硅橡膠是指主鏈由(you)硅(gui)和氧原子交替構成(cheng)，硅(gui)原子上通常(chang)連有兩(liang)個有機基(ji)(ji)團的橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)。普通的硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)主要由(you)含甲基(ji)(ji)和少量乙烯基(ji)(ji)的硅(gui)氧鏈節組成(cheng)。苯基(ji)(ji)的引(yin)入(ru)可(ke)提(ti)高(gao)(gao)(gao)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的耐(nai)高(gao)(gao)(gao)、低溫(wen)(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)能，三氟丙基(ji)(ji)及氰基(ji)(ji)的引(yin)入(ru)則可(ke)提(ti)高(gao)(gao)(gao)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的耐(nai)溫(wen)(wen)(wen)及耐(nai)油性(xing)(xing)(xing)(xing)能。硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)耐(nai)低溫(wen)(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)能良(liang)好，一般在-55℃下仍能工(gong)作(zuo)。引(yin)入(ru)苯基(ji)(ji)后，可(ke)達(da)-73℃。硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的耐(nai)熱性(xing)(xing)(xing)(xing)能也很突出(chu)(chu)，在180℃下可(ke)長(chang)期工(gong)作(zuo)，稍高(gao)(gao)(gao)于200℃也能承受數周或更長(chang)時間仍有彈性(xing)(xing)(xing)(xing)，瞬時可(ke)耐(nai)300℃以(yi)上的高(gao)(gao)(gao)溫(wen)(wen)(wen)。硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的透(tou)(tou)氣性(xing)(xing)(xing)(xing)好，氧氣透(tou)(tou)過率在合成(cheng)聚(ju)合物中是較高(gao)(gao)(gao)的。此(ci)外，硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)還具有生理惰性(xing)(xing)(xing)(xing)、不(bu)會導(dao)致凝血的突出(chu)(chu)特性(xing)(xing)(xing)(xing)，因此(ci)在醫用領域應用廣泛。

主要品種

硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)分(fen)(fen)類的方(fang)法(fa)很多，通(tong)常按固化前的形態分(fen)(fen)為(wei)固體硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)和(he)液體硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)；按硫化溫(wen)(wen)度分(fen)(fen)為(wei)室溫(wen)(wen)硫化硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)，高溫(wen)(wen)硫化硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)；按所用單體的不同(tong)，可(ke)分(fen)(fen)為(wei)甲基(ji)(ji)乙烯基(ji)(ji)硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)，甲基(ji)(ji)苯基(ji)(ji)乙烯基(ji)(ji)硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)、氟硅(gui)(gui)(gui)(gui)，腈硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)等；按性能(neng)和(he)用途的不同(tong)又可(ke)分(fen)(fen)為(wei)通(tong)用型(xing)(xing)、超耐低溫(wen)(wen)型(xing)(xing)、超耐高溫(wen)(wen)型(xing)(xing)、高強力型(xing)(xing)、耐油型(xing)(xing)、醫用型(xing)(xing)等等。

發展史

硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)早(zao)期是由美國以三(san)氯(lv)化鐵為催化劑(ji)合(he)成(cheng)的(de)。1945年(nian)，硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)產品問(wen)世(shi)。1948年(nian)，采用高比表面(mian)積的(de)氣(qi)相法白炭黑(hei)補(bu)強的(de)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)研制成(cheng)功(gong)，使硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)的(de)性能躍升(sheng)到實用階段，奠定了現代硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)生產技術的(de)基(ji)礎。從二(er)甲基(ji)二(er)氯(lv)硅(gui)烷合(he)成(cheng)開(kai)始(shi)(shi)生產硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)的(de)國家有(you)美國。俄羅斯、德國、日本(ben)、韓國和(he)中國等。中國硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)的(de)工業化研究始(shi)(shi)于1957年(nian)，多家研究所和(he)企業陸續開(kai)發出(chu)各(ge)種硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)。到2003年(nian)底，中國硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)生產能力為135千噸，其中高溫膠(jiao)100千噸。

高溫硫化硅橡膠

高溫(wen)硫(liu)(liu)化(hua)(hua)(hua)硅橡膠(jiao)(jiao)是指聚硅氧(yang)(yang)烷變成(cheng)(cheng)(cheng)彈(dan)(dan)性(xing)(xing)體(ti)的(de)過(guo)程是經過(guo)高溫(wen)（110-170℃）硫(liu)(liu)化(hua)(hua)(hua)成(cheng)(cheng)(cheng)型的(de)。它主要(yao)以(yi)高分(fen)子(zi)量的(de)聚甲(jia)基乙烯(xi)基硅氧(yang)(yang)烷為(wei)(wei)生膠(jiao)(jiao)，混入補(bu)強(qiang)填料、硫(liu)(liu)化(hua)(hua)(hua)劑(ji)(ji)等，在加(jia)熱(re)加(jia)壓下硫(liu)(liu)化(hua)(hua)(hua)成(cheng)(cheng)(cheng)彈(dan)(dan)性(xing)(xing)體(ti)。硅橡膠(jiao)(jiao)的(de)補(bu)強(qiang)主要(yao)是各(ge)種類型的(de)白炭(tan)黑，可(ke)使硫(liu)(liu)化(hua)(hua)(hua)膠(jiao)(jiao)的(de)強(qiang)度(du)增加(jia)數十(shi)倍。有時為(wei)(wei)了降低成(cheng)(cheng)(cheng)本或改善膠(jiao)(jiao)料性(xing)(xing)能(neng)及賦(fu)予硫(liu)(liu)化(hua)(hua)(hua)膠(jiao)(jiao)各(ge)種特殊的(de)性(xing)(xing)能(neng)，也(ye)加(jia)入相應(ying)(ying)的(de)各(ge)種添(tian)加(jia)劑(ji)(ji)。硫(liu)(liu)化(hua)(hua)(hua)劑(ji)(ji)是各(ge)種有機過(guo)氧(yang)(yang)化(hua)(hua)(hua)物或加(jia)成(cheng)(cheng)(cheng)反(fan)應(ying)(ying)催化(hua)(hua)(hua)劑(ji)(ji)。

加工(gong)成型方法如圖(tu)所示。一次硫(liu)(liu)化(hua)的(de)目的(de)是進行高(gao)分(fen)子鏈(lian)的(de)交聯反應；二(er)次硫(liu)(liu)化(hua)的(de)目的(de)是進行補充交聯、驅除(chu)硫(liu)(liu)化(hua)劑(ji)分(fen)解產物(wu)和其他揮(hui)發性(xing)化(hua)合物(wu)以穩定硫(liu)(liu)化(hua)膠的(de)各項性(xing)能。常用的(de)設備(bei)有開放式煉膠機(ji)、捏合機(ji)及真空密煉機(ji)。

主要性能

（1）高(gao)溫(wen)(wen)性(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)顯著(zhu)的特征是(shi)高(gao)溫(wen)(wen)穩定性(xing)(xing)，雖然(ran)常(chang)溫(wen)(wen)下硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的強度僅是(shi)天然(ran)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)或某些合(he)成(cheng)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的一(yi)半，但在(zai)200℃以上的高(gao)溫(wen)(wen)環(huan)境下，硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)仍能(neng)(neng)(neng)保持一(yi)定的柔韌(ren)性(xing)(xing)、回彈性(xing)(xing)和表面硬度，且力(li)學性(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)無明顯變化。（2）低溫(wen)(wen)性(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的玻璃化溫(wen)(wen)度一(yi)般為-70~-50℃，特殊配方(fang)可達-100℃，表明其低溫(wen)(wen)性(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)優異(yi)。這對(dui)航(hang)空、宇航(hang)工業的意義重大。（3）耐候(hou)性(xing)(xing)硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)中Si-O-Si鍵對(dui)氧(yang)(yang)(yang)、臭(chou)氧(yang)(yang)(yang)及(ji)紫外線等(deng)十分(fen)穩定，在(zai)不加任何添加劑的情況下，就具(ju)有優良的耐候(hou)性(xing)(xing)。（4）電氣(qi)(qi)性(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)具(ju)有優異(yi)的絕緣性(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)，耐電暈性(xing)(xing)和耐電弧性(xing)(xing)也非常(chang)好。（5）物(wu)理(li)(li)(li)機(ji)(ji)械性(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)常(chang)溫(wen)(wen)下的物(wu)理(li)(li)(li)機(ji)(ji)械性(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)比(bi)通(tong)(tong)用(yong)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)差(cha)，但在(zai)150℃的高(gao)溫(wen)(wen)和-50℃的低溫(wen)(wen)下，其物(wu)理(li)(li)(li)機(ji)(ji)械性(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)優于通(tong)(tong)用(yong)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)。（6）耐油及(ji)化學試劑性(xing)(xing)。普通(tong)(tong)硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)具(ju)有中等(deng)的耐油、耐溶劑性(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。（7）氣(qi)(qi)體(ti)(ti)透(tou)過性(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。室溫(wen)(wen)下硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)對(dui)空氣(qi)(qi)、氮、氧(yang)(yang)(yang)、二(er)氧(yang)(yang)(yang)化碳等(deng)氣(qi)(qi)體(ti)(ti)的透(tou)氣(qi)(qi)性(xing)(xing)比(bi)天然(ran)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)高(gao)出30-50倍。（8）生理(li)(li)(li)惰性(xing)(xing)。硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)無毒，無味，無嗅(xiu)，與人體(ti)(ti)組(zu)織不粘連，具(ju)有抗凝血作用(yong)，對(dui)肌(ji)體(ti)(ti)組(zu)織的反應性(xing)(xing)非常(chang)少。特別適合(he)作為醫用(yong)材料。

硅橡膠的用量

據中國(guo)汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)工(gong)業協(xie)會(hui)統計，2012年(nian)，汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)產銷分別(bie)達到(dao)1927.18萬輛和(he)1930.64萬輛，同比分別(bie)增長(chang)4.63%和(he)4.33%，汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)工(gong)業硅(gui)橡膠的(de)用(yong)(yong)量(liang)約(yue)達2.0萬t。根據觀研天下的(de)新研究，增加(jia)有(you)機硅(gui)材料(liao)在(zai)汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)零部件方面的(de)用(yong)(yong)量(liang)，可以大幅度提(ti)(ti)高汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)的(de)安(an)全(quan)性(xing)能，因此，汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)產量(liang)和(he)單車(che)(che)(che)用(yong)(yong)量(liang)水平的(de)提(ti)(ti)高都將推動汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)工(gong)業對硅(gui)橡膠需求的(de)增加(jia)。國(guo)家鼓勵自主(zhu)品(pin)(pin)牌(pai)的(de)汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)發展，關鍵汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)零部件實現自主(zhu)化(hua)，《2012年(nian)度黨(dang)政(zheng)(zheng)機關公務用(yong)(yong)車(che)(che)(che)選用(yong)(yong)車(che)(che)(che)型(xing)目(mu)錄（征求意見稿）》為(wei)(wei)自主(zhu)品(pin)(pin)牌(pai)擴大在(zai)政(zheng)(zheng)府采(cai)購的(de)市場份(fen)額，為(wei)(wei)改變目(mu)前國(guo)內政(zheng)(zheng)府采(cai)購以合(he)資品(pin)(pin)牌(pai)產品(pin)(pin)為(wei)(wei)主(zhu)的(de)局面提(ti)(ti)供了保(bao)障(zhang)。促進自主(zhu)品(pin)(pin)牌(pai)發展，國(guo)產汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)業的(de)繁榮將為(wei)(wei)汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)膠的(de)應用(yong)(yong)提(ti)(ti)供有(you)力保(bao)障(zhang)。預(yu)測(ce)未來3年(nian)，我國(guo)室(shi)溫(wen)硫(liu)化(hua)硅(gui)橡膠在(zai)汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)行業將以年(nian)均20%增長(chang)。

此外，硅橡(xiang)(xiang)膠(jiao)是重要的(de)(de)(de)(de)非石(shi)(shi)油基合(he)成(cheng)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)，約占非石(shi)(shi)油基合(he)成(cheng)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)消(xiao)費量的(de)(de)(de)(de)98%。但因(yin)為石(shi)(shi)油價格的(de)(de)(de)(de)大幅(fu)上漲，同時我(wo)國(guo)在(zai)(zai)硅橡(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)(de)關鍵原料有機(ji)硅單體(ti)(ti)的(de)(de)(de)(de)生產(chan)技(ji)術方面(mian)取得突(tu)破，有機(ji)硅單體(ti)(ti)的(de)(de)(de)(de)生產(chan)技(ji)術在(zai)(zai)2005年前被(bei)幾家跨國(guo)公司壟斷，但目前我(wo)國(guo)已發展成(cheng)為全球(qiu)有機(ji)硅單體(ti)(ti)第1大國(guo)，這2個方面(mian)原因(yin)使硅橡(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)(de)價格從2011年起開始(shi)低于石(shi)(shi)油基合(he)成(cheng)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)，僅約為大宗石(shi)(shi)油基橡(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)(de)80%～90%，成(cheng)為廉(lian)價的(de)(de)(de)(de)合(he)成(cheng)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)，并開始(shi)大規模替(ti)代石(shi)(shi)油基合(he)成(cheng)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)。這將極大拓展有機(ji)硅產(chan)業的(de)(de)(de)(de)市場(chang)空間(jian)，同時將帶動硅油、硅烷(wan)偶聯劑和硅樹脂等其他有機(ji)硅產(chan)品的(de)(de)(de)(de)消(xiao)費。