硅橡膠是指主(zhu)鏈由硅(gui)(gui)和氧原子交替構成，硅(gui)(gui)原子上通常連有(you)兩個有(you)機基(ji)團的(de)(de)橡(xiang)膠。普(pu)通的(de)(de)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠主(zhu)要由含甲(jia)基(ji)和少量乙烯基(ji)的(de)(de)硅(gui)(gui)氧鏈節組成。苯基(ji)的(de)(de)引入(ru)可提高硅(gui)(gui)橡(xiang)膠的(de)(de)耐(nai)高、低溫性(xing)(xing)(xing)(xing)能，三氟丙(bing)基(ji)及氰基(ji)的(de)(de)引入(ru)則可提高硅(gui)(gui)橡(xiang)膠的(de)(de)耐(nai)溫及耐(nai)油(you)性(xing)(xing)(xing)(xing)能。硅(gui)(gui)橡(xiang)膠耐(nai)低溫性(xing)(xing)(xing)(xing)能良好(hao)，一般(ban)在-55℃下仍(reng)能工作。引入(ru)苯基(ji)后，可達-73℃。硅(gui)(gui)橡(xiang)膠的(de)(de)耐(nai)熱性(xing)(xing)(xing)(xing)能也很突(tu)出，在180℃下可長期工作，稍高于200℃也能承(cheng)受數周(zhou)或更長時(shi)間仍(reng)有(you)彈性(xing)(xing)(xing)(xing)，瞬(shun)時(shi)可耐(nai)300℃以上的(de)(de)高溫。硅(gui)(gui)橡(xiang)膠的(de)(de)透(tou)氣(qi)性(xing)(xing)(xing)(xing)好(hao)，氧氣(qi)透(tou)過率在合成聚合物中是較高的(de)(de)。此(ci)外，硅(gui)(gui)橡(xiang)膠還具有(you)生理惰性(xing)(xing)(xing)(xing)、不會導致凝血(xue)的(de)(de)突(tu)出特性(xing)(xing)(xing)(xing)，因此(ci)在醫用(yong)領域應用(yong)廣泛。

主要品種

硅橡膠(jiao)分類的方(fang)法(fa)很(hen)多，通常按(an)固化前的形態分為固體(ti)硅橡膠(jiao)和液體(ti)硅橡膠(jiao)；按(an)硫化溫(wen)度分為室溫(wen)硫化硅橡膠(jiao)，高(gao)溫(wen)硫化硅橡膠(jiao)；按(an)所用(yong)單體(ti)的不同(tong)，可(ke)分為甲(jia)基(ji)乙烯基(ji)硅橡膠(jiao)，甲(jia)基(ji)苯(ben)基(ji)乙烯基(ji)硅橡膠(jiao)、氟硅，腈硅橡膠(jiao)等(deng)(deng)；按(an)性能和用(yong)途的不同(tong)又(you)可(ke)分為通用(yong)型(xing)、超(chao)耐低溫(wen)型(xing)、超(chao)耐高(gao)溫(wen)型(xing)、高(gao)強力型(xing)、耐油型(xing)、醫用(yong)型(xing)等(deng)(deng)等(deng)(deng)。

發展史

硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)早期是由美(mei)國(guo)以三氯化鐵為催化劑(ji)合(he)成的(de)。1945年，硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)產品問世(shi)。1948年，采用高(gao)比表(biao)面積的(de)氣相(xiang)法白炭(tan)黑補強的(de)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)研(yan)制(zhi)成功，使硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)的(de)性(xing)能躍升到實用階段，奠(dian)定了(le)現代(dai)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)生產技術的(de)基礎。從(cong)二甲基二氯硅(gui)烷(wan)合(he)成開始生產硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)的(de)國(guo)家有美(mei)國(guo)。俄(e)羅斯(si)、德國(guo)、日本、韓國(guo)和中國(guo)等。中國(guo)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)的(de)工業化研(yan)究(jiu)始于1957年，多家研(yan)究(jiu)所和企業陸續開發(fa)出各種硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)。到2003年底，中國(guo)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)生產能力為135千噸，其中高(gao)溫膠(jiao)100千噸。

高溫硫化硅橡膠

高(gao)溫硫化(hua)硅(gui)(gui)橡膠(jiao)是指聚硅(gui)(gui)氧烷變成(cheng)彈性體(ti)的(de)(de)(de)過程是經過高(gao)溫（110-170℃）硫化(hua)成(cheng)型(xing)的(de)(de)(de)。它主(zhu)要(yao)以高(gao)分(fen)子量的(de)(de)(de)聚甲基乙烯(xi)基硅(gui)(gui)氧烷為(wei)生膠(jiao)，混入補(bu)強填料、硫化(hua)劑(ji)(ji)等，在加(jia)(jia)(jia)熱加(jia)(jia)(jia)壓(ya)下硫化(hua)成(cheng)彈性體(ti)。硅(gui)(gui)橡膠(jiao)的(de)(de)(de)補(bu)強主(zhu)要(yao)是各(ge)(ge)種(zhong)類型(xing)的(de)(de)(de)白炭(tan)黑(hei)，可使硫化(hua)膠(jiao)的(de)(de)(de)強度(du)增(zeng)加(jia)(jia)(jia)數十倍。有時為(wei)了(le)降(jiang)低成(cheng)本或改善膠(jiao)料性能及賦予硫化(hua)膠(jiao)各(ge)(ge)種(zhong)特殊(shu)的(de)(de)(de)性能，也加(jia)(jia)(jia)入相應(ying)的(de)(de)(de)各(ge)(ge)種(zhong)添加(jia)(jia)(jia)劑(ji)(ji)。硫化(hua)劑(ji)(ji)是各(ge)(ge)種(zhong)有機過氧化(hua)物或加(jia)(jia)(jia)成(cheng)反應(ying)催化(hua)劑(ji)(ji)。

加工成型方法如圖(tu)所示。一次(ci)硫化(hua)的(de)目的(de)是(shi)進行高分子(zi)鏈的(de)交聯(lian)反應；二次(ci)硫化(hua)的(de)目的(de)是(shi)進行補充交聯(lian)、驅除(chu)硫化(hua)劑分解產物(wu)和其(qi)他揮發性(xing)化(hua)合物(wu)以穩定硫化(hua)膠的(de)各項性(xing)能。常用(yong)的(de)設備(bei)有開放(fang)式(shi)煉膠機(ji)、捏合機(ji)及(ji)真空密煉機(ji)。

主要性能

（1）高(gao)溫性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)顯著(zhu)的(de)(de)(de)(de)(de)特征是(shi)高(gao)溫穩定性(xing)(xing)(xing)(xing)，雖然(ran)常溫下(xia)(xia)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)(de)強度(du)僅是(shi)天(tian)然(ran)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)或某些合成橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)(de)一半，但在200℃以上的(de)(de)(de)(de)(de)高(gao)溫環境下(xia)(xia)，硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)仍能(neng)保持一定的(de)(de)(de)(de)(de)柔韌(ren)性(xing)(xing)(xing)(xing)、回彈性(xing)(xing)(xing)(xing)和表面(mian)硬度(du)，且(qie)力學(xue)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)無明顯變化(hua)(hua)。（2）低(di)溫性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)(de)玻璃化(hua)(hua)溫度(du)一般為-70~-50℃，特殊(shu)配方可(ke)達(da)-100℃，表明其低(di)溫性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)優(you)異(yi)。這對(dui)航空、宇(yu)航工業的(de)(de)(de)(de)(de)意義重大。（3）耐(nai)候(hou)性(xing)(xing)(xing)(xing)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)中(zhong)Si-O-Si鍵對(dui)氧(yang)(yang)、臭氧(yang)(yang)及(ji)紫外線等十(shi)分穩定，在不加(jia)任何添加(jia)劑的(de)(de)(de)(de)(de)情況下(xia)(xia)，就(jiu)具(ju)有優(you)良的(de)(de)(de)(de)(de)耐(nai)候(hou)性(xing)(xing)(xing)(xing)。（4）電(dian)氣(qi)(qi)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)具(ju)有優(you)異(yi)的(de)(de)(de)(de)(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)也非常好。（5）物理(li)機(ji)(ji)械(xie)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)常溫下(xia)(xia)的(de)(de)(de)(de)(de)物理(li)機(ji)(ji)械(xie)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)比通(tong)用(yong)(yong)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)差，但在150℃的(de)(de)(de)(de)(de)高(gao)溫和-50℃的(de)(de)(de)(de)(de)低(di)溫下(xia)(xia)，其物理(li)機(ji)(ji)械(xie)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)優(you)于通(tong)用(yong)(yong)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)。（6）耐(nai)油及(ji)化(hua)(hua)學(xue)試劑性(xing)(xing)(xing)(xing)。普(pu)通(tong)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)具(ju)有中(zhong)等的(de)(de)(de)(de)(de)耐(nai)油、耐(nai)溶劑性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)。（7）氣(qi)(qi)體(ti)透過性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)。室溫下(xia)(xia)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)對(dui)空氣(qi)(qi)、氮、氧(yang)(yang)、二氧(yang)(yang)化(hua)(hua)碳等氣(qi)(qi)體(ti)的(de)(de)(de)(de)(de)透氣(qi)(qi)性(xing)(xing)(xing)(xing)比天(tian)然(ran)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)高(gao)出30-50倍。（8）生理(li)惰性(xing)(xing)(xing)(xing)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)無毒，無味，無嗅(xiu)，與人體(ti)組(zu)織(zhi)(zhi)不粘連，具(ju)有抗凝血(xue)作(zuo)用(yong)(yong)，對(dui)肌體(ti)組(zu)織(zhi)(zhi)的(de)(de)(de)(de)(de)反應性(xing)(xing)(xing)(xing)非常少。特別適(shi)合作(zuo)為醫用(yong)(yong)材料。

硅橡膠的用量

據中國汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)工(gong)業協會統(tong)計，2012年，汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)產(chan)銷分別達(da)到1927.18萬(wan)輛(liang)和(he)1930.64萬(wan)輛(liang)，同比分別增長4.63%和(he)4.33%，汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)工(gong)業硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)的(de)(de)用(yong)(yong)量(liang)約達(da)2.0萬(wan)t。根據觀研天下的(de)(de)新研究，增加有機硅(gui)材料在(zai)(zai)汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)零(ling)部(bu)件(jian)方面(mian)(mian)的(de)(de)用(yong)(yong)量(liang)，可以大幅度(du)提(ti)(ti)高汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)的(de)(de)安全性能(neng)，因此，汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)產(chan)量(liang)和(he)單車(che)(che)(che)用(yong)(yong)量(liang)水平(ping)的(de)(de)提(ti)(ti)高都將推(tui)動汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)工(gong)業對硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)需求的(de)(de)增加。國家鼓勵自主品(pin)牌的(de)(de)汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)發展，關鍵(jian)汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)零(ling)部(bu)件(jian)實現自主化(hua)，《2012年度(du)黨政(zheng)機關公務(wu)用(yong)(yong)車(che)(che)(che)選(xuan)用(yong)(yong)車(che)(che)(che)型目錄（征求意見稿(gao)）》為(wei)(wei)自主品(pin)牌擴大在(zai)(zai)政(zheng)府(fu)采購的(de)(de)市場(chang)份額，為(wei)(wei)改變(bian)目前國內(nei)政(zheng)府(fu)采購以合資品(pin)牌產(chan)品(pin)為(wei)(wei)主的(de)(de)局面(mian)(mian)提(ti)(ti)供了保障。促(cu)進自主品(pin)牌發展，國產(chan)汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)業的(de)(de)繁榮將為(wei)(wei)汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)膠(jiao)的(de)(de)應用(yong)(yong)提(ti)(ti)供有力保障。預(yu)測未來3年，我國室溫硫化(hua)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)在(zai)(zai)汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)行業將以年均20%增長。

此外(wai)，硅橡(xiang)膠(jiao)(jiao)是重要的(de)(de)(de)非石(shi)油(you)基(ji)合(he)(he)成(cheng)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)，約(yue)占(zhan)非石(shi)油(you)基(ji)合(he)(he)成(cheng)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)消(xiao)費量的(de)(de)(de)98%。但因為石(shi)油(you)價格的(de)(de)(de)大幅上漲，同(tong)時我(wo)國在硅橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)關鍵原(yuan)料有機(ji)硅單(dan)體(ti)的(de)(de)(de)生產(chan)技術(shu)方(fang)(fang)面(mian)(mian)取得突破，有機(ji)硅單(dan)體(ti)的(de)(de)(de)生產(chan)技術(shu)在2005年前被幾(ji)家跨國公(gong)司(si)壟斷，但目前我(wo)國已發展成(cheng)為全球(qiu)有機(ji)硅單(dan)體(ti)第(di)1大國，這2個(ge)方(fang)(fang)面(mian)(mian)原(yuan)因使(shi)硅橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)價格從2011年起開(kai)始(shi)低(di)于(yu)石(shi)油(you)基(ji)合(he)(he)成(cheng)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)，僅約(yue)為大宗石(shi)油(you)基(ji)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)80%～90%，成(cheng)為廉價的(de)(de)(de)合(he)(he)成(cheng)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)，并(bing)開(kai)始(shi)大規模替(ti)代(dai)石(shi)油(you)基(ji)合(he)(he)成(cheng)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)。這將極(ji)大拓(tuo)展有機(ji)硅產(chan)業的(de)(de)(de)市(shi)場(chang)空(kong)間，同(tong)時將帶動硅油(you)、硅烷偶(ou)聯劑(ji)和硅樹脂等(deng)其他有機(ji)硅產(chan)品的(de)(de)(de)消(xiao)費。