硅橡膠是指主鏈由硅(gui)和氧原(yuan)(yuan)子(zi)交替構成(cheng)，硅(gui)原(yuan)(yuan)子(zi)上(shang)通常連有(you)(you)兩個有(you)(you)機基(ji)團的(de)(de)(de)(de)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)。普通的(de)(de)(de)(de)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)主要由含(han)甲基(ji)和少量乙烯基(ji)的(de)(de)(de)(de)硅(gui)氧鏈節組(zu)成(cheng)。苯基(ji)的(de)(de)(de)(de)引(yin)入(ru)可(ke)提高(gao)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)耐(nai)高(gao)、低(di)溫(wen)性(xing)能(neng)(neng)，三氟丙(bing)基(ji)及(ji)氰基(ji)的(de)(de)(de)(de)引(yin)入(ru)則可(ke)提高(gao)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)耐(nai)溫(wen)及(ji)耐(nai)油(you)性(xing)能(neng)(neng)。硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)耐(nai)低(di)溫(wen)性(xing)能(neng)(neng)良(liang)好，一(yi)般在-55℃下(xia)仍能(neng)(neng)工(gong)作。引(yin)入(ru)苯基(ji)后，可(ke)達-73℃。硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)耐(nai)熱性(xing)能(neng)(neng)也(ye)很(hen)突出，在180℃下(xia)可(ke)長期工(gong)作，稍高(gao)于200℃也(ye)能(neng)(neng)承(cheng)受數周或更長時間(jian)仍有(you)(you)彈性(xing)，瞬時可(ke)耐(nai)300℃以(yi)上(shang)的(de)(de)(de)(de)高(gao)溫(wen)。硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)透氣性(xing)好，氧氣透過率在合成(cheng)聚合物中是較高(gao)的(de)(de)(de)(de)。此外，硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)還具有(you)(you)生(sheng)理惰性(xing)、不會導致凝血的(de)(de)(de)(de)突出特性(xing)，因此在醫用領(ling)域(yu)應用廣(guang)泛。

主要品種

硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)分(fen)類的(de)方法很多，通(tong)常按固(gu)化(hua)前的(de)形(xing)態分(fen)為(wei)固(gu)體(ti)(ti)(ti)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)和(he)液體(ti)(ti)(ti)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)；按硫(liu)化(hua)溫(wen)度分(fen)為(wei)室溫(wen)硫(liu)化(hua)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)，高(gao)溫(wen)硫(liu)化(hua)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)；按所用單體(ti)(ti)(ti)的(de)不(bu)同，可分(fen)為(wei)甲基(ji)乙烯基(ji)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)，甲基(ji)苯基(ji)乙烯基(ji)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)、氟硅(gui)，腈硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)等；按性能和(he)用途的(de)不(bu)同又可分(fen)為(wei)通(tong)用型(xing)(xing)、超耐(nai)(nai)低溫(wen)型(xing)(xing)、超耐(nai)(nai)高(gao)溫(wen)型(xing)(xing)、高(gao)強力型(xing)(xing)、耐(nai)(nai)油型(xing)(xing)、醫(yi)用型(xing)(xing)等等。

發展史

硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)早期是(shi)由美國(guo)以三氯(lv)化(hua)鐵為催化(hua)劑(ji)合成的(de)。1945年(nian)，硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)產(chan)品問世。1948年(nian)，采用(yong)高比表面積的(de)氣相法(fa)白炭(tan)黑補強的(de)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)研(yan)制成功，使硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)性(xing)能躍升到實用(yong)階(jie)段，奠定了現代硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)生(sheng)產(chan)技術的(de)基(ji)礎。從二甲基(ji)二氯(lv)硅(gui)(gui)烷合成開始生(sheng)產(chan)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)國(guo)家有美國(guo)。俄羅斯、德(de)國(guo)、日本、韓國(guo)和(he)中(zhong)國(guo)等。中(zhong)國(guo)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)工業化(hua)研(yan)究(jiu)始于1957年(nian)，多家研(yan)究(jiu)所(suo)和(he)企業陸續開發出(chu)各(ge)種硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)。到2003年(nian)底，中(zhong)國(guo)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)生(sheng)產(chan)能力為135千(qian)噸(dun)，其中(zhong)高溫膠(jiao)(jiao)100千(qian)噸(dun)。

高溫硫化硅橡膠

高溫硫(liu)化(hua)(hua)硅(gui)(gui)橡膠是指聚硅(gui)(gui)氧(yang)烷變成彈性(xing)(xing)體(ti)(ti)的過程是經(jing)過高溫（110-170℃）硫(liu)化(hua)(hua)成型(xing)的。它主要以高分子(zi)量的聚甲基乙烯(xi)基硅(gui)(gui)氧(yang)烷為生膠，混入(ru)補(bu)(bu)強(qiang)填料(liao)、硫(liu)化(hua)(hua)劑(ji)等，在(zai)加熱加壓下硫(liu)化(hua)(hua)成彈性(xing)(xing)體(ti)(ti)。硅(gui)(gui)橡膠的補(bu)(bu)強(qiang)主要是各(ge)(ge)(ge)種類型(xing)的白(bai)炭黑，可使硫(liu)化(hua)(hua)膠的強(qiang)度增加數十倍(bei)。有(you)時(shi)為了降(jiang)低成本或(huo)改善膠料(liao)性(xing)(xing)能及賦予(yu)硫(liu)化(hua)(hua)膠各(ge)(ge)(ge)種特殊(shu)的性(xing)(xing)能，也加入(ru)相應的各(ge)(ge)(ge)種添加劑(ji)。硫(liu)化(hua)(hua)劑(ji)是各(ge)(ge)(ge)種有(you)機(ji)過氧(yang)化(hua)(hua)物或(huo)加成反應催化(hua)(hua)劑(ji)。

加工(gong)成(cheng)型方法如圖所示。一次硫(liu)化(hua)(hua)(hua)的(de)目的(de)是進(jin)行(xing)高分子鏈的(de)交聯(lian)反應；二次硫(liu)化(hua)(hua)(hua)的(de)目的(de)是進(jin)行(xing)補(bu)充(chong)交聯(lian)、驅除硫(liu)化(hua)(hua)(hua)劑分解(jie)產(chan)物(wu)(wu)和其他揮發性(xing)化(hua)(hua)(hua)合物(wu)(wu)以穩定硫(liu)化(hua)(hua)(hua)膠的(de)各(ge)項性(xing)能(neng)。常用的(de)設備有開放式煉膠機(ji)、捏合機(ji)及真空密煉機(ji)。

主要性能

（1）高(gao)溫(wen)性(xing)(xing)能(neng)(neng)。硅橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)顯著的(de)(de)(de)(de)特征是高(gao)溫(wen)穩(wen)定性(xing)(xing)，雖(sui)然常溫(wen)下(xia)(xia)硅橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)強度(du)僅是天然橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)或某(mou)些(xie)合成橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)一半，但(dan)在(zai)200℃以(yi)上的(de)(de)(de)(de)高(gao)溫(wen)環境下(xia)(xia)，硅橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)仍能(neng)(neng)保持一定的(de)(de)(de)(de)柔韌(ren)性(xing)(xing)、回(hui)彈性(xing)(xing)和表(biao)面硬度(du)，且力學(xue)性(xing)(xing)能(neng)(neng)無(wu)明(ming)(ming)顯變化(hua)(hua)。（2）低溫(wen)性(xing)(xing)能(neng)(neng)硅橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)玻璃化(hua)(hua)溫(wen)度(du)一般為(wei)-70~-50℃，特殊(shu)配方可達-100℃，表(biao)明(ming)(ming)其低溫(wen)性(xing)(xing)能(neng)(neng)優異(yi)(yi)。這對航空(kong)、宇航工業的(de)(de)(de)(de)意義重大。（3）耐(nai)(nai)候性(xing)(xing)硅橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)中Si-O-Si鍵對氧(yang)、臭(chou)氧(yang)及紫外線等十分穩(wen)定，在(zai)不(bu)加任何添加劑的(de)(de)(de)(de)情況(kuang)下(xia)(xia)，就(jiu)具(ju)有優良的(de)(de)(de)(de)耐(nai)(nai)候性(xing)(xing)。（4）電(dian)氣(qi)性(xing)(xing)能(neng)(neng)。硅橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)具(ju)有優異(yi)(yi)的(de)(de)(de)(de)絕緣(yuan)性(xing)(xing)能(neng)(neng)，耐(nai)(nai)電(dian)暈性(xing)(xing)和耐(nai)(nai)電(dian)弧性(xing)(xing)也(ye)非常好。（5）物理機(ji)械(xie)性(xing)(xing)能(neng)(neng)。硅橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)常溫(wen)下(xia)(xia)的(de)(de)(de)(de)物理機(ji)械(xie)性(xing)(xing)能(neng)(neng)比通(tong)(tong)用(yong)(yong)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)差，但(dan)在(zai)150℃的(de)(de)(de)(de)高(gao)溫(wen)和-50℃的(de)(de)(de)(de)低溫(wen)下(xia)(xia)，其物理機(ji)械(xie)性(xing)(xing)能(neng)(neng)優于通(tong)(tong)用(yong)(yong)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)。（6）耐(nai)(nai)油及化(hua)(hua)學(xue)試(shi)劑性(xing)(xing)。普通(tong)(tong)硅橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)具(ju)有中等的(de)(de)(de)(de)耐(nai)(nai)油、耐(nai)(nai)溶劑性(xing)(xing)能(neng)(neng)。（7）氣(qi)體(ti)透過性(xing)(xing)能(neng)(neng)。室(shi)溫(wen)下(xia)(xia)硅橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)對空(kong)氣(qi)、氮、氧(yang)、二(er)氧(yang)化(hua)(hua)碳等氣(qi)體(ti)的(de)(de)(de)(de)透氣(qi)性(xing)(xing)比天然橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)高(gao)出30-50倍。（8）生理惰性(xing)(xing)。硅橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)無(wu)毒，無(wu)味，無(wu)嗅(xiu)，與人體(ti)組織(zhi)不(bu)粘連，具(ju)有抗凝(ning)血作用(yong)(yong)，對肌體(ti)組織(zhi)的(de)(de)(de)(de)反應性(xing)(xing)非常少。特別適(shi)合作為(wei)醫用(yong)(yong)材料。

硅橡膠的用量

據(ju)中國(guo)(guo)汽(qi)(qi)車(che)工(gong)業(ye)(ye)協會統計，2012年，汽(qi)(qi)車(che)產(chan)銷分(fen)別達到1927.18萬(wan)輛(liang)和(he)1930.64萬(wan)輛(liang)，同比分(fen)別增(zeng)長(chang)4.63%和(he)4.33%，汽(qi)(qi)車(che)工(gong)業(ye)(ye)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠的用(yong)量約達2.0萬(wan)t。根(gen)據(ju)觀研天下的新研究(jiu)，增(zeng)加有機硅(gui)材料(liao)在汽(qi)(qi)車(che)零(ling)部件方面的用(yong)量，可以大幅(fu)度提高汽(qi)(qi)車(che)的安全(quan)性能(neng)，因此，汽(qi)(qi)車(che)產(chan)量和(he)單(dan)車(che)用(yong)量水平(ping)的提高都將推動汽(qi)(qi)車(che)工(gong)業(ye)(ye)對硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠需求(qiu)的增(zeng)加。國(guo)(guo)家鼓勵(li)自主(zhu)品(pin)(pin)牌的汽(qi)(qi)車(che)發(fa)展，關(guan)鍵汽(qi)(qi)車(che)零(ling)部件實現自主(zhu)化(hua)，《2012年度黨政機關(guan)公務(wu)用(yong)車(che)選用(yong)車(che)型目錄（征求(qiu)意見稿）》為(wei)自主(zhu)品(pin)(pin)牌擴大在政府采購的市(shi)場份額，為(wei)改(gai)變目前國(guo)(guo)內(nei)政府采購以合資品(pin)(pin)牌產(chan)品(pin)(pin)為(wei)主(zhu)的局面提供了保障。促進自主(zhu)品(pin)(pin)牌發(fa)展，國(guo)(guo)產(chan)汽(qi)(qi)車(che)業(ye)(ye)的繁(fan)榮將為(wei)汽(qi)(qi)車(che)膠的應用(yong)提供有力保障。預(yu)測未來3年，我(wo)國(guo)(guo)室溫硫化(hua)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠在汽(qi)(qi)車(che)行(xing)業(ye)(ye)將以年均20%增(zeng)長(chang)。

此外，硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)是重要的(de)(de)(de)(de)非(fei)石(shi)(shi)(shi)油基合(he)成(cheng)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)，約占非(fei)石(shi)(shi)(shi)油基合(he)成(cheng)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)消費量的(de)(de)(de)(de)98%。但因為石(shi)(shi)(shi)油價(jia)格的(de)(de)(de)(de)大(da)幅上漲，同(tong)時(shi)我(wo)(wo)國在(zai)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)關(guan)鍵(jian)原(yuan)(yuan)料有(you)機(ji)(ji)硅(gui)(gui)(gui)單(dan)體的(de)(de)(de)(de)生產(chan)(chan)技術方(fang)(fang)面(mian)取得突破，有(you)機(ji)(ji)硅(gui)(gui)(gui)單(dan)體的(de)(de)(de)(de)生產(chan)(chan)技術在(zai)2005年前(qian)被(bei)幾(ji)家跨國公司(si)壟(long)斷(duan)，但目(mu)前(qian)我(wo)(wo)國已發展成(cheng)為全(quan)球有(you)機(ji)(ji)硅(gui)(gui)(gui)單(dan)體第1大(da)國，這(zhe)2個方(fang)(fang)面(mian)原(yuan)(yuan)因使(shi)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)價(jia)格從2011年起開始低于石(shi)(shi)(shi)油基合(he)成(cheng)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)，僅約為大(da)宗石(shi)(shi)(shi)油基橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)80%～90%，成(cheng)為廉價(jia)的(de)(de)(de)(de)合(he)成(cheng)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)，并開始大(da)規模替代石(shi)(shi)(shi)油基合(he)成(cheng)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)。這(zhe)將(jiang)極大(da)拓(tuo)展有(you)機(ji)(ji)硅(gui)(gui)(gui)產(chan)(chan)業的(de)(de)(de)(de)市場空間，同(tong)時(shi)將(jiang)帶動硅(gui)(gui)(gui)油、硅(gui)(gui)(gui)烷偶聯(lian)劑和硅(gui)(gui)(gui)樹脂等其他有(you)機(ji)(ji)硅(gui)(gui)(gui)產(chan)(chan)品的(de)(de)(de)(de)消費。