硅橡膠是(shi)指主鏈由硅(gui)(gui)和(he)氧(yang)原子交替構成(cheng)(cheng)，硅(gui)(gui)原子上通(tong)常連有(you)兩個有(you)機基(ji)團的(de)(de)(de)(de)橡(xiang)(xiang)膠。普(pu)通(tong)的(de)(de)(de)(de)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠主要由含甲基(ji)和(he)少(shao)量(liang)乙烯基(ji)的(de)(de)(de)(de)硅(gui)(gui)氧(yang)鏈節組成(cheng)(cheng)。苯(ben)(ben)基(ji)的(de)(de)(de)(de)引入可(ke)(ke)(ke)提(ti)高(gao)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠的(de)(de)(de)(de)耐(nai)(nai)高(gao)、低(di)溫(wen)(wen)性能(neng)(neng)，三氟丙基(ji)及(ji)氰基(ji)的(de)(de)(de)(de)引入則可(ke)(ke)(ke)提(ti)高(gao)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠的(de)(de)(de)(de)耐(nai)(nai)溫(wen)(wen)及(ji)耐(nai)(nai)油性能(neng)(neng)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠耐(nai)(nai)低(di)溫(wen)(wen)性能(neng)(neng)良好，一般在(zai)(zai)-55℃下仍(reng)能(neng)(neng)工作。引入苯(ben)(ben)基(ji)后，可(ke)(ke)(ke)達-73℃。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠的(de)(de)(de)(de)耐(nai)(nai)熱性能(neng)(neng)也(ye)很突出(chu)，在(zai)(zai)180℃下可(ke)(ke)(ke)長期工作，稍高(gao)于200℃也(ye)能(neng)(neng)承受數周或更(geng)長時間(jian)仍(reng)有(you)彈(dan)性，瞬時可(ke)(ke)(ke)耐(nai)(nai)300℃以上的(de)(de)(de)(de)高(gao)溫(wen)(wen)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠的(de)(de)(de)(de)透氣(qi)(qi)性好，氧(yang)氣(qi)(qi)透過(guo)率在(zai)(zai)合成(cheng)(cheng)聚(ju)合物中是(shi)較高(gao)的(de)(de)(de)(de)。此外，硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠還具有(you)生理惰性、不會導致凝血的(de)(de)(de)(de)突出(chu)特性，因(yin)此在(zai)(zai)醫用領域(yu)應用廣泛。

主要品種

硅橡(xiang)膠(jiao)分類的(de)(de)方(fang)法很多，通常按(an)固(gu)(gu)化前的(de)(de)形態分為固(gu)(gu)體(ti)硅橡(xiang)膠(jiao)和(he)液體(ti)硅橡(xiang)膠(jiao)；按(an)硫化溫(wen)度分為室溫(wen)硫化硅橡(xiang)膠(jiao)，高(gao)(gao)溫(wen)硫化硅橡(xiang)膠(jiao)；按(an)所用(yong)單(dan)體(ti)的(de)(de)不同，可分為甲基乙(yi)烯基硅橡(xiang)膠(jiao)，甲基苯(ben)基乙(yi)烯基硅橡(xiang)膠(jiao)、氟硅，腈硅橡(xiang)膠(jiao)等；按(an)性能和(he)用(yong)途的(de)(de)不同又可分為通用(yong)型(xing)、超(chao)耐低溫(wen)型(xing)、超(chao)耐高(gao)(gao)溫(wen)型(xing)、高(gao)(gao)強力型(xing)、耐油型(xing)、醫用(yong)型(xing)等等。

發展史

硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠早期是(shi)由美(mei)國(guo)以三氯化(hua)鐵(tie)為催化(hua)劑合成(cheng)的(de)。1945年(nian)(nian)，硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠產(chan)品問世。1948年(nian)(nian)，采用高比(bi)表面(mian)積的(de)氣相法白炭黑補強的(de)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠研制成(cheng)功，使硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠的(de)性能躍(yue)升到實用階段，奠定了現代(dai)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠生產(chan)技術的(de)基礎(chu)。從二甲(jia)基二氯硅(gui)(gui)烷合成(cheng)開(kai)(kai)始生產(chan)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠的(de)國(guo)家有美(mei)國(guo)。俄羅斯、德國(guo)、日本、韓國(guo)和中國(guo)等。中國(guo)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠的(de)工(gong)業化(hua)研究(jiu)始于1957年(nian)(nian)，多家研究(jiu)所和企業陸續開(kai)(kai)發出各種硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠。到2003年(nian)(nian)底，中國(guo)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠生產(chan)能力為135千噸(dun)，其中高溫(wen)膠100千噸(dun)。

高溫硫化硅橡膠

高(gao)溫(wen)硫(liu)化(hua)(hua)(hua)(hua)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)是(shi)(shi)指聚硅(gui)(gui)氧(yang)烷(wan)變成(cheng)(cheng)彈性(xing)體的(de)(de)過程是(shi)(shi)經過高(gao)溫(wen)（110-170℃）硫(liu)化(hua)(hua)(hua)(hua)成(cheng)(cheng)型的(de)(de)。它主要以高(gao)分子量的(de)(de)聚甲(jia)基乙烯基硅(gui)(gui)氧(yang)烷(wan)為生膠(jiao)(jiao)，混入補強填料、硫(liu)化(hua)(hua)(hua)(hua)劑等，在加熱加壓下硫(liu)化(hua)(hua)(hua)(hua)成(cheng)(cheng)彈性(xing)體。硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)補強主要是(shi)(shi)各種(zhong)(zhong)類型的(de)(de)白炭黑，可使硫(liu)化(hua)(hua)(hua)(hua)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)強度(du)增加數十倍。有時為了降(jiang)低成(cheng)(cheng)本或(huo)改善膠(jiao)(jiao)料性(xing)能及賦予硫(liu)化(hua)(hua)(hua)(hua)膠(jiao)(jiao)各種(zhong)(zhong)特殊的(de)(de)性(xing)能，也加入相應的(de)(de)各種(zhong)(zhong)添加劑。硫(liu)化(hua)(hua)(hua)(hua)劑是(shi)(shi)各種(zhong)(zhong)有機過氧(yang)化(hua)(hua)(hua)(hua)物或(huo)加成(cheng)(cheng)反(fan)應催化(hua)(hua)(hua)(hua)劑。

加工成型方法如圖所示。一次(ci)硫化(hua)的(de)目(mu)的(de)是進(jin)行(xing)高分子鏈的(de)交聯反(fan)應；二次(ci)硫化(hua)的(de)目(mu)的(de)是進(jin)行(xing)補充交聯、驅(qu)除硫化(hua)劑(ji)分解產物(wu)和其(qi)他(ta)揮(hui)發性(xing)化(hua)合(he)物(wu)以穩定(ding)硫化(hua)膠(jiao)(jiao)的(de)各項性(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)及真空密煉(lian)機(ji)。

主要性能

（1）高溫(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)。硅(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)顯著的(de)(de)特(te)征是高溫(wen)穩定性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)，雖(sui)然(ran)常(chang)溫(wen)下(xia)硅(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)強度僅(jin)是天(tian)然(ran)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)或某(mou)些合(he)成橡膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)一(yi)半，但(dan)在(zai)200℃以(yi)上的(de)(de)高溫(wen)環境下(xia)，硅(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)仍能(neng)保持一(yi)定的(de)(de)柔韌性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)、回彈性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)和表(biao)面硬度，且力學性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)無(wu)明顯變化。（2）低溫(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)硅(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)玻璃化溫(wen)度一(yi)般為-70~-50℃，特(te)殊(shu)配方(fang)可達-100℃，表(biao)明其低溫(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)優(you)(you)異。這對(dui)航空、宇航工業(ye)的(de)(de)意義重大。（3）耐(nai)候(hou)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)硅(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)中Si-O-Si鍵(jian)對(dui)氧、臭氧及紫外線等十分(fen)穩定，在(zai)不加任何(he)添加劑的(de)(de)情況(kuang)下(xia)，就(jiu)具(ju)有優(you)(you)良的(de)(de)耐(nai)候(hou)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)。（4）電(dian)氣性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)。硅(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)具(ju)有優(you)(you)異的(de)(de)絕緣性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)，耐(nai)電(dian)暈性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)和耐(nai)電(dian)弧(hu)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)也非常(chang)好。（5）物理(li)(li)機械(xie)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)。硅(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)常(chang)溫(wen)下(xia)的(de)(de)物理(li)(li)機械(xie)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)比通(tong)用(yong)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)差，但(dan)在(zai)150℃的(de)(de)高溫(wen)和-50℃的(de)(de)低溫(wen)下(xia)，其物理(li)(li)機械(xie)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)優(you)(you)于(yu)通(tong)用(yong)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)。（6）耐(nai)油(you)(you)及化學試劑性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)。普(pu)通(tong)硅(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)具(ju)有中等的(de)(de)耐(nai)油(you)(you)、耐(nai)溶劑性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)。（7）氣體(ti)透過性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)。室溫(wen)下(xia)硅(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)對(dui)空氣、氮、氧、二氧化碳等氣體(ti)的(de)(de)透氣性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)比天(tian)然(ran)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)高出(chu)30-50倍。（8）生理(li)(li)惰性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)。硅(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)無(wu)毒，無(wu)味，無(wu)嗅(xiu)，與人體(ti)組織(zhi)不粘連，具(ju)有抗凝血作(zuo)用(yong)，對(dui)肌體(ti)組織(zhi)的(de)(de)反應性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)非常(chang)少。特(te)別適(shi)合(he)作(zuo)為醫用(yong)材料。

硅橡膠的用量

據中國(guo)(guo)汽(qi)車(che)(che)(che)(che)工業(ye)協會統(tong)計，2012年(nian)(nian)，汽(qi)車(che)(che)(che)(che)產銷分別達到1927.18萬輛和1930.64萬輛，同比分別增(zeng)長4.63%和4.33%，汽(qi)車(che)(che)(che)(che)工業(ye)硅(gui)橡膠的用(yong)(yong)量(liang)約達2.0萬t。根據觀研天下(xia)的新研究，增(zeng)加(jia)有(you)機(ji)硅(gui)材料在汽(qi)車(che)(che)(che)(che)零(ling)部(bu)件方(fang)面(mian)的用(yong)(yong)量(liang)，可以大幅(fu)度提高(gao)汽(qi)車(che)(che)(che)(che)的安全性(xing)能，因此，汽(qi)車(che)(che)(che)(che)產量(liang)和單車(che)(che)(che)(che)用(yong)(yong)量(liang)水平的提高(gao)都將推動(dong)汽(qi)車(che)(che)(che)(che)工業(ye)對硅(gui)橡膠需求(qiu)(qiu)的增(zeng)加(jia)。國(guo)(guo)家鼓(gu)勵自主(zhu)品(pin)牌(pai)的汽(qi)車(che)(che)(che)(che)發展(zhan)，關(guan)鍵汽(qi)車(che)(che)(che)(che)零(ling)部(bu)件實現自主(zhu)化，《2012年(nian)(nian)度黨(dang)政機(ji)關(guan)公務用(yong)(yong)車(che)(che)(che)(che)選(xuan)用(yong)(yong)車(che)(che)(che)(che)型目(mu)錄（征求(qiu)(qiu)意見稿）》為自主(zhu)品(pin)牌(pai)擴大在政府采(cai)購(gou)的市場(chang)份額，為改變目(mu)前國(guo)(guo)內政府采(cai)購(gou)以合資品(pin)牌(pai)產品(pin)為主(zhu)的局面(mian)提供了保(bao)障(zhang)。促進(jin)自主(zhu)品(pin)牌(pai)發展(zhan)，國(guo)(guo)產汽(qi)車(che)(che)(che)(che)業(ye)的繁(fan)榮(rong)將為汽(qi)車(che)(che)(che)(che)膠的應用(yong)(yong)提供有(you)力保(bao)障(zhang)。預測未(wei)來3年(nian)(nian)，我國(guo)(guo)室溫(wen)硫化硅(gui)橡膠在汽(qi)車(che)(che)(che)(che)行業(ye)將以年(nian)(nian)均20%增(zeng)長。

此外(wai)，硅橡(xiang)膠(jiao)(jiao)是重要的(de)(de)(de)非石(shi)(shi)油(you)(you)基(ji)(ji)合成(cheng)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)，約(yue)占(zhan)非石(shi)(shi)油(you)(you)基(ji)(ji)合成(cheng)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)消費量的(de)(de)(de)98%。但因為石(shi)(shi)油(you)(you)價格(ge)的(de)(de)(de)大(da)幅上漲，同(tong)時(shi)我(wo)國在硅橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)關鍵(jian)原(yuan)料有機硅單(dan)體的(de)(de)(de)生產技術方(fang)(fang)面取得突破(po)，有機硅單(dan)體的(de)(de)(de)生產技術在2005年前被(bei)幾家跨國公司(si)壟斷，但目前我(wo)國已發展成(cheng)為全球有機硅單(dan)體第1大(da)國，這2個(ge)方(fang)(fang)面原(yuan)因使硅橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)價格(ge)從2011年起(qi)開始(shi)低于石(shi)(shi)油(you)(you)基(ji)(ji)合成(cheng)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)，僅約(yue)為大(da)宗石(shi)(shi)油(you)(you)基(ji)(ji)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)80%～90%，成(cheng)為廉價的(de)(de)(de)合成(cheng)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)，并開始(shi)大(da)規模替代石(shi)(shi)油(you)(you)基(ji)(ji)合成(cheng)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)。這將極(ji)大(da)拓展有機硅產業(ye)的(de)(de)(de)市(shi)場(chang)空間(jian)，同(tong)時(shi)將帶動硅油(you)(you)、硅烷偶聯劑和硅樹脂等其他有機硅產品的(de)(de)(de)消費。