硅橡膠是指主(zhu)鏈(lian)由硅(gui)和氧原子(zi)交(jiao)替構成，硅(gui)原子(zi)上(shang)通(tong)常連(lian)有兩個有機基(ji)團的(de)橡膠(jiao)(jiao)。普通(tong)的(de)硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)主(zhu)要由含(han)甲基(ji)和少量(liang)乙烯基(ji)的(de)硅(gui)氧鏈(lian)節組成。苯(ben)基(ji)的(de)引入可提高(gao)硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)的(de)耐(nai)(nai)高(gao)、低溫性(xing)(xing)能，三(san)氟(fu)丙基(ji)及氰(qing)基(ji)的(de)引入則可提高(gao)硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)的(de)耐(nai)(nai)溫及耐(nai)(nai)油性(xing)(xing)能。硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)耐(nai)(nai)低溫性(xing)(xing)能良好，一(yi)般(ban)在-55℃下(xia)仍(reng)能工作。引入苯(ben)基(ji)后，可達(da)-73℃。硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)的(de)耐(nai)(nai)熱(re)性(xing)(xing)能也(ye)(ye)很(hen)突(tu)出，在180℃下(xia)可長期工作，稍高(gao)于200℃也(ye)(ye)能承受數周(zhou)或更長時間仍(reng)有彈性(xing)(xing)，瞬時可耐(nai)(nai)300℃以上(shang)的(de)高(gao)溫。硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)的(de)透氣性(xing)(xing)好，氧氣透過率在合成聚合物中是較(jiao)高(gao)的(de)。此外，硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)還具(ju)有生(sheng)理惰性(xing)(xing)、不會(hui)導致凝血(xue)的(de)突(tu)出特性(xing)(xing)，因此在醫用(yong)領(ling)域應用(yong)廣泛。

主要品種

硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)分類的(de)(de)方法很多(duo)，通常按(an)固(gu)化(hua)(hua)前的(de)(de)形態分為(wei)固(gu)體(ti)(ti)(ti)硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)和液(ye)體(ti)(ti)(ti)硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)；按(an)硫(liu)(liu)化(hua)(hua)溫(wen)(wen)度分為(wei)室溫(wen)(wen)硫(liu)(liu)化(hua)(hua)硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)，高溫(wen)(wen)硫(liu)(liu)化(hua)(hua)硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)；按(an)所用(yong)單體(ti)(ti)(ti)的(de)(de)不同，可分為(wei)甲基乙烯(xi)基硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)，甲基苯基乙烯(xi)基硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)、氟硅(gui)，腈(jing)硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)等；按(an)性能和用(yong)途的(de)(de)不同又(you)可分為(wei)通用(yong)型(xing)、超耐低溫(wen)(wen)型(xing)、超耐高溫(wen)(wen)型(xing)、高強力型(xing)、耐油型(xing)、醫用(yong)型(xing)等等。

發展史

硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)早期是由美(mei)國(guo)(guo)以三氯(lv)化鐵為催(cui)化劑(ji)合成(cheng)(cheng)的(de)(de)。1945年，硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)產(chan)(chan)品問世(shi)。1948年，采用高比表面積(ji)的(de)(de)氣相法白(bai)炭黑補強的(de)(de)硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)研(yan)制成(cheng)(cheng)功，使硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)性能(neng)躍升到實用階段，奠定(ding)了現代硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)生產(chan)(chan)技術的(de)(de)基礎(chu)。從(cong)二甲(jia)基二氯(lv)硅(gui)(gui)(gui)(gui)烷合成(cheng)(cheng)開(kai)始生產(chan)(chan)硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)國(guo)(guo)家(jia)有美(mei)國(guo)(guo)。俄羅斯、德國(guo)(guo)、日本(ben)、韓(han)國(guo)(guo)和(he)中(zhong)國(guo)(guo)等。中(zhong)國(guo)(guo)硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)工(gong)業(ye)化研(yan)究始于1957年，多家(jia)研(yan)究所(suo)和(he)企業(ye)陸續開(kai)發出各(ge)種硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)。到2003年底，中(zhong)國(guo)(guo)硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)生產(chan)(chan)能(neng)力為135千噸，其中(zhong)高溫膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)100千噸。

高溫硫化硅橡膠

高溫(wen)硫(liu)化硅橡膠(jiao)(jiao)(jiao)是(shi)指(zhi)聚硅氧烷變(bian)成(cheng)(cheng)彈性(xing)體的(de)(de)過(guo)程是(shi)經過(guo)高溫(wen)（110-170℃）硫(liu)化成(cheng)(cheng)型的(de)(de)。它主要以高分(fen)子量的(de)(de)聚甲基(ji)乙(yi)烯(xi)基(ji)硅氧烷為(wei)生膠(jiao)(jiao)(jiao)，混入補強填料(liao)、硫(liu)化劑等，在加(jia)熱加(jia)壓下硫(liu)化成(cheng)(cheng)彈性(xing)體。硅橡膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)補強主要是(shi)各種類(lei)型的(de)(de)白(bai)炭(tan)黑，可使(shi)硫(liu)化膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)強度增加(jia)數十(shi)倍。有(you)時為(wei)了(le)降低成(cheng)(cheng)本或(huo)(huo)改(gai)善(shan)膠(jiao)(jiao)(jiao)料(liao)性(xing)能(neng)及賦予硫(liu)化膠(jiao)(jiao)(jiao)各種特殊的(de)(de)性(xing)能(neng)，也加(jia)入相應(ying)的(de)(de)各種添加(jia)劑。硫(liu)化劑是(shi)各種有(you)機過(guo)氧化物(wu)或(huo)(huo)加(jia)成(cheng)(cheng)反應(ying)催(cui)化劑。

加工(gong)成型方法如圖所示。一次硫(liu)化的(de)目的(de)是進(jin)行高(gao)分子(zi)鏈的(de)交聯反(fan)應；二次硫(liu)化的(de)目的(de)是進(jin)行補(bu)充交聯、驅除(chu)硫(liu)化劑分解產(chan)物和其他揮發性化合(he)物以穩定硫(liu)化膠的(de)各項性能。常用的(de)設備有開(kai)放式(shi)煉膠機、捏合(he)機及真空密煉機。

主要性能

（1）高(gao)溫(wen)(wen)(wen)性(xing)(xing)能(neng)。硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠顯著(zhu)的(de)(de)(de)特征是(shi)高(gao)溫(wen)(wen)(wen)穩定(ding)性(xing)(xing)，雖然(ran)(ran)常溫(wen)(wen)(wen)下硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠的(de)(de)(de)強度(du)(du)僅(jin)是(shi)天然(ran)(ran)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠或某些合成橡(xiang)(xiang)(xiang)膠的(de)(de)(de)一半，但在200℃以上(shang)的(de)(de)(de)高(gao)溫(wen)(wen)(wen)環境下，硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠仍能(neng)保持(chi)一定(ding)的(de)(de)(de)柔(rou)韌(ren)性(xing)(xing)、回彈(dan)性(xing)(xing)和(he)表(biao)面硬度(du)(du)，且力學性(xing)(xing)能(neng)無(wu)明顯變化(hua)。（2）低(di)溫(wen)(wen)(wen)性(xing)(xing)能(neng)硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠的(de)(de)(de)玻璃化(hua)溫(wen)(wen)(wen)度(du)(du)一般為-70~-50℃，特殊配方可達-100℃，表(biao)明其低(di)溫(wen)(wen)(wen)性(xing)(xing)能(neng)優異。這對(dui)(dui)航空(kong)、宇航工業(ye)的(de)(de)(de)意義重(zhong)大。（3）耐(nai)(nai)(nai)(nai)(nai)候(hou)性(xing)(xing)硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠中(zhong)Si-O-Si鍵對(dui)(dui)氧(yang)、臭氧(yang)及紫外線等(deng)十分穩定(ding)，在不加(jia)任何添(tian)加(jia)劑(ji)的(de)(de)(de)情(qing)況下，就(jiu)具(ju)有優良的(de)(de)(de)耐(nai)(nai)(nai)(nai)(nai)候(hou)性(xing)(xing)。（4）電(dian)(dian)氣(qi)(qi)性(xing)(xing)能(neng)。硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠具(ju)有優異的(de)(de)(de)絕(jue)緣性(xing)(xing)能(neng)，耐(nai)(nai)(nai)(nai)(nai)電(dian)(dian)暈性(xing)(xing)和(he)耐(nai)(nai)(nai)(nai)(nai)電(dian)(dian)弧性(xing)(xing)也非常好。（5）物理機械性(xing)(xing)能(neng)。硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠常溫(wen)(wen)(wen)下的(de)(de)(de)物理機械性(xing)(xing)能(neng)比通(tong)用橡(xiang)(xiang)(xiang)膠差，但在150℃的(de)(de)(de)高(gao)溫(wen)(wen)(wen)和(he)-50℃的(de)(de)(de)低(di)溫(wen)(wen)(wen)下，其物理機械性(xing)(xing)能(neng)優于通(tong)用橡(xiang)(xiang)(xiang)膠。（6）耐(nai)(nai)(nai)(nai)(nai)油及化(hua)學試劑(ji)性(xing)(xing)。普通(tong)硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠具(ju)有中(zhong)等(deng)的(de)(de)(de)耐(nai)(nai)(nai)(nai)(nai)油、耐(nai)(nai)(nai)(nai)(nai)溶劑(ji)性(xing)(xing)能(neng)。（7）氣(qi)(qi)體(ti)透(tou)過(guo)性(xing)(xing)能(neng)。室溫(wen)(wen)(wen)下硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠對(dui)(dui)空(kong)氣(qi)(qi)、氮(dan)、氧(yang)、二氧(yang)化(hua)碳(tan)等(deng)氣(qi)(qi)體(ti)的(de)(de)(de)透(tou)氣(qi)(qi)性(xing)(xing)比天然(ran)(ran)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠高(gao)出(chu)30-50倍。（8）生理惰性(xing)(xing)。硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠無(wu)毒，無(wu)味(wei)，無(wu)嗅，與人體(ti)組織不粘連，具(ju)有抗凝血作(zuo)(zuo)用，對(dui)(dui)肌體(ti)組織的(de)(de)(de)反應性(xing)(xing)非常少。特別適合作(zuo)(zuo)為醫用材料。

硅橡膠的用量

據(ju)中(zhong)國(guo)(guo)汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)(che)工業(ye)(ye)協(xie)會統計(ji)，2012年(nian)(nian)，汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)(che)產(chan)銷分別達(da)到(dao)1927.18萬輛(liang)和1930.64萬輛(liang)，同(tong)比分別增(zeng)(zeng)長4.63%和4.33%，汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)(che)工業(ye)(ye)硅橡膠的(de)用(yong)(yong)量(liang)(liang)約達(da)2.0萬t。根據(ju)觀研(yan)天下的(de)新(xin)研(yan)究，增(zeng)(zeng)加(jia)(jia)有機(ji)(ji)硅材料在汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)(che)零部(bu)件方面的(de)用(yong)(yong)量(liang)(liang)，可(ke)以大幅度提高汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)(che)的(de)安全(quan)性能(neng)，因此，汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)(che)產(chan)量(liang)(liang)和單車(che)(che)(che)(che)(che)用(yong)(yong)量(liang)(liang)水平的(de)提高都(dou)將推動汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)(che)工業(ye)(ye)對硅橡膠需求(qiu)的(de)增(zeng)(zeng)加(jia)(jia)。國(guo)(guo)家鼓勵自主(zhu)品(pin)牌(pai)的(de)汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)(che)發展，關鍵汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)(che)零部(bu)件實現自主(zhu)化(hua)，《2012年(nian)(nian)度黨(dang)政機(ji)(ji)關公務用(yong)(yong)車(che)(che)(che)(che)(che)選(xuan)用(yong)(yong)車(che)(che)(che)(che)(che)型目錄（征求(qiu)意見(jian)稿）》為自主(zhu)品(pin)牌(pai)擴大在政府采購的(de)市(shi)場份(fen)額，為改變目前國(guo)(guo)內(nei)政府采購以合(he)資品(pin)牌(pai)產(chan)品(pin)為主(zhu)的(de)局面提供了保障(zhang)。促進自主(zhu)品(pin)牌(pai)發展，國(guo)(guo)產(chan)汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)(che)業(ye)(ye)的(de)繁(fan)榮將為汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)(che)膠的(de)應用(yong)(yong)提供有力保障(zhang)。預測未(wei)來(lai)3年(nian)(nian)，我國(guo)(guo)室溫硫化(hua)硅橡膠在汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)(che)行業(ye)(ye)將以年(nian)(nian)均20%增(zeng)(zeng)長。

此(ci)外，硅(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)是重要的(de)(de)非石油基(ji)合成橡膠(jiao)(jiao)(jiao)，約(yue)占(zhan)非石油基(ji)合成橡膠(jiao)(jiao)(jiao)消費(fei)量的(de)(de)98%。但(dan)因為(wei)石油價格的(de)(de)大(da)(da)幅(fu)上(shang)漲，同(tong)時我(wo)國(guo)(guo)在(zai)硅(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)關(guan)鍵(jian)原(yuan)料(liao)有(you)機(ji)(ji)(ji)硅(gui)(gui)單(dan)體(ti)的(de)(de)生(sheng)產(chan)(chan)技術(shu)方(fang)面(mian)取得突破，有(you)機(ji)(ji)(ji)硅(gui)(gui)單(dan)體(ti)的(de)(de)生(sheng)產(chan)(chan)技術(shu)在(zai)2005年(nian)(nian)前被幾家跨國(guo)(guo)公司(si)壟斷，但(dan)目前我(wo)國(guo)(guo)已發展(zhan)成為(wei)全球有(you)機(ji)(ji)(ji)硅(gui)(gui)單(dan)體(ti)第(di)1大(da)(da)國(guo)(guo)，這2個方(fang)面(mian)原(yuan)因使硅(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)價格從2011年(nian)(nian)起開始(shi)低于石油基(ji)合成橡膠(jiao)(jiao)(jiao)，僅約(yue)為(wei)大(da)(da)宗石油基(ji)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)80%～90%，成為(wei)廉價的(de)(de)合成橡膠(jiao)(jiao)(jiao)，并開始(shi)大(da)(da)規模(mo)替(ti)代石油基(ji)合成橡膠(jiao)(jiao)(jiao)。這將極大(da)(da)拓展(zhan)有(you)機(ji)(ji)(ji)硅(gui)(gui)產(chan)(chan)業(ye)的(de)(de)市(shi)場空間，同(tong)時將帶動硅(gui)(gui)油、硅(gui)(gui)烷偶(ou)聯(lian)劑和(he)硅(gui)(gui)樹脂等其他有(you)機(ji)(ji)(ji)硅(gui)(gui)產(chan)(chan)品(pin)的(de)(de)消費(fei)。