硅橡膠是(shi)指主鏈由硅和氧(yang)原子(zi)交替構成(cheng)，硅原子(zi)上(shang)通常連有兩個(ge)有機基(ji)團(tuan)的(de)(de)(de)(de)(de)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)。普通的(de)(de)(de)(de)(de)硅橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)主要由含甲基(ji)和少量乙烯基(ji)的(de)(de)(de)(de)(de)硅氧(yang)鏈節(jie)組成(cheng)。苯基(ji)的(de)(de)(de)(de)(de)引入(ru)可(ke)提高硅橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)(de)(de)耐(nai)(nai)高、低(di)溫(wen)性(xing)(xing)(xing)能，三(san)氟丙基(ji)及氰基(ji)的(de)(de)(de)(de)(de)引入(ru)則(ze)可(ke)提高硅橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)(de)(de)耐(nai)(nai)溫(wen)及耐(nai)(nai)油性(xing)(xing)(xing)能。硅橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)耐(nai)(nai)低(di)溫(wen)性(xing)(xing)(xing)能良好(hao)，一般在-55℃下仍能工作。引入(ru)苯基(ji)后，可(ke)達-73℃。硅橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)(de)(de)耐(nai)(nai)熱(re)性(xing)(xing)(xing)能也(ye)很突出(chu)，在180℃下可(ke)長期工作，稍高于200℃也(ye)能承受數周或更長時間(jian)仍有彈性(xing)(xing)(xing)，瞬(shun)時可(ke)耐(nai)(nai)300℃以上(shang)的(de)(de)(de)(de)(de)高溫(wen)。硅橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)(de)(de)透氣(qi)(qi)性(xing)(xing)(xing)好(hao)，氧(yang)氣(qi)(qi)透過率在合成(cheng)聚合物(wu)中是(shi)較高的(de)(de)(de)(de)(de)。此外(wai)，硅橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)還(huan)具有生理惰性(xing)(xing)(xing)、不會導(dao)致凝血的(de)(de)(de)(de)(de)突出(chu)特性(xing)(xing)(xing)，因此在醫用(yong)領(ling)域應用(yong)廣泛。

主要品種

硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)分類的方法很多，通常按固(gu)化前的形(xing)態分為(wei)固(gu)體(ti)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)和(he)(he)液體(ti)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)；按硫(liu)化溫度分為(wei)室(shi)溫硫(liu)化硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)，高溫硫(liu)化硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)；按所用(yong)(yong)單體(ti)的不同，可(ke)分為(wei)甲基(ji)乙(yi)烯基(ji)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)，甲基(ji)苯(ben)基(ji)乙(yi)烯基(ji)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)、氟硅(gui)(gui)，腈(jing)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)等(deng)；按性(xing)能和(he)(he)用(yong)(yong)途的不同又可(ke)分為(wei)通用(yong)(yong)型(xing)、超(chao)耐低溫型(xing)、超(chao)耐高溫型(xing)、高強(qiang)力型(xing)、耐油型(xing)、醫用(yong)(yong)型(xing)等(deng)等(deng)。

發展史

硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)早期(qi)是由(you)美國(guo)以三氯化鐵為催化劑合成的(de)(de)。1945年(nian)，硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)產(chan)品問世。1948年(nian)，采用高比表面積(ji)的(de)(de)氣相法白(bai)炭黑補強的(de)(de)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)研(yan)(yan)制成功(gong)，使硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)性能躍升(sheng)到(dao)實用階(jie)段，奠(dian)定了現代硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)生產(chan)技術(shu)的(de)(de)基(ji)礎(chu)。從二甲基(ji)二氯硅(gui)(gui)烷合成開始生產(chan)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)國(guo)家有美國(guo)。俄羅(luo)斯、德國(guo)、日本(ben)、韓國(guo)和(he)中國(guo)等。中國(guo)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)工業化研(yan)(yan)究始于1957年(nian)，多(duo)家研(yan)(yan)究所和(he)企(qi)業陸續開發(fa)出(chu)各(ge)種(zhong)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)。到(dao)2003年(nian)底(di)，中國(guo)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)生產(chan)能力(li)為135千噸(dun)(dun)，其中高溫(wen)膠(jiao)(jiao)100千噸(dun)(dun)。

高溫硫化硅橡膠

高(gao)溫硫(liu)化(hua)硅橡膠(jiao)(jiao)是(shi)指聚硅氧烷(wan)變成彈性(xing)體的過(guo)程(cheng)是(shi)經過(guo)高(gao)溫（110-170℃）硫(liu)化(hua)成型的。它主要以高(gao)分子量(liang)的聚甲基乙烯基硅氧烷(wan)為生膠(jiao)(jiao)，混入補強填料、硫(liu)化(hua)劑(ji)(ji)等，在加(jia)熱(re)加(jia)壓下硫(liu)化(hua)成彈性(xing)體。硅橡膠(jiao)(jiao)的補強主要是(shi)各種(zhong)(zhong)類型的白炭黑，可使硫(liu)化(hua)膠(jiao)(jiao)的強度增加(jia)數十倍。有時為了降低(di)成本或改善膠(jiao)(jiao)料性(xing)能(neng)及賦予硫(liu)化(hua)膠(jiao)(jiao)各種(zhong)(zhong)特殊(shu)的性(xing)能(neng)，也加(jia)入相(xiang)應(ying)的各種(zhong)(zhong)添(tian)加(jia)劑(ji)(ji)。硫(liu)化(hua)劑(ji)(ji)是(shi)各種(zhong)(zhong)有機過(guo)氧化(hua)物或加(jia)成反應(ying)催化(hua)劑(ji)(ji)。

加工(gong)成型方法如圖所(suo)示。一次(ci)硫化(hua)的目(mu)的是進(jin)(jin)行高分(fen)子鏈的交聯反應；二次(ci)硫化(hua)的目(mu)的是進(jin)(jin)行補充交聯、驅除硫化(hua)劑分(fen)解產物(wu)和其他揮發(fa)性化(hua)合物(wu)以穩定硫化(hua)膠的各項(xiang)性能。常用的設備有開放(fang)式煉(lian)膠機(ji)(ji)、捏合機(ji)(ji)及真空密(mi)煉(lian)機(ji)(ji)。

主要性能

（1）高(gao)溫(wen)(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)顯著的(de)(de)(de)(de)特征是(shi)高(gao)溫(wen)(wen)(wen)穩定(ding)性(xing)(xing)(xing)(xing)，雖然常(chang)溫(wen)(wen)(wen)下(xia)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)強(qiang)度(du)僅是(shi)天(tian)然橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)或(huo)某些合(he)成橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)一半，但在(zai)200℃以上的(de)(de)(de)(de)高(gao)溫(wen)(wen)(wen)環(huan)境下(xia)，硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)仍能(neng)(neng)(neng)保(bao)持一定(ding)的(de)(de)(de)(de)柔(rou)韌性(xing)(xing)(xing)(xing)、回彈性(xing)(xing)(xing)(xing)和(he)表(biao)面(mian)硬(ying)度(du)，且(qie)力學性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)無(wu)明顯變化(hua)。（2）低溫(wen)(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)玻(bo)璃化(hua)溫(wen)(wen)(wen)度(du)一般為-70~-50℃，特殊配方可達-100℃，表(biao)明其低溫(wen)(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)優異(yi)。這對(dui)航空、宇航工業的(de)(de)(de)(de)意義(yi)重大。（3）耐(nai)(nai)(nai)候性(xing)(xing)(xing)(xing)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)中Si-O-Si鍵對(dui)氧、臭氧及紫外線等十分穩定(ding)，在(zai)不(bu)加任何添加劑的(de)(de)(de)(de)情況下(xia)，就具有優良的(de)(de)(de)(de)耐(nai)(nai)(nai)候性(xing)(xing)(xing)(xing)。（4）電(dian)(dian)氣(qi)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)具有優異(yi)的(de)(de)(de)(de)絕(jue)緣性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)，耐(nai)(nai)(nai)電(dian)(dian)暈(yun)性(xing)(xing)(xing)(xing)和(he)耐(nai)(nai)(nai)電(dian)(dian)弧(hu)性(xing)(xing)(xing)(xing)也非常(chang)好。（5）物理(li)機械(xie)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)常(chang)溫(wen)(wen)(wen)下(xia)的(de)(de)(de)(de)物理(li)機械(xie)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)比(bi)通用橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)差，但在(zai)150℃的(de)(de)(de)(de)高(gao)溫(wen)(wen)(wen)和(he)-50℃的(de)(de)(de)(de)低溫(wen)(wen)(wen)下(xia)，其物理(li)機械(xie)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)優于通用橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)。（6）耐(nai)(nai)(nai)油(you)(you)及化(hua)學試劑性(xing)(xing)(xing)(xing)。普通硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)具有中等的(de)(de)(de)(de)耐(nai)(nai)(nai)油(you)(you)、耐(nai)(nai)(nai)溶劑性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。（7）氣(qi)體透過性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。室溫(wen)(wen)(wen)下(xia)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)對(dui)空氣(qi)、氮、氧、二(er)氧化(hua)碳等氣(qi)體的(de)(de)(de)(de)透氣(qi)性(xing)(xing)(xing)(xing)比(bi)天(tian)然橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)高(gao)出(chu)30-50倍。（8）生(sheng)理(li)惰性(xing)(xing)(xing)(xing)。硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)無(wu)毒，無(wu)味(wei)，無(wu)嗅，與人體組織不(bu)粘連(lian)，具有抗凝血作用，對(dui)肌體組織的(de)(de)(de)(de)反應(ying)性(xing)(xing)(xing)(xing)非常(chang)少(shao)。特別適(shi)合(he)作為醫用材料。

硅橡膠的用量

據中國(guo)汽(qi)車(che)(che)工(gong)(gong)業協會統計，2012年，汽(qi)車(che)(che)產銷(xiao)分別達到1927.18萬(wan)輛(liang)和1930.64萬(wan)輛(liang)，同比分別增(zeng)長4.63%和4.33%，汽(qi)車(che)(che)工(gong)(gong)業硅橡膠(jiao)的(de)用量(liang)(liang)約達2.0萬(wan)t。根據觀研天下的(de)新研究，增(zeng)加有(you)(you)機(ji)硅材料(liao)在汽(qi)車(che)(che)零部(bu)件方面的(de)用量(liang)(liang)，可以大幅度提(ti)高汽(qi)車(che)(che)的(de)安全性能(neng)，因(yin)此，汽(qi)車(che)(che)產量(liang)(liang)和單車(che)(che)用量(liang)(liang)水平的(de)提(ti)高都(dou)將(jiang)推動(dong)汽(qi)車(che)(che)工(gong)(gong)業對硅橡膠(jiao)需求的(de)增(zeng)加。國(guo)家鼓(gu)勵(li)自(zi)主品(pin)牌(pai)的(de)汽(qi)車(che)(che)發展(zhan)，關(guan)鍵汽(qi)車(che)(che)零部(bu)件實現自(zi)主化，《2012年度黨(dang)政(zheng)機(ji)關(guan)公務用車(che)(che)選用車(che)(che)型目(mu)錄(lu)（征求意見稿(gao)）》為自(zi)主品(pin)牌(pai)擴大在政(zheng)府采購(gou)的(de)市場份額，為改變目(mu)前(qian)國(guo)內(nei)政(zheng)府采購(gou)以合(he)資品(pin)牌(pai)產品(pin)為主的(de)局面提(ti)供(gong)了(le)保障(zhang)。促進自(zi)主品(pin)牌(pai)發展(zhan)，國(guo)產汽(qi)車(che)(che)業的(de)繁(fan)榮將(jiang)為汽(qi)車(che)(che)膠(jiao)的(de)應用提(ti)供(gong)有(you)(you)力保障(zhang)。預測(ce)未(wei)來3年，我(wo)國(guo)室溫硫化硅橡膠(jiao)在汽(qi)車(che)(che)行(xing)業將(jiang)以年均20%增(zeng)長。

此外，硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)是重要的(de)(de)(de)非石(shi)(shi)油(you)基(ji)合成(cheng)(cheng)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)，約占非石(shi)(shi)油(you)基(ji)合成(cheng)(cheng)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)消費量(liang)的(de)(de)(de)98%。但因為石(shi)(shi)油(you)價格的(de)(de)(de)大幅上漲，同(tong)時(shi)我(wo)國在硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)關鍵原料有(you)機硅(gui)(gui)單(dan)體的(de)(de)(de)生產(chan)技術方(fang)面取得突(tu)破(po)，有(you)機硅(gui)(gui)單(dan)體的(de)(de)(de)生產(chan)技術在2005年前被幾家跨國公司(si)壟斷，但目(mu)前我(wo)國已發展(zhan)成(cheng)(cheng)為全球有(you)機硅(gui)(gui)單(dan)體第1大國，這2個方(fang)面原因使硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)價格從2011年起開(kai)始低于石(shi)(shi)油(you)基(ji)合成(cheng)(cheng)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)，僅約為大宗石(shi)(shi)油(you)基(ji)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)80%～90%，成(cheng)(cheng)為廉價的(de)(de)(de)合成(cheng)(cheng)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)，并開(kai)始大規(gui)模替(ti)代石(shi)(shi)油(you)基(ji)合成(cheng)(cheng)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)。這將極大拓展(zhan)有(you)機硅(gui)(gui)產(chan)業的(de)(de)(de)市場空間，同(tong)時(shi)將帶動(dong)硅(gui)(gui)油(you)、硅(gui)(gui)烷偶聯劑和(he)硅(gui)(gui)樹脂等(deng)其他有(you)機硅(gui)(gui)產(chan)品(pin)的(de)(de)(de)消費。