硅橡膠是指主鏈(lian)由硅(gui)和氧原(yuan)子(zi)(zi)交替構成，硅(gui)原(yuan)子(zi)(zi)上通(tong)常連有(you)(you)兩個有(you)(you)機基(ji)(ji)團的(de)(de)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)。普(pu)通(tong)的(de)(de)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)主要由含甲(jia)基(ji)(ji)和少量乙烯基(ji)(ji)的(de)(de)硅(gui)氧鏈(lian)節(jie)組(zu)成。苯(ben)基(ji)(ji)的(de)(de)引入可(ke)(ke)提高(gao)(gao)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)耐(nai)高(gao)(gao)、低(di)溫(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)，三氟(fu)丙基(ji)(ji)及氰基(ji)(ji)的(de)(de)引入則可(ke)(ke)提高(gao)(gao)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)耐(nai)溫(wen)及耐(nai)油性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)。硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)耐(nai)低(di)溫(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)良好，一般在(zai)-55℃下仍能(neng)工作。引入苯(ben)基(ji)(ji)后(hou)，可(ke)(ke)達-73℃。硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)耐(nai)熱性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)也很突出，在(zai)180℃下可(ke)(ke)長期工作，稍高(gao)(gao)于(yu)200℃也能(neng)承受(shou)數周或更長時間仍有(you)(you)彈性(xing)(xing)(xing)(xing)，瞬時可(ke)(ke)耐(nai)300℃以上的(de)(de)高(gao)(gao)溫(wen)。硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)透(tou)氣性(xing)(xing)(xing)(xing)好，氧氣透(tou)過(guo)率(lv)在(zai)合(he)成聚合(he)物中是較高(gao)(gao)的(de)(de)。此外，硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)還具有(you)(you)生(sheng)理惰性(xing)(xing)(xing)(xing)、不會導致凝血(xue)的(de)(de)突出特性(xing)(xing)(xing)(xing)，因此在(zai)醫用領域應(ying)用廣泛。

主要品種

硅橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)分類的(de)方法很多，通常按固化(hua)(hua)前的(de)形(xing)態分為固體硅橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)和液(ye)體硅橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)；按硫化(hua)(hua)溫度分為室(shi)溫硫化(hua)(hua)硅橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)，高(gao)溫硫化(hua)(hua)硅橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)；按所用單體的(de)不(bu)同(tong)，可(ke)分為甲(jia)基(ji)乙烯(xi)基(ji)硅橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)，甲(jia)基(ji)苯基(ji)乙烯(xi)基(ji)硅橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)、氟(fu)硅，腈硅橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)等(deng)；按性能(neng)和用途(tu)的(de)不(bu)同(tong)又可(ke)分為通用型(xing)、超(chao)耐(nai)(nai)低溫型(xing)、超(chao)耐(nai)(nai)高(gao)溫型(xing)、高(gao)強力(li)型(xing)、耐(nai)(nai)油型(xing)、醫(yi)用型(xing)等(deng)等(deng)。

發展史

硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠早期是(shi)由美國(guo)(guo)(guo)以三(san)氯化(hua)鐵(tie)為(wei)催化(hua)劑(ji)合(he)成的(de)(de)(de)。1945年(nian)，硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠產品問世(shi)。1948年(nian)，采(cai)用高比表面積的(de)(de)(de)氣(qi)相(xiang)法白炭(tan)黑補強的(de)(de)(de)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠研制成功，使硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠的(de)(de)(de)性能(neng)躍升到(dao)實用階段，奠(dian)定了現代硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠生(sheng)產技術的(de)(de)(de)基礎。從二甲基二氯硅(gui)(gui)(gui)烷合(he)成開始生(sheng)產硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠的(de)(de)(de)國(guo)(guo)(guo)家有美國(guo)(guo)(guo)。俄羅斯、德國(guo)(guo)(guo)、日本、韓國(guo)(guo)(guo)和中國(guo)(guo)(guo)等。中國(guo)(guo)(guo)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠的(de)(de)(de)工業(ye)化(hua)研究始于(yu)1957年(nian)，多(duo)家研究所(suo)和企業(ye)陸續開發出各(ge)種硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠。到(dao)2003年(nian)底，中國(guo)(guo)(guo)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠生(sheng)產能(neng)力為(wei)135千(qian)噸(dun)，其(qi)中高溫膠100千(qian)噸(dun)。

高溫硫化硅橡膠

高溫硫(liu)(liu)化(hua)(hua)硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)是指(zhi)聚(ju)硅(gui)氧(yang)(yang)烷(wan)變成(cheng)彈性(xing)(xing)體(ti)的(de)過程是經過高溫（110-170℃）硫(liu)(liu)化(hua)(hua)成(cheng)型的(de)。它主(zhu)要以高分子量的(de)聚(ju)甲基(ji)(ji)乙烯基(ji)(ji)硅(gui)氧(yang)(yang)烷(wan)為生(sheng)膠(jiao)(jiao)，混入補強填料(liao)、硫(liu)(liu)化(hua)(hua)劑等(deng)，在加(jia)熱加(jia)壓下硫(liu)(liu)化(hua)(hua)成(cheng)彈性(xing)(xing)體(ti)。硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)的(de)補強主(zhu)要是各(ge)種(zhong)類型的(de)白炭黑，可使(shi)硫(liu)(liu)化(hua)(hua)膠(jiao)(jiao)的(de)強度增加(jia)數十倍。有(you)(you)時為了降(jiang)低成(cheng)本或(huo)改善膠(jiao)(jiao)料(liao)性(xing)(xing)能及賦予硫(liu)(liu)化(hua)(hua)膠(jiao)(jiao)各(ge)種(zhong)特(te)殊的(de)性(xing)(xing)能，也加(jia)入相(xiang)應(ying)的(de)各(ge)種(zhong)添加(jia)劑。硫(liu)(liu)化(hua)(hua)劑是各(ge)種(zhong)有(you)(you)機過氧(yang)(yang)化(hua)(hua)物或(huo)加(jia)成(cheng)反應(ying)催化(hua)(hua)劑。

加(jia)工成型方法如圖所示。一次硫(liu)化(hua)的目的是(shi)進(jin)行(xing)高分(fen)子(zi)鏈的交聯(lian)反(fan)應(ying)；二次硫(liu)化(hua)的目的是(shi)進(jin)行(xing)補充交聯(lian)、驅除硫(liu)化(hua)劑(ji)分(fen)解產物(wu)和其他(ta)揮(hui)發性(xing)(xing)化(hua)合(he)物(wu)以穩定(ding)硫(liu)化(hua)膠(jiao)(jiao)的各項性(xing)(xing)能(neng)。常用(yong)的設備有開放式(shi)煉膠(jiao)(jiao)機(ji)(ji)、捏合(he)機(ji)(ji)及真空密煉機(ji)(ji)。

主要性能

（1）高溫(wen)(wen)(wen)性(xing)能(neng)(neng)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)顯著的(de)(de)特征是(shi)高溫(wen)(wen)(wen)穩定(ding)性(xing)，雖然(ran)常溫(wen)(wen)(wen)下硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)強度僅是(shi)天(tian)然(ran)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)或某些(xie)合成橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)一半，但(dan)在(zai)200℃以上(shang)的(de)(de)高溫(wen)(wen)(wen)環境下，硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)仍能(neng)(neng)保持一定(ding)的(de)(de)柔(rou)韌性(xing)、回彈性(xing)和表面(mian)硬度，且力學性(xing)能(neng)(neng)無(wu)明顯變化(hua)。（2）低溫(wen)(wen)(wen)性(xing)能(neng)(neng)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)玻璃化(hua)溫(wen)(wen)(wen)度一般為-70~-50℃，特殊配方可達-100℃，表明其低溫(wen)(wen)(wen)性(xing)能(neng)(neng)優(you)(you)異(yi)(yi)。這對航(hang)空(kong)、宇航(hang)工業(ye)的(de)(de)意義重大。（3）耐(nai)(nai)(nai)候性(xing)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)中(zhong)Si-O-Si鍵(jian)對氧(yang)、臭氧(yang)及(ji)紫外線等(deng)十(shi)分穩定(ding)，在(zai)不(bu)加任何添(tian)加劑(ji)的(de)(de)情(qing)況下，就具(ju)有(you)優(you)(you)良的(de)(de)耐(nai)(nai)(nai)候性(xing)。（4）電(dian)氣(qi)(qi)性(xing)能(neng)(neng)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)具(ju)有(you)優(you)(you)異(yi)(yi)的(de)(de)絕緣性(xing)能(neng)(neng)，耐(nai)(nai)(nai)電(dian)暈性(xing)和耐(nai)(nai)(nai)電(dian)弧性(xing)也非(fei)常好。（5）物理機(ji)械(xie)性(xing)能(neng)(neng)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)常溫(wen)(wen)(wen)下的(de)(de)物理機(ji)械(xie)性(xing)能(neng)(neng)比(bi)通(tong)(tong)用橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)差(cha)，但(dan)在(zai)150℃的(de)(de)高溫(wen)(wen)(wen)和-50℃的(de)(de)低溫(wen)(wen)(wen)下，其物理機(ji)械(xie)性(xing)能(neng)(neng)優(you)(you)于通(tong)(tong)用橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)。（6）耐(nai)(nai)(nai)油及(ji)化(hua)學試(shi)劑(ji)性(xing)。普(pu)通(tong)(tong)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)具(ju)有(you)中(zhong)等(deng)的(de)(de)耐(nai)(nai)(nai)油、耐(nai)(nai)(nai)溶劑(ji)性(xing)能(neng)(neng)。（7）氣(qi)(qi)體(ti)透(tou)過性(xing)能(neng)(neng)。室溫(wen)(wen)(wen)下硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)對空(kong)氣(qi)(qi)、氮、氧(yang)、二氧(yang)化(hua)碳(tan)等(deng)氣(qi)(qi)體(ti)的(de)(de)透(tou)氣(qi)(qi)性(xing)比(bi)天(tian)然(ran)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)高出30-50倍。（8）生(sheng)理惰性(xing)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(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)抗凝血作用，對肌(ji)體(ti)組織的(de)(de)反應性(xing)非(fei)常少。特別適合作為醫(yi)用材料。

硅橡膠的用量

據中國汽(qi)車(che)(che)工(gong)業協會(hui)統計(ji)，2012年(nian)，汽(qi)車(che)(che)產(chan)銷分別達(da)到1927.18萬輛(liang)和1930.64萬輛(liang)，同比分別增長(chang)4.63%和4.33%，汽(qi)車(che)(che)工(gong)業硅橡膠(jiao)(jiao)的(de)(de)用(yong)(yong)(yong)(yong)(yong)量約(yue)達(da)2.0萬t。根(gen)據觀(guan)研天下的(de)(de)新研究，增加有機硅材(cai)料在汽(qi)車(che)(che)零部件方(fang)面的(de)(de)用(yong)(yong)(yong)(yong)(yong)量，可以大幅度(du)提(ti)高汽(qi)車(che)(che)的(de)(de)安全(quan)性能，因此，汽(qi)車(che)(che)產(chan)量和單車(che)(che)用(yong)(yong)(yong)(yong)(yong)量水平(ping)的(de)(de)提(ti)高都將推(tui)動(dong)汽(qi)車(che)(che)工(gong)業對硅橡膠(jiao)(jiao)需求的(de)(de)增加。國家鼓勵自主品(pin)牌(pai)(pai)的(de)(de)汽(qi)車(che)(che)發展，關鍵汽(qi)車(che)(che)零部件實現自主化，《2012年(nian)度(du)黨政機關公務用(yong)(yong)(yong)(yong)(yong)車(che)(che)選用(yong)(yong)(yong)(yong)(yong)車(che)(che)型(xing)目錄（征求意見稿）》為自主品(pin)牌(pai)(pai)擴大在政府采購(gou)的(de)(de)市場份額，為改變目前國內政府采購(gou)以合資品(pin)牌(pai)(pai)產(chan)品(pin)為主的(de)(de)局面提(ti)供(gong)了保障。促(cu)進自主品(pin)牌(pai)(pai)發展，國產(chan)汽(qi)車(che)(che)業的(de)(de)繁榮將為汽(qi)車(che)(che)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)應用(yong)(yong)(yong)(yong)(yong)提(ti)供(gong)有力保障。預測未來(lai)3年(nian)，我國室溫(wen)硫化硅橡膠(jiao)(jiao)在汽(qi)車(che)(che)行業將以年(nian)均20%增長(chang)。

此(ci)外，硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)是重要的(de)(de)(de)(de)非石油基(ji)(ji)合(he)成(cheng)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)，約(yue)(yue)占非石油基(ji)(ji)合(he)成(cheng)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)消(xiao)(xiao)費量(liang)的(de)(de)(de)(de)98%。但因為(wei)石油價(jia)格的(de)(de)(de)(de)大(da)幅上漲，同時(shi)我(wo)國在硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)關(guan)鍵原料有機(ji)硅(gui)(gui)(gui)(gui)單體的(de)(de)(de)(de)生(sheng)產(chan)技術方面(mian)取得突破，有機(ji)硅(gui)(gui)(gui)(gui)單體的(de)(de)(de)(de)生(sheng)產(chan)技術在2005年前(qian)被幾家(jia)跨國公司壟(long)斷，但目前(qian)我(wo)國已發展成(cheng)為(wei)全球有機(ji)硅(gui)(gui)(gui)(gui)單體第1大(da)國，這(zhe)2個(ge)方面(mian)原因使硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)價(jia)格從2011年起(qi)開(kai)始(shi)低于石油基(ji)(ji)合(he)成(cheng)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)，僅約(yue)(yue)為(wei)大(da)宗石油基(ji)(ji)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)80%～90%，成(cheng)為(wei)廉價(jia)的(de)(de)(de)(de)合(he)成(cheng)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)，并開(kai)始(shi)大(da)規模(mo)替代石油基(ji)(ji)合(he)成(cheng)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)。這(zhe)將極大(da)拓展有機(ji)硅(gui)(gui)(gui)(gui)產(chan)業的(de)(de)(de)(de)市場空間(jian)，同時(shi)將帶動硅(gui)(gui)(gui)(gui)油、硅(gui)(gui)(gui)(gui)烷(wan)偶聯劑(ji)和硅(gui)(gui)(gui)(gui)樹脂等其他有機(ji)硅(gui)(gui)(gui)(gui)產(chan)品的(de)(de)(de)(de)消(xiao)(xiao)費。