)聚甲基乙(yi)烯基硅氧(yang)(yang)烷為生膠(jiao)(jiao)，混入補強(qiang)填(tian)料、硫(liu)(liu)化(hua)(hua)(hua)(hua)劑(ji)(ji)等，在加熱(re)加壓下硫(liu)(liu)化(hua)(hua)(hua)(hua)成(cheng)(cheng)彈性體。硅橡膠(jiao)(jiao)的(de)(de)補強(qiang)主要(yao)是(shi)各(ge)(ge)種(zhong)類型(xing)的(de)(de)白炭黑，可使(shi)硫(liu)(liu)化(hua)(hua)(hua)(hua)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)強(qiang)度增加數十倍。有時為了降低(di)成(cheng)(cheng)本(ben)或改善(shan)膠(jiao)(jiao)料性能(neng)及賦(fu)予硫(liu)(liu)化(hua)(hua)(hua)(hua)膠(jiao)(jiao)各(ge)(ge)種(zhong)特殊的(de)(de)性能(neng)，也加入相應的(de)(de)各(ge)(ge)種(zhong)添加劑(ji)(ji)。硫(liu)(liu)化(hua)(hua)(hua)(hua)劑(ji)(ji)是(shi)各(ge)(ge)種(zhong)有機過氧(yang)(yang)化(hua)(hua)(hua)(hua)物或加成(cheng)(cheng)反應催(cui)化(hua)(hua)(hua)(hua)劑(ji)(ji)。

加(jia)工成(cheng)型方法如(ru)圖所示。一次硫(liu)化的(de)目的(de)是(shi)進行(xing)(xing)高分子鏈的(de)交聯反應(ying)；二次硫(liu)化的(de)目的(de)是(shi)進行(xing)(xing)補(bu)充交聯、驅(qu)除(chu)硫(liu)化劑分解產(chan)物(wu)(wu)和其他揮發(fa)性(xing)(xing)化合物(wu)(wu)以穩定硫(liu)化膠的(de)各(ge)項性(xing)(xing)能(neng)。常用的(de)設備(bei)有開放(fang)式煉膠機、捏(nie)合機及真空密煉機。

主要性能

（1）高(gao)溫(wen)(wen)性(xing)(xing)能(neng)(neng)。硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)顯(xian)著(zhu)的(de)(de)特征是高(gao)溫(wen)(wen)穩定(ding)性(xing)(xing)，雖然常溫(wen)(wen)下硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)強度僅是天(tian)然橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)或(huo)某(mou)些合成橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)一半，但在200℃以上的(de)(de)高(gao)溫(wen)(wen)環境下，硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)仍能(neng)(neng)保持一定(ding)的(de)(de)柔韌性(xing)(xing)、回彈性(xing)(xing)和(he)(he)表(biao)面(mian)硬度，且力(li)學(xue)性(xing)(xing)能(neng)(neng)無明(ming)(ming)顯(xian)變化(hua)。（2）低(di)溫(wen)(wen)性(xing)(xing)能(neng)(neng)硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)玻(bo)璃化(hua)溫(wen)(wen)度一般為-70~-50℃，特殊配方(fang)可達-100℃，表(biao)明(ming)(ming)其低(di)溫(wen)(wen)性(xing)(xing)能(neng)(neng)優(you)異(yi)。這(zhe)對(dui)航空、宇航工業的(de)(de)意義重大。（3）耐(nai)(nai)候性(xing)(xing)硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)中Si-O-Si鍵(jian)對(dui)氧(yang)、臭氧(yang)及紫外線等(deng)十分(fen)穩定(ding)，在不(bu)(bu)加任何添加劑的(de)(de)情況下，就具(ju)有(you)優(you)良的(de)(de)耐(nai)(nai)候性(xing)(xing)。（4）電(dian)氣(qi)性(xing)(xing)能(neng)(neng)。硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)具(ju)有(you)優(you)異(yi)的(de)(de)絕緣性(xing)(xing)能(neng)(neng)，耐(nai)(nai)電(dian)暈性(xing)(xing)和(he)(he)耐(nai)(nai)電(dian)弧性(xing)(xing)也非常好(hao)。（5）物理機(ji)械性(xing)(xing)能(neng)(neng)。硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)常溫(wen)(wen)下的(de)(de)物理機(ji)械性(xing)(xing)能(neng)(neng)比(bi)通(tong)用(yong)(yong)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)差，但在150℃的(de)(de)高(gao)溫(wen)(wen)和(he)(he)-50℃的(de)(de)低(di)溫(wen)(wen)下，其物理機(ji)械性(xing)(xing)能(neng)(neng)優(you)于通(tong)用(yong)(yong)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)。（6）耐(nai)(nai)油及化(hua)學(xue)試劑性(xing)(xing)。普通(tong)硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)具(ju)有(you)中等(deng)的(de)(de)耐(nai)(nai)油、耐(nai)(nai)溶劑性(xing)(xing)能(neng)(neng)。（7）氣(qi)體透過性(xing)(xing)能(neng)(neng)。室溫(wen)(wen)下硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)對(dui)空氣(qi)、氮、氧(yang)、二氧(yang)化(hua)碳等(deng)氣(qi)體的(de)(de)透氣(qi)性(xing)(xing)比(bi)天(tian)然橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)高(gao)出30-50倍(bei)。（8）生理惰性(xing)(xing)。硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)無毒，無味(wei)，無嗅，與人體組(zu)織不(bu)(bu)粘連，具(ju)有(you)抗凝(ning)血作用(yong)(yong)，對(dui)肌體組(zu)織的(de)(de)反應性(xing)(xing)非常少。特別適(shi)合作為醫用(yong)(yong)材(cai)料。

硅橡膠的用量

據中國(guo)汽(qi)車(che)(che)(che)工業(ye)協會統計，2012年，汽(qi)車(che)(che)(che)產銷分別(bie)達到1927.18萬(wan)(wan)輛(liang)和1930.64萬(wan)(wan)輛(liang)，同比分別(bie)增(zeng)長(chang)4.63%和4.33%，汽(qi)車(che)(che)(che)工業(ye)硅橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)用(yong)量(liang)約達2.0萬(wan)(wan)t。根據觀(guan)研天下的(de)(de)(de)新研究，增(zeng)加有機硅材(cai)料在汽(qi)車(che)(che)(che)零部(bu)件方面(mian)的(de)(de)(de)用(yong)量(liang)，可以大幅度提高汽(qi)車(che)(che)(che)的(de)(de)(de)安全性能(neng)，因此，汽(qi)車(che)(che)(che)產量(liang)和單車(che)(che)(che)用(yong)量(liang)水平的(de)(de)(de)提高都將推動汽(qi)車(che)(che)(che)工業(ye)對硅橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)需求的(de)(de)(de)增(zeng)加。國(guo)家鼓勵自(zi)主品(pin)牌的(de)(de)(de)汽(qi)車(che)(che)(che)發展，關(guan)(guan)鍵汽(qi)車(che)(che)(che)零部(bu)件實現自(zi)主化，《2012年度黨(dang)政(zheng)機關(guan)(guan)公務用(yong)車(che)(che)(che)選用(yong)車(che)(che)(che)型目(mu)錄（征求意見稿）》為(wei)自(zi)主品(pin)牌擴大在政(zheng)府(fu)采(cai)購的(de)(de)(de)市場份額，為(wei)改變目(mu)前國(guo)內(nei)政(zheng)府(fu)采(cai)購以合資品(pin)牌產品(pin)為(wei)主的(de)(de)(de)局面(mian)提供了保障。促(cu)進(jin)自(zi)主品(pin)牌發展，國(guo)產汽(qi)車(che)(che)(che)業(ye)的(de)(de)(de)繁榮將為(wei)汽(qi)車(che)(che)(che)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)應用(yong)提供有力保障。預測未來(lai)3年，我國(guo)室溫(wen)硫化硅橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)在汽(qi)車(che)(che)(che)行業(ye)將以年均20%增(zeng)長(chang)。

此外，硅橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)是重要的(de)(de)(de)非石(shi)油(you)基(ji)合成橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)，約占非石(shi)油(you)基(ji)合成橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)消費量的(de)(de)(de)98%。但因為(wei)石(shi)油(you)價格的(de)(de)(de)大(da)幅上漲，同(tong)時我國(guo)在硅橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)關鍵原料有(you)(you)機(ji)硅單(dan)體(ti)的(de)(de)(de)生產(chan)(chan)技術(shu)方面(mian)(mian)取得(de)突破，有(you)(you)機(ji)硅單(dan)體(ti)的(de)(de)(de)生產(chan)(chan)技術(shu)在2005年(nian)前被幾(ji)家跨國(guo)公司壟斷(duan)，但目(mu)前我國(guo)已發展(zhan)成為(wei)全球(qiu)有(you)(you)機(ji)硅單(dan)體(ti)第1大(da)國(guo)，這2個(ge)方面(mian)(mian)原因使硅橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)價格從2011年(nian)起開(kai)始低(di)于石(shi)油(you)基(ji)合成橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)，僅約為(wei)大(da)宗(zong)石(shi)油(you)基(ji)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)80%～90%，成為(wei)廉價的(de)(de)(de)合成橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)，并開(kai)始大(da)規模替(ti)代石(shi)油(you)基(ji)合成橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)。這將(jiang)極大(da)拓(tuo)展(zhan)有(you)(you)機(ji)硅產(chan)(chan)業(ye)的(de)(de)(de)市場空間(jian)，同(tong)時將(jiang)帶動硅油(you)、硅烷偶(ou)聯劑和(he)硅樹脂等其他有(you)(you)機(ji)硅產(chan)(chan)品的(de)(de)(de)消費。