硅橡膠是指主鏈(lian)由(you)硅和(he)氧(yang)原(yuan)子(zi)交替構成(cheng)，硅原(yuan)子(zi)上(shang)通(tong)常連(lian)有(you)(you)兩個有(you)(you)機基團的(de)(de)(de)(de)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)。普(pu)通(tong)的(de)(de)(de)(de)硅橡(xiang)膠(jiao)(jiao)主要由(you)含甲基和(he)少量乙烯基的(de)(de)(de)(de)硅氧(yang)鏈(lian)節組成(cheng)。苯基的(de)(de)(de)(de)引入可(ke)提高(gao)(gao)(gao)(gao)硅橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)耐(nai)(nai)高(gao)(gao)(gao)(gao)、低(di)溫(wen)(wen)性(xing)(xing)能(neng)(neng)，三(san)氟丙基及(ji)氰(qing)基的(de)(de)(de)(de)引入則可(ke)提高(gao)(gao)(gao)(gao)硅橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)耐(nai)(nai)溫(wen)(wen)及(ji)耐(nai)(nai)油性(xing)(xing)能(neng)(neng)。硅橡(xiang)膠(jiao)(jiao)耐(nai)(nai)低(di)溫(wen)(wen)性(xing)(xing)能(neng)(neng)良(liang)好，一(yi)般(ban)在(zai)-55℃下仍能(neng)(neng)工(gong)作(zuo)。引入苯基后，可(ke)達(da)-73℃。硅橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)耐(nai)(nai)熱性(xing)(xing)能(neng)(neng)也很突(tu)出，在(zai)180℃下可(ke)長(chang)期(qi)工(gong)作(zuo)，稍高(gao)(gao)(gao)(gao)于200℃也能(neng)(neng)承(cheng)受數周或更(geng)長(chang)時(shi)間仍有(you)(you)彈性(xing)(xing)，瞬時(shi)可(ke)耐(nai)(nai)300℃以(yi)上(shang)的(de)(de)(de)(de)高(gao)(gao)(gao)(gao)溫(wen)(wen)。硅橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)透(tou)氣(qi)性(xing)(xing)好，氧(yang)氣(qi)透(tou)過率在(zai)合成(cheng)聚(ju)合物中是較高(gao)(gao)(gao)(gao)的(de)(de)(de)(de)。此外，硅橡(xiang)膠(jiao)(jiao)還具有(you)(you)生理惰(duo)性(xing)(xing)、不會導致凝血的(de)(de)(de)(de)突(tu)出特性(xing)(xing)，因(yin)此在(zai)醫用(yong)領域應用(yong)廣泛(fan)。

主要品種

硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)分類的方法很(hen)多(duo)，通常按(an)(an)固(gu)化前的形態(tai)分為固(gu)體硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)和(he)(he)液體硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)；按(an)(an)硫(liu)化溫度分為室溫硫(liu)化硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)，高(gao)溫硫(liu)化硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)；按(an)(an)所用單(dan)體的不同，可分為甲(jia)基乙(yi)烯(xi)基硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)，甲(jia)基苯(ben)基乙(yi)烯(xi)基硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)、氟硅(gui)(gui)，腈硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)等(deng)(deng)；按(an)(an)性能和(he)(he)用途(tu)的不同又可分為通用型、超耐(nai)低溫型、超耐(nai)高(gao)溫型、高(gao)強力(li)型、耐(nai)油型、醫用型等(deng)(deng)等(deng)(deng)。

發展史

硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)早期是由美(mei)國(guo)(guo)(guo)(guo)以三氯化(hua)鐵為催化(hua)劑合成(cheng)的(de)。1945年，硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)產(chan)品問世。1948年，采用高比表面積的(de)氣(qi)相法(fa)白炭黑補(bu)強的(de)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)研制成(cheng)功，使硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)性能(neng)躍升到(dao)實用階段，奠定了現(xian)代硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)生產(chan)技術的(de)基(ji)礎。從二(er)甲基(ji)二(er)氯硅(gui)(gui)烷合成(cheng)開(kai)(kai)始生產(chan)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)國(guo)(guo)(guo)(guo)家有美(mei)國(guo)(guo)(guo)(guo)。俄羅斯(si)、德國(guo)(guo)(guo)(guo)、日(ri)本、韓國(guo)(guo)(guo)(guo)和中(zhong)(zhong)國(guo)(guo)(guo)(guo)等。中(zhong)(zhong)國(guo)(guo)(guo)(guo)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)工業化(hua)研究始于1957年，多家研究所和企業陸續開(kai)(kai)發出(chu)各種硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)。到(dao)2003年底，中(zhong)(zhong)國(guo)(guo)(guo)(guo)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)生產(chan)能(neng)力(li)為135千噸，其(qi)中(zhong)(zhong)高溫(wen)膠(jiao)(jiao)(jiao)100千噸。

高溫硫化硅橡膠

高(gao)溫(wen)硫(liu)化(hua)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)是(shi)指聚硅(gui)氧(yang)烷變成彈性體的(de)(de)(de)過程是(shi)經過高(gao)溫(wen)（110-170℃）硫(liu)化(hua)成型(xing)的(de)(de)(de)。它主(zhu)要以(yi)高(gao)分子量(liang)的(de)(de)(de)聚甲基乙(yi)烯基硅(gui)氧(yang)烷為生膠(jiao)(jiao)，混入補強填料、硫(liu)化(hua)劑等，在加熱加壓下硫(liu)化(hua)成彈性體。硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)補強主(zhu)要是(shi)各種(zhong)(zhong)類型(xing)的(de)(de)(de)白炭黑，可使硫(liu)化(hua)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)強度增加數十倍。有時為了降(jiang)低成本(ben)或改善膠(jiao)(jiao)料性能(neng)及(ji)賦予硫(liu)化(hua)膠(jiao)(jiao)各種(zhong)(zhong)特殊(shu)的(de)(de)(de)性能(neng)，也加入相應的(de)(de)(de)各種(zhong)(zhong)添加劑。硫(liu)化(hua)劑是(shi)各種(zhong)(zhong)有機過氧(yang)化(hua)物或加成反應催化(hua)劑。

加工成型方法如圖(tu)所示。一次(ci)硫(liu)化的(de)(de)目的(de)(de)是進行(xing)高分子(zi)鏈的(de)(de)交聯(lian)反應；二次(ci)硫(liu)化的(de)(de)目的(de)(de)是進行(xing)補充交聯(lian)、驅除硫(liu)化劑(ji)分解(jie)產(chan)物和(he)其他(ta)揮發性化合(he)物以穩定硫(liu)化膠的(de)(de)各項(xiang)性能。常(chang)用(yong)的(de)(de)設(she)備有開放式煉膠機(ji)(ji)、捏合(he)機(ji)(ji)及真(zhen)空密煉機(ji)(ji)。

主要性能

（1）高溫(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)。硅橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)顯著的(de)特(te)征是高溫(wen)(wen)穩定(ding)性(xing)(xing)(xing)(xing)，雖然(ran)常溫(wen)(wen)下硅橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)強度(du)(du)僅是天(tian)然(ran)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)或某些合成橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)一半，但(dan)在(zai)200℃以上的(de)高溫(wen)(wen)環境(jing)下，硅橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)仍能(neng)保(bao)持一定(ding)的(de)柔韌(ren)性(xing)(xing)(xing)(xing)、回(hui)彈性(xing)(xing)(xing)(xing)和表面硬度(du)(du)，且力學(xue)(xue)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)無(wu)明(ming)顯變化。（2）低(di)溫(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)硅橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)玻璃化溫(wen)(wen)度(du)(du)一般為-70~-50℃，特(te)殊(shu)配(pei)方可達-100℃，表明(ming)其低(di)溫(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)優(you)異。這對航空、宇航工業(ye)的(de)意(yi)義重大(da)。（3）耐(nai)候性(xing)(xing)(xing)(xing)硅橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)中Si-O-Si鍵(jian)對氧(yang)、臭氧(yang)及紫外(wai)線等十分(fen)穩定(ding)，在(zai)不加(jia)任何(he)添(tian)加(jia)劑(ji)的(de)情(qing)況下，就具有優(you)良的(de)耐(nai)候性(xing)(xing)(xing)(xing)。（4）電(dian)氣性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)。硅橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)具有優(you)異的(de)絕緣性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)，耐(nai)電(dian)暈性(xing)(xing)(xing)(xing)和耐(nai)電(dian)弧性(xing)(xing)(xing)(xing)也(ye)非(fei)常好(hao)。（5）物理(li)機械(xie)(xie)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)。硅橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)常溫(wen)(wen)下的(de)物理(li)機械(xie)(xie)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)比通(tong)用(yong)(yong)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)差，但(dan)在(zai)150℃的(de)高溫(wen)(wen)和-50℃的(de)低(di)溫(wen)(wen)下，其物理(li)機械(xie)(xie)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)優(you)于(yu)通(tong)用(yong)(yong)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)。（6）耐(nai)油(you)及化學(xue)(xue)試(shi)劑(ji)性(xing)(xing)(xing)(xing)。普通(tong)硅橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)具有中等的(de)耐(nai)油(you)、耐(nai)溶劑(ji)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)。（7）氣體(ti)透過性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)。室溫(wen)(wen)下硅橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)對空氣、氮、氧(yang)、二(er)氧(yang)化碳(tan)等氣體(ti)的(de)透氣性(xing)(xing)(xing)(xing)比天(tian)然(ran)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)高出30-50倍(bei)。（8）生理(li)惰(duo)性(xing)(xing)(xing)(xing)。硅橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)無(wu)毒，無(wu)味(wei)，無(wu)嗅，與人體(ti)組織不粘連，具有抗(kang)凝血作(zuo)用(yong)(yong)，對肌體(ti)組織的(de)反應性(xing)(xing)(xing)(xing)非(fei)常少(shao)。特(te)別適合作(zuo)為醫用(yong)(yong)材料(liao)。

硅橡膠的用量

據中(zhong)國(guo)汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)工業協(xie)會統計，2012年，汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)產銷分別達到(dao)1927.18萬輛(liang)和1930.64萬輛(liang)，同比分別增(zeng)長4.63%和4.33%，汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)工業硅(gui)橡膠(jiao)的(de)(de)(de)(de)用(yong)量(liang)(liang)(liang)約達2.0萬t。根據觀研天下的(de)(de)(de)(de)新(xin)研究，增(zeng)加(jia)有機硅(gui)材料在汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)零部件方面(mian)的(de)(de)(de)(de)用(yong)量(liang)(liang)(liang)，可以大(da)幅度提高汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)的(de)(de)(de)(de)安全(quan)性能，因此，汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)產量(liang)(liang)(liang)和單車(che)(che)用(yong)量(liang)(liang)(liang)水平(ping)的(de)(de)(de)(de)提高都將推動汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)工業對硅(gui)橡膠(jiao)需求的(de)(de)(de)(de)增(zeng)加(jia)。國(guo)家鼓勵(li)自(zi)(zi)主(zhu)品牌的(de)(de)(de)(de)汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)發展，關鍵汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)零部件實現(xian)自(zi)(zi)主(zhu)化，《2012年度黨政(zheng)機關公務(wu)用(yong)車(che)(che)選用(yong)車(che)(che)型目(mu)錄（征(zheng)求意見稿(gao)）》為自(zi)(zi)主(zhu)品牌擴大(da)在政(zheng)府(fu)采(cai)購(gou)的(de)(de)(de)(de)市場份額，為改變目(mu)前(qian)國(guo)內政(zheng)府(fu)采(cai)購(gou)以合資品牌產品為主(zhu)的(de)(de)(de)(de)局面(mian)提供(gong)了(le)保障。促(cu)進自(zi)(zi)主(zhu)品牌發展，國(guo)產汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)業的(de)(de)(de)(de)繁榮將為汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)膠(jiao)的(de)(de)(de)(de)應用(yong)提供(gong)有力(li)保障。預測未來3年，我國(guo)室溫硫化硅(gui)橡膠(jiao)在汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)行業將以年均20%增(zeng)長。

此外(wai)，硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠是重要的(de)(de)非石(shi)(shi)油(you)基(ji)(ji)合(he)成橡(xiang)膠，約占非石(shi)(shi)油(you)基(ji)(ji)合(he)成橡(xiang)膠消費(fei)量的(de)(de)98%。但(dan)因為(wei)(wei)石(shi)(shi)油(you)價格的(de)(de)大(da)幅(fu)上漲，同時(shi)我(wo)國(guo)在硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠的(de)(de)關鍵原(yuan)料有機(ji)硅(gui)(gui)(gui)單(dan)體的(de)(de)生(sheng)(sheng)產技術(shu)方面取得突破，有機(ji)硅(gui)(gui)(gui)單(dan)體的(de)(de)生(sheng)(sheng)產技術(shu)在2005年前被幾家跨國(guo)公司壟斷，但(dan)目前我(wo)國(guo)已(yi)發展成為(wei)(wei)全球有機(ji)硅(gui)(gui)(gui)單(dan)體第1大(da)國(guo)，這2個方面原(yuan)因使硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠的(de)(de)價格從2011年起開(kai)始低(di)于石(shi)(shi)油(you)基(ji)(ji)合(he)成橡(xiang)膠，僅約為(wei)(wei)大(da)宗石(shi)(shi)油(you)基(ji)(ji)橡(xiang)膠的(de)(de)80%～90%，成為(wei)(wei)廉價的(de)(de)合(he)成橡(xiang)膠，并開(kai)始大(da)規模(mo)替代石(shi)(shi)油(you)基(ji)(ji)合(he)成橡(xiang)膠。這將(jiang)(jiang)極大(da)拓展有機(ji)硅(gui)(gui)(gui)產業的(de)(de)市(shi)場(chang)空間(jian)，同時(shi)將(jiang)(jiang)帶動硅(gui)(gui)(gui)油(you)、硅(gui)(gui)(gui)烷偶聯劑(ji)和硅(gui)(gui)(gui)樹脂等其他(ta)有機(ji)硅(gui)(gui)(gui)產品的(de)(de)消費(fei)。