硅橡膠是(shi)指主(zhu)(zhu)鏈由硅(gui)和氧(yang)(yang)原子(zi)交(jiao)替構成(cheng)，硅(gui)原子(zi)上通(tong)常連(lian)有(you)兩個有(you)機(ji)基(ji)(ji)(ji)團(tuan)的(de)(de)(de)(de)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)。普通(tong)的(de)(de)(de)(de)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)主(zhu)(zhu)要(yao)由含(han)甲基(ji)(ji)(ji)和少量乙(yi)烯基(ji)(ji)(ji)的(de)(de)(de)(de)硅(gui)氧(yang)(yang)鏈節組成(cheng)。苯基(ji)(ji)(ji)的(de)(de)(de)(de)引入可(ke)(ke)提(ti)高(gao)(gao)(gao)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)耐(nai)高(gao)(gao)(gao)、低(di)溫(wen)性(xing)能(neng)(neng)，三氟丙(bing)基(ji)(ji)(ji)及氰基(ji)(ji)(ji)的(de)(de)(de)(de)引入則可(ke)(ke)提(ti)高(gao)(gao)(gao)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)耐(nai)溫(wen)及耐(nai)油(you)性(xing)能(neng)(neng)。硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)耐(nai)低(di)溫(wen)性(xing)能(neng)(neng)良(liang)好，一般在-55℃下(xia)仍能(neng)(neng)工(gong)作。引入苯基(ji)(ji)(ji)后(hou)，可(ke)(ke)達-73℃。硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)耐(nai)熱(re)性(xing)能(neng)(neng)也很突出(chu)，在180℃下(xia)可(ke)(ke)長期工(gong)作，稍高(gao)(gao)(gao)于(yu)200℃也能(neng)(neng)承受數周或更長時間仍有(you)彈性(xing)，瞬時可(ke)(ke)耐(nai)300℃以上的(de)(de)(de)(de)高(gao)(gao)(gao)溫(wen)。硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)透氣(qi)性(xing)好，氧(yang)(yang)氣(qi)透過(guo)率在合成(cheng)聚合物中(zhong)是(shi)較高(gao)(gao)(gao)的(de)(de)(de)(de)。此外，硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)還具有(you)生理惰性(xing)、不會導致凝血的(de)(de)(de)(de)突出(chu)特性(xing)，因此在醫用(yong)領域應用(yong)廣(guang)泛。

主要品種

硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)分類的(de)(de)方法很多，通(tong)常按(an)固(gu)化前的(de)(de)形態分為(wei)固(gu)體(ti)硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)和(he)液體(ti)硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)；按(an)硫(liu)(liu)化溫(wen)度分為(wei)室(shi)溫(wen)硫(liu)(liu)化硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)，高(gao)溫(wen)硫(liu)(liu)化硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)；按(an)所用(yong)單體(ti)的(de)(de)不(bu)(bu)同，可(ke)(ke)分為(wei)甲基(ji)(ji)乙烯基(ji)(ji)硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)，甲基(ji)(ji)苯基(ji)(ji)乙烯基(ji)(ji)硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)、氟硅(gui)，腈硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)等(deng)；按(an)性(xing)能和(he)用(yong)途的(de)(de)不(bu)(bu)同又可(ke)(ke)分為(wei)通(tong)用(yong)型、超耐低溫(wen)型、超耐高(gao)溫(wen)型、高(gao)強力型、耐油(you)型、醫用(yong)型等(deng)等(deng)。

發展史

硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠早期是由美(mei)國(guo)(guo)(guo)以(yi)三(san)氯化鐵為(wei)催化劑合(he)成的。1945年，硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠產(chan)品問世。1948年，采用高比表面積的氣相法白炭黑補(bu)強的硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠研制成功，使硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠的性能躍升(sheng)到實用階段(duan)，奠定了現(xian)代硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠生產(chan)技術(shu)的基礎。從(cong)二甲基二氯硅(gui)烷合(he)成開始生產(chan)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠的國(guo)(guo)(guo)家(jia)有美(mei)國(guo)(guo)(guo)。俄羅斯(si)、德國(guo)(guo)(guo)、日(ri)本、韓國(guo)(guo)(guo)和中(zhong)(zhong)國(guo)(guo)(guo)等。中(zhong)(zhong)國(guo)(guo)(guo)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠的工業化研究(jiu)始于1957年，多(duo)家(jia)研究(jiu)所和企業陸續開發出各(ge)種硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠。到2003年底，中(zhong)(zhong)國(guo)(guo)(guo)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠生產(chan)能力為(wei)135千噸(dun)，其中(zhong)(zhong)高溫膠100千噸(dun)。

高溫硫化硅橡膠

高溫(wen)(wen)硫(liu)化(hua)(hua)硅(gui)橡膠是(shi)(shi)指聚硅(gui)氧(yang)烷變成(cheng)(cheng)彈性(xing)體的(de)(de)(de)(de)(de)(de)過程是(shi)(shi)經過高溫(wen)(wen)（110-170℃）硫(liu)化(hua)(hua)成(cheng)(cheng)型的(de)(de)(de)(de)(de)(de)。它(ta)主要以高分子量(liang)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)聚甲基乙烯(xi)基硅(gui)氧(yang)烷為(wei)生膠，混入補強填料、硫(liu)化(hua)(hua)劑(ji)等(deng)，在加熱加壓下硫(liu)化(hua)(hua)成(cheng)(cheng)彈性(xing)體。硅(gui)橡膠的(de)(de)(de)(de)(de)(de)補強主要是(shi)(shi)各(ge)種(zhong)類型的(de)(de)(de)(de)(de)(de)白炭黑(hei)，可(ke)使硫(liu)化(hua)(hua)膠的(de)(de)(de)(de)(de)(de)強度增加數十倍(bei)。有時為(wei)了降低成(cheng)(cheng)本或改(gai)善膠料性(xing)能(neng)及賦予硫(liu)化(hua)(hua)膠各(ge)種(zhong)特殊的(de)(de)(de)(de)(de)(de)性(xing)能(neng)，也加入相應的(de)(de)(de)(de)(de)(de)各(ge)種(zhong)添加劑(ji)。硫(liu)化(hua)(hua)劑(ji)是(shi)(shi)各(ge)種(zhong)有機過氧(yang)化(hua)(hua)物(wu)或加成(cheng)(cheng)反應催化(hua)(hua)劑(ji)。

加工成型方法如圖所示。一(yi)次硫化的目的是進行高(gao)分子鏈的交聯反(fan)應；二次硫化的目的是進行補充(chong)交聯、驅除硫化劑分解產物和(he)其他揮發(fa)性(xing)化合(he)物以穩(wen)定硫化膠的各項性(xing)能。常用的設備有開放(fang)式煉膠機、捏合(he)機及(ji)真空密煉機。

主要性能

（1）高(gao)(gao)溫(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)能(neng)。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)顯著的(de)(de)特(te)征(zheng)是(shi)高(gao)(gao)溫(wen)(wen)穩定性(xing)(xing)(xing)，雖然(ran)常(chang)(chang)溫(wen)(wen)下硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)強度僅(jin)是(shi)天(tian)(tian)然(ran)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)或某些合成橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)一半，但(dan)在(zai)200℃以上的(de)(de)高(gao)(gao)溫(wen)(wen)環境下，硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)仍能(neng)保(bao)持一定的(de)(de)柔韌性(xing)(xing)(xing)、回彈(dan)性(xing)(xing)(xing)和表面硬度，且力學(xue)性(xing)(xing)(xing)能(neng)無明顯變化(hua)。（2）低(di)溫(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)能(neng)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)玻璃化(hua)溫(wen)(wen)度一般為-70~-50℃，特(te)殊配方(fang)可達-100℃，表明其(qi)低(di)溫(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)能(neng)優(you)(you)異。這(zhe)對(dui)航(hang)空、宇航(hang)工業的(de)(de)意義重(zhong)大。（3）耐候(hou)性(xing)(xing)(xing)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)中Si-O-Si鍵對(dui)氧、臭氧及紫外(wai)線(xian)等十分穩定，在(zai)不加(jia)任何(he)添加(jia)劑(ji)的(de)(de)情(qing)況下，就具(ju)(ju)有優(you)(you)良(liang)的(de)(de)耐候(hou)性(xing)(xing)(xing)。（4）電(dian)氣(qi)(qi)性(xing)(xing)(xing)能(neng)。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)具(ju)(ju)有優(you)(you)異的(de)(de)絕緣性(xing)(xing)(xing)能(neng)，耐電(dian)暈(yun)性(xing)(xing)(xing)和耐電(dian)弧性(xing)(xing)(xing)也非常(chang)(chang)好。（5）物理機(ji)(ji)械性(xing)(xing)(xing)能(neng)。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)常(chang)(chang)溫(wen)(wen)下的(de)(de)物理機(ji)(ji)械性(xing)(xing)(xing)能(neng)比通(tong)用(yong)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)差，但(dan)在(zai)150℃的(de)(de)高(gao)(gao)溫(wen)(wen)和-50℃的(de)(de)低(di)溫(wen)(wen)下，其(qi)物理機(ji)(ji)械性(xing)(xing)(xing)能(neng)優(you)(you)于通(tong)用(yong)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)。（6）耐油及化(hua)學(xue)試劑(ji)性(xing)(xing)(xing)。普通(tong)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)具(ju)(ju)有中等的(de)(de)耐油、耐溶劑(ji)性(xing)(xing)(xing)能(neng)。（7）氣(qi)(qi)體(ti)透過(guo)性(xing)(xing)(xing)能(neng)。室溫(wen)(wen)下硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)對(dui)空氣(qi)(qi)、氮、氧、二氧化(hua)碳等氣(qi)(qi)體(ti)的(de)(de)透氣(qi)(qi)性(xing)(xing)(xing)比天(tian)(tian)然(ran)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)高(gao)(gao)出30-50倍。（8）生理惰性(xing)(xing)(xing)。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)無毒，無味，無嗅，與人體(ti)組織不粘連，具(ju)(ju)有抗凝血作用(yong)，對(dui)肌體(ti)組織的(de)(de)反應(ying)性(xing)(xing)(xing)非常(chang)(chang)少。特(te)別適合作為醫用(yong)材料。

硅橡膠的用量

據中國(guo)汽車(che)(che)(che)(che)工業(ye)協會(hui)統(tong)計，2012年(nian)，汽車(che)(che)(che)(che)產(chan)銷分(fen)別達到1927.18萬輛和(he)1930.64萬輛，同(tong)比分(fen)別增長4.63%和(he)4.33%，汽車(che)(che)(che)(che)工業(ye)硅(gui)橡膠的(de)(de)用(yong)(yong)(yong)量約達2.0萬t。根據觀(guan)研天(tian)下(xia)的(de)(de)新(xin)研究，增加有(you)(you)機硅(gui)材料在(zai)汽車(che)(che)(che)(che)零(ling)(ling)部件方面的(de)(de)用(yong)(yong)(yong)量，可以大幅度(du)提高(gao)汽車(che)(che)(che)(che)的(de)(de)安全(quan)性(xing)能，因此，汽車(che)(che)(che)(che)產(chan)量和(he)單(dan)車(che)(che)(che)(che)用(yong)(yong)(yong)量水平的(de)(de)提高(gao)都將推動汽車(che)(che)(che)(che)工業(ye)對(dui)硅(gui)橡膠需求(qiu)的(de)(de)增加。國(guo)家鼓勵自(zi)主(zhu)(zhu)品(pin)(pin)牌(pai)的(de)(de)汽車(che)(che)(che)(che)發(fa)展(zhan)，關鍵汽車(che)(che)(che)(che)零(ling)(ling)部件實現自(zi)主(zhu)(zhu)化，《2012年(nian)度(du)黨政(zheng)機關公務用(yong)(yong)(yong)車(che)(che)(che)(che)選用(yong)(yong)(yong)車(che)(che)(che)(che)型目(mu)錄（征求(qiu)意見稿）》為(wei)自(zi)主(zhu)(zhu)品(pin)(pin)牌(pai)擴大在(zai)政(zheng)府采購(gou)的(de)(de)市場份額，為(wei)改變目(mu)前國(guo)內政(zheng)府采購(gou)以合資(zi)品(pin)(pin)牌(pai)產(chan)品(pin)(pin)為(wei)主(zhu)(zhu)的(de)(de)局面提供了保障。促(cu)進(jin)自(zi)主(zhu)(zhu)品(pin)(pin)牌(pai)發(fa)展(zhan)，國(guo)產(chan)汽車(che)(che)(che)(che)業(ye)的(de)(de)繁榮將為(wei)汽車(che)(che)(che)(che)膠的(de)(de)應用(yong)(yong)(yong)提供有(you)(you)力(li)保障。預測未(wei)來3年(nian)，我國(guo)室溫硫化硅(gui)橡膠在(zai)汽車(che)(che)(che)(che)行業(ye)將以年(nian)均20%增長。

此外(wai)，硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠是(shi)重要(yao)的(de)(de)(de)(de)非石(shi)油(you)基(ji)合成(cheng)(cheng)橡(xiang)(xiang)膠，約占(zhan)非石(shi)油(you)基(ji)合成(cheng)(cheng)橡(xiang)(xiang)膠消(xiao)費(fei)量(liang)的(de)(de)(de)(de)98%。但(dan)因(yin)為石(shi)油(you)價(jia)(jia)格的(de)(de)(de)(de)大幅上漲，同(tong)時(shi)我(wo)國在硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠的(de)(de)(de)(de)關(guan)鍵原料有機硅(gui)單(dan)體(ti)的(de)(de)(de)(de)生產(chan)(chan)技(ji)術方面取(qu)得突破(po)，有機硅(gui)單(dan)體(ti)的(de)(de)(de)(de)生產(chan)(chan)技(ji)術在2005年(nian)前被幾家(jia)跨國公司壟斷，但(dan)目前我(wo)國已發展成(cheng)(cheng)為全球有機硅(gui)單(dan)體(ti)第1大國，這2個方面原因(yin)使硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠的(de)(de)(de)(de)價(jia)(jia)格從2011年(nian)起開始低于(yu)石(shi)油(you)基(ji)合成(cheng)(cheng)橡(xiang)(xiang)膠，僅約為大宗石(shi)油(you)基(ji)橡(xiang)(xiang)膠的(de)(de)(de)(de)80%～90%，成(cheng)(cheng)為廉(lian)價(jia)(jia)的(de)(de)(de)(de)合成(cheng)(cheng)橡(xiang)(xiang)膠，并開始大規模替代(dai)石(shi)油(you)基(ji)合成(cheng)(cheng)橡(xiang)(xiang)膠。這將極大拓展有機硅(gui)產(chan)(chan)業的(de)(de)(de)(de)市場空間，同(tong)時(shi)將帶(dai)動硅(gui)油(you)、硅(gui)烷偶聯劑和硅(gui)樹脂等其他有機硅(gui)產(chan)(chan)品的(de)(de)(de)(de)消(xiao)費(fei)。