硅橡膠是指主鏈(lian)由(you)硅(gui)(gui)和(he)氧原(yuan)子(zi)(zi)交替構(gou)成，硅(gui)(gui)原(yuan)子(zi)(zi)上通(tong)常連有兩個(ge)有機基(ji)(ji)團(tuan)的(de)(de)(de)橡(xiang)膠。普通(tong)的(de)(de)(de)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠主要由(you)含甲基(ji)(ji)和(he)少量乙烯基(ji)(ji)的(de)(de)(de)硅(gui)(gui)氧鏈(lian)節組成。苯基(ji)(ji)的(de)(de)(de)引入可(ke)(ke)提高(gao)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠的(de)(de)(de)耐(nai)高(gao)、低溫性能，三氟(fu)丙基(ji)(ji)及氰基(ji)(ji)的(de)(de)(de)引入則可(ke)(ke)提高(gao)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠的(de)(de)(de)耐(nai)溫及耐(nai)油(you)性能。硅(gui)(gui)橡(xiang)膠耐(nai)低溫性能良好，一般在-55℃下仍能工作。引入苯基(ji)(ji)后，可(ke)(ke)達-73℃。硅(gui)(gui)橡(xiang)膠的(de)(de)(de)耐(nai)熱性能也(ye)很突出，在180℃下可(ke)(ke)長期(qi)工作，稍高(gao)于200℃也(ye)能承受數周或更(geng)長時間(jian)仍有彈性，瞬時可(ke)(ke)耐(nai)300℃以上的(de)(de)(de)高(gao)溫。硅(gui)(gui)橡(xiang)膠的(de)(de)(de)透氣(qi)(qi)性好，氧氣(qi)(qi)透過率(lv)在合成聚合物中是較高(gao)的(de)(de)(de)。此外，硅(gui)(gui)橡(xiang)膠還具有生理惰性、不(bu)會導致凝血的(de)(de)(de)突出特性，因此在醫用領(ling)域應用廣泛。

主要品種

硅橡(xiang)(xiang)膠分(fen)(fen)類(lei)的(de)方(fang)法很多，通常(chang)按固化(hua)前的(de)形態分(fen)(fen)為(wei)(wei)固體硅橡(xiang)(xiang)膠和液體硅橡(xiang)(xiang)膠；按硫化(hua)溫度分(fen)(fen)為(wei)(wei)室(shi)溫硫化(hua)硅橡(xiang)(xiang)膠，高(gao)溫硫化(hua)硅橡(xiang)(xiang)膠；按所用(yong)單(dan)體的(de)不(bu)(bu)同，可分(fen)(fen)為(wei)(wei)甲基(ji)乙烯基(ji)硅橡(xiang)(xiang)膠，甲基(ji)苯基(ji)乙烯基(ji)硅橡(xiang)(xiang)膠、氟硅，腈硅橡(xiang)(xiang)膠等；按性(xing)能和用(yong)途的(de)不(bu)(bu)同又可分(fen)(fen)為(wei)(wei)通用(yong)型(xing)、超耐低溫型(xing)、超耐高(gao)溫型(xing)、高(gao)強力型(xing)、耐油(you)型(xing)、醫用(yong)型(xing)等等。

發展史

硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)早期是(shi)由美國(guo)(guo)以(yi)三氯(lv)化鐵為催化劑合成的(de)。1945年(nian)，硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)產(chan)品(pin)問世。1948年(nian)，采(cai)用高(gao)比表面(mian)積(ji)的(de)氣(qi)相法白炭(tan)黑補(bu)強的(de)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)研(yan)制成功，使(shi)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)性能(neng)躍(yue)升到(dao)實(shi)用階段，奠定了現代硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)生(sheng)(sheng)(sheng)產(chan)技術的(de)基(ji)礎。從二甲基(ji)二氯(lv)硅(gui)(gui)(gui)烷合成開(kai)始生(sheng)(sheng)(sheng)產(chan)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)國(guo)(guo)家有美國(guo)(guo)。俄羅(luo)斯、德(de)國(guo)(guo)、日本、韓國(guo)(guo)和中國(guo)(guo)等(deng)。中國(guo)(guo)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)工(gong)業(ye)化研(yan)究始于1957年(nian)，多家研(yan)究所和企業(ye)陸(lu)續開(kai)發出各種硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)。到(dao)2003年(nian)底，中國(guo)(guo)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)生(sheng)(sheng)(sheng)產(chan)能(neng)力為135千噸(dun)，其(qi)中高(gao)溫膠(jiao)(jiao)(jiao)100千噸(dun)。

高溫硫化硅橡膠

高溫(wen)硫(liu)化(hua)(hua)硅橡(xiang)膠(jiao)是指(zhi)聚硅氧(yang)(yang)烷(wan)變成(cheng)(cheng)彈性(xing)體的(de)過程是經(jing)過高溫(wen)（110-170℃）硫(liu)化(hua)(hua)成(cheng)(cheng)型(xing)的(de)。它主(zhu)要以(yi)高分子量的(de)聚甲基乙烯基硅氧(yang)(yang)烷(wan)為生(sheng)膠(jiao)，混入補(bu)強(qiang)填料、硫(liu)化(hua)(hua)劑(ji)等，在(zai)加熱加壓下硫(liu)化(hua)(hua)成(cheng)(cheng)彈性(xing)體。硅橡(xiang)膠(jiao)的(de)補(bu)強(qiang)主(zhu)要是各(ge)種(zhong)類型(xing)的(de)白(bai)炭黑，可(ke)使硫(liu)化(hua)(hua)膠(jiao)的(de)強(qiang)度增加數十倍。有時為了(le)降低成(cheng)(cheng)本或(huo)改善膠(jiao)料性(xing)能及賦予硫(liu)化(hua)(hua)膠(jiao)各(ge)種(zhong)特殊的(de)性(xing)能，也(ye)加入相應的(de)各(ge)種(zhong)添加劑(ji)。硫(liu)化(hua)(hua)劑(ji)是各(ge)種(zhong)有機過氧(yang)(yang)化(hua)(hua)物或(huo)加成(cheng)(cheng)反(fan)應催(cui)化(hua)(hua)劑(ji)。

加工成型(xing)方法(fa)如圖(tu)所示。一次硫(liu)化(hua)(hua)的(de)目(mu)的(de)是(shi)進(jin)行高分子鏈的(de)交聯反應；二次硫(liu)化(hua)(hua)的(de)目(mu)的(de)是(shi)進(jin)行補充(chong)交聯、驅除硫(liu)化(hua)(hua)劑(ji)分解產物(wu)和其他揮發性化(hua)(hua)合物(wu)以穩定硫(liu)化(hua)(hua)膠的(de)各(ge)項(xiang)性能(neng)。常用的(de)設備有(you)開放式(shi)煉膠機、捏合機及真空密煉機。

主要性能

（1）高(gao)溫(wen)(wen)(wen)性(xing)(xing)能(neng)(neng)。硅橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)顯著的特征(zheng)是高(gao)溫(wen)(wen)(wen)穩定(ding)性(xing)(xing)，雖然常溫(wen)(wen)(wen)下(xia)(xia)硅橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的強度僅是天(tian)然橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)或某些(xie)合成橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的一半，但在(zai)(zai)200℃以上的高(gao)溫(wen)(wen)(wen)環境(jing)下(xia)(xia)，硅橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)仍(reng)能(neng)(neng)保持一定(ding)的柔韌性(xing)(xing)、回(hui)彈性(xing)(xing)和表(biao)面硬度，且力學性(xing)(xing)能(neng)(neng)無(wu)明顯變化(hua)。（2）低(di)溫(wen)(wen)(wen)性(xing)(xing)能(neng)(neng)硅橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的玻璃化(hua)溫(wen)(wen)(wen)度一般(ban)為-70~-50℃，特殊配方(fang)可達-100℃，表(biao)明其低(di)溫(wen)(wen)(wen)性(xing)(xing)能(neng)(neng)優異。這對航(hang)空、宇航(hang)工業的意義重(zhong)大。（3）耐候(hou)性(xing)(xing)硅橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)中Si-O-Si鍵(jian)對氧(yang)、臭氧(yang)及紫外線等(deng)十分穩定(ding)，在(zai)(zai)不加任何添加劑的情況下(xia)(xia)，就具有(you)優良的耐候(hou)性(xing)(xing)。（4）電氣(qi)性(xing)(xing)能(neng)(neng)。硅橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)具有(you)優異的絕(jue)緣性(xing)(xing)能(neng)(neng)，耐電暈性(xing)(xing)和耐電弧性(xing)(xing)也非常好。（5）物(wu)理(li)(li)機械(xie)性(xing)(xing)能(neng)(neng)。硅橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)常溫(wen)(wen)(wen)下(xia)(xia)的物(wu)理(li)(li)機械(xie)性(xing)(xing)能(neng)(neng)比通用橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)差，但在(zai)(zai)150℃的高(gao)溫(wen)(wen)(wen)和-50℃的低(di)溫(wen)(wen)(wen)下(xia)(xia)，其物(wu)理(li)(li)機械(xie)性(xing)(xing)能(neng)(neng)優于通用橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)。（6）耐油及化(hua)學試劑性(xing)(xing)。普通硅橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)具有(you)中等(deng)的耐油、耐溶劑性(xing)(xing)能(neng)(neng)。（7）氣(qi)體(ti)透過性(xing)(xing)能(neng)(neng)。室溫(wen)(wen)(wen)下(xia)(xia)硅橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)對空氣(qi)、氮、氧(yang)、二氧(yang)化(hua)碳等(deng)氣(qi)體(ti)的透氣(qi)性(xing)(xing)比天(tian)然橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)高(gao)出30-50倍(bei)。（8）生理(li)(li)惰性(xing)(xing)。硅橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)無(wu)毒，無(wu)味，無(wu)嗅(xiu)，與人體(ti)組織不粘連，具有(you)抗(kang)凝血作(zuo)用，對肌體(ti)組織的反應性(xing)(xing)非常少(shao)。特別適合作(zuo)為醫用材料。

硅橡膠的用量

據中國汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)工(gong)(gong)業(ye)協會統計，2012年，汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)產銷分別(bie)達到1927.18萬輛(liang)(liang)和1930.64萬輛(liang)(liang)，同比分別(bie)增(zeng)(zeng)長4.63%和4.33%，汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)工(gong)(gong)業(ye)硅橡膠的(de)(de)(de)用(yong)量(liang)約達2.0萬t。根(gen)據觀研天下的(de)(de)(de)新研究，增(zeng)(zeng)加有機(ji)硅材料在(zai)汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)零部件方面的(de)(de)(de)用(yong)量(liang)，可(ke)以(yi)大幅度(du)提(ti)高汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)的(de)(de)(de)安全性(xing)能，因此，汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)產量(liang)和單(dan)車(che)(che)(che)用(yong)量(liang)水平(ping)的(de)(de)(de)提(ti)高都將(jiang)推動汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)工(gong)(gong)業(ye)對硅橡膠需求(qiu)的(de)(de)(de)增(zeng)(zeng)加。國家(jia)鼓勵自主(zhu)(zhu)品(pin)牌(pai)的(de)(de)(de)汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)發展，關(guan)鍵汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)零部件實現(xian)自主(zhu)(zhu)化，《2012年度(du)黨政機(ji)關(guan)公務用(yong)車(che)(che)(che)選用(yong)車(che)(che)(che)型目(mu)(mu)錄（征(zheng)求(qiu)意見稿(gao)）》為自主(zhu)(zhu)品(pin)牌(pai)擴大在(zai)政府(fu)采(cai)購的(de)(de)(de)市場(chang)份額，為改(gai)變目(mu)(mu)前國內政府(fu)采(cai)購以(yi)合資品(pin)牌(pai)產品(pin)為主(zhu)(zhu)的(de)(de)(de)局(ju)面提(ti)供(gong)了保障(zhang)。促進自主(zhu)(zhu)品(pin)牌(pai)發展，國產汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)業(ye)的(de)(de)(de)繁榮將(jiang)為汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)膠的(de)(de)(de)應(ying)用(yong)提(ti)供(gong)有力保障(zhang)。預(yu)測未來3年，我(wo)國室溫(wen)硫化硅橡膠在(zai)汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)行業(ye)將(jiang)以(yi)年均20%增(zeng)(zeng)長。

此外，硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)是(shi)重要的(de)非(fei)石(shi)(shi)(shi)油(you)基合成(cheng)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)，約占非(fei)石(shi)(shi)(shi)油(you)基合成(cheng)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)消費量的(de)98%。但(dan)因為(wei)石(shi)(shi)(shi)油(you)價(jia)格(ge)的(de)大(da)幅上漲，同時(shi)我(wo)國在硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)關鍵原(yuan)料有(you)機(ji)硅(gui)(gui)單體(ti)的(de)生(sheng)產技(ji)術(shu)(shu)方面取得突(tu)破，有(you)機(ji)硅(gui)(gui)單體(ti)的(de)生(sheng)產技(ji)術(shu)(shu)在2005年前(qian)(qian)被幾家跨國公司(si)壟斷，但(dan)目前(qian)(qian)我(wo)國已發展(zhan)成(cheng)為(wei)全球有(you)機(ji)硅(gui)(gui)單體(ti)第1大(da)國，這2個(ge)方面原(yuan)因使硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)價(jia)格(ge)從2011年起開(kai)(kai)始(shi)低于石(shi)(shi)(shi)油(you)基合成(cheng)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)，僅約為(wei)大(da)宗(zong)石(shi)(shi)(shi)油(you)基橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)80%～90%，成(cheng)為(wei)廉價(jia)的(de)合成(cheng)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)，并開(kai)(kai)始(shi)大(da)規模替代石(shi)(shi)(shi)油(you)基合成(cheng)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)。這將極大(da)拓展(zhan)有(you)機(ji)硅(gui)(gui)產業的(de)市場空間，同時(shi)將帶動硅(gui)(gui)油(you)、硅(gui)(gui)烷偶聯劑和(he)硅(gui)(gui)樹脂等其(qi)他有(you)機(ji)硅(gui)(gui)產品的(de)消費。