硅橡膠是指(zhi)主鏈由(you)硅和(he)(he)氧(yang)原(yuan)子交(jiao)替構成(cheng)，硅原(yuan)子上(shang)通常連有(you)兩個有(you)機基(ji)(ji)(ji)團(tuan)的橡(xiang)膠。普(pu)通的硅橡(xiang)膠主要(yao)由(you)含(han)甲基(ji)(ji)(ji)和(he)(he)少量(liang)乙(yi)烯基(ji)(ji)(ji)的硅氧(yang)鏈節組(zu)成(cheng)。苯(ben)基(ji)(ji)(ji)的引(yin)入(ru)可(ke)提(ti)高(gao)硅橡(xiang)膠的耐(nai)高(gao)、低溫(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)，三(san)氟丙(bing)基(ji)(ji)(ji)及氰(qing)基(ji)(ji)(ji)的引(yin)入(ru)則可(ke)提(ti)高(gao)硅橡(xiang)膠的耐(nai)溫(wen)及耐(nai)油性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)。硅橡(xiang)膠耐(nai)低溫(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)良(liang)好，一般(ban)在(zai)-55℃下(xia)仍能(neng)工作。引(yin)入(ru)苯(ben)基(ji)(ji)(ji)后，可(ke)達-73℃。硅橡(xiang)膠的耐(nai)熱性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)也很(hen)突出(chu)，在(zai)180℃下(xia)可(ke)長期工作，稍(shao)高(gao)于(yu)200℃也能(neng)承受數周或更長時(shi)間仍有(you)彈性(xing)(xing)(xing)(xing)，瞬(shun)時(shi)可(ke)耐(nai)300℃以上(shang)的高(gao)溫(wen)。硅橡(xiang)膠的透(tou)(tou)氣性(xing)(xing)(xing)(xing)好，氧(yang)氣透(tou)(tou)過率(lv)在(zai)合成(cheng)聚合物中是較(jiao)高(gao)的。此(ci)外，硅橡(xiang)膠還具(ju)有(you)生(sheng)理惰(duo)性(xing)(xing)(xing)(xing)、不會(hui)導致(zhi)凝血(xue)的突出(chu)特性(xing)(xing)(xing)(xing)，因此(ci)在(zai)醫用領域應用廣泛。

主要品種

硅(gui)橡膠(jiao)分(fen)(fen)(fen)類的(de)方法很(hen)多，通常按(an)固(gu)化(hua)前的(de)形態(tai)分(fen)(fen)(fen)為固(gu)體硅(gui)橡膠(jiao)和液體硅(gui)橡膠(jiao)；按(an)硫(liu)化(hua)溫(wen)度分(fen)(fen)(fen)為室(shi)溫(wen)硫(liu)化(hua)硅(gui)橡膠(jiao)，高溫(wen)硫(liu)化(hua)硅(gui)橡膠(jiao)；按(an)所(suo)用(yong)(yong)單體的(de)不同，可(ke)分(fen)(fen)(fen)為甲基(ji)(ji)乙(yi)烯基(ji)(ji)硅(gui)橡膠(jiao)，甲基(ji)(ji)苯(ben)基(ji)(ji)乙(yi)烯基(ji)(ji)硅(gui)橡膠(jiao)、氟硅(gui)，腈硅(gui)橡膠(jiao)等；按(an)性能和用(yong)(yong)途的(de)不同又可(ke)分(fen)(fen)(fen)為通用(yong)(yong)型、超(chao)耐(nai)低溫(wen)型、超(chao)耐(nai)高溫(wen)型、高強力型、耐(nai)油型、醫用(yong)(yong)型等等。

發展史

硅(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)早(zao)期(qi)是(shi)由美國(guo)(guo)以三氯化鐵為(wei)催化劑合成的(de)(de)(de)。1945年(nian)，硅(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)產品問世。1948年(nian)，采用高比表面積的(de)(de)(de)氣相法(fa)白炭(tan)黑補強的(de)(de)(de)硅(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)研制成功(gong)，使硅(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)性能躍升到實用階(jie)段(duan)，奠定了現代(dai)硅(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)生產技術的(de)(de)(de)基礎。從二甲基二氯硅(gui)(gui)烷(wan)合成開始生產硅(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)國(guo)(guo)家有美國(guo)(guo)。俄羅斯、德(de)國(guo)(guo)、日本(ben)、韓國(guo)(guo)和中國(guo)(guo)等。中國(guo)(guo)硅(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)工業(ye)化研究始于1957年(nian)，多(duo)家研究所(suo)和企(qi)業(ye)陸(lu)續開發(fa)出各種硅(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)。到2003年(nian)底，中國(guo)(guo)硅(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)生產能力為(wei)135千噸，其中高溫膠(jiao)(jiao)100千噸。

高溫硫化硅橡膠

高(gao)(gao)溫硫(liu)(liu)化(hua)(hua)(hua)(hua)硅橡膠(jiao)(jiao)(jiao)是(shi)(shi)(shi)指聚硅氧(yang)烷變成彈性(xing)體(ti)(ti)的(de)(de)過程(cheng)是(shi)(shi)(shi)經過高(gao)(gao)溫（110-170℃）硫(liu)(liu)化(hua)(hua)(hua)(hua)成型的(de)(de)。它(ta)主(zhu)要以高(gao)(gao)分子量(liang)的(de)(de)聚甲(jia)基(ji)乙烯基(ji)硅氧(yang)烷為生膠(jiao)(jiao)(jiao)，混入(ru)補強(qiang)填料、硫(liu)(liu)化(hua)(hua)(hua)(hua)劑等，在加熱加壓下硫(liu)(liu)化(hua)(hua)(hua)(hua)成彈性(xing)體(ti)(ti)。硅橡膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)補強(qiang)主(zhu)要是(shi)(shi)(shi)各(ge)(ge)種(zhong)類(lei)型的(de)(de)白(bai)炭黑，可使硫(liu)(liu)化(hua)(hua)(hua)(hua)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)強(qiang)度增加數十倍。有時為了(le)降低成本或改(gai)善膠(jiao)(jiao)(jiao)料性(xing)能及(ji)賦予硫(liu)(liu)化(hua)(hua)(hua)(hua)膠(jiao)(jiao)(jiao)各(ge)(ge)種(zhong)特殊的(de)(de)性(xing)能，也(ye)加入(ru)相應的(de)(de)各(ge)(ge)種(zhong)添加劑。硫(liu)(liu)化(hua)(hua)(hua)(hua)劑是(shi)(shi)(shi)各(ge)(ge)種(zhong)有機(ji)過氧(yang)化(hua)(hua)(hua)(hua)物或加成反應催化(hua)(hua)(hua)(hua)劑。

加工(gong)成型方法如圖所示。一次(ci)硫化(hua)(hua)的目的是進行高分子鏈的交聯反應；二次(ci)硫化(hua)(hua)的目的是進行補充交聯、驅(qu)除(chu)硫化(hua)(hua)劑分解產物和其他揮(hui)發性(xing)化(hua)(hua)合(he)物以穩定硫化(hua)(hua)膠的各項性(xing)能(neng)。常(chang)用的設(she)備有(you)開放(fang)式煉膠機、捏(nie)合(he)機及(ji)真空密(mi)煉機。

主要性能

（1）高(gao)(gao)溫性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)。硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠顯(xian)著(zhu)的(de)(de)(de)(de)特(te)征(zheng)是高(gao)(gao)溫穩定性(xing)(xing)(xing)(xing)，雖然(ran)常(chang)(chang)溫下硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠的(de)(de)(de)(de)強度僅(jin)是天(tian)然(ran)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠或某些合成橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠的(de)(de)(de)(de)一(yi)半(ban)，但(dan)在200℃以上(shang)的(de)(de)(de)(de)高(gao)(gao)溫環境下，硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠仍能(neng)(neng)(neng)(neng)保持一(yi)定的(de)(de)(de)(de)柔韌(ren)性(xing)(xing)(xing)(xing)、回彈性(xing)(xing)(xing)(xing)和表面(mian)硬度，且力學性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)無明顯(xian)變化。（2）低溫性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠的(de)(de)(de)(de)玻(bo)璃化溫度一(yi)般為(wei)(wei)-70~-50℃，特(te)殊配方可達-100℃，表明其低溫性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)優(you)(you)異。這對(dui)(dui)航空(kong)、宇航工業的(de)(de)(de)(de)意義(yi)重大。（3）耐候(hou)性(xing)(xing)(xing)(xing)硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠中Si-O-Si鍵(jian)對(dui)(dui)氧(yang)、臭氧(yang)及(ji)紫外線等十分(fen)穩定，在不(bu)加(jia)任何添加(jia)劑的(de)(de)(de)(de)情況下，就(jiu)具有(you)優(you)(you)良的(de)(de)(de)(de)耐候(hou)性(xing)(xing)(xing)(xing)。（4）電(dian)氣(qi)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)。硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠具有(you)優(you)(you)異的(de)(de)(de)(de)絕緣性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)，耐電(dian)暈(yun)性(xing)(xing)(xing)(xing)和耐電(dian)弧(hu)性(xing)(xing)(xing)(xing)也非常(chang)(chang)好(hao)。（5）物(wu)理(li)機械(xie)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)。硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠常(chang)(chang)溫下的(de)(de)(de)(de)物(wu)理(li)機械(xie)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)比通用(yong)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠差，但(dan)在150℃的(de)(de)(de)(de)高(gao)(gao)溫和-50℃的(de)(de)(de)(de)低溫下，其物(wu)理(li)機械(xie)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)優(you)(you)于(yu)通用(yong)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠。（6）耐油及(ji)化學試劑性(xing)(xing)(xing)(xing)。普通硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠具有(you)中等的(de)(de)(de)(de)耐油、耐溶劑性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)。（7）氣(qi)體透過性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)。室(shi)溫下硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠對(dui)(dui)空(kong)氣(qi)、氮、氧(yang)、二氧(yang)化碳等氣(qi)體的(de)(de)(de)(de)透氣(qi)性(xing)(xing)(xing)(xing)比天(tian)然(ran)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠高(gao)(gao)出30-50倍。（8）生理(li)惰性(xing)(xing)(xing)(xing)。硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠無毒(du)，無味，無嗅(xiu)，與人體組織不(bu)粘連(lian)，具有(you)抗凝血作用(yong)，對(dui)(dui)肌體組織的(de)(de)(de)(de)反(fan)應性(xing)(xing)(xing)(xing)非常(chang)(chang)少(shao)。特(te)別適合作為(wei)(wei)醫用(yong)材料。

硅橡膠的用量

據中(zhong)國汽(qi)車(che)工業協會統計，2012年(nian)(nian)，汽(qi)車(che)產銷(xiao)分別達到1927.18萬(wan)輛(liang)(liang)和(he)1930.64萬(wan)輛(liang)(liang)，同比(bi)分別增長4.63%和(he)4.33%，汽(qi)車(che)工業硅(gui)橡膠的(de)(de)(de)(de)(de)用(yong)(yong)量約達2.0萬(wan)t。根據觀研天下的(de)(de)(de)(de)(de)新研究，增加有機硅(gui)材料在汽(qi)車(che)零部(bu)件(jian)(jian)方面(mian)的(de)(de)(de)(de)(de)用(yong)(yong)量，可以大幅度(du)提高汽(qi)車(che)的(de)(de)(de)(de)(de)安全性能，因此，汽(qi)車(che)產量和(he)單車(che)用(yong)(yong)量水(shui)平的(de)(de)(de)(de)(de)提高都將(jiang)推動汽(qi)車(che)工業對硅(gui)橡膠需求的(de)(de)(de)(de)(de)增加。國家鼓勵自(zi)主(zhu)(zhu)品牌(pai)的(de)(de)(de)(de)(de)汽(qi)車(che)發(fa)展，關(guan)鍵汽(qi)車(che)零部(bu)件(jian)(jian)實(shi)現自(zi)主(zhu)(zhu)化，《2012年(nian)(nian)度(du)黨政機關(guan)公務用(yong)(yong)車(che)選用(yong)(yong)車(che)型目(mu)錄（征求意見稿）》為自(zi)主(zhu)(zhu)品牌(pai)擴大在政府采購(gou)的(de)(de)(de)(de)(de)市(shi)場(chang)份額，為改變目(mu)前國內政府采購(gou)以合資品牌(pai)產品為主(zhu)(zhu)的(de)(de)(de)(de)(de)局面(mian)提供(gong)了保障。促(cu)進自(zi)主(zhu)(zhu)品牌(pai)發(fa)展，國產汽(qi)車(che)業的(de)(de)(de)(de)(de)繁榮將(jiang)為汽(qi)車(che)膠的(de)(de)(de)(de)(de)應用(yong)(yong)提供(gong)有力保障。預測未來3年(nian)(nian)，我國室溫硫化硅(gui)橡膠在汽(qi)車(che)行業將(jiang)以年(nian)(nian)均20%增長。

此外(wai)，硅(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)是(shi)重要的非石(shi)(shi)油(you)(you)基(ji)合(he)(he)成橡膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)，約占非石(shi)(shi)油(you)(you)基(ji)合(he)(he)成橡膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)消費(fei)量的98%。但因為(wei)石(shi)(shi)油(you)(you)價格的大幅上漲(zhang)，同時我(wo)國(guo)在硅(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的關鍵(jian)原(yuan)(yuan)料有機(ji)硅(gui)(gui)(gui)單(dan)(dan)(dan)體的生(sheng)產技術(shu)方面(mian)取得突破，有機(ji)硅(gui)(gui)(gui)單(dan)(dan)(dan)體的生(sheng)產技術(shu)在2005年(nian)前被幾(ji)家(jia)跨(kua)國(guo)公司壟斷(duan)，但目前我(wo)國(guo)已發展成為(wei)全球(qiu)有機(ji)硅(gui)(gui)(gui)單(dan)(dan)(dan)體第1大國(guo)，這(zhe)2個(ge)方面(mian)原(yuan)(yuan)因使硅(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的價格從(cong)2011年(nian)起開(kai)始低(di)于(yu)石(shi)(shi)油(you)(you)基(ji)合(he)(he)成橡膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)，僅約為(wei)大宗(zong)石(shi)(shi)油(you)(you)基(ji)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的80%～90%，成為(wei)廉價的合(he)(he)成橡膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)，并開(kai)始大規模替(ti)代(dai)石(shi)(shi)油(you)(you)基(ji)合(he)(he)成橡膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)。這(zhe)將(jiang)極(ji)大拓展有機(ji)硅(gui)(gui)(gui)產業的市場(chang)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)樹脂等其他有機(ji)硅(gui)(gui)(gui)產品的消費(fei)。