硅橡膠是(shi)(shi)指主(zhu)(zhu)鏈由硅(gui)(gui)和氧原(yuan)子(zi)交替構成，硅(gui)(gui)原(yuan)子(zi)上通(tong)常連(lian)有(you)(you)兩個有(you)(you)機(ji)基(ji)團的(de)(de)橡膠(jiao)(jiao)。普(pu)通(tong)的(de)(de)硅(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)主(zhu)(zhu)要由含甲基(ji)和少量(liang)乙(yi)烯(xi)基(ji)的(de)(de)硅(gui)(gui)氧鏈節組成。苯基(ji)的(de)(de)引入可(ke)(ke)提(ti)高硅(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)的(de)(de)耐(nai)(nai)(nai)高、低溫(wen)(wen)性(xing)(xing)能(neng)(neng)，三氟丙基(ji)及(ji)氰基(ji)的(de)(de)引入則(ze)可(ke)(ke)提(ti)高硅(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)的(de)(de)耐(nai)(nai)(nai)溫(wen)(wen)及(ji)耐(nai)(nai)(nai)油(you)性(xing)(xing)能(neng)(neng)。硅(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)耐(nai)(nai)(nai)低溫(wen)(wen)性(xing)(xing)能(neng)(neng)良好，一般(ban)在(zai)-55℃下仍能(neng)(neng)工作(zuo)。引入苯基(ji)后，可(ke)(ke)達-73℃。硅(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)的(de)(de)耐(nai)(nai)(nai)熱性(xing)(xing)能(neng)(neng)也很突出(chu)，在(zai)180℃下可(ke)(ke)長(chang)期工作(zuo)，稍(shao)高于(yu)200℃也能(neng)(neng)承受數周或更長(chang)時間仍有(you)(you)彈性(xing)(xing)，瞬時可(ke)(ke)耐(nai)(nai)(nai)300℃以上的(de)(de)高溫(wen)(wen)。硅(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)的(de)(de)透氣(qi)性(xing)(xing)好，氧氣(qi)透過率在(zai)合成聚(ju)合物(wu)中是(shi)(shi)較高的(de)(de)。此外，硅(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)還具有(you)(you)生理惰性(xing)(xing)、不(bu)會導致(zhi)凝血的(de)(de)突出(chu)特性(xing)(xing)，因此在(zai)醫用領域應用廣泛。

主要品種

硅(gui)(gui)(gui)橡膠分(fen)(fen)類(lei)的方法很多，通常按(an)固(gu)化(hua)前的形態分(fen)(fen)為固(gu)體(ti)硅(gui)(gui)(gui)橡膠和液體(ti)硅(gui)(gui)(gui)橡膠；按(an)硫化(hua)溫(wen)(wen)度分(fen)(fen)為室溫(wen)(wen)硫化(hua)硅(gui)(gui)(gui)橡膠，高溫(wen)(wen)硫化(hua)硅(gui)(gui)(gui)橡膠；按(an)所(suo)用(yong)單體(ti)的不同，可分(fen)(fen)為甲基(ji)乙烯基(ji)硅(gui)(gui)(gui)橡膠，甲基(ji)苯基(ji)乙烯基(ji)硅(gui)(gui)(gui)橡膠、氟硅(gui)(gui)(gui)，腈硅(gui)(gui)(gui)橡膠等；按(an)性能和用(yong)途的不同又可分(fen)(fen)為通用(yong)型(xing)、超耐低溫(wen)(wen)型(xing)、超耐高溫(wen)(wen)型(xing)、高強力型(xing)、耐油型(xing)、醫(yi)用(yong)型(xing)等等。

發展史

硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)早期(qi)是由美國(guo)(guo)(guo)以三(san)氯化(hua)鐵為催(cui)化(hua)劑合成(cheng)的(de)。1945年，硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)產(chan)品(pin)問世。1948年，采(cai)用高比表面積的(de)氣相法(fa)白炭黑補強的(de)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)研(yan)制成(cheng)功，使硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)性能躍(yue)升到實(shi)用階段，奠(dian)定了現代硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)生產(chan)技術的(de)基(ji)礎。從(cong)二(er)甲(jia)基(ji)二(er)氯硅(gui)(gui)(gui)烷合成(cheng)開(kai)始生產(chan)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)國(guo)(guo)(guo)家(jia)有美國(guo)(guo)(guo)。俄(e)羅(luo)斯、德國(guo)(guo)(guo)、日本、韓(han)國(guo)(guo)(guo)和(he)中國(guo)(guo)(guo)等(deng)。中國(guo)(guo)(guo)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)工(gong)業化(hua)研(yan)究始于1957年，多家(jia)研(yan)究所和(he)企業陸續開(kai)發出各(ge)種硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)。到2003年底，中國(guo)(guo)(guo)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)生產(chan)能力為135千噸，其中高溫膠(jiao)100千噸。

高溫硫化硅橡膠

高(gao)溫硫(liu)(liu)化(hua)硅橡(xiang)膠(jiao)(jiao)是(shi)指聚硅氧烷變成(cheng)(cheng)(cheng)彈(dan)性(xing)(xing)體(ti)的(de)(de)過程是(shi)經過高(gao)溫（110-170℃）硫(liu)(liu)化(hua)成(cheng)(cheng)(cheng)型的(de)(de)。它主要以(yi)高(gao)分子量(liang)的(de)(de)聚甲基乙(yi)烯基硅氧烷為生(sheng)膠(jiao)(jiao)，混入(ru)補強(qiang)填料、硫(liu)(liu)化(hua)劑等(deng)，在加熱(re)加壓(ya)下硫(liu)(liu)化(hua)成(cheng)(cheng)(cheng)彈(dan)性(xing)(xing)體(ti)。硅橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)補強(qiang)主要是(shi)各(ge)種(zhong)(zhong)類型的(de)(de)白炭黑(hei)，可使硫(liu)(liu)化(hua)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)強(qiang)度(du)增加數十倍。有(you)時為了降低(di)成(cheng)(cheng)(cheng)本或(huo)改善膠(jiao)(jiao)料性(xing)(xing)能(neng)及賦(fu)予硫(liu)(liu)化(hua)膠(jiao)(jiao)各(ge)種(zhong)(zhong)特殊的(de)(de)性(xing)(xing)能(neng)，也加入(ru)相應的(de)(de)各(ge)種(zhong)(zhong)添加劑。硫(liu)(liu)化(hua)劑是(shi)各(ge)種(zhong)(zhong)有(you)機過氧化(hua)物(wu)或(huo)加成(cheng)(cheng)(cheng)反應催化(hua)劑。

加工成型方法如圖所示。一次硫化(hua)(hua)的(de)目的(de)是進(jin)行(xing)高分(fen)子鏈的(de)交聯反應(ying)；二次硫化(hua)(hua)的(de)目的(de)是進(jin)行(xing)補(bu)充交聯、驅(qu)除硫化(hua)(hua)劑分(fen)解產(chan)物和其他揮發性化(hua)(hua)合物以穩定硫化(hua)(hua)膠的(de)各項性能。常用的(de)設備有開放式煉膠機(ji)、捏(nie)合機(ji)及真空(kong)密煉機(ji)。

主要性能

（1）高溫(wen)(wen)(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)能。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)顯著的(de)(de)特征是(shi)高溫(wen)(wen)(wen)(wen)穩(wen)(wen)定性(xing)(xing)(xing)，雖(sui)然常(chang)溫(wen)(wen)(wen)(wen)下(xia)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)強度(du)僅是(shi)天(tian)然橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)或某些合(he)成橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)一(yi)半，但在200℃以上的(de)(de)高溫(wen)(wen)(wen)(wen)環境(jing)下(xia)，硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)仍能保持(chi)一(yi)定的(de)(de)柔韌(ren)性(xing)(xing)(xing)、回彈性(xing)(xing)(xing)和(he)(he)表(biao)面硬度(du)，且(qie)力學(xue)性(xing)(xing)(xing)能無明顯變化。（2）低(di)溫(wen)(wen)(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)能硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)玻璃(li)化溫(wen)(wen)(wen)(wen)度(du)一(yi)般為-70~-50℃，特殊配方可(ke)達-100℃，表(biao)明其低(di)溫(wen)(wen)(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)能優異。這對(dui)(dui)航(hang)(hang)空、宇航(hang)(hang)工業的(de)(de)意義重大(da)。（3）耐候性(xing)(xing)(xing)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)中(zhong)Si-O-Si鍵對(dui)(dui)氧、臭氧及紫外線(xian)等十分穩(wen)(wen)定，在不(bu)加(jia)(jia)任何添加(jia)(jia)劑的(de)(de)情況下(xia)，就具有優良的(de)(de)耐候性(xing)(xing)(xing)。（4）電氣(qi)性(xing)(xing)(xing)能。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)具有優異的(de)(de)絕緣性(xing)(xing)(xing)能，耐電暈性(xing)(xing)(xing)和(he)(he)耐電弧性(xing)(xing)(xing)也非(fei)常(chang)好。（5）物理(li)機(ji)械性(xing)(xing)(xing)能。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)常(chang)溫(wen)(wen)(wen)(wen)下(xia)的(de)(de)物理(li)機(ji)械性(xing)(xing)(xing)能比通(tong)用(yong)(yong)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)差，但在150℃的(de)(de)高溫(wen)(wen)(wen)(wen)和(he)(he)-50℃的(de)(de)低(di)溫(wen)(wen)(wen)(wen)下(xia)，其物理(li)機(ji)械性(xing)(xing)(xing)能優于(yu)通(tong)用(yong)(yong)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)。（6）耐油及化學(xue)試(shi)劑性(xing)(xing)(xing)。普通(tong)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)具有中(zhong)等的(de)(de)耐油、耐溶劑性(xing)(xing)(xing)能。（7）氣(qi)體(ti)透過性(xing)(xing)(xing)能。室(shi)溫(wen)(wen)(wen)(wen)下(xia)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)對(dui)(dui)空氣(qi)、氮、氧、二氧化碳等氣(qi)體(ti)的(de)(de)透氣(qi)性(xing)(xing)(xing)比天(tian)然橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)高出30-50倍。（8）生理(li)惰性(xing)(xing)(xing)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)無毒，無味，無嗅，與人體(ti)組(zu)織不(bu)粘連，具有抗凝血(xue)作用(yong)(yong)，對(dui)(dui)肌體(ti)組(zu)織的(de)(de)反(fan)應(ying)性(xing)(xing)(xing)非(fei)常(chang)少。特別適合(he)作為醫(yi)用(yong)(yong)材料。

硅橡膠的用量

據(ju)中國(guo)汽(qi)車(che)(che)(che)工業(ye)協會統計，2012年(nian)，汽(qi)車(che)(che)(che)產銷分別達(da)(da)到1927.18萬(wan)(wan)輛和1930.64萬(wan)(wan)輛，同比分別增(zeng)(zeng)長(chang)4.63%和4.33%，汽(qi)車(che)(che)(che)工業(ye)硅(gui)(gui)橡膠(jiao)的(de)用(yong)量約(yue)達(da)(da)2.0萬(wan)(wan)t。根據(ju)觀研天下的(de)新研究，增(zeng)(zeng)加(jia)有機硅(gui)(gui)材料在汽(qi)車(che)(che)(che)零部(bu)件方面(mian)的(de)用(yong)量，可(ke)以(yi)大幅度(du)提高汽(qi)車(che)(che)(che)的(de)安全性(xing)能(neng)，因(yin)此，汽(qi)車(che)(che)(che)產量和單車(che)(che)(che)用(yong)量水平的(de)提高都將(jiang)推動汽(qi)車(che)(che)(che)工業(ye)對硅(gui)(gui)橡膠(jiao)需(xu)求的(de)增(zeng)(zeng)加(jia)。國(guo)家(jia)鼓勵自主品(pin)牌的(de)汽(qi)車(che)(che)(che)發展，關鍵汽(qi)車(che)(che)(che)零部(bu)件實現自主化(hua)，《2012年(nian)度(du)黨政(zheng)機關公(gong)務用(yong)車(che)(che)(che)選用(yong)車(che)(che)(che)型目(mu)錄(lu)（征求意見(jian)稿）》為自主品(pin)牌擴大在政(zheng)府(fu)采(cai)購的(de)市場份額，為改變目(mu)前國(guo)內政(zheng)府(fu)采(cai)購以(yi)合資(zi)品(pin)牌產品(pin)為主的(de)局面(mian)提供了保障。促進自主品(pin)牌發展，國(guo)產汽(qi)車(che)(che)(che)業(ye)的(de)繁榮將(jiang)為汽(qi)車(che)(che)(che)膠(jiao)的(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)橡膠(jiao)在汽(qi)車(che)(che)(che)行業(ye)將(jiang)以(yi)年(nian)均(jun)20%增(zeng)(zeng)長(chang)。

此外，硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)是重要的(de)非(fei)石油(you)基(ji)合(he)成(cheng)(cheng)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)，約占非(fei)石油(you)基(ji)合(he)成(cheng)(cheng)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)消(xiao)費量的(de)98%。但因(yin)為(wei)石油(you)價格(ge)的(de)大(da)幅(fu)上漲，同時我(wo)國在(zai)(zai)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)關鍵原料有機(ji)(ji)硅(gui)(gui)單(dan)體(ti)(ti)的(de)生產(chan)技(ji)術方面取(qu)得突破(po)，有機(ji)(ji)硅(gui)(gui)單(dan)體(ti)(ti)的(de)生產(chan)技(ji)術在(zai)(zai)2005年前(qian)被幾家跨國公司壟(long)斷，但目(mu)前(qian)我(wo)國已發展成(cheng)(cheng)為(wei)全球有機(ji)(ji)硅(gui)(gui)單(dan)體(ti)(ti)第1大(da)國，這2個方面原因(yin)使(shi)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)價格(ge)從2011年起(qi)開始低于石油(you)基(ji)合(he)成(cheng)(cheng)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)，僅約為(wei)大(da)宗(zong)石油(you)基(ji)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)80%～90%，成(cheng)(cheng)為(wei)廉價的(de)合(he)成(cheng)(cheng)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)，并開始大(da)規模替代(dai)石油(you)基(ji)合(he)成(cheng)(cheng)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)。這將極(ji)大(da)拓展有機(ji)(ji)硅(gui)(gui)產(chan)業的(de)市(shi)場空間，同時將帶動硅(gui)(gui)油(you)、硅(gui)(gui)烷(wan)偶(ou)聯劑(ji)和硅(gui)(gui)樹脂等其(qi)他有機(ji)(ji)硅(gui)(gui)產(chan)品的(de)消(xiao)費。