硅橡膠是(shi)指主鏈(lian)由硅(gui)和氧(yang)原子交替構(gou)成，硅(gui)原子上通(tong)常連有(you)兩個有(you)機基(ji)(ji)團的(de)(de)(de)(de)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)。普通(tong)的(de)(de)(de)(de)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)主要由含(han)甲基(ji)(ji)和少量乙烯基(ji)(ji)的(de)(de)(de)(de)硅(gui)氧(yang)鏈(lian)節(jie)組成。苯基(ji)(ji)的(de)(de)(de)(de)引入(ru)(ru)可(ke)提高(gao)(gao)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)(de)耐高(gao)(gao)、低溫(wen)性(xing)能(neng)(neng)，三氟丙基(ji)(ji)及氰基(ji)(ji)的(de)(de)(de)(de)引入(ru)(ru)則可(ke)提高(gao)(gao)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)(de)耐溫(wen)及耐油性(xing)能(neng)(neng)。硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)耐低溫(wen)性(xing)能(neng)(neng)良好，一般在(zai)-55℃下仍能(neng)(neng)工作(zuo)。引入(ru)(ru)苯基(ji)(ji)后，可(ke)達-73℃。硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)(de)耐熱性(xing)能(neng)(neng)也很突(tu)出，在(zai)180℃下可(ke)長期工作(zuo)，稍(shao)高(gao)(gao)于200℃也能(neng)(neng)承(cheng)受數(shu)周或更長時間仍有(you)彈(dan)性(xing)，瞬(shun)時可(ke)耐300℃以上的(de)(de)(de)(de)高(gao)(gao)溫(wen)。硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)(de)透氣性(xing)好，氧(yang)氣透過(guo)率(lv)在(zai)合(he)成聚合(he)物中是(shi)較高(gao)(gao)的(de)(de)(de)(de)。此外，硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)還(huan)具有(you)生(sheng)理惰性(xing)、不會導致凝血的(de)(de)(de)(de)突(tu)出特(te)性(xing)，因此在(zai)醫用(yong)領域應用(yong)廣泛(fan)。

主要品種

硅(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)分(fen)(fen)類(lei)的方法很多，通常按固(gu)化(hua)前(qian)的形態分(fen)(fen)為(wei)固(gu)體(ti)硅(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)和液體(ti)硅(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)；按硫(liu)(liu)化(hua)溫(wen)度分(fen)(fen)為(wei)室溫(wen)硫(liu)(liu)化(hua)硅(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)，高(gao)溫(wen)硫(liu)(liu)化(hua)硅(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)；按所用單(dan)體(ti)的不同(tong)，可分(fen)(fen)為(wei)甲基乙烯基硅(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)，甲基苯基乙烯基硅(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)、氟硅(gui)(gui)，腈硅(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)等(deng)；按性能(neng)和用途(tu)的不同(tong)又(you)可分(fen)(fen)為(wei)通用型(xing)(xing)、超耐低溫(wen)型(xing)(xing)、超耐高(gao)溫(wen)型(xing)(xing)、高(gao)強力型(xing)(xing)、耐油型(xing)(xing)、醫用型(xing)(xing)等(deng)等(deng)。

發展史

硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)早期是由美國(guo)(guo)以(yi)三氯化(hua)鐵為催化(hua)劑(ji)合成(cheng)的(de)(de)。1945年(nian)(nian)，硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)產品問世。1948年(nian)(nian)，采用高(gao)比表面積的(de)(de)氣相法白(bai)炭黑(hei)補強的(de)(de)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)研(yan)制成(cheng)功，使硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)性(xing)能躍(yue)升到(dao)實用階段，奠定了(le)現(xian)代硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)生(sheng)產技術的(de)(de)基礎(chu)。從二甲(jia)基二氯硅(gui)烷合成(cheng)開(kai)始(shi)生(sheng)產硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)國(guo)(guo)家有美國(guo)(guo)。俄羅斯、德國(guo)(guo)、日本、韓國(guo)(guo)和中(zhong)國(guo)(guo)等。中(zhong)國(guo)(guo)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)工業化(hua)研(yan)究始(shi)于1957年(nian)(nian)，多家研(yan)究所和企(qi)業陸續開(kai)發出各種(zhong)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)。到(dao)2003年(nian)(nian)底(di)，中(zhong)國(guo)(guo)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)生(sheng)產能力為135千噸，其中(zhong)高(gao)溫膠(jiao)100千噸。

高溫硫化硅橡膠

高(gao)溫硫(liu)化(hua)(hua)硅(gui)橡膠(jiao)是指聚硅(gui)氧烷變成(cheng)彈性(xing)(xing)體(ti)的(de)(de)(de)過程(cheng)是經過高(gao)溫（110-170℃）硫(liu)化(hua)(hua)成(cheng)型的(de)(de)(de)。它主(zhu)要以高(gao)分子量的(de)(de)(de)聚甲基乙(yi)烯基硅(gui)氧烷為生膠(jiao)，混入(ru)補強填料、硫(liu)化(hua)(hua)劑(ji)等，在加(jia)熱(re)加(jia)壓下硫(liu)化(hua)(hua)成(cheng)彈性(xing)(xing)體(ti)。硅(gui)橡膠(jiao)的(de)(de)(de)補強主(zhu)要是各種類型的(de)(de)(de)白炭(tan)黑，可使硫(liu)化(hua)(hua)膠(jiao)的(de)(de)(de)強度增加(jia)數十(shi)倍。有時為了降低成(cheng)本或改善膠(jiao)料性(xing)(xing)能及賦予硫(liu)化(hua)(hua)膠(jiao)各種特殊的(de)(de)(de)性(xing)(xing)能，也加(jia)入(ru)相(xiang)應的(de)(de)(de)各種添加(jia)劑(ji)。硫(liu)化(hua)(hua)劑(ji)是各種有機過氧化(hua)(hua)物或加(jia)成(cheng)反應催化(hua)(hua)劑(ji)。

加工成型(xing)方法如圖所示。一次硫(liu)(liu)化(hua)的目(mu)的是(shi)進(jin)行高分(fen)子鏈(lian)的交(jiao)聯(lian)反(fan)應；二次硫(liu)(liu)化(hua)的目(mu)的是(shi)進(jin)行補充交(jiao)聯(lian)、驅(qu)除硫(liu)(liu)化(hua)劑(ji)分(fen)解產物(wu)和(he)其他揮發性化(hua)合(he)物(wu)以穩定硫(liu)(liu)化(hua)膠(jiao)的各項性能。常用的設備有開放(fang)式煉膠(jiao)機、捏合(he)機及真空密煉機。

主要性能

（1）高溫(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)能。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)顯著的(de)(de)特(te)征是高溫(wen)(wen)穩(wen)定性(xing)(xing)(xing)，雖(sui)然(ran)常溫(wen)(wen)下(xia)(xia)(xia)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)強度(du)僅是天(tian)然(ran)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)或某些合成橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)一(yi)半，但(dan)在200℃以上的(de)(de)高溫(wen)(wen)環境下(xia)(xia)(xia)，硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)仍能保持一(yi)定的(de)(de)柔韌性(xing)(xing)(xing)、回(hui)彈性(xing)(xing)(xing)和表(biao)面硬度(du)，且力(li)學性(xing)(xing)(xing)能無明顯變化(hua)。（2）低(di)溫(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)能硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)玻(bo)璃(li)化(hua)溫(wen)(wen)度(du)一(yi)般(ban)為-70~-50℃，特(te)殊配(pei)方可達(da)-100℃，表(biao)明其低(di)溫(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)能優異。這對(dui)航空、宇航工業的(de)(de)意義重大。（3）耐(nai)(nai)候性(xing)(xing)(xing)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)中(zhong)Si-O-Si鍵對(dui)氧、臭氧及紫外線等(deng)(deng)十分穩(wen)定，在不加(jia)任何添(tian)加(jia)劑(ji)的(de)(de)情況下(xia)(xia)(xia)，就具(ju)(ju)有(you)優良的(de)(de)耐(nai)(nai)候性(xing)(xing)(xing)。（4）電氣性(xing)(xing)(xing)能。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)具(ju)(ju)有(you)優異的(de)(de)絕緣性(xing)(xing)(xing)能，耐(nai)(nai)電暈性(xing)(xing)(xing)和耐(nai)(nai)電弧性(xing)(xing)(xing)也非常好。（5）物理機械性(xing)(xing)(xing)能。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)常溫(wen)(wen)下(xia)(xia)(xia)的(de)(de)物理機械性(xing)(xing)(xing)能比通用(yong)(yong)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)差，但(dan)在150℃的(de)(de)高溫(wen)(wen)和-50℃的(de)(de)低(di)溫(wen)(wen)下(xia)(xia)(xia)，其物理機械性(xing)(xing)(xing)能優于通用(yong)(yong)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)。（6）耐(nai)(nai)油及化(hua)學試劑(ji)性(xing)(xing)(xing)。普(pu)通硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)具(ju)(ju)有(you)中(zhong)等(deng)(deng)的(de)(de)耐(nai)(nai)油、耐(nai)(nai)溶劑(ji)性(xing)(xing)(xing)能。（7）氣體(ti)透(tou)(tou)過性(xing)(xing)(xing)能。室溫(wen)(wen)下(xia)(xia)(xia)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)對(dui)空氣、氮、氧、二氧化(hua)碳等(deng)(deng)氣體(ti)的(de)(de)透(tou)(tou)氣性(xing)(xing)(xing)比天(tian)然(ran)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)高出30-50倍(bei)。（8）生(sheng)理惰性(xing)(xing)(xing)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)無毒，無味，無嗅，與人體(ti)組(zu)織(zhi)不粘連，具(ju)(ju)有(you)抗(kang)凝血作用(yong)(yong)，對(dui)肌體(ti)組(zu)織(zhi)的(de)(de)反應性(xing)(xing)(xing)非常少。特(te)別適合作為醫用(yong)(yong)材(cai)料。

硅橡膠的用量

據中國(guo)(guo)汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)工(gong)業協(xie)會統計，2012年，汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)產銷分(fen)別達(da)到(dao)1927.18萬輛(liang)(liang)和1930.64萬輛(liang)(liang)，同比分(fen)別增長(chang)4.63%和4.33%，汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)工(gong)業硅橡膠(jiao)(jiao)的(de)(de)用(yong)量約達(da)2.0萬t。根(gen)據觀(guan)研天下的(de)(de)新(xin)研究，增加(jia)有機硅材料在(zai)汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)零(ling)部(bu)件方(fang)面(mian)的(de)(de)用(yong)量，可以(yi)大幅度(du)提(ti)高(gao)汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)的(de)(de)安全性能，因此，汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)產量和單車(che)用(yong)量水(shui)平的(de)(de)提(ti)高(gao)都將推動汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)工(gong)業對硅橡膠(jiao)(jiao)需求的(de)(de)增加(jia)。國(guo)(guo)家鼓勵自(zi)(zi)主(zhu)(zhu)(zhu)品(pin)(pin)牌(pai)(pai)的(de)(de)汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)發(fa)展，關鍵汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)零(ling)部(bu)件實現(xian)自(zi)(zi)主(zhu)(zhu)(zhu)化(hua)，《2012年度(du)黨政(zheng)(zheng)機關公務用(yong)車(che)選用(yong)車(che)型(xing)目錄(lu)（征求意見(jian)稿）》為自(zi)(zi)主(zhu)(zhu)(zhu)品(pin)(pin)牌(pai)(pai)擴大在(zai)政(zheng)(zheng)府(fu)(fu)采購的(de)(de)市場(chang)份額，為改變目前國(guo)(guo)內政(zheng)(zheng)府(fu)(fu)采購以(yi)合資品(pin)(pin)牌(pai)(pai)產品(pin)(pin)為主(zhu)(zhu)(zhu)的(de)(de)局面(mian)提(ti)供(gong)了保障。促(cu)進(jin)自(zi)(zi)主(zhu)(zhu)(zhu)品(pin)(pin)牌(pai)(pai)發(fa)展，國(guo)(guo)產汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)業的(de)(de)繁榮將為汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)應用(yong)提(ti)供(gong)有力保障。預測未來3年，我(wo)國(guo)(guo)室溫硫化(hua)硅橡膠(jiao)(jiao)在(zai)汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)行業將以(yi)年均20%增長(chang)。

此外，硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)是重要的(de)(de)(de)非石(shi)油(you)基合(he)成(cheng)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)，約占非石(shi)油(you)基合(he)成(cheng)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)消費量的(de)(de)(de)98%。但因為石(shi)油(you)價(jia)(jia)(jia)格的(de)(de)(de)大幅上(shang)漲，同時我國(guo)在硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)關鍵(jian)原(yuan)料(liao)有(you)機(ji)(ji)硅(gui)(gui)單(dan)體的(de)(de)(de)生(sheng)產技(ji)術(shu)方(fang)面取得突破，有(you)機(ji)(ji)硅(gui)(gui)單(dan)體的(de)(de)(de)生(sheng)產技(ji)術(shu)在2005年前被幾家(jia)跨(kua)國(guo)公司壟斷(duan)，但目前我國(guo)已發展(zhan)成(cheng)為全球(qiu)有(you)機(ji)(ji)硅(gui)(gui)單(dan)體第1大國(guo)，這2個方(fang)面原(yuan)因使(shi)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)價(jia)(jia)(jia)格從2011年起開(kai)始低(di)于石(shi)油(you)基合(he)成(cheng)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)，僅(jin)約為大宗石(shi)油(you)基橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)80%～90%，成(cheng)為廉價(jia)(jia)(jia)的(de)(de)(de)合(he)成(cheng)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)，并開(kai)始大規模替代石(shi)油(you)基合(he)成(cheng)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)。這將(jiang)極大拓展(zhan)有(you)機(ji)(ji)硅(gui)(gui)產業的(de)(de)(de)市(shi)場空間，同時將(jiang)帶動硅(gui)(gui)油(you)、硅(gui)(gui)烷(wan)偶聯劑和(he)硅(gui)(gui)樹脂等其他有(you)機(ji)(ji)硅(gui)(gui)產品的(de)(de)(de)消費。