硅橡膠是(shi)指主鏈(lian)由硅和氧(yang)(yang)原子(zi)交(jiao)替構(gou)成，硅原子(zi)上通常連有(you)(you)兩個有(you)(you)機基(ji)(ji)團(tuan)的(de)(de)(de)(de)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)。普通的(de)(de)(de)(de)硅橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)主要由含甲(jia)基(ji)(ji)和少量乙烯基(ji)(ji)的(de)(de)(de)(de)硅氧(yang)(yang)鏈(lian)節組成。苯基(ji)(ji)的(de)(de)(de)(de)引(yin)(yin)入可(ke)(ke)提高(gao)(gao)硅橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)耐高(gao)(gao)、低溫(wen)性(xing)能(neng)，三氟丙基(ji)(ji)及氰基(ji)(ji)的(de)(de)(de)(de)引(yin)(yin)入則可(ke)(ke)提高(gao)(gao)硅橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)耐溫(wen)及耐油性(xing)能(neng)。硅橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)耐低溫(wen)性(xing)能(neng)良好(hao)，一(yi)般在(zai)(zai)(zai)-55℃下(xia)仍能(neng)工(gong)作。引(yin)(yin)入苯基(ji)(ji)后，可(ke)(ke)達-73℃。硅橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)耐熱(re)性(xing)能(neng)也很突出，在(zai)(zai)(zai)180℃下(xia)可(ke)(ke)長(chang)期工(gong)作，稍(shao)高(gao)(gao)于200℃也能(neng)承受數周或更長(chang)時間仍有(you)(you)彈性(xing)，瞬時可(ke)(ke)耐300℃以(yi)上的(de)(de)(de)(de)高(gao)(gao)溫(wen)。硅橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)透氣(qi)性(xing)好(hao)，氧(yang)(yang)氣(qi)透過率(lv)在(zai)(zai)(zai)合成聚(ju)合物(wu)中(zhong)是(shi)較高(gao)(gao)的(de)(de)(de)(de)。此(ci)(ci)外，硅橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)還具有(you)(you)生理惰性(xing)、不會導致凝血的(de)(de)(de)(de)突出特性(xing)，因此(ci)(ci)在(zai)(zai)(zai)醫用領域應用廣泛。

主要品種

硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)分類的方(fang)法很(hen)多，通常按(an)固(gu)化前(qian)的形態分為固(gu)體(ti)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)和(he)(he)液體(ti)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)；按(an)硫化溫(wen)度分為室溫(wen)硫化硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)，高(gao)(gao)溫(wen)硫化硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)；按(an)所(suo)用(yong)(yong)單(dan)體(ti)的不同，可(ke)分為甲基(ji)乙(yi)烯(xi)基(ji)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)，甲基(ji)苯基(ji)乙(yi)烯(xi)基(ji)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)、氟硅(gui)(gui)，腈(jing)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)等；按(an)性能和(he)(he)用(yong)(yong)途的不同又(you)可(ke)分為通用(yong)(yong)型(xing)(xing)、超(chao)耐低溫(wen)型(xing)(xing)、超(chao)耐高(gao)(gao)溫(wen)型(xing)(xing)、高(gao)(gao)強力型(xing)(xing)、耐油型(xing)(xing)、醫用(yong)(yong)型(xing)(xing)等等。

發展史

硅橡(xiang)膠(jiao)(jiao)早期(qi)是由美國(guo)(guo)以三(san)氯化(hua)鐵為催化(hua)劑合成的(de)(de)(de)。1945年，硅橡(xiang)膠(jiao)(jiao)產(chan)品問世(shi)。1948年，采(cai)用(yong)高比(bi)表面積(ji)的(de)(de)(de)氣相法白(bai)炭黑(hei)補強的(de)(de)(de)硅橡(xiang)膠(jiao)(jiao)研(yan)制成功，使硅橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)性能(neng)躍升到實用(yong)階段(duan)，奠(dian)定了現代(dai)硅橡(xiang)膠(jiao)(jiao)生產(chan)技術(shu)的(de)(de)(de)基礎。從二甲基二氯硅烷合成開始生產(chan)硅橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)國(guo)(guo)家有美國(guo)(guo)。俄(e)羅(luo)斯、德國(guo)(guo)、日本、韓國(guo)(guo)和(he)中國(guo)(guo)等。中國(guo)(guo)硅橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)工業(ye)化(hua)研(yan)究始于1957年，多家研(yan)究所和(he)企業(ye)陸續開發出各種硅橡(xiang)膠(jiao)(jiao)。到2003年底，中國(guo)(guo)硅橡(xiang)膠(jiao)(jiao)生產(chan)能(neng)力為135千噸，其中高溫膠(jiao)(jiao)100千噸。

高溫硫化硅橡膠

高(gao)溫(wen)硫(liu)(liu)化(hua)硅橡膠(jiao)是(shi)指聚(ju)硅氧(yang)(yang)烷(wan)(wan)變成彈性(xing)(xing)體的過程是(shi)經(jing)過高(gao)溫(wen)（110-170℃）硫(liu)(liu)化(hua)成型的。它主要(yao)以高(gao)分子量的聚(ju)甲基乙烯基硅氧(yang)(yang)烷(wan)(wan)為生膠(jiao)，混入(ru)補強填料(liao)、硫(liu)(liu)化(hua)劑等，在加(jia)(jia)(jia)熱(re)加(jia)(jia)(jia)壓下(xia)硫(liu)(liu)化(hua)成彈性(xing)(xing)體。硅橡膠(jiao)的補強主要(yao)是(shi)各(ge)種(zhong)(zhong)類型的白炭(tan)黑，可使(shi)硫(liu)(liu)化(hua)膠(jiao)的強度增(zeng)加(jia)(jia)(jia)數十倍。有(you)時為了降低成本或改(gai)善膠(jiao)料(liao)性(xing)(xing)能及(ji)賦予硫(liu)(liu)化(hua)膠(jiao)各(ge)種(zhong)(zhong)特殊的性(xing)(xing)能，也加(jia)(jia)(jia)入(ru)相應的各(ge)種(zhong)(zhong)添加(jia)(jia)(jia)劑。硫(liu)(liu)化(hua)劑是(shi)各(ge)種(zhong)(zhong)有(you)機過氧(yang)(yang)化(hua)物或加(jia)(jia)(jia)成反應催化(hua)劑。

加(jia)工成型(xing)方法如圖所示。一次硫化的(de)目(mu)的(de)是進(jin)行(xing)(xing)高分子鏈的(de)交(jiao)聯(lian)(lian)反應；二次硫化的(de)目(mu)的(de)是進(jin)行(xing)(xing)補充交(jiao)聯(lian)(lian)、驅除硫化劑分解產物和其他揮發性化合物以穩定硫化膠的(de)各項(xiang)性能。常(chang)用的(de)設備有開放式煉(lian)膠機、捏合機及真空密(mi)煉(lian)機。

主要性能

（1）高(gao)溫(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。硅橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)顯著的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)特(te)征是高(gao)溫(wen)(wen)穩定(ding)性(xing)(xing)(xing)，雖然常(chang)(chang)溫(wen)(wen)下(xia)(xia)硅橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)強度(du)(du)(du)僅是天然橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)或某些(xie)合成(cheng)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)一(yi)半，但(dan)在200℃以上的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)高(gao)溫(wen)(wen)環(huan)境下(xia)(xia)，硅橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)仍(reng)能(neng)(neng)(neng)保(bao)持一(yi)定(ding)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)柔韌性(xing)(xing)(xing)、回彈性(xing)(xing)(xing)和(he)(he)表面(mian)硬度(du)(du)(du)，且力學性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)無(wu)(wu)明(ming)顯變(bian)化(hua)。（2）低(di)溫(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)硅橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)玻璃(li)化(hua)溫(wen)(wen)度(du)(du)(du)一(yi)般為(wei)-70~-50℃，特(te)殊(shu)配方可達(da)-100℃，表明(ming)其(qi)低(di)溫(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)優(you)異。這對航(hang)空、宇航(hang)工(gong)業的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)意(yi)義重(zhong)大。（3）耐(nai)候(hou)性(xing)(xing)(xing)硅橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)中Si-O-Si鍵對氧(yang)、臭氧(yang)及紫(zi)外線等十(shi)分穩定(ding)，在不加(jia)任何添(tian)加(jia)劑(ji)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)情況下(xia)(xia)，就具有優(you)良的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)耐(nai)候(hou)性(xing)(xing)(xing)。（4）電氣(qi)(qi)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。硅橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)具有優(you)異的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)絕緣(yuan)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)，耐(nai)電暈性(xing)(xing)(xing)和(he)(he)耐(nai)電弧性(xing)(xing)(xing)也(ye)非常(chang)(chang)好。（5）物(wu)理(li)機(ji)械(xie)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。硅橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)常(chang)(chang)溫(wen)(wen)下(xia)(xia)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)物(wu)理(li)機(ji)械(xie)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)比通(tong)用橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)差，但(dan)在150℃的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)高(gao)溫(wen)(wen)和(he)(he)-50℃的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)低(di)溫(wen)(wen)下(xia)(xia)，其(qi)物(wu)理(li)機(ji)械(xie)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)優(you)于通(tong)用橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)。（6）耐(nai)油及化(hua)學試劑(ji)性(xing)(xing)(xing)。普通(tong)硅橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)具有中等的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)耐(nai)油、耐(nai)溶劑(ji)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。（7）氣(qi)(qi)體(ti)(ti)透過性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。室溫(wen)(wen)下(xia)(xia)硅橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)對空氣(qi)(qi)、氮、氧(yang)、二氧(yang)化(hua)碳等氣(qi)(qi)體(ti)(ti)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)透氣(qi)(qi)性(xing)(xing)(xing)比天然橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)高(gao)出30-50倍。（8）生理(li)惰(duo)性(xing)(xing)(xing)。硅橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)無(wu)(wu)毒，無(wu)(wu)味，無(wu)(wu)嗅，與人體(ti)(ti)組織(zhi)不粘連，具有抗凝血(xue)作用，對肌體(ti)(ti)組織(zhi)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)反(fan)應(ying)性(xing)(xing)(xing)非常(chang)(chang)少。特(te)別適合作為(wei)醫用材料。

硅橡膠的用量

據中國(guo)汽(qi)車(che)(che)工(gong)業(ye)(ye)協會統計，2012年(nian)，汽(qi)車(che)(che)產(chan)銷分(fen)別(bie)達到1927.18萬(wan)(wan)輛(liang)和1930.64萬(wan)(wan)輛(liang)，同比分(fen)別(bie)增(zeng)長4.63%和4.33%，汽(qi)車(che)(che)工(gong)業(ye)(ye)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)用(yong)量約(yue)達2.0萬(wan)(wan)t。根據觀研天(tian)下的(de)(de)新研究(jiu)，增(zeng)加有機硅(gui)(gui)材料在汽(qi)車(che)(che)零部(bu)件(jian)方面的(de)(de)用(yong)量，可(ke)以(yi)大幅(fu)度提高(gao)汽(qi)車(che)(che)的(de)(de)安全(quan)性(xing)能，因此，汽(qi)車(che)(che)產(chan)量和單車(che)(che)用(yong)量水(shui)平的(de)(de)提高(gao)都(dou)將推動汽(qi)車(che)(che)工(gong)業(ye)(ye)對硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)需求的(de)(de)增(zeng)加。國(guo)家鼓(gu)勵自(zi)(zi)主(zhu)(zhu)(zhu)品(pin)(pin)(pin)牌(pai)(pai)(pai)的(de)(de)汽(qi)車(che)(che)發展，關鍵(jian)汽(qi)車(che)(che)零部(bu)件(jian)實(shi)現(xian)自(zi)(zi)主(zhu)(zhu)(zhu)化(hua)，《2012年(nian)度黨政機關公務用(yong)車(che)(che)選用(yong)車(che)(che)型(xing)目(mu)錄(lu)（征求意見稿(gao)）》為(wei)自(zi)(zi)主(zhu)(zhu)(zhu)品(pin)(pin)(pin)牌(pai)(pai)(pai)擴(kuo)大在政府(fu)采(cai)購的(de)(de)市場份額，為(wei)改變目(mu)前國(guo)內政府(fu)采(cai)購以(yi)合(he)資品(pin)(pin)(pin)牌(pai)(pai)(pai)產(chan)品(pin)(pin)(pin)為(wei)主(zhu)(zhu)(zhu)的(de)(de)局面提供了保障。促(cu)進自(zi)(zi)主(zhu)(zhu)(zhu)品(pin)(pin)(pin)牌(pai)(pai)(pai)發展，國(guo)產(chan)汽(qi)車(che)(che)業(ye)(ye)的(de)(de)繁榮(rong)將為(wei)汽(qi)車(che)(che)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)應用(yong)提供有力保障。預測(ce)未來3年(nian)，我國(guo)室溫硫化(hua)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)在汽(qi)車(che)(che)行業(ye)(ye)將以(yi)年(nian)均20%增(zeng)長。

此外，硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)是重要(yao)的非石(shi)油(you)基(ji)(ji)合(he)(he)成(cheng)(cheng)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)，約占(zhan)非石(shi)油(you)基(ji)(ji)合(he)(he)成(cheng)(cheng)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)消費(fei)量的98%。但(dan)(dan)因(yin)為(wei)(wei)石(shi)油(you)價格的大幅上漲，同時(shi)我(wo)國(guo)在(zai)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)的關鍵原(yuan)料有機(ji)硅(gui)(gui)(gui)單(dan)(dan)體(ti)的生(sheng)產(chan)技術(shu)方面(mian)取得突破，有機(ji)硅(gui)(gui)(gui)單(dan)(dan)體(ti)的生(sheng)產(chan)技術(shu)在(zai)2005年前被幾家跨國(guo)公司壟斷，但(dan)(dan)目前我(wo)國(guo)已發展成(cheng)(cheng)為(wei)(wei)全球有機(ji)硅(gui)(gui)(gui)單(dan)(dan)體(ti)第1大國(guo)，這2個方面(mian)原(yuan)因(yin)使硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)的價格從2011年起開(kai)始低于石(shi)油(you)基(ji)(ji)合(he)(he)成(cheng)(cheng)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)，僅約為(wei)(wei)大宗石(shi)油(you)基(ji)(ji)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)的80%～90%，成(cheng)(cheng)為(wei)(wei)廉價的合(he)(he)成(cheng)(cheng)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)，并(bing)開(kai)始大規(gui)模替代石(shi)油(you)基(ji)(ji)合(he)(he)成(cheng)(cheng)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)。這將(jiang)極大拓展有機(ji)硅(gui)(gui)(gui)產(chan)業的市場(chang)空間，同時(shi)將(jiang)帶(dai)動硅(gui)(gui)(gui)油(you)、硅(gui)(gui)(gui)烷偶聯劑(ji)和硅(gui)(gui)(gui)樹脂(zhi)等(deng)其他有機(ji)硅(gui)(gui)(gui)產(chan)品的消費(fei)。