硅橡膠是指主鏈由硅(gui)(gui)和氧原(yuan)子交替構成(cheng)(cheng)，硅(gui)(gui)原(yuan)子上通常連有兩(liang)個(ge)有機(ji)基(ji)團的(de)(de)(de)橡(xiang)(xiang)膠。普通的(de)(de)(de)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠主要(yao)由含甲基(ji)和少量乙烯基(ji)的(de)(de)(de)硅(gui)(gui)氧鏈節組成(cheng)(cheng)。苯基(ji)的(de)(de)(de)引入(ru)可提高(gao)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠的(de)(de)(de)耐(nai)高(gao)、低溫(wen)性(xing)(xing)能(neng)(neng)，三(san)氟丙基(ji)及氰基(ji)的(de)(de)(de)引入(ru)則可提高(gao)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠的(de)(de)(de)耐(nai)溫(wen)及耐(nai)油性(xing)(xing)能(neng)(neng)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠耐(nai)低溫(wen)性(xing)(xing)能(neng)(neng)良好，一般在(zai)-55℃下仍能(neng)(neng)工作(zuo)。引入(ru)苯基(ji)后(hou)，可達-73℃。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠的(de)(de)(de)耐(nai)熱性(xing)(xing)能(neng)(neng)也(ye)很突(tu)出(chu)，在(zai)180℃下可長期工作(zuo)，稍高(gao)于200℃也(ye)能(neng)(neng)承受數(shu)周或更(geng)長時(shi)間仍有彈(dan)性(xing)(xing)，瞬(shun)時(shi)可耐(nai)300℃以(yi)上的(de)(de)(de)高(gao)溫(wen)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠的(de)(de)(de)透(tou)氣性(xing)(xing)好，氧氣透(tou)過率(lv)在(zai)合成(cheng)(cheng)聚合物(wu)中是較高(gao)的(de)(de)(de)。此外，硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠還具有生理(li)惰性(xing)(xing)、不(bu)會導(dao)致(zhi)凝血的(de)(de)(de)突(tu)出(chu)特(te)性(xing)(xing)，因此在(zai)醫用(yong)(yong)領域應(ying)用(yong)(yong)廣(guang)泛。

主要品種

硅橡(xiang)(xiang)膠(jiao)分類(lei)的(de)方法很多，通常按固化(hua)前的(de)形態分為(wei)固體(ti)(ti)硅橡(xiang)(xiang)膠(jiao)和(he)液體(ti)(ti)硅橡(xiang)(xiang)膠(jiao)；按硫化(hua)溫(wen)度(du)分為(wei)室溫(wen)硫化(hua)硅橡(xiang)(xiang)膠(jiao)，高溫(wen)硫化(hua)硅橡(xiang)(xiang)膠(jiao)；按所(suo)用(yong)(yong)單體(ti)(ti)的(de)不同(tong)，可分為(wei)甲基乙烯基硅橡(xiang)(xiang)膠(jiao)，甲基苯基乙烯基硅橡(xiang)(xiang)膠(jiao)、氟硅，腈(jing)硅橡(xiang)(xiang)膠(jiao)等(deng)；按性能和(he)用(yong)(yong)途的(de)不同(tong)又(you)可分為(wei)通用(yong)(yong)型(xing)、超耐低(di)溫(wen)型(xing)、超耐高溫(wen)型(xing)、高強(qiang)力型(xing)、耐油型(xing)、醫(yi)用(yong)(yong)型(xing)等(deng)等(deng)。

發展史

硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)早期(qi)是由美國以三氯化鐵為(wei)(wei)催(cui)化劑合成(cheng)(cheng)的(de)(de)。1945年(nian)，硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)產(chan)品問世。1948年(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)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)研(yan)制(zhi)成(cheng)(cheng)功，使(shi)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)性能(neng)躍(yue)升(sheng)到實用階段，奠定了(le)現(xian)代硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)生(sheng)產(chan)技(ji)術的(de)(de)基礎。從二甲基二氯硅(gui)烷合成(cheng)(cheng)開始生(sheng)產(chan)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)國家(jia)有美國。俄羅斯、德國、日本、韓國和中(zhong)(zhong)國等。中(zhong)(zhong)國硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)工業(ye)化研(yan)究始于1957年(nian)，多家(jia)研(yan)究所和企業(ye)陸續開發(fa)出(chu)各種硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)。到2003年(nian)底，中(zhong)(zhong)國硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)生(sheng)產(chan)能(neng)力為(wei)(wei)135千噸，其(qi)中(zhong)(zhong)高溫膠(jiao)(jiao)100千噸。

高溫硫化硅橡膠

高溫硫(liu)(liu)化(hua)(hua)硅橡(xiang)膠是(shi)指聚硅氧烷變成(cheng)(cheng)彈(dan)性(xing)體的(de)(de)過(guo)程是(shi)經過(guo)高溫（110-170℃）硫(liu)(liu)化(hua)(hua)成(cheng)(cheng)型(xing)的(de)(de)。它(ta)主要以高分子量的(de)(de)聚甲(jia)基乙烯基硅氧烷為生膠，混入補(bu)強(qiang)填料、硫(liu)(liu)化(hua)(hua)劑等，在(zai)加熱加壓下硫(liu)(liu)化(hua)(hua)成(cheng)(cheng)彈(dan)性(xing)體。硅橡(xiang)膠的(de)(de)補(bu)強(qiang)主要是(shi)各(ge)種(zhong)類型(xing)的(de)(de)白炭黑，可使硫(liu)(liu)化(hua)(hua)膠的(de)(de)強(qiang)度(du)增加數十倍。有(you)時(shi)為了降低成(cheng)(cheng)本或改善(shan)膠料性(xing)能(neng)及賦予硫(liu)(liu)化(hua)(hua)膠各(ge)種(zhong)特殊的(de)(de)性(xing)能(neng)，也加入相(xiang)應的(de)(de)各(ge)種(zhong)添加劑。硫(liu)(liu)化(hua)(hua)劑是(shi)各(ge)種(zhong)有(you)機(ji)過(guo)氧化(hua)(hua)物(wu)或加成(cheng)(cheng)反應催化(hua)(hua)劑。

加工成型方法如圖所(suo)示。一次(ci)(ci)硫(liu)(liu)(liu)化(hua)的(de)目的(de)是進(jin)(jin)行高(gao)分子(zi)鏈的(de)交聯反應；二(er)次(ci)(ci)硫(liu)(liu)(liu)化(hua)的(de)目的(de)是進(jin)(jin)行補(bu)充交聯、驅(qu)除硫(liu)(liu)(liu)化(hua)劑分解產(chan)物和其(qi)他揮發性(xing)化(hua)合物以穩定硫(liu)(liu)(liu)化(hua)膠(jiao)的(de)各項性(xing)能(neng)。常用(yong)的(de)設備有開放式煉(lian)膠(jiao)機、捏合機及真(zhen)空密煉(lian)機。

主要性能

（1）高溫(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)。硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)顯著的(de)(de)特征是高溫(wen)穩定(ding)(ding)性(xing)(xing)(xing)(xing)，雖然(ran)常(chang)溫(wen)下(xia)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)強度(du)僅是天(tian)然(ran)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)或(huo)某些合成橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)一(yi)半，但(dan)在200℃以(yi)上的(de)(de)高溫(wen)環境下(xia)，硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)仍能(neng)(neng)(neng)(neng)保持一(yi)定(ding)(ding)的(de)(de)柔(rou)韌性(xing)(xing)(xing)(xing)、回彈性(xing)(xing)(xing)(xing)和(he)表(biao)面硬度(du)，且力學性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)無(wu)(wu)(wu)明顯變化。（2）低溫(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)玻璃化溫(wen)度(du)一(yi)般為-70~-50℃，特殊配方可達-100℃，表(biao)明其(qi)低溫(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)優(you)異。這對(dui)航(hang)空(kong)、宇航(hang)工業的(de)(de)意義重大。（3）耐(nai)候性(xing)(xing)(xing)(xing)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)中Si-O-Si鍵(jian)對(dui)氧、臭(chou)氧及紫(zi)外(wai)線(xian)等(deng)十分穩定(ding)(ding)，在不加(jia)(jia)任何添加(jia)(jia)劑的(de)(de)情況下(xia)，就(jiu)具(ju)(ju)有優(you)良的(de)(de)耐(nai)候性(xing)(xing)(xing)(xing)。（4）電氣性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)。硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)具(ju)(ju)有優(you)異的(de)(de)絕(jue)緣性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)，耐(nai)電暈性(xing)(xing)(xing)(xing)和(he)耐(nai)電弧性(xing)(xing)(xing)(xing)也非常(chang)好(hao)。（5）物理機械性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)。硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)常(chang)溫(wen)下(xia)的(de)(de)物理機械性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)比通(tong)用橡(xiang)膠(jiao)(jiao)差，但(dan)在150℃的(de)(de)高溫(wen)和(he)-50℃的(de)(de)低溫(wen)下(xia)，其(qi)物理機械性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)優(you)于通(tong)用橡(xiang)膠(jiao)(jiao)。（6）耐(nai)油及化學試劑性(xing)(xing)(xing)(xing)。普通(tong)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)具(ju)(ju)有中等(deng)的(de)(de)耐(nai)油、耐(nai)溶劑性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)。（7）氣體透(tou)過性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)。室溫(wen)下(xia)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)對(dui)空(kong)氣、氮、氧、二氧化碳等(deng)氣體的(de)(de)透(tou)氣性(xing)(xing)(xing)(xing)比天(tian)然(ran)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)高出30-50倍。（8）生理惰性(xing)(xing)(xing)(xing)。硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)無(wu)(wu)(wu)毒，無(wu)(wu)(wu)味，無(wu)(wu)(wu)嗅，與人體組織(zhi)不粘連，具(ju)(ju)有抗凝血作用，對(dui)肌(ji)體組織(zhi)的(de)(de)反應性(xing)(xing)(xing)(xing)非常(chang)少。特別適(shi)合作為醫用材料(liao)。

硅橡膠的用量

據中國(guo)(guo)汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)工(gong)業(ye)協會統計，2012年(nian)，汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)產(chan)(chan)銷分(fen)別達到1927.18萬(wan)(wan)輛和(he)1930.64萬(wan)(wan)輛，同比分(fen)別增(zeng)(zeng)長4.63%和(he)4.33%，汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)工(gong)業(ye)硅橡膠的(de)(de)用(yong)量(liang)(liang)約達2.0萬(wan)(wan)t。根據觀(guan)研天下的(de)(de)新研究，增(zeng)(zeng)加有機硅材料在汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)零部(bu)(bu)件(jian)方面(mian)的(de)(de)用(yong)量(liang)(liang)，可以(yi)大(da)幅度提高汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)的(de)(de)安全性(xing)能，因(yin)此(ci)，汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)產(chan)(chan)量(liang)(liang)和(he)單車(che)(che)(che)用(yong)量(liang)(liang)水平的(de)(de)提高都將推(tui)動(dong)汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)工(gong)業(ye)對硅橡膠需求(qiu)的(de)(de)增(zeng)(zeng)加。國(guo)(guo)家(jia)鼓勵自(zi)主(zhu)品(pin)(pin)牌(pai)(pai)的(de)(de)汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)發展(zhan)，關(guan)(guan)鍵(jian)汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)零部(bu)(bu)件(jian)實現自(zi)主(zhu)化(hua)，《2012年(nian)度黨政機關(guan)(guan)公務用(yong)車(che)(che)(che)選用(yong)車(che)(che)(che)型目錄（征求(qiu)意見稿）》為(wei)自(zi)主(zhu)品(pin)(pin)牌(pai)(pai)擴大(da)在政府(fu)(fu)采(cai)購(gou)(gou)的(de)(de)市場(chang)份額(e)，為(wei)改變目前國(guo)(guo)內政府(fu)(fu)采(cai)購(gou)(gou)以(yi)合資品(pin)(pin)牌(pai)(pai)產(chan)(chan)品(pin)(pin)為(wei)主(zhu)的(de)(de)局(ju)面(mian)提供了保障。促(cu)進自(zi)主(zhu)品(pin)(pin)牌(pai)(pai)發展(zhan)，國(guo)(guo)產(chan)(chan)汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)業(ye)的(de)(de)繁榮將為(wei)汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)膠的(de)(de)應用(yong)提供有力保障。預(yu)測未來3年(nian)，我(wo)國(guo)(guo)室溫硫化(hua)硅橡膠在汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)行業(ye)將以(yi)年(nian)均20%增(zeng)(zeng)長。

此外，硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)是重要的非(fei)石(shi)油基合成(cheng)(cheng)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)，約占非(fei)石(shi)油基合成(cheng)(cheng)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)消費量的98%。但因(yin)(yin)為石(shi)油價格(ge)(ge)的大(da)幅上漲，同時我國(guo)(guo)在硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的關鍵原料有機硅(gui)(gui)(gui)(gui)單(dan)體(ti)的生(sheng)產(chan)技術方(fang)面取得突(tu)破(po)，有機硅(gui)(gui)(gui)(gui)單(dan)體(ti)的生(sheng)產(chan)技術在2005年(nian)前(qian)被(bei)幾家(jia)跨國(guo)(guo)公司壟斷，但目前(qian)我國(guo)(guo)已發展(zhan)成(cheng)(cheng)為全球有機硅(gui)(gui)(gui)(gui)單(dan)體(ti)第1大(da)國(guo)(guo)，這(zhe)2個方(fang)面原因(yin)(yin)使硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的價格(ge)(ge)從(cong)2011年(nian)起(qi)開(kai)始(shi)低(di)于石(shi)油基合成(cheng)(cheng)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)，僅約為大(da)宗(zong)石(shi)油基橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的80%～90%，成(cheng)(cheng)為廉價的合成(cheng)(cheng)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)，并開(kai)始(shi)大(da)規模(mo)替(ti)代(dai)石(shi)油基合成(cheng)(cheng)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)。這(zhe)將極(ji)大(da)拓展(zhan)有機硅(gui)(gui)(gui)(gui)產(chan)業的市場(chang)空間，同時將帶動硅(gui)(gui)(gui)(gui)油、硅(gui)(gui)(gui)(gui)烷(wan)偶聯(lian)劑和(he)硅(gui)(gui)(gui)(gui)樹脂(zhi)等其他有機硅(gui)(gui)(gui)(gui)產(chan)品的消費。