硅橡膠是指(zhi)主(zhu)鏈由硅(gui)和氧原子交(jiao)替構成，硅(gui)原子上通常連有(you)(you)兩(liang)個有(you)(you)機基(ji)(ji)團(tuan)的(de)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)。普通的(de)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)主(zhu)要由含甲基(ji)(ji)和少量乙烯基(ji)(ji)的(de)硅(gui)氧鏈節組成。苯基(ji)(ji)的(de)引(yin)(yin)入可(ke)提高(gao)(gao)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)耐(nai)高(gao)(gao)、低溫性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)，三(san)氟丙基(ji)(ji)及氰基(ji)(ji)的(de)引(yin)(yin)入則可(ke)提高(gao)(gao)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)耐(nai)溫及耐(nai)油(you)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)耐(nai)低溫性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)良好(hao)，一般在-55℃下仍能(neng)(neng)工(gong)作(zuo)。引(yin)(yin)入苯基(ji)(ji)后，可(ke)達-73℃。硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)耐(nai)熱(re)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)也很突(tu)出，在180℃下可(ke)長期(qi)工(gong)作(zuo)，稍高(gao)(gao)于(yu)200℃也能(neng)(neng)承受(shou)數周或更長時(shi)(shi)間仍有(you)(you)彈性(xing)(xing)(xing)，瞬時(shi)(shi)可(ke)耐(nai)300℃以上的(de)高(gao)(gao)溫。硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)透氣性(xing)(xing)(xing)好(hao)，氧氣透過率在合成聚(ju)合物中是較高(gao)(gao)的(de)。此外，硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)還具有(you)(you)生理惰性(xing)(xing)(xing)、不會導致凝(ning)血(xue)的(de)突(tu)出特性(xing)(xing)(xing)，因此在醫用領域應用廣泛。

主要品種

硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)分(fen)類的方法很多，通常按(an)固化(hua)前的形態分(fen)為(wei)固體硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)和液體硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)；按(an)硫化(hua)溫度分(fen)為(wei)室溫硫化(hua)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)，高溫硫化(hua)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)；按(an)所(suo)用(yong)(yong)單(dan)體的不同，可分(fen)為(wei)甲(jia)基(ji)(ji)乙(yi)(yi)烯基(ji)(ji)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)，甲(jia)基(ji)(ji)苯基(ji)(ji)乙(yi)(yi)烯基(ji)(ji)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)、氟硅(gui)，腈硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)等；按(an)性能和用(yong)(yong)途的不同又可分(fen)為(wei)通用(yong)(yong)型(xing)、超(chao)耐(nai)低溫型(xing)、超(chao)耐(nai)高溫型(xing)、高強力型(xing)、耐(nai)油型(xing)、醫用(yong)(yong)型(xing)等等。

發展史

硅橡(xiang)膠(jiao)早期是(shi)由(you)美國(guo)(guo)(guo)以三氯化鐵為催化劑合(he)成的(de)(de)。1945年，硅橡(xiang)膠(jiao)產(chan)(chan)品問世(shi)。1948年，采用(yong)高(gao)比表面積的(de)(de)氣相法白炭黑補(bu)強的(de)(de)硅橡(xiang)膠(jiao)研(yan)(yan)制(zhi)成功，使硅橡(xiang)膠(jiao)的(de)(de)性能躍升到(dao)實(shi)用(yong)階段，奠(dian)定了現代硅橡(xiang)膠(jiao)生產(chan)(chan)技術的(de)(de)基礎。從二(er)甲基二(er)氯硅烷(wan)合(he)成開始生產(chan)(chan)硅橡(xiang)膠(jiao)的(de)(de)國(guo)(guo)(guo)家(jia)有美國(guo)(guo)(guo)。俄羅斯、德(de)國(guo)(guo)(guo)、日本、韓國(guo)(guo)(guo)和中國(guo)(guo)(guo)等。中國(guo)(guo)(guo)硅橡(xiang)膠(jiao)的(de)(de)工(gong)業化研(yan)(yan)究(jiu)始于1957年，多家(jia)研(yan)(yan)究(jiu)所(suo)和企業陸(lu)續開發出(chu)各種硅橡(xiang)膠(jiao)。到(dao)2003年底，中國(guo)(guo)(guo)硅橡(xiang)膠(jiao)生產(chan)(chan)能力為135千(qian)噸(dun)，其中高(gao)溫膠(jiao)100千(qian)噸(dun)。

高溫硫化硅橡膠

高(gao)溫硫(liu)(liu)化硅(gui)(gui)橡膠(jiao)是(shi)(shi)(shi)(shi)指聚硅(gui)(gui)氧烷變成彈(dan)性(xing)體(ti)的(de)(de)(de)過(guo)程是(shi)(shi)(shi)(shi)經(jing)過(guo)高(gao)溫（110-170℃）硫(liu)(liu)化成型的(de)(de)(de)。它主要(yao)以高(gao)分子量的(de)(de)(de)聚甲(jia)基(ji)乙烯基(ji)硅(gui)(gui)氧烷為生膠(jiao)，混(hun)入補(bu)強填料、硫(liu)(liu)化劑等(deng)，在加(jia)熱加(jia)壓(ya)下硫(liu)(liu)化成彈(dan)性(xing)體(ti)。硅(gui)(gui)橡膠(jiao)的(de)(de)(de)補(bu)強主要(yao)是(shi)(shi)(shi)(shi)各種類型的(de)(de)(de)白(bai)炭(tan)黑(hei)，可使硫(liu)(liu)化膠(jiao)的(de)(de)(de)強度增加(jia)數十倍。有(you)時為了降低成本(ben)或改善膠(jiao)料性(xing)能及賦予硫(liu)(liu)化膠(jiao)各種特殊(shu)的(de)(de)(de)性(xing)能，也(ye)加(jia)入相(xiang)應(ying)的(de)(de)(de)各種添加(jia)劑。硫(liu)(liu)化劑是(shi)(shi)(shi)(shi)各種有(you)機過(guo)氧化物或加(jia)成反應(ying)催(cui)化劑。

加(jia)工成型方法(fa)如圖所示。一次(ci)硫化(hua)(hua)的(de)(de)(de)目的(de)(de)(de)是進(jin)行(xing)高(gao)分子鏈的(de)(de)(de)交(jiao)聯(lian)反應；二次(ci)硫化(hua)(hua)的(de)(de)(de)目的(de)(de)(de)是進(jin)行(xing)補充交(jiao)聯(lian)、驅除(chu)硫化(hua)(hua)劑分解產物和(he)其他揮(hui)發性化(hua)(hua)合(he)物以(yi)穩定硫化(hua)(hua)膠的(de)(de)(de)各(ge)項性能。常用的(de)(de)(de)設備有開(kai)放(fang)式(shi)煉(lian)膠機(ji)、捏合(he)機(ji)及真空密煉(lian)機(ji)。

主要性能

（1）高(gao)(gao)溫(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠顯著的(de)(de)(de)(de)(de)特征是高(gao)(gao)溫(wen)(wen)穩(wen)定性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)，雖(sui)然常溫(wen)(wen)下(xia)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠的(de)(de)(de)(de)(de)強(qiang)度(du)僅是天然橡(xiang)(xiang)(xiang)膠或某些合(he)成(cheng)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠的(de)(de)(de)(de)(de)一半，但(dan)在200℃以上的(de)(de)(de)(de)(de)高(gao)(gao)溫(wen)(wen)環境下(xia)，硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠仍能(neng)保持一定的(de)(de)(de)(de)(de)柔韌性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)、回(hui)彈性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)和(he)(he)表(biao)面硬度(du)，且力學(xue)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)無明顯變化。（2）低(di)(di)溫(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠的(de)(de)(de)(de)(de)玻(bo)璃化溫(wen)(wen)度(du)一般為-70~-50℃，特殊配方可達-100℃，表(biao)明其低(di)(di)溫(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)優(you)異(yi)。這對(dui)航空(kong)、宇航工業的(de)(de)(de)(de)(de)意義(yi)重大。（3）耐(nai)(nai)候(hou)(hou)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠中Si-O-Si鍵(jian)對(dui)氧、臭氧及紫外線等(deng)十(shi)分穩(wen)定，在不加(jia)任何(he)添加(jia)劑(ji)的(de)(de)(de)(de)(de)情況下(xia)，就具有優(you)良的(de)(de)(de)(de)(de)耐(nai)(nai)候(hou)(hou)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)。（4）電氣(qi)(qi)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠具有優(you)異(yi)的(de)(de)(de)(de)(de)絕緣性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)，耐(nai)(nai)電暈性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)和(he)(he)耐(nai)(nai)電弧性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)也非(fei)常好。（5）物(wu)理(li)(li)機械性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠常溫(wen)(wen)下(xia)的(de)(de)(de)(de)(de)物(wu)理(li)(li)機械性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)比(bi)通用(yong)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠差，但(dan)在150℃的(de)(de)(de)(de)(de)高(gao)(gao)溫(wen)(wen)和(he)(he)-50℃的(de)(de)(de)(de)(de)低(di)(di)溫(wen)(wen)下(xia)，其物(wu)理(li)(li)機械性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)優(you)于通用(yong)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠。（6）耐(nai)(nai)油及化學(xue)試劑(ji)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)。普通硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠具有中等(deng)的(de)(de)(de)(de)(de)耐(nai)(nai)油、耐(nai)(nai)溶劑(ji)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)。（7）氣(qi)(qi)體透(tou)過性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)。室溫(wen)(wen)下(xia)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠對(dui)空(kong)氣(qi)(qi)、氮、氧、二氧化碳等(deng)氣(qi)(qi)體的(de)(de)(de)(de)(de)透(tou)氣(qi)(qi)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)比(bi)天然橡(xiang)(xiang)(xiang)膠高(gao)(gao)出30-50倍(bei)。（8）生理(li)(li)惰性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠無毒，無味，無嗅，與人(ren)體組織不粘連，具有抗(kang)凝血作(zuo)(zuo)用(yong)，對(dui)肌體組織的(de)(de)(de)(de)(de)反應性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)非(fei)常少。特別適合(he)作(zuo)(zuo)為醫用(yong)材料。

硅橡膠的用量

據中國汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)(che)工業(ye)(ye)(ye)協會統(tong)計，2012年，汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)(che)產銷分別達到(dao)1927.18萬輛和(he)1930.64萬輛，同比分別增長(chang)4.63%和(he)4.33%，汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)(che)工業(ye)(ye)(ye)硅橡膠(jiao)的(de)(de)用(yong)量約達2.0萬t。根(gen)據觀研天下的(de)(de)新(xin)研究，增加(jia)有機硅材料(liao)在汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)(che)零(ling)部件方面的(de)(de)用(yong)量，可以(yi)大幅度提高(gao)汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)(che)的(de)(de)安全性(xing)能，因此，汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)(che)產量和(he)單車(che)(che)(che)(che)(che)用(yong)量水平的(de)(de)提高(gao)都將(jiang)推動汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)(che)工業(ye)(ye)(ye)對(dui)硅橡膠(jiao)需求的(de)(de)增加(jia)。國家鼓勵自主(zhu)品(pin)牌(pai)(pai)(pai)的(de)(de)汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)(che)發展(zhan)，關(guan)鍵汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)(che)零(ling)部件實現自主(zhu)化，《2012年度黨政(zheng)機關(guan)公(gong)務用(yong)車(che)(che)(che)(che)(che)選用(yong)車(che)(che)(che)(che)(che)型目錄（征求意見(jian)稿(gao)）》為(wei)自主(zhu)品(pin)牌(pai)(pai)(pai)擴大在政(zheng)府(fu)采(cai)購的(de)(de)市場份額，為(wei)改變目前國內政(zheng)府(fu)采(cai)購以(yi)合資品(pin)牌(pai)(pai)(pai)產品(pin)為(wei)主(zhu)的(de)(de)局(ju)面提供了(le)保障。促進(jin)自主(zhu)品(pin)牌(pai)(pai)(pai)發展(zhan)，國產汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)(che)業(ye)(ye)(ye)的(de)(de)繁榮將(jiang)為(wei)汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)(che)膠(jiao)的(de)(de)應用(yong)提供有力保障。預測(ce)未來(lai)3年，我國室(shi)溫硫化硅橡膠(jiao)在汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)(che)行(xing)業(ye)(ye)(ye)將(jiang)以(yi)年均20%增長(chang)。

此外，硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)是重要的(de)(de)非石(shi)油(you)(you)基合成(cheng)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)，約占非石(shi)油(you)(you)基合成(cheng)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)消(xiao)費(fei)量的(de)(de)98%。但(dan)因為石(shi)油(you)(you)價(jia)格(ge)的(de)(de)大幅上(shang)漲，同時(shi)我國在硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)關鍵原料有機硅(gui)(gui)(gui)單(dan)體的(de)(de)生(sheng)產技術(shu)(shu)方面(mian)取得突破，有機硅(gui)(gui)(gui)單(dan)體的(de)(de)生(sheng)產技術(shu)(shu)在2005年前被(bei)幾家跨國公(gong)司壟斷，但(dan)目前我國已發展成(cheng)為全球有機硅(gui)(gui)(gui)單(dan)體第1大國，這(zhe)2個方面(mian)原因使硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)價(jia)格(ge)從2011年起開(kai)始低于石(shi)油(you)(you)基合成(cheng)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)，僅(jin)約為大宗石(shi)油(you)(you)基橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)80%～90%，成(cheng)為廉價(jia)的(de)(de)合成(cheng)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)，并開(kai)始大規模替(ti)代石(shi)油(you)(you)基合成(cheng)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)。這(zhe)將極大拓展有機硅(gui)(gui)(gui)產業的(de)(de)市場(chang)空(kong)間，同時(shi)將帶動硅(gui)(gui)(gui)油(you)(you)、硅(gui)(gui)(gui)烷(wan)偶(ou)聯(lian)劑(ji)和硅(gui)(gui)(gui)樹脂(zhi)等其他有機硅(gui)(gui)(gui)產品的(de)(de)消(xiao)費(fei)。