硅橡膠是指主鏈由硅(gui)和(he)氧(yang)原(yuan)(yuan)子(zi)交替(ti)構(gou)成，硅(gui)原(yuan)(yuan)子(zi)上通常連有兩個有機基(ji)(ji)(ji)團的(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)主要由含(han)甲基(ji)(ji)(ji)和(he)少量乙烯(xi)基(ji)(ji)(ji)的(de)(de)(de)(de)(de)硅(gui)氧(yang)鏈節組成。苯基(ji)(ji)(ji)的(de)(de)(de)(de)(de)引入(ru)可提高(gao)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)(de)耐(nai)(nai)高(gao)、低(di)溫(wen)性(xing)能，三(san)氟(fu)丙基(ji)(ji)(ji)及(ji)氰基(ji)(ji)(ji)的(de)(de)(de)(de)(de)引入(ru)則可提高(gao)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)(de)耐(nai)(nai)溫(wen)及(ji)耐(nai)(nai)油(you)性(xing)能。硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)耐(nai)(nai)低(di)溫(wen)性(xing)能良好，一般在-55℃下仍(reng)能工作。引入(ru)苯基(ji)(ji)(ji)后(hou)，可達-73℃。硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)(de)耐(nai)(nai)熱性(xing)能也很突出(chu)，在180℃下可長期工作，稍高(gao)于200℃也能承受數周或更長時(shi)(shi)間(jian)仍(reng)有彈性(xing)，瞬時(shi)(shi)可耐(nai)(nai)300℃以上的(de)(de)(de)(de)(de)高(gao)溫(wen)。硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)(de)透氣(qi)性(xing)好，氧(yang)氣(qi)透過率在合成聚合物中是較高(gao)的(de)(de)(de)(de)(de)。此(ci)外，硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)還具有生(sheng)理惰(duo)性(xing)、不會(hui)導致凝(ning)血的(de)(de)(de)(de)(de)突出(chu)特性(xing)，因此(ci)在醫(yi)用(yong)領域應用(yong)廣泛。

主要品種

硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)分(fen)類的(de)方法很(hen)多，通(tong)常(chang)按(an)(an)固化(hua)前(qian)的(de)形(xing)態分(fen)為固體硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)和液體硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)；按(an)(an)硫化(hua)溫(wen)度分(fen)為室溫(wen)硫化(hua)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)，高(gao)溫(wen)硫化(hua)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)；按(an)(an)所(suo)用(yong)單體的(de)不(bu)同(tong)，可分(fen)為甲基(ji)(ji)乙(yi)烯基(ji)(ji)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)，甲基(ji)(ji)苯基(ji)(ji)乙(yi)烯基(ji)(ji)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)、氟硅(gui)(gui)(gui)，腈硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)等；按(an)(an)性能和用(yong)途(tu)的(de)不(bu)同(tong)又可分(fen)為通(tong)用(yong)型(xing)、超(chao)(chao)耐低溫(wen)型(xing)、超(chao)(chao)耐高(gao)溫(wen)型(xing)、高(gao)強(qiang)力型(xing)、耐油型(xing)、醫用(yong)型(xing)等等。

發展史

硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠早(zao)期是由美(mei)國以三氯化(hua)(hua)鐵為催(cui)化(hua)(hua)劑合成(cheng)(cheng)的(de)(de)。1945年(nian)(nian)，硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠產(chan)品問世(shi)。1948年(nian)(nian)，采(cai)用高比(bi)表面積的(de)(de)氣(qi)相(xiang)法白炭黑補強的(de)(de)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠研制(zhi)成(cheng)(cheng)功，使硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠的(de)(de)性能(neng)躍升到實用階段，奠定了現代硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠生產(chan)技術(shu)的(de)(de)基礎。從(cong)二(er)甲(jia)基二(er)氯硅(gui)(gui)烷(wan)合成(cheng)(cheng)開始生產(chan)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠的(de)(de)國家有美(mei)國。俄(e)羅斯(si)、德國、日本、韓國和中(zhong)國等。中(zhong)國硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠的(de)(de)工業(ye)化(hua)(hua)研究始于1957年(nian)(nian)，多家研究所和企業(ye)陸續開發出各種(zhong)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠。到2003年(nian)(nian)底，中(zhong)國硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠生產(chan)能(neng)力為135千(qian)噸(dun)，其中(zhong)高溫膠100千(qian)噸(dun)。

高溫硫化硅橡膠

高(gao)溫硫化(hua)(hua)硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)是(shi)指聚硅(gui)氧(yang)烷變成(cheng)彈性體(ti)的(de)(de)過程是(shi)經過高(gao)溫（110-170℃）硫化(hua)(hua)成(cheng)型的(de)(de)。它主要(yao)以(yi)高(gao)分子量的(de)(de)聚甲基乙(yi)烯基硅(gui)氧(yang)烷為生膠(jiao)(jiao)，混入補強(qiang)填料、硫化(hua)(hua)劑(ji)(ji)等，在加(jia)熱(re)加(jia)壓下硫化(hua)(hua)成(cheng)彈性體(ti)。硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)的(de)(de)補強(qiang)主要(yao)是(shi)各(ge)種(zhong)類型的(de)(de)白炭黑，可使硫化(hua)(hua)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)強(qiang)度增加(jia)數(shu)十倍。有時為了降低成(cheng)本或改善膠(jiao)(jiao)料性能及賦予硫化(hua)(hua)膠(jiao)(jiao)各(ge)種(zhong)特殊的(de)(de)性能，也(ye)加(jia)入相應(ying)的(de)(de)各(ge)種(zhong)添(tian)加(jia)劑(ji)(ji)。硫化(hua)(hua)劑(ji)(ji)是(shi)各(ge)種(zhong)有機過氧(yang)化(hua)(hua)物或加(jia)成(cheng)反應(ying)催(cui)化(hua)(hua)劑(ji)(ji)。

加工成型方法如圖所(suo)示。一次(ci)硫(liu)(liu)(liu)化(hua)的(de)目(mu)的(de)是(shi)進(jin)行高分子鏈的(de)交(jiao)聯(lian)反應(ying)；二次(ci)硫(liu)(liu)(liu)化(hua)的(de)目(mu)的(de)是(shi)進(jin)行補(bu)充交(jiao)聯(lian)、驅(qu)除硫(liu)(liu)(liu)化(hua)劑(ji)分解(jie)產(chan)物(wu)和(he)其他(ta)揮(hui)發性(xing)化(hua)合(he)物(wu)以穩(wen)定(ding)硫(liu)(liu)(liu)化(hua)膠的(de)各項性(xing)能。常用(yong)的(de)設(she)備有開(kai)放(fang)式煉(lian)膠機、捏(nie)合(he)機及真空密煉(lian)機。

主要性能

（1）高(gao)溫(wen)(wen)(wen)(wen)(wen)性(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。硅橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)顯著的(de)(de)(de)(de)(de)特(te)征是(shi)高(gao)溫(wen)(wen)(wen)(wen)(wen)穩定性(xing)(xing)，雖然常(chang)溫(wen)(wen)(wen)(wen)(wen)下(xia)硅橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)(de)強度(du)(du)僅(jin)是(shi)天(tian)然橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)或(huo)某些(xie)合成橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)(de)一半，但(dan)在(zai)200℃以上的(de)(de)(de)(de)(de)高(gao)溫(wen)(wen)(wen)(wen)(wen)環(huan)境下(xia)，硅橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)仍能(neng)(neng)(neng)保持一定的(de)(de)(de)(de)(de)柔韌(ren)性(xing)(xing)、回彈性(xing)(xing)和(he)表(biao)面硬度(du)(du)，且(qie)力學性(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)無(wu)明(ming)顯變化(hua)。（2）低溫(wen)(wen)(wen)(wen)(wen)性(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)硅橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)(de)玻璃化(hua)溫(wen)(wen)(wen)(wen)(wen)度(du)(du)一般為-70~-50℃，特(te)殊(shu)配(pei)方可達(da)-100℃，表(biao)明(ming)其低溫(wen)(wen)(wen)(wen)(wen)性(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)優(you)(you)異。這對航空(kong)、宇航工(gong)業(ye)的(de)(de)(de)(de)(de)意義重(zhong)大。（3）耐(nai)候(hou)性(xing)(xing)硅橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)中(zhong)Si-O-Si鍵對氧、臭氧及(ji)紫外線等十分穩定，在(zai)不(bu)加(jia)任何添加(jia)劑的(de)(de)(de)(de)(de)情況下(xia)，就具(ju)(ju)(ju)(ju)有(you)(you)優(you)(you)良的(de)(de)(de)(de)(de)耐(nai)候(hou)性(xing)(xing)。（4）電(dian)氣(qi)性(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。硅橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)具(ju)(ju)(ju)(ju)有(you)(you)優(you)(you)異的(de)(de)(de)(de)(de)絕緣性(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)，耐(nai)電(dian)暈性(xing)(xing)和(he)耐(nai)電(dian)弧(hu)性(xing)(xing)也非(fei)常(chang)好(hao)。（5）物(wu)(wu)理機械(xie)性(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。硅橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)常(chang)溫(wen)(wen)(wen)(wen)(wen)下(xia)的(de)(de)(de)(de)(de)物(wu)(wu)理機械(xie)性(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)比通(tong)用(yong)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)差(cha)，但(dan)在(zai)150℃的(de)(de)(de)(de)(de)高(gao)溫(wen)(wen)(wen)(wen)(wen)和(he)-50℃的(de)(de)(de)(de)(de)低溫(wen)(wen)(wen)(wen)(wen)下(xia)，其物(wu)(wu)理機械(xie)性(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)優(you)(you)于通(tong)用(yong)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)。（6）耐(nai)油及(ji)化(hua)學試劑性(xing)(xing)。普通(tong)硅橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)具(ju)(ju)(ju)(ju)有(you)(you)中(zhong)等的(de)(de)(de)(de)(de)耐(nai)油、耐(nai)溶(rong)劑性(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。（7）氣(qi)體(ti)(ti)透過(guo)性(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。室溫(wen)(wen)(wen)(wen)(wen)下(xia)硅橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)對空(kong)氣(qi)、氮、氧、二氧化(hua)碳等氣(qi)體(ti)(ti)的(de)(de)(de)(de)(de)透氣(qi)性(xing)(xing)比天(tian)然橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)高(gao)出(chu)30-50倍。（8）生理惰(duo)性(xing)(xing)。硅橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)無(wu)毒，無(wu)味，無(wu)嗅(xiu)，與人體(ti)(ti)組織(zhi)不(bu)粘連，具(ju)(ju)(ju)(ju)有(you)(you)抗(kang)凝血作用(yong)，對肌體(ti)(ti)組織(zhi)的(de)(de)(de)(de)(de)反應(ying)性(xing)(xing)非(fei)常(chang)少。特(te)別適合作為醫用(yong)材料。

硅橡膠的用量

據中(zhong)國(guo)汽車(che)工業協會統計(ji)，2012年(nian)，汽車(che)產銷分(fen)別達(da)(da)到1927.18萬輛和1930.64萬輛，同比分(fen)別增長4.63%和4.33%，汽車(che)工業硅橡(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)用量(liang)約達(da)(da)2.0萬t。根據觀研(yan)天下的(de)(de)(de)新研(yan)究，增加(jia)有機(ji)硅材料在(zai)(zai)汽車(che)零部件方面(mian)的(de)(de)(de)用量(liang)，可以大幅(fu)度提(ti)高(gao)汽車(che)的(de)(de)(de)安(an)全性(xing)能，因(yin)此(ci)，汽車(che)產量(liang)和單車(che)用量(liang)水平的(de)(de)(de)提(ti)高(gao)都(dou)將(jiang)推動汽車(che)工業對硅橡(xiang)(xiang)膠(jiao)需求的(de)(de)(de)增加(jia)。國(guo)家鼓(gu)勵自(zi)主品牌(pai)的(de)(de)(de)汽車(che)發(fa)展，關鍵(jian)汽車(che)零部件實現自(zi)主化，《2012年(nian)度黨政(zheng)機(ji)關公(gong)務(wu)用車(che)選用車(che)型目(mu)錄（征求意見稿）》為自(zi)主品牌(pai)擴大在(zai)(zai)政(zheng)府采購的(de)(de)(de)市場份(fen)額，為改變目(mu)前國(guo)內政(zheng)府采購以合資品牌(pai)產品為主的(de)(de)(de)局面(mian)提(ti)供了(le)保(bao)障。促進自(zi)主品牌(pai)發(fa)展，國(guo)產汽車(che)業的(de)(de)(de)繁榮將(jiang)為汽車(che)膠(jiao)的(de)(de)(de)應用提(ti)供有力(li)保(bao)障。預測未來3年(nian)，我國(guo)室溫硫化硅橡(xiang)(xiang)膠(jiao)在(zai)(zai)汽車(che)行(xing)業將(jiang)以年(nian)均20%增長。

此(ci)外，硅橡(xiang)膠(jiao)(jiao)是重要的(de)(de)非石(shi)(shi)油基(ji)合(he)(he)成橡(xiang)膠(jiao)(jiao)，約占(zhan)非石(shi)(shi)油基(ji)合(he)(he)成橡(xiang)膠(jiao)(jiao)消(xiao)費量(liang)的(de)(de)98%。但因(yin)為(wei)石(shi)(shi)油價(jia)格(ge)的(de)(de)大幅上漲，同時(shi)我(wo)國在硅橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)關鍵原料有(you)機硅單(dan)(dan)體的(de)(de)生(sheng)產技術方(fang)面(mian)(mian)取得突破，有(you)機硅單(dan)(dan)體的(de)(de)生(sheng)產技術在2005年前(qian)被幾家跨國公司壟(long)斷，但目前(qian)我(wo)國已發展成為(wei)全球有(you)機硅單(dan)(dan)體第1大國，這2個方(fang)面(mian)(mian)原因(yin)使硅橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)價(jia)格(ge)從(cong)2011年起開(kai)始(shi)低于石(shi)(shi)油基(ji)合(he)(he)成橡(xiang)膠(jiao)(jiao)，僅約為(wei)大宗石(shi)(shi)油基(ji)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)80%～90%，成為(wei)廉價(jia)的(de)(de)合(he)(he)成橡(xiang)膠(jiao)(jiao)，并(bing)開(kai)始(shi)大規模替代(dai)石(shi)(shi)油基(ji)合(he)(he)成橡(xiang)膠(jiao)(jiao)。這將(jiang)極大拓展有(you)機硅產業的(de)(de)市場空間，同時(shi)將(jiang)帶動硅油、硅烷(wan)偶聯劑和(he)硅樹脂等其(qi)他有(you)機硅產品的(de)(de)消(xiao)費。