硅橡膠是指主鏈(lian)由硅(gui)和(he)(he)氧(yang)(yang)原子(zi)交替構成，硅(gui)原子(zi)上(shang)通常連有兩(liang)個有機基(ji)團(tuan)的(de)(de)(de)(de)橡(xiang)(xiang)膠。普通的(de)(de)(de)(de)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠主要(yao)由含甲(jia)基(ji)和(he)(he)少量(liang)乙烯基(ji)的(de)(de)(de)(de)硅(gui)氧(yang)(yang)鏈(lian)節組成。苯基(ji)的(de)(de)(de)(de)引入可(ke)(ke)(ke)(ke)提高(gao)(gao)(gao)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠的(de)(de)(de)(de)耐高(gao)(gao)(gao)、低溫性(xing)(xing)(xing)能，三氟丙基(ji)及氰基(ji)的(de)(de)(de)(de)引入則可(ke)(ke)(ke)(ke)提高(gao)(gao)(gao)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠的(de)(de)(de)(de)耐溫及耐油性(xing)(xing)(xing)能。硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠耐低溫性(xing)(xing)(xing)能良好，一般(ban)在-55℃下仍能工(gong)作(zuo)。引入苯基(ji)后，可(ke)(ke)(ke)(ke)達-73℃。硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠的(de)(de)(de)(de)耐熱性(xing)(xing)(xing)能也很(hen)突(tu)出，在180℃下可(ke)(ke)(ke)(ke)長(chang)期工(gong)作(zuo)，稍高(gao)(gao)(gao)于200℃也能承受數周或更長(chang)時間仍有彈性(xing)(xing)(xing)，瞬時可(ke)(ke)(ke)(ke)耐300℃以上(shang)的(de)(de)(de)(de)高(gao)(gao)(gao)溫。硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠的(de)(de)(de)(de)透氣(qi)性(xing)(xing)(xing)好，氧(yang)(yang)氣(qi)透過(guo)率在合成聚合物(wu)中(zhong)是較高(gao)(gao)(gao)的(de)(de)(de)(de)。此外，硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠還具(ju)有生(sheng)理惰性(xing)(xing)(xing)、不會(hui)導致凝血的(de)(de)(de)(de)突(tu)出特性(xing)(xing)(xing)，因此在醫用領域應用廣泛。

主要品種

硅(gui)橡(xiang)膠分(fen)類(lei)的(de)方法很多，通常按固化前(qian)的(de)形(xing)態分(fen)為固體(ti)硅(gui)橡(xiang)膠和(he)液體(ti)硅(gui)橡(xiang)膠；按硫(liu)化溫(wen)(wen)度分(fen)為室溫(wen)(wen)硫(liu)化硅(gui)橡(xiang)膠，高溫(wen)(wen)硫(liu)化硅(gui)橡(xiang)膠；按所用單(dan)體(ti)的(de)不同，可分(fen)為甲基乙烯(xi)基硅(gui)橡(xiang)膠，甲基苯(ben)基乙烯(xi)基硅(gui)橡(xiang)膠、氟硅(gui)，腈(jing)硅(gui)橡(xiang)膠等；按性(xing)能和(he)用途的(de)不同又可分(fen)為通用型(xing)、超(chao)耐低溫(wen)(wen)型(xing)、超(chao)耐高溫(wen)(wen)型(xing)、高強力型(xing)、耐油型(xing)、醫用型(xing)等等。

發展史

硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)早期是由美國(guo)(guo)以三氯化鐵為(wei)催化劑(ji)合成(cheng)的(de)。1945年，硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)產(chan)品問世。1948年，采用(yong)高比表面積的(de)氣相法白炭黑補(bu)強的(de)硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)研制成(cheng)功(gong)，使硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)性能(neng)躍升到實用(yong)階(jie)段，奠定了(le)現(xian)代硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)生產(chan)技術(shu)的(de)基(ji)礎。從二(er)甲基(ji)二(er)氯硅(gui)烷合成(cheng)開始生產(chan)硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)國(guo)(guo)家(jia)有(you)美國(guo)(guo)。俄羅斯、德國(guo)(guo)、日本、韓國(guo)(guo)和中國(guo)(guo)等。中國(guo)(guo)硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)工(gong)業化研究始于(yu)1957年，多家(jia)研究所和企(qi)業陸續(xu)開發出各種(zhong)硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)。到2003年底，中國(guo)(guo)硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)生產(chan)能(neng)力為(wei)135千(qian)噸，其中高溫膠(jiao)100千(qian)噸。

高溫硫化硅橡膠

高(gao)溫(wen)硫(liu)(liu)化(hua)(hua)(hua)硅橡膠(jiao)(jiao)是指聚硅氧(yang)烷(wan)(wan)變(bian)成(cheng)彈(dan)性(xing)體的(de)(de)過(guo)程是經過(guo)高(gao)溫(wen)（110-170℃）硫(liu)(liu)化(hua)(hua)(hua)成(cheng)型的(de)(de)。它主要(yao)以(yi)高(gao)分子量(liang)的(de)(de)聚甲(jia)基(ji)乙(yi)烯基(ji)硅氧(yang)烷(wan)(wan)為生膠(jiao)(jiao)，混入補(bu)(bu)強(qiang)填(tian)料(liao)、硫(liu)(liu)化(hua)(hua)(hua)劑等，在加(jia)熱加(jia)壓下硫(liu)(liu)化(hua)(hua)(hua)成(cheng)彈(dan)性(xing)體。硅橡膠(jiao)(jiao)的(de)(de)補(bu)(bu)強(qiang)主要(yao)是各(ge)種(zhong)(zhong)類型的(de)(de)白炭黑(hei)，可使硫(liu)(liu)化(hua)(hua)(hua)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)強(qiang)度增加(jia)數十(shi)倍(bei)。有時(shi)為了降低(di)成(cheng)本(ben)或改善膠(jiao)(jiao)料(liao)性(xing)能(neng)及賦予(yu)硫(liu)(liu)化(hua)(hua)(hua)膠(jiao)(jiao)各(ge)種(zhong)(zhong)特殊的(de)(de)性(xing)能(neng)，也加(jia)入相應的(de)(de)各(ge)種(zhong)(zhong)添(tian)加(jia)劑。硫(liu)(liu)化(hua)(hua)(hua)劑是各(ge)種(zhong)(zhong)有機過(guo)氧(yang)化(hua)(hua)(hua)物或加(jia)成(cheng)反應催化(hua)(hua)(hua)劑。

加工成型方法如圖所示。一次硫(liu)化(hua)的(de)目的(de)是(shi)進(jin)(jin)行高分子(zi)鏈的(de)交聯反應；二次硫(liu)化(hua)的(de)目的(de)是(shi)進(jin)(jin)行補充交聯、驅除硫(liu)化(hua)劑(ji)分解產物(wu)和其他揮發性化(hua)合物(wu)以穩定硫(liu)化(hua)膠的(de)各項性能。常用的(de)設(she)備有開放式煉膠機、捏合機及真空密煉機。

主要性能

（1）高溫(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠顯著(zhu)的(de)(de)(de)(de)特征(zheng)是(shi)高溫(wen)穩(wen)定(ding)性(xing)(xing)(xing)(xing)，雖然常(chang)溫(wen)下(xia)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠的(de)(de)(de)(de)強度(du)(du)僅是(shi)天然橡(xiang)(xiang)膠或某(mou)些合成橡(xiang)(xiang)膠的(de)(de)(de)(de)一半，但(dan)(dan)在(zai)200℃以上(shang)的(de)(de)(de)(de)高溫(wen)環境下(xia)，硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠仍能(neng)保持(chi)一定(ding)的(de)(de)(de)(de)柔韌性(xing)(xing)(xing)(xing)、回彈性(xing)(xing)(xing)(xing)和(he)表面硬度(du)(du)，且力學(xue)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)無明顯變化。（2）低(di)溫(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠的(de)(de)(de)(de)玻(bo)璃(li)化溫(wen)度(du)(du)一般為(wei)-70~-50℃，特殊(shu)配方(fang)可達-100℃，表明其低(di)溫(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)優異。這對(dui)航空(kong)、宇航工(gong)業(ye)的(de)(de)(de)(de)意義重大。（3）耐(nai)(nai)候性(xing)(xing)(xing)(xing)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠中Si-O-Si鍵對(dui)氧(yang)、臭(chou)氧(yang)及紫外線等(deng)十分(fen)穩(wen)定(ding)，在(zai)不(bu)加(jia)任何添加(jia)劑的(de)(de)(de)(de)情況下(xia)，就具(ju)(ju)有(you)優良(liang)的(de)(de)(de)(de)耐(nai)(nai)候性(xing)(xing)(xing)(xing)。（4）電(dian)氣性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠具(ju)(ju)有(you)優異的(de)(de)(de)(de)絕緣性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)，耐(nai)(nai)電(dian)暈性(xing)(xing)(xing)(xing)和(he)耐(nai)(nai)電(dian)弧(hu)性(xing)(xing)(xing)(xing)也(ye)非常(chang)好。（5）物理機(ji)械(xie)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠常(chang)溫(wen)下(xia)的(de)(de)(de)(de)物理機(ji)械(xie)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)比通(tong)用(yong)橡(xiang)(xiang)膠差，但(dan)(dan)在(zai)150℃的(de)(de)(de)(de)高溫(wen)和(he)-50℃的(de)(de)(de)(de)低(di)溫(wen)下(xia)，其物理機(ji)械(xie)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)優于(yu)通(tong)用(yong)橡(xiang)(xiang)膠。（6）耐(nai)(nai)油(you)及化學(xue)試劑性(xing)(xing)(xing)(xing)。普通(tong)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠具(ju)(ju)有(you)中等(deng)的(de)(de)(de)(de)耐(nai)(nai)油(you)、耐(nai)(nai)溶劑性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)。（7）氣體透過性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)。室(shi)溫(wen)下(xia)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠對(dui)空(kong)氣、氮(dan)、氧(yang)、二氧(yang)化碳等(deng)氣體的(de)(de)(de)(de)透氣性(xing)(xing)(xing)(xing)比天然橡(xiang)(xiang)膠高出(chu)30-50倍。（8）生理惰性(xing)(xing)(xing)(xing)。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠無毒，無味，無嗅，與(yu)人(ren)體組(zu)織不(bu)粘連，具(ju)(ju)有(you)抗凝血作用(yong)，對(dui)肌(ji)體組(zu)織的(de)(de)(de)(de)反(fan)應(ying)性(xing)(xing)(xing)(xing)非常(chang)少。特別適合作為(wei)醫(yi)用(yong)材料。

硅橡膠的用量

據中(zhong)國汽(qi)車(che)(che)(che)工(gong)(gong)業(ye)(ye)協會統計，2012年(nian)(nian)，汽(qi)車(che)(che)(che)產銷分別(bie)達到1927.18萬輛(liang)和1930.64萬輛(liang)，同比(bi)分別(bie)增(zeng)長4.63%和4.33%，汽(qi)車(che)(che)(che)工(gong)(gong)業(ye)(ye)硅(gui)橡膠的(de)用(yong)(yong)量約達2.0萬t。根據觀研天下的(de)新(xin)研究，增(zeng)加(jia)有機(ji)(ji)硅(gui)材料在汽(qi)車(che)(che)(che)零部(bu)件方(fang)面(mian)的(de)用(yong)(yong)量，可以大幅度提高(gao)汽(qi)車(che)(che)(che)的(de)安全性(xing)能，因此，汽(qi)車(che)(che)(che)產量和單車(che)(che)(che)用(yong)(yong)量水平(ping)的(de)提高(gao)都(dou)將(jiang)推動汽(qi)車(che)(che)(che)工(gong)(gong)業(ye)(ye)對(dui)硅(gui)橡膠需求(qiu)的(de)增(zeng)加(jia)。國家鼓勵自(zi)主品(pin)牌(pai)的(de)汽(qi)車(che)(che)(che)發展(zhan)，關鍵汽(qi)車(che)(che)(che)零部(bu)件實現自(zi)主化，《2012年(nian)(nian)度黨政機(ji)(ji)關公務用(yong)(yong)車(che)(che)(che)選(xuan)用(yong)(yong)車(che)(che)(che)型目錄（征求(qiu)意見(jian)稿）》為(wei)自(zi)主品(pin)牌(pai)擴大在政府采購的(de)市場份額，為(wei)改(gai)變目前(qian)國內政府采購以合資品(pin)牌(pai)產品(pin)為(wei)主的(de)局面(mian)提供了保(bao)障。促進自(zi)主品(pin)牌(pai)發展(zhan)，國產汽(qi)車(che)(che)(che)業(ye)(ye)的(de)繁(fan)榮(rong)將(jiang)為(wei)汽(qi)車(che)(che)(che)膠的(de)應(ying)用(yong)(yong)提供有力保(bao)障。預(yu)測未(wei)來3年(nian)(nian)，我國室溫硫化硅(gui)橡膠在汽(qi)車(che)(che)(che)行業(ye)(ye)將(jiang)以年(nian)(nian)均20%增(zeng)長。

此外，硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)是重(zhong)要的(de)(de)非(fei)石(shi)油(you)基合成橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)，約(yue)占非(fei)石(shi)油(you)基合成橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)消費量的(de)(de)98%。但(dan)因為(wei)(wei)石(shi)油(you)價(jia)(jia)格的(de)(de)大(da)(da)幅上漲，同時我(wo)國在(zai)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)關鍵原(yuan)(yuan)料(liao)有(you)(you)(you)機(ji)硅(gui)單(dan)體的(de)(de)生(sheng)產技術(shu)方面取(qu)得突破，有(you)(you)(you)機(ji)硅(gui)單(dan)體的(de)(de)生(sheng)產技術(shu)在(zai)2005年前被幾家跨國公司壟斷，但(dan)目(mu)前我(wo)國已(yi)發(fa)展(zhan)(zhan)成為(wei)(wei)全球有(you)(you)(you)機(ji)硅(gui)單(dan)體第1大(da)(da)國，這(zhe)2個(ge)方面原(yuan)(yuan)因使硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)價(jia)(jia)格從2011年起開始低于(yu)石(shi)油(you)基合成橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)，僅約(yue)為(wei)(wei)大(da)(da)宗石(shi)油(you)基橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)80%～90%，成為(wei)(wei)廉價(jia)(jia)的(de)(de)合成橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)，并(bing)開始大(da)(da)規模替代石(shi)油(you)基合成橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)。這(zhe)將極大(da)(da)拓展(zhan)(zhan)有(you)(you)(you)機(ji)硅(gui)產業的(de)(de)市場空間，同時將帶動硅(gui)油(you)、硅(gui)烷偶(ou)聯劑和(he)硅(gui)樹脂等(deng)其他有(you)(you)(you)機(ji)硅(gui)產品的(de)(de)消費。