硅橡膠是指主鏈由硅(gui)和氧原子(zi)交替構成，硅(gui)原子(zi)上(shang)通常連(lian)有(you)兩(liang)個有(you)機基(ji)(ji)團(tuan)的(de)(de)(de)(de)(de)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)。普通的(de)(de)(de)(de)(de)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)主要(yao)由含甲基(ji)(ji)和少量乙烯(xi)基(ji)(ji)的(de)(de)(de)(de)(de)硅(gui)氧鏈節組成。苯基(ji)(ji)的(de)(de)(de)(de)(de)引(yin)入(ru)(ru)(ru)可(ke)提高(gao)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)(de)耐(nai)高(gao)、低溫(wen)性(xing)能，三(san)氟丙(bing)基(ji)(ji)及氰基(ji)(ji)的(de)(de)(de)(de)(de)引(yin)入(ru)(ru)(ru)則可(ke)提高(gao)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)(de)耐(nai)溫(wen)及耐(nai)油性(xing)能。硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)耐(nai)低溫(wen)性(xing)能良好(hao)，一(yi)般在(zai)-55℃下仍(reng)(reng)能工作。引(yin)入(ru)(ru)(ru)苯基(ji)(ji)后，可(ke)達-73℃。硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)(de)耐(nai)熱性(xing)能也很突出(chu)，在(zai)180℃下可(ke)長(chang)期工作，稍高(gao)于200℃也能承受數周或更長(chang)時(shi)間仍(reng)(reng)有(you)彈性(xing)，瞬時(shi)可(ke)耐(nai)300℃以上(shang)的(de)(de)(de)(de)(de)高(gao)溫(wen)。硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)(de)透氣性(xing)好(hao)，氧氣透過率在(zai)合成聚(ju)合物中是較高(gao)的(de)(de)(de)(de)(de)。此外，硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)還具(ju)有(you)生(sheng)理惰(duo)性(xing)、不會導致凝血的(de)(de)(de)(de)(de)突出(chu)特性(xing)，因(yin)此在(zai)醫用領域應用廣泛。

主要品種

硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)分(fen)類(lei)的(de)方法很多，通(tong)常按(an)(an)固(gu)化(hua)(hua)前的(de)形態分(fen)為(wei)固(gu)體硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)和(he)液體硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)；按(an)(an)硫化(hua)(hua)溫(wen)度分(fen)為(wei)室溫(wen)硫化(hua)(hua)硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)，高(gao)溫(wen)硫化(hua)(hua)硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)；按(an)(an)所用單(dan)體的(de)不同，可(ke)分(fen)為(wei)甲基(ji)(ji)乙烯(xi)基(ji)(ji)硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)，甲基(ji)(ji)苯基(ji)(ji)乙烯(xi)基(ji)(ji)硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)、氟硅(gui)，腈硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)等(deng)；按(an)(an)性(xing)能和(he)用途(tu)的(de)不同又可(ke)分(fen)為(wei)通(tong)用型(xing)(xing)、超耐(nai)低溫(wen)型(xing)(xing)、超耐(nai)高(gao)溫(wen)型(xing)(xing)、高(gao)強力型(xing)(xing)、耐(nai)油型(xing)(xing)、醫用型(xing)(xing)等(deng)等(deng)。

發展史

硅橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)早期是由美國(guo)(guo)(guo)(guo)以(yi)三(san)氯化(hua)鐵為催化(hua)劑(ji)合成的(de)(de)。1945年(nian)，硅橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)產品問世。1948年(nian)，采(cai)用(yong)高比(bi)表面(mian)積(ji)的(de)(de)氣相法白炭黑補強(qiang)的(de)(de)硅橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)研制成功(gong)，使硅橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)性能躍(yue)升到實用(yong)階段(duan)，奠定了現(xian)代硅橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)生(sheng)產技術(shu)的(de)(de)基礎。從二甲(jia)基二氯硅烷合成開始(shi)生(sheng)產硅橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)國(guo)(guo)(guo)(guo)家有美國(guo)(guo)(guo)(guo)。俄(e)羅斯、德國(guo)(guo)(guo)(guo)、日本、韓國(guo)(guo)(guo)(guo)和中國(guo)(guo)(guo)(guo)等。中國(guo)(guo)(guo)(guo)硅橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)工(gong)業(ye)化(hua)研究(jiu)始(shi)于(yu)1957年(nian)，多家研究(jiu)所和企業(ye)陸續開發(fa)出(chu)各種硅橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)。到2003年(nian)底，中國(guo)(guo)(guo)(guo)硅橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)生(sheng)產能力為135千噸，其中高溫膠(jiao)(jiao)(jiao)100千噸。

高溫硫化硅橡膠

高溫硫(liu)(liu)化(hua)(hua)(hua)硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)是指聚(ju)硅(gui)氧烷(wan)變(bian)成彈(dan)性體的(de)(de)(de)過程是經過高溫（110-170℃）硫(liu)(liu)化(hua)(hua)(hua)成型的(de)(de)(de)。它主要(yao)以高分(fen)子(zi)量的(de)(de)(de)聚(ju)甲基乙(yi)烯基硅(gui)氧烷(wan)為生膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)，混入補強填料、硫(liu)(liu)化(hua)(hua)(hua)劑等，在加(jia)熱加(jia)壓下硫(liu)(liu)化(hua)(hua)(hua)成彈(dan)性體。硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)補強主要(yao)是各(ge)(ge)種(zhong)(zhong)(zhong)類型的(de)(de)(de)白炭黑(hei)，可使(shi)硫(liu)(liu)化(hua)(hua)(hua)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)強度增加(jia)數(shu)十倍。有(you)時為了(le)降(jiang)低成本(ben)或(huo)改善膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)料性能(neng)及賦予硫(liu)(liu)化(hua)(hua)(hua)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)各(ge)(ge)種(zhong)(zhong)(zhong)特殊的(de)(de)(de)性能(neng)，也加(jia)入相應的(de)(de)(de)各(ge)(ge)種(zhong)(zhong)(zhong)添加(jia)劑。硫(liu)(liu)化(hua)(hua)(hua)劑是各(ge)(ge)種(zhong)(zhong)(zhong)有(you)機過氧化(hua)(hua)(hua)物(wu)或(huo)加(jia)成反應催化(hua)(hua)(hua)劑。

加工成型方法如圖所示。一次(ci)硫化的(de)目的(de)是進(jin)行高分子鏈的(de)交聯(lian)反(fan)應；二次(ci)硫化的(de)目的(de)是進(jin)行補充交聯(lian)、驅(qu)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)各項性能(neng)。常用的(de)設備(bei)有開放式煉膠機(ji)、捏(nie)合機(ji)及真(zhen)空密煉機(ji)。

主要性能

（1）高(gao)(gao)溫性(xing)能(neng)(neng)(neng)。硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)顯(xian)(xian)著的(de)特(te)征是高(gao)(gao)溫穩定(ding)(ding)性(xing)，雖然(ran)常(chang)溫下硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)強度僅是天(tian)然(ran)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)或(huo)某些(xie)合成(cheng)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)一(yi)半，但在200℃以(yi)上的(de)高(gao)(gao)溫環境(jing)下，硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)仍能(neng)(neng)(neng)保持一(yi)定(ding)(ding)的(de)柔韌性(xing)、回彈性(xing)和表(biao)面硬度，且(qie)力學性(xing)能(neng)(neng)(neng)無(wu)明(ming)顯(xian)(xian)變化。（2）低(di)溫性(xing)能(neng)(neng)(neng)硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)玻璃化溫度一(yi)般為-70~-50℃，特(te)殊配方(fang)可(ke)達-100℃，表(biao)明(ming)其(qi)低(di)溫性(xing)能(neng)(neng)(neng)優(you)(you)(you)異。這對航(hang)空、宇航(hang)工業的(de)意義重大。（3）耐(nai)候性(xing)硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)中(zhong)Si-O-Si鍵對氧(yang)、臭氧(yang)及紫外線(xian)等(deng)十分穩定(ding)(ding)，在不(bu)加任何添加劑(ji)的(de)情(qing)況下，就(jiu)具(ju)有(you)優(you)(you)(you)良的(de)耐(nai)候性(xing)。（4）電氣(qi)性(xing)能(neng)(neng)(neng)。硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)具(ju)有(you)優(you)(you)(you)異的(de)絕緣(yuan)性(xing)能(neng)(neng)(neng)，耐(nai)電暈性(xing)和耐(nai)電弧性(xing)也非(fei)常(chang)好。（5）物理(li)機(ji)械(xie)性(xing)能(neng)(neng)(neng)。硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)常(chang)溫下的(de)物理(li)機(ji)械(xie)性(xing)能(neng)(neng)(neng)比通用(yong)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)差，但在150℃的(de)高(gao)(gao)溫和-50℃的(de)低(di)溫下，其(qi)物理(li)機(ji)械(xie)性(xing)能(neng)(neng)(neng)優(you)(you)(you)于通用(yong)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)。（6）耐(nai)油及化學試劑(ji)性(xing)。普通硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)具(ju)有(you)中(zhong)等(deng)的(de)耐(nai)油、耐(nai)溶劑(ji)性(xing)能(neng)(neng)(neng)。（7）氣(qi)體(ti)透過性(xing)能(neng)(neng)(neng)。室溫下硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)對空氣(qi)、氮、氧(yang)、二(er)氧(yang)化碳等(deng)氣(qi)體(ti)的(de)透氣(qi)性(xing)比天(tian)然(ran)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)高(gao)(gao)出30-50倍。（8）生理(li)惰性(xing)。硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)無(wu)毒，無(wu)味，無(wu)嗅，與人體(ti)組織不(bu)粘連，具(ju)有(you)抗凝(ning)血作用(yong)，對肌體(ti)組織的(de)反(fan)應性(xing)非(fei)常(chang)少。特(te)別適合作為醫用(yong)材料(liao)。

硅橡膠的用量

據(ju)中國(guo)(guo)汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)工(gong)業協會統計，2012年，汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)產(chan)銷分別達到(dao)1927.18萬(wan)(wan)輛和1930.64萬(wan)(wan)輛，同比分別增長(chang)4.63%和4.33%，汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)工(gong)業硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)用(yong)量(liang)(liang)約達2.0萬(wan)(wan)t。根據(ju)觀研天下的(de)(de)(de)新研究，增加有(you)機(ji)硅(gui)材(cai)料在(zai)汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)零(ling)部件方面的(de)(de)(de)用(yong)量(liang)(liang)，可以大幅度(du)提高汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)的(de)(de)(de)安(an)全(quan)性能(neng)，因此(ci)，汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)產(chan)量(liang)(liang)和單車(che)(che)用(yong)量(liang)(liang)水(shui)平的(de)(de)(de)提高都將推動汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)工(gong)業對(dui)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)需求(qiu)的(de)(de)(de)增加。國(guo)(guo)家鼓(gu)勵自主品(pin)牌(pai)(pai)(pai)的(de)(de)(de)汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)發展(zhan)，關鍵汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)零(ling)部件實現自主化，《2012年度(du)黨政機(ji)關公(gong)務用(yong)車(che)(che)選用(yong)車(che)(che)型目錄（征求(qiu)意(yi)見稿）》為(wei)自主品(pin)牌(pai)(pai)(pai)擴大在(zai)政府(fu)采購的(de)(de)(de)市場份(fen)額，為(wei)改(gai)變目前國(guo)(guo)內(nei)政府(fu)采購以合(he)資品(pin)牌(pai)(pai)(pai)產(chan)品(pin)為(wei)主的(de)(de)(de)局(ju)面提供(gong)了保障(zhang)。促進自主品(pin)牌(pai)(pai)(pai)發展(zhan)，國(guo)(guo)產(chan)汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)業的(de)(de)(de)繁榮將為(wei)汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)膠(jiao)的(de)(de)(de)應(ying)用(yong)提供(gong)有(you)力保障(zhang)。預測未來3年，我國(guo)(guo)室(shi)溫(wen)硫(liu)化硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)在(zai)汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)行業將以年均20%增長(chang)。

此外，硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)是重要的非(fei)石油(you)(you)基合成(cheng)(cheng)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)，約占非(fei)石油(you)(you)基合成(cheng)(cheng)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)消費量的98%。但(dan)因為石油(you)(you)價(jia)(jia)格的大(da)幅上漲(zhang)，同時我國在硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的關鍵(jian)原料有(you)機(ji)硅(gui)(gui)(gui)單體(ti)的生產技(ji)術方(fang)面(mian)取得突破，有(you)機(ji)硅(gui)(gui)(gui)單體(ti)的生產技(ji)術在2005年前(qian)被幾家跨國公(gong)司(si)壟斷，但(dan)目前(qian)我國已發(fa)展(zhan)(zhan)成(cheng)(cheng)為全球(qiu)有(you)機(ji)硅(gui)(gui)(gui)單體(ti)第1大(da)國，這2個方(fang)面(mian)原因使硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的價(jia)(jia)格從2011年起開(kai)始低于石油(you)(you)基合成(cheng)(cheng)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)，僅約為大(da)宗石油(you)(you)基橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的80%～90%，成(cheng)(cheng)為廉價(jia)(jia)的合成(cheng)(cheng)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)，并開(kai)始大(da)規模替代石油(you)(you)基合成(cheng)(cheng)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)。這將(jiang)極大(da)拓(tuo)展(zhan)(zhan)有(you)機(ji)硅(gui)(gui)(gui)產業(ye)的市場空間，同時將(jiang)帶(dai)動硅(gui)(gui)(gui)油(you)(you)、硅(gui)(gui)(gui)烷偶聯劑和硅(gui)(gui)(gui)樹脂等其他有(you)機(ji)硅(gui)(gui)(gui)產品(pin)的消費。