硅橡膠是(shi)指(zhi)主鏈由(you)硅(gui)和(he)(he)氧(yang)(yang)原子交替構(gou)成，硅(gui)原子上通(tong)(tong)常連有(you)(you)兩個有(you)(you)機基團的(de)(de)(de)橡(xiang)(xiang)膠。普通(tong)(tong)的(de)(de)(de)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠主要(yao)由(you)含甲基和(he)(he)少量乙烯(xi)基的(de)(de)(de)硅(gui)氧(yang)(yang)鏈節組成。苯(ben)基的(de)(de)(de)引入可(ke)提(ti)高硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠的(de)(de)(de)耐高、低(di)溫性(xing)能，三氟(fu)丙(bing)基及(ji)(ji)氰(qing)基的(de)(de)(de)引入則可(ke)提(ti)高硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠的(de)(de)(de)耐溫及(ji)(ji)耐油性(xing)能。硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠耐低(di)溫性(xing)能良好，一般(ban)在(zai)-55℃下(xia)仍能工作。引入苯(ben)基后，可(ke)達-73℃。硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠的(de)(de)(de)耐熱(re)性(xing)能也(ye)很突出，在(zai)180℃下(xia)可(ke)長(chang)期工作，稍高于(yu)200℃也(ye)能承受數周或更(geng)長(chang)時(shi)間仍有(you)(you)彈性(xing)，瞬時(shi)可(ke)耐300℃以上的(de)(de)(de)高溫。硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠的(de)(de)(de)透(tou)氣性(xing)好，氧(yang)(yang)氣透(tou)過率在(zai)合成聚(ju)合物(wu)中是(shi)較高的(de)(de)(de)。此外，硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠還具有(you)(you)生理惰(duo)性(xing)、不會導致凝血的(de)(de)(de)突出特性(xing)，因此在(zai)醫用領(ling)域應用廣泛。

主要品種

硅橡(xiang)(xiang)(xiang)膠分類的(de)(de)方法很多，通常按(an)(an)固化(hua)(hua)前的(de)(de)形態分為(wei)(wei)(wei)(wei)固體硅橡(xiang)(xiang)(xiang)膠和液體硅橡(xiang)(xiang)(xiang)膠；按(an)(an)硫(liu)化(hua)(hua)溫(wen)(wen)度分為(wei)(wei)(wei)(wei)室溫(wen)(wen)硫(liu)化(hua)(hua)硅橡(xiang)(xiang)(xiang)膠，高(gao)(gao)溫(wen)(wen)硫(liu)化(hua)(hua)硅橡(xiang)(xiang)(xiang)膠；按(an)(an)所用(yong)(yong)單體的(de)(de)不同，可(ke)(ke)分為(wei)(wei)(wei)(wei)甲基乙烯基硅橡(xiang)(xiang)(xiang)膠，甲基苯基乙烯基硅橡(xiang)(xiang)(xiang)膠、氟硅，腈(jing)硅橡(xiang)(xiang)(xiang)膠等；按(an)(an)性(xing)能(neng)和用(yong)(yong)途的(de)(de)不同又可(ke)(ke)分為(wei)(wei)(wei)(wei)通用(yong)(yong)型、超耐低溫(wen)(wen)型、超耐高(gao)(gao)溫(wen)(wen)型、高(gao)(gao)強力型、耐油(you)型、醫用(yong)(yong)型等等。

發展史

硅橡(xiang)(xiang)膠(jiao)早期是由(you)美(mei)國(guo)以三氯化(hua)鐵為催(cui)化(hua)劑合成(cheng)的(de)(de)。1945年(nian)，硅橡(xiang)(xiang)膠(jiao)產(chan)品(pin)問(wen)世。1948年(nian)，采用(yong)高比表(biao)面積的(de)(de)氣相法白(bai)炭黑(hei)補強的(de)(de)硅橡(xiang)(xiang)膠(jiao)研(yan)制成(cheng)功，使硅橡(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)性能躍升到(dao)實用(yong)階段，奠定了(le)現代硅橡(xiang)(xiang)膠(jiao)生(sheng)產(chan)技術的(de)(de)基礎。從二甲(jia)基二氯硅烷合成(cheng)開(kai)始(shi)生(sheng)產(chan)硅橡(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)國(guo)家(jia)有美(mei)國(guo)。俄(e)羅斯、德國(guo)、日本、韓國(guo)和(he)中國(guo)等(deng)。中國(guo)硅橡(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)工(gong)業(ye)化(hua)研(yan)究(jiu)始(shi)于1957年(nian)，多家(jia)研(yan)究(jiu)所(suo)和(he)企業(ye)陸續(xu)開(kai)發(fa)出各種硅橡(xiang)(xiang)膠(jiao)。到(dao)2003年(nian)底，中國(guo)硅橡(xiang)(xiang)膠(jiao)生(sheng)產(chan)能力(li)為135千(qian)噸，其中高溫(wen)膠(jiao)100千(qian)噸。

高溫硫化硅橡膠

高(gao)溫(wen)(wen)硫化(hua)(hua)硅橡膠(jiao)(jiao)是(shi)(shi)指聚硅氧(yang)烷變(bian)成(cheng)(cheng)彈性(xing)(xing)(xing)(xing)體的(de)過(guo)程是(shi)(shi)經(jing)過(guo)高(gao)溫(wen)(wen)（110-170℃）硫化(hua)(hua)成(cheng)(cheng)型的(de)。它主(zhu)要以高(gao)分子量的(de)聚甲(jia)基乙(yi)烯基硅氧(yang)烷為生(sheng)膠(jiao)(jiao)，混入補強(qiang)填料(liao)、硫化(hua)(hua)劑(ji)等，在加(jia)(jia)熱加(jia)(jia)壓下硫化(hua)(hua)成(cheng)(cheng)彈性(xing)(xing)(xing)(xing)體。硅橡膠(jiao)(jiao)的(de)補強(qiang)主(zhu)要是(shi)(shi)各種類型的(de)白炭黑，可使硫化(hua)(hua)膠(jiao)(jiao)的(de)強(qiang)度增加(jia)(jia)數十倍。有時為了(le)降低(di)成(cheng)(cheng)本或改善膠(jiao)(jiao)料(liao)性(xing)(xing)(xing)(xing)能及賦予硫化(hua)(hua)膠(jiao)(jiao)各種特殊(shu)的(de)性(xing)(xing)(xing)(xing)能，也加(jia)(jia)入相應的(de)各種添加(jia)(jia)劑(ji)。硫化(hua)(hua)劑(ji)是(shi)(shi)各種有機過(guo)氧(yang)化(hua)(hua)物或加(jia)(jia)成(cheng)(cheng)反(fan)應催化(hua)(hua)劑(ji)。

加工成型方法如圖(tu)所示。一次(ci)硫化的(de)(de)(de)(de)目的(de)(de)(de)(de)是(shi)(shi)進(jin)行高(gao)分(fen)子鏈的(de)(de)(de)(de)交(jiao)聯反應；二次(ci)硫化的(de)(de)(de)(de)目的(de)(de)(de)(de)是(shi)(shi)進(jin)行補充交(jiao)聯、驅除硫化劑分(fen)解產物(wu)和其他揮發性化合(he)物(wu)以穩定(ding)硫化膠的(de)(de)(de)(de)各項性能。常用的(de)(de)(de)(de)設(she)備有開(kai)放(fang)式煉(lian)膠機、捏合(he)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)(neng)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)顯著(zhu)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)特(te)征是高(gao)溫(wen)(wen)穩定(ding)性(xing)(xing)(xing)，雖然常溫(wen)(wen)下(xia)(xia)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)強度(du)僅(jin)是天(tian)然橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)或某(mou)些(xie)合成橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)一半，但在(zai)200℃以(yi)上的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)高(gao)溫(wen)(wen)環(huan)境下(xia)(xia)，硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)仍能(neng)(neng)(neng)(neng)保持一定(ding)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)柔韌性(xing)(xing)(xing)、回(hui)彈性(xing)(xing)(xing)和(he)表面(mian)硬度(du)，且力(li)學(xue)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)無明顯變化。（2）低(di)溫(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)玻璃化溫(wen)(wen)度(du)一般為-70~-50℃，特(te)殊(shu)配(pei)方(fang)可(ke)達(da)-100℃，表明其(qi)低(di)溫(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)優(you)異。這(zhe)對(dui)航空(kong)、宇航工(gong)業(ye)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)意義重大。（3）耐(nai)候性(xing)(xing)(xing)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)中Si-O-Si鍵(jian)對(dui)氧、臭氧及紫(zi)外線等十(shi)分(fen)穩定(ding)，在(zai)不加任(ren)何添加劑的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)情況下(xia)(xia)，就具(ju)有優(you)良的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)耐(nai)候性(xing)(xing)(xing)。（4）電氣性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)具(ju)有優(you)異的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)絕緣性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)，耐(nai)電暈性(xing)(xing)(xing)和(he)耐(nai)電弧性(xing)(xing)(xing)也非常好。（5）物理機械(xie)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)常溫(wen)(wen)下(xia)(xia)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)物理機械(xie)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)比通用橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)差，但在(zai)150℃的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)高(gao)溫(wen)(wen)和(he)-50℃的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)低(di)溫(wen)(wen)下(xia)(xia)，其(qi)物理機械(xie)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)優(you)于(yu)通用橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)。（6）耐(nai)油(you)及化學(xue)試(shi)劑性(xing)(xing)(xing)。普通硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)具(ju)有中等的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)耐(nai)油(you)、耐(nai)溶劑性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)。（7）氣體(ti)透過性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)。室溫(wen)(wen)下(xia)(xia)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)對(dui)空(kong)氣、氮、氧、二(er)氧化碳等氣體(ti)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)透氣性(xing)(xing)(xing)比天(tian)然橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)高(gao)出(chu)30-50倍。（8）生理惰性(xing)(xing)(xing)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)無毒，無味(wei)，無嗅，與(yu)人體(ti)組織(zhi)不粘連，具(ju)有抗凝血(xue)作用，對(dui)肌體(ti)組織(zhi)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)反應性(xing)(xing)(xing)非常少(shao)。特(te)別適合作為醫用材料。

硅橡膠的用量

據中國(guo)汽(qi)車工業(ye)(ye)協會統(tong)計，2012年(nian)，汽(qi)車產(chan)銷(xiao)分別達到(dao)1927.18萬輛和(he)(he)1930.64萬輛，同比分別增(zeng)長(chang)4.63%和(he)(he)4.33%，汽(qi)車工業(ye)(ye)硅(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)用(yong)量約(yue)達2.0萬t。根據觀研天下的(de)(de)(de)(de)新研究，增(zeng)加(jia)(jia)有機硅(gui)(gui)材料(liao)在(zai)汽(qi)車零部件方面(mian)的(de)(de)(de)(de)用(yong)量，可以大幅(fu)度提(ti)(ti)高汽(qi)車的(de)(de)(de)(de)安全性(xing)能，因此，汽(qi)車產(chan)量和(he)(he)單(dan)車用(yong)量水平的(de)(de)(de)(de)提(ti)(ti)高都將推(tui)動汽(qi)車工業(ye)(ye)對硅(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)需求的(de)(de)(de)(de)增(zeng)加(jia)(jia)。國(guo)家鼓勵(li)自(zi)(zi)主品牌的(de)(de)(de)(de)汽(qi)車發展，關(guan)鍵汽(qi)車零部件實現自(zi)(zi)主化，《2012年(nian)度黨政機關(guan)公務(wu)用(yong)車選用(yong)車型目(mu)錄（征求意見稿(gao)）》為自(zi)(zi)主品牌擴大在(zai)政府(fu)采(cai)購的(de)(de)(de)(de)市場份額，為改變目(mu)前國(guo)內政府(fu)采(cai)購以合資品牌產(chan)品為主的(de)(de)(de)(de)局(ju)面(mian)提(ti)(ti)供(gong)了保障。促進自(zi)(zi)主品牌發展，國(guo)產(chan)汽(qi)車業(ye)(ye)的(de)(de)(de)(de)繁(fan)榮將為汽(qi)車膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)應用(yong)提(ti)(ti)供(gong)有力保障。預測未(wei)來3年(nian)，我國(guo)室溫(wen)硫化硅(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)在(zai)汽(qi)車行業(ye)(ye)將以年(nian)均20%增(zeng)長(chang)。

此(ci)外(wai)，硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)是重要的(de)非石(shi)(shi)油基合(he)(he)成(cheng)橡(xiang)膠(jiao)，約(yue)占非石(shi)(shi)油基合(he)(he)成(cheng)橡(xiang)膠(jiao)消費量的(de)98%。但(dan)因為石(shi)(shi)油價(jia)格(ge)的(de)大(da)(da)幅上漲，同時我(wo)國(guo)(guo)在(zai)(zai)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)的(de)關(guan)鍵原(yuan)(yuan)料有(you)機(ji)硅(gui)單(dan)(dan)體的(de)生(sheng)產(chan)技術方面取得突破(po)，有(you)機(ji)硅(gui)單(dan)(dan)體的(de)生(sheng)產(chan)技術在(zai)(zai)2005年(nian)前被幾家跨國(guo)(guo)公(gong)司壟斷(duan)，但(dan)目前我(wo)國(guo)(guo)已發展成(cheng)為全球有(you)機(ji)硅(gui)單(dan)(dan)體第1大(da)(da)國(guo)(guo)，這2個方面原(yuan)(yuan)因使(shi)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)的(de)價(jia)格(ge)從2011年(nian)起(qi)開始低(di)于石(shi)(shi)油基合(he)(he)成(cheng)橡(xiang)膠(jiao)，僅約(yue)為大(da)(da)宗石(shi)(shi)油基橡(xiang)膠(jiao)的(de)80%～90%，成(cheng)為廉價(jia)的(de)合(he)(he)成(cheng)橡(xiang)膠(jiao)，并開始大(da)(da)規模替代石(shi)(shi)油基合(he)(he)成(cheng)橡(xiang)膠(jiao)。這將極大(da)(da)拓展有(you)機(ji)硅(gui)產(chan)業的(de)市場空間，同時將帶(dai)動硅(gui)油、硅(gui)烷偶聯劑和硅(gui)樹脂等其他有(you)機(ji)硅(gui)產(chan)品的(de)消費。