硅橡膠是指主鏈(lian)由硅和氧(yang)原子交替構(gou)成，硅原子上(shang)通(tong)常(chang)連有兩個有機基團的橡膠(jiao)(jiao)(jiao)。普(pu)通(tong)的硅橡膠(jiao)(jiao)(jiao)主要由含(han)甲(jia)基和少量(liang)乙(yi)烯基的硅氧(yang)鏈(lian)節組成。苯(ben)基的引(yin)入可(ke)(ke)提高(gao)硅橡膠(jiao)(jiao)(jiao)的耐(nai)高(gao)、低溫性(xing)(xing)能，三氟丙基及氰基的引(yin)入則可(ke)(ke)提高(gao)硅橡膠(jiao)(jiao)(jiao)的耐(nai)溫及耐(nai)油性(xing)(xing)能。硅橡膠(jiao)(jiao)(jiao)耐(nai)低溫性(xing)(xing)能良好(hao)，一般(ban)在(zai)-55℃下仍能工作(zuo)。引(yin)入苯(ben)基后，可(ke)(ke)達-73℃。硅橡膠(jiao)(jiao)(jiao)的耐(nai)熱性(xing)(xing)能也很突出，在(zai)180℃下可(ke)(ke)長期工作(zuo)，稍高(gao)于(yu)200℃也能承受數(shu)周或更(geng)長時間仍有彈性(xing)(xing)，瞬時可(ke)(ke)耐(nai)300℃以上(shang)的高(gao)溫。硅橡膠(jiao)(jiao)(jiao)的透(tou)氣性(xing)(xing)好(hao)，氧(yang)氣透(tou)過率(lv)在(zai)合成聚合物中是較高(gao)的。此外，硅橡膠(jiao)(jiao)(jiao)還具有生理惰性(xing)(xing)、不會導致凝血的突出特(te)性(xing)(xing)，因此在(zai)醫用(yong)領域應(ying)用(yong)廣泛。

主要品種

硅橡(xiang)膠(jiao)(jiao)分類的(de)方(fang)法很多(duo)，通常(chang)按(an)(an)固(gu)(gu)化前的(de)形態分為固(gu)(gu)體硅橡(xiang)膠(jiao)(jiao)和液體硅橡(xiang)膠(jiao)(jiao)；按(an)(an)硫化溫(wen)度(du)分為室溫(wen)硫化硅橡(xiang)膠(jiao)(jiao)，高溫(wen)硫化硅橡(xiang)膠(jiao)(jiao)；按(an)(an)所(suo)用(yong)單體的(de)不同(tong)，可分為甲基(ji)乙(yi)烯(xi)基(ji)硅橡(xiang)膠(jiao)(jiao)，甲基(ji)苯基(ji)乙(yi)烯(xi)基(ji)硅橡(xiang)膠(jiao)(jiao)、氟硅，腈硅橡(xiang)膠(jiao)(jiao)等；按(an)(an)性能和用(yong)途(tu)的(de)不同(tong)又(you)可分為通用(yong)型、超(chao)耐低溫(wen)型、超(chao)耐高溫(wen)型、高強(qiang)力型、耐油型、醫用(yong)型等等。

發展史

硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠早期是由美(mei)國(guo)(guo)以三(san)氯化鐵為催化劑合成的(de)(de)(de)。1945年，硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠產(chan)(chan)品問世。1948年，采(cai)用(yong)高(gao)比表面積的(de)(de)(de)氣相(xiang)法白(bai)炭黑(hei)補強的(de)(de)(de)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠研(yan)(yan)制成功，使硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠的(de)(de)(de)性能躍升到實用(yong)階段，奠定了現(xian)代硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠生產(chan)(chan)技術(shu)的(de)(de)(de)基(ji)(ji)礎(chu)。從二(er)(er)甲基(ji)(ji)二(er)(er)氯硅(gui)(gui)(gui)烷合成開(kai)始生產(chan)(chan)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠的(de)(de)(de)國(guo)(guo)家有美(mei)國(guo)(guo)。俄羅(luo)斯(si)、德國(guo)(guo)、日本(ben)、韓(han)國(guo)(guo)和中(zhong)國(guo)(guo)等。中(zhong)國(guo)(guo)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠的(de)(de)(de)工業化研(yan)(yan)究始于1957年，多家研(yan)(yan)究所(suo)和企業陸續開(kai)發出各種硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠。到2003年底，中(zhong)國(guo)(guo)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠生產(chan)(chan)能力為135千噸，其中(zhong)高(gao)溫膠100千噸。

高溫硫化硅橡膠

高(gao)溫(wen)硫(liu)化(hua)(hua)(hua)硅橡膠(jiao)(jiao)是指(zhi)聚(ju)(ju)硅氧烷變成彈性體的(de)(de)過程是經過高(gao)溫(wen)（110-170℃）硫(liu)化(hua)(hua)(hua)成型的(de)(de)。它主(zhu)要以高(gao)分(fen)子量的(de)(de)聚(ju)(ju)甲基(ji)乙烯基(ji)硅氧烷為(wei)(wei)生膠(jiao)(jiao)，混(hun)入補強(qiang)(qiang)填(tian)料、硫(liu)化(hua)(hua)(hua)劑等(deng)，在加(jia)(jia)熱(re)加(jia)(jia)壓下硫(liu)化(hua)(hua)(hua)成彈性體。硅橡膠(jiao)(jiao)的(de)(de)補強(qiang)(qiang)主(zhu)要是各(ge)種類型的(de)(de)白炭黑，可使(shi)硫(liu)化(hua)(hua)(hua)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)強(qiang)(qiang)度增加(jia)(jia)數十倍。有時為(wei)(wei)了(le)降低成本或改善膠(jiao)(jiao)料性能及賦予硫(liu)化(hua)(hua)(hua)膠(jiao)(jiao)各(ge)種特殊(shu)的(de)(de)性能，也加(jia)(jia)入相應的(de)(de)各(ge)種添加(jia)(jia)劑。硫(liu)化(hua)(hua)(hua)劑是各(ge)種有機(ji)過氧化(hua)(hua)(hua)物(wu)或加(jia)(jia)成反(fan)應催化(hua)(hua)(hua)劑。

加工成型方法如圖所示。一次硫(liu)化(hua)(hua)的目的是進行高(gao)分子鏈(lian)的交(jiao)聯(lian)反應(ying)；二(er)次硫(liu)化(hua)(hua)的目的是進行補充交(jiao)聯(lian)、驅除硫(liu)化(hua)(hua)劑分解產物(wu)和其他(ta)揮發性(xing)化(hua)(hua)合(he)物(wu)以穩定(ding)硫(liu)化(hua)(hua)膠的各項性(xing)能(neng)。常用的設(she)備有(you)開(kai)放式煉膠機(ji)(ji)、捏合(he)機(ji)(ji)及真空密煉機(ji)(ji)。

主要性能

（1）高(gao)溫(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)顯著的(de)(de)(de)(de)(de)(de)特征是高(gao)溫(wen)(wen)穩定(ding)(ding)性(xing)(xing)(xing)，雖然常溫(wen)(wen)下(xia)(xia)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)強度(du)(du)僅是天(tian)然橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)或某些合成橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)一半，但在200℃以(yi)上的(de)(de)(de)(de)(de)(de)高(gao)溫(wen)(wen)環(huan)境(jing)下(xia)(xia)，硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)仍(reng)能(neng)(neng)(neng)保持一定(ding)(ding)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)柔韌性(xing)(xing)(xing)、回彈性(xing)(xing)(xing)和表面硬度(du)(du)，且力(li)學性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)無明(ming)顯變化(hua)(hua)。（2）低(di)溫(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)玻(bo)璃化(hua)(hua)溫(wen)(wen)度(du)(du)一般(ban)為-70~-50℃，特殊配方可(ke)達-100℃，表明(ming)其低(di)溫(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)優(you)異。這(zhe)對(dui)航空(kong)、宇航工業的(de)(de)(de)(de)(de)(de)意義重大。（3）耐(nai)(nai)(nai)候性(xing)(xing)(xing)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)中Si-O-Si鍵對(dui)氧(yang)、臭氧(yang)及(ji)(ji)紫外線(xian)等(deng)十分穩定(ding)(ding)，在不加(jia)任何添加(jia)劑的(de)(de)(de)(de)(de)(de)情況下(xia)(xia)，就具(ju)有優(you)良(liang)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)耐(nai)(nai)(nai)候性(xing)(xing)(xing)。（4）電(dian)氣(qi)(qi)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)具(ju)有優(you)異的(de)(de)(de)(de)(de)(de)絕(jue)緣(yuan)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)，耐(nai)(nai)(nai)電(dian)暈性(xing)(xing)(xing)和耐(nai)(nai)(nai)電(dian)弧性(xing)(xing)(xing)也非常好(hao)。（5）物(wu)理(li)(li)機械性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)常溫(wen)(wen)下(xia)(xia)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)物(wu)理(li)(li)機械性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)比(bi)(bi)通用橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)差，但在150℃的(de)(de)(de)(de)(de)(de)高(gao)溫(wen)(wen)和-50℃的(de)(de)(de)(de)(de)(de)低(di)溫(wen)(wen)下(xia)(xia)，其物(wu)理(li)(li)機械性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)優(you)于通用橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)。（6）耐(nai)(nai)(nai)油(you)及(ji)(ji)化(hua)(hua)學試劑性(xing)(xing)(xing)。普通硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)具(ju)有中等(deng)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)耐(nai)(nai)(nai)油(you)、耐(nai)(nai)(nai)溶劑性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。（7）氣(qi)(qi)體(ti)透過(guo)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。室溫(wen)(wen)下(xia)(xia)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)對(dui)空(kong)氣(qi)(qi)、氮、氧(yang)、二氧(yang)化(hua)(hua)碳等(deng)氣(qi)(qi)體(ti)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)透氣(qi)(qi)性(xing)(xing)(xing)比(bi)(bi)天(tian)然橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)高(gao)出30-50倍。（8）生(sheng)理(li)(li)惰性(xing)(xing)(xing)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)無毒，無味(wei)，無嗅，與(yu)人體(ti)組織(zhi)不粘(zhan)連，具(ju)有抗凝(ning)血作(zuo)用，對(dui)肌體(ti)組織(zhi)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)反應性(xing)(xing)(xing)非常少(shao)。特別(bie)適(shi)合作(zuo)為醫用材料。

硅橡膠的用量

據中國汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)工(gong)業(ye)(ye)協會統(tong)計，2012年(nian)，汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)產(chan)銷分別(bie)達到(dao)1927.18萬輛和1930.64萬輛，同比分別(bie)增長4.63%和4.33%，汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)工(gong)業(ye)(ye)硅橡(xiang)膠的(de)用(yong)量(liang)(liang)(liang)約達2.0萬t。根據觀研天(tian)下(xia)的(de)新研究，增加有機(ji)硅材料在(zai)汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)零(ling)部件(jian)方(fang)面(mian)的(de)用(yong)量(liang)(liang)(liang)，可以大幅度(du)提(ti)高(gao)汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)的(de)安全性能，因此，汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)產(chan)量(liang)(liang)(liang)和單車(che)(che)(che)用(yong)量(liang)(liang)(liang)水平(ping)的(de)提(ti)高(gao)都將(jiang)推動(dong)汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)工(gong)業(ye)(ye)對硅橡(xiang)膠需求(qiu)(qiu)的(de)增加。國家鼓(gu)勵自主(zhu)(zhu)品(pin)(pin)牌(pai)(pai)的(de)汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)發(fa)展，關鍵(jian)汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)零(ling)部件(jian)實現自主(zhu)(zhu)化，《2012年(nian)度(du)黨(dang)政(zheng)(zheng)機(ji)關公務(wu)用(yong)車(che)(che)(che)選用(yong)車(che)(che)(che)型目錄(lu)（征求(qiu)(qiu)意(yi)見稿）》為(wei)自主(zhu)(zhu)品(pin)(pin)牌(pai)(pai)擴大在(zai)政(zheng)(zheng)府采購的(de)市場(chang)份額(e)，為(wei)改變目前(qian)國內(nei)政(zheng)(zheng)府采購以合資品(pin)(pin)牌(pai)(pai)產(chan)品(pin)(pin)為(wei)主(zhu)(zhu)的(de)局(ju)面(mian)提(ti)供了保障。促(cu)進自主(zhu)(zhu)品(pin)(pin)牌(pai)(pai)發(fa)展，國產(chan)汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)業(ye)(ye)的(de)繁榮將(jiang)為(wei)汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)膠的(de)應用(yong)提(ti)供有力(li)保障。預(yu)測未(wei)來3年(nian)，我國室溫硫化硅橡(xiang)膠在(zai)汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)行業(ye)(ye)將(jiang)以年(nian)均20%增長。

此外，硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)是重要的(de)(de)非石(shi)油(you)(you)基(ji)(ji)合(he)成(cheng)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)，約占非石(shi)油(you)(you)基(ji)(ji)合(he)成(cheng)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)消費量的(de)(de)98%。但因為(wei)石(shi)油(you)(you)價(jia)(jia)格的(de)(de)大(da)(da)(da)幅上漲，同(tong)時我(wo)國在(zai)(zai)硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)關鍵原料(liao)有(you)機硅(gui)(gui)(gui)(gui)單(dan)(dan)體的(de)(de)生(sheng)產技術方面取得突破，有(you)機硅(gui)(gui)(gui)(gui)單(dan)(dan)體的(de)(de)生(sheng)產技術在(zai)(zai)2005年(nian)前(qian)(qian)被幾家跨國公司(si)壟斷，但目前(qian)(qian)我(wo)國已發(fa)展成(cheng)為(wei)全球有(you)機硅(gui)(gui)(gui)(gui)單(dan)(dan)體第1大(da)(da)(da)國，這2個方面原因使硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)價(jia)(jia)格從2011年(nian)起開始低于(yu)石(shi)油(you)(you)基(ji)(ji)合(he)成(cheng)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)，僅約為(wei)大(da)(da)(da)宗石(shi)油(you)(you)基(ji)(ji)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)80%～90%，成(cheng)為(wei)廉(lian)價(jia)(jia)的(de)(de)合(he)成(cheng)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)，并開始大(da)(da)(da)規模替代(dai)石(shi)油(you)(you)基(ji)(ji)合(he)成(cheng)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)。這將極大(da)(da)(da)拓展有(you)機硅(gui)(gui)(gui)(gui)產業的(de)(de)市場空間，同(tong)時將帶(dai)動硅(gui)(gui)(gui)(gui)油(you)(you)、硅(gui)(gui)(gui)(gui)烷偶聯劑和硅(gui)(gui)(gui)(gui)樹脂等(deng)其他(ta)有(you)機硅(gui)(gui)(gui)(gui)產品的(de)(de)消費。