硅橡膠是指主鏈由(you)硅(gui)(gui)(gui)(gui)和氧(yang)原子交替構成(cheng)，硅(gui)(gui)(gui)(gui)原子上(shang)通常(chang)連有兩(liang)個有機基(ji)團的(de)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)。普通的(de)硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)主要由(you)含甲(jia)基(ji)和少量乙烯基(ji)的(de)硅(gui)(gui)(gui)(gui)氧(yang)鏈節組成(cheng)。苯(ben)基(ji)的(de)引(yin)(yin)(yin)入可提(ti)高硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)耐(nai)高、低溫(wen)(wen)性(xing)能，三(san)氟(fu)丙基(ji)及(ji)氰基(ji)的(de)引(yin)(yin)(yin)入則(ze)可提(ti)高硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)耐(nai)溫(wen)(wen)及(ji)耐(nai)油性(xing)能。硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)耐(nai)低溫(wen)(wen)性(xing)能良好，一般在(zai)(zai)-55℃下仍能工作。引(yin)(yin)(yin)入苯(ben)基(ji)后(hou)，可達-73℃。硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)耐(nai)熱性(xing)能也(ye)(ye)很突出，在(zai)(zai)180℃下可長期工作，稍高于200℃也(ye)(ye)能承受數周或更(geng)長時間(jian)仍有彈性(xing)，瞬時可耐(nai)300℃以(yi)上(shang)的(de)高溫(wen)(wen)。硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)透(tou)氣性(xing)好，氧(yang)氣透(tou)過率(lv)在(zai)(zai)合(he)成(cheng)聚(ju)合(he)物中是較(jiao)高的(de)。此(ci)(ci)外，硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)還具有生理惰(duo)性(xing)、不會(hui)導致凝血的(de)突出特性(xing)，因此(ci)(ci)在(zai)(zai)醫用領域應用廣泛。

主要品種

硅橡膠(jiao)(jiao)(jiao)分(fen)(fen)(fen)(fen)類的方法很多，通常按固化(hua)前的形態(tai)分(fen)(fen)(fen)(fen)為(wei)固體(ti)硅橡膠(jiao)(jiao)(jiao)和(he)液體(ti)硅橡膠(jiao)(jiao)(jiao)；按硫化(hua)溫(wen)度分(fen)(fen)(fen)(fen)為(wei)室溫(wen)硫化(hua)硅橡膠(jiao)(jiao)(jiao)，高(gao)溫(wen)硫化(hua)硅橡膠(jiao)(jiao)(jiao)；按所用(yong)單(dan)體(ti)的不同，可(ke)分(fen)(fen)(fen)(fen)為(wei)甲(jia)基(ji)(ji)乙(yi)烯基(ji)(ji)硅橡膠(jiao)(jiao)(jiao)，甲(jia)基(ji)(ji)苯基(ji)(ji)乙(yi)烯基(ji)(ji)硅橡膠(jiao)(jiao)(jiao)、氟硅，腈(jing)硅橡膠(jiao)(jiao)(jiao)等；按性(xing)能(neng)和(he)用(yong)途的不同又可(ke)分(fen)(fen)(fen)(fen)為(wei)通用(yong)型(xing)、超(chao)耐(nai)低溫(wen)型(xing)、超(chao)耐(nai)高(gao)溫(wen)型(xing)、高(gao)強力型(xing)、耐(nai)油型(xing)、醫(yi)用(yong)型(xing)等等。

發展史

硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)早期是由(you)美國以三氯化(hua)鐵為(wei)催化(hua)劑合成(cheng)的(de)。1945年(nian)(nian)，硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)產(chan)品(pin)問世。1948年(nian)(nian)，采(cai)用高比表面積的(de)氣相法(fa)白(bai)炭黑(hei)補強(qiang)的(de)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)研(yan)制成(cheng)功(gong)，使硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)性能(neng)躍(yue)升到實用階段(duan)，奠(dian)定了現代(dai)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)生(sheng)產(chan)技術的(de)基礎(chu)。從二(er)甲基二(er)氯硅(gui)烷合成(cheng)開始生(sheng)產(chan)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)國家有美國。俄(e)羅斯、德國、日本、韓(han)國和中(zhong)國等。中(zhong)國硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)工業化(hua)研(yan)究始于(yu)1957年(nian)(nian)，多家研(yan)究所和企業陸續開發出各種硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)。到2003年(nian)(nian)底，中(zhong)國硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)生(sheng)產(chan)能(neng)力(li)為(wei)135千(qian)噸(dun)，其中(zhong)高溫膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)100千(qian)噸(dun)。

高溫硫化硅橡膠

高溫(wen)硫(liu)(liu)化硅(gui)橡膠(jiao)是(shi)指聚硅(gui)氧(yang)(yang)烷變成(cheng)(cheng)彈性體的(de)(de)過程是(shi)經過高溫(wen)（110-170℃）硫(liu)(liu)化成(cheng)(cheng)型(xing)的(de)(de)。它主要以高分子量的(de)(de)聚甲基(ji)乙烯(xi)基(ji)硅(gui)氧(yang)(yang)烷為生(sheng)膠(jiao)，混入(ru)補強填料、硫(liu)(liu)化劑(ji)等，在加(jia)(jia)熱加(jia)(jia)壓下硫(liu)(liu)化成(cheng)(cheng)彈性體。硅(gui)橡膠(jiao)的(de)(de)補強主要是(shi)各(ge)種類(lei)型(xing)的(de)(de)白炭(tan)黑，可使(shi)硫(liu)(liu)化膠(jiao)的(de)(de)強度增加(jia)(jia)數(shu)十倍。有時(shi)為了降低(di)成(cheng)(cheng)本或改善膠(jiao)料性能(neng)及(ji)賦予硫(liu)(liu)化膠(jiao)各(ge)種特殊的(de)(de)性能(neng)，也加(jia)(jia)入(ru)相應(ying)的(de)(de)各(ge)種添加(jia)(jia)劑(ji)。硫(liu)(liu)化劑(ji)是(shi)各(ge)種有機過氧(yang)(yang)化物或加(jia)(jia)成(cheng)(cheng)反(fan)應(ying)催化劑(ji)。

加工成(cheng)型方法如圖所示。一次硫化(hua)的(de)目的(de)是(shi)進行(xing)(xing)高分(fen)子鏈(lian)的(de)交聯反應；二次硫化(hua)的(de)目的(de)是(shi)進行(xing)(xing)補充交聯、驅除硫化(hua)劑(ji)分(fen)解產(chan)物(wu)和其他揮發性化(hua)合物(wu)以穩定硫化(hua)膠(jiao)的(de)各項(xiang)性能。常用的(de)設備有(you)開放式煉膠(jiao)機、捏合機及真空密煉機。

主要性能

（1）高(gao)溫(wen)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠顯著的(de)(de)(de)特征(zheng)是高(gao)溫(wen)穩定(ding)性(xing)(xing)(xing)，雖然(ran)(ran)(ran)常(chang)(chang)溫(wen)下(xia)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠的(de)(de)(de)強度僅(jin)是天(tian)然(ran)(ran)(ran)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠或某些合成橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠的(de)(de)(de)一(yi)半(ban)，但(dan)在(zai)200℃以上的(de)(de)(de)高(gao)溫(wen)環境下(xia)，硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠仍能(neng)(neng)(neng)保持(chi)一(yi)定(ding)的(de)(de)(de)柔(rou)韌(ren)性(xing)(xing)(xing)、回彈(dan)性(xing)(xing)(xing)和表(biao)(biao)面硬度，且力學性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)無明顯變化(hua)(hua)。（2）低(di)溫(wen)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠的(de)(de)(de)玻璃化(hua)(hua)溫(wen)度一(yi)般為(wei)-70~-50℃，特殊(shu)配方可(ke)達-100℃，表(biao)(biao)明其低(di)溫(wen)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)優異(yi)。這對航(hang)空(kong)、宇(yu)航(hang)工業的(de)(de)(de)意義重大。（3）耐(nai)候性(xing)(xing)(xing)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠中Si-O-Si鍵對氧(yang)、臭氧(yang)及(ji)紫外線(xian)等(deng)十分穩定(ding)，在(zai)不(bu)加(jia)任何添加(jia)劑的(de)(de)(de)情況下(xia)，就具(ju)有(you)優良的(de)(de)(de)耐(nai)候性(xing)(xing)(xing)。（4）電(dian)(dian)氣(qi)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠具(ju)有(you)優異(yi)的(de)(de)(de)絕(jue)緣性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)，耐(nai)電(dian)(dian)暈性(xing)(xing)(xing)和耐(nai)電(dian)(dian)弧性(xing)(xing)(xing)也非(fei)常(chang)(chang)好。（5）物理(li)機械(xie)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠常(chang)(chang)溫(wen)下(xia)的(de)(de)(de)物理(li)機械(xie)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)比通用(yong)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠差(cha)，但(dan)在(zai)150℃的(de)(de)(de)高(gao)溫(wen)和-50℃的(de)(de)(de)低(di)溫(wen)下(xia)，其物理(li)機械(xie)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)優于通用(yong)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠。（6）耐(nai)油及(ji)化(hua)(hua)學試(shi)劑性(xing)(xing)(xing)。普通硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠具(ju)有(you)中等(deng)的(de)(de)(de)耐(nai)油、耐(nai)溶劑性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。（7）氣(qi)體(ti)(ti)透過(guo)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。室溫(wen)下(xia)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠對空(kong)氣(qi)、氮、氧(yang)、二氧(yang)化(hua)(hua)碳等(deng)氣(qi)體(ti)(ti)的(de)(de)(de)透氣(qi)性(xing)(xing)(xing)比天(tian)然(ran)(ran)(ran)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠高(gao)出30-50倍(bei)。（8）生理(li)惰性(xing)(xing)(xing)。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠無毒，無味，無嗅(xiu)，與人(ren)體(ti)(ti)組(zu)織不(bu)粘連(lian)，具(ju)有(you)抗(kang)凝(ning)血作(zuo)用(yong)，對肌體(ti)(ti)組(zu)織的(de)(de)(de)反應性(xing)(xing)(xing)非(fei)常(chang)(chang)少。特別適合作(zuo)為(wei)醫(yi)用(yong)材(cai)料。

硅橡膠的用量

據中國汽(qi)車(che)工(gong)業(ye)(ye)協會統計，2012年，汽(qi)車(che)產銷分別達(da)到1927.18萬輛和(he)1930.64萬輛，同比分別增(zeng)長4.63%和(he)4.33%，汽(qi)車(che)工(gong)業(ye)(ye)硅(gui)橡(xiang)膠的用(yong)量(liang)(liang)約(yue)達(da)2.0萬t。根據觀(guan)研(yan)天(tian)下的新研(yan)究(jiu)，增(zeng)加(jia)有機硅(gui)材料在汽(qi)車(che)零部(bu)件(jian)方面的用(yong)量(liang)(liang)，可(ke)以(yi)大幅度(du)提(ti)高汽(qi)車(che)的安(an)全性能，因此，汽(qi)車(che)產量(liang)(liang)和(he)單(dan)車(che)用(yong)量(liang)(liang)水(shui)平的提(ti)高都將(jiang)推動汽(qi)車(che)工(gong)業(ye)(ye)對硅(gui)橡(xiang)膠需求(qiu)的增(zeng)加(jia)。國家(jia)鼓勵自(zi)主品(pin)牌(pai)的汽(qi)車(che)發(fa)展，關(guan)鍵(jian)汽(qi)車(che)零部(bu)件(jian)實(shi)現自(zi)主化，《2012年度(du)黨政機關(guan)公(gong)務用(yong)車(che)選用(yong)車(che)型目(mu)錄（征求(qiu)意(yi)見稿(gao)）》為(wei)(wei)自(zi)主品(pin)牌(pai)擴大在政府采購的市場份(fen)額(e)，為(wei)(wei)改(gai)變目(mu)前(qian)國內政府采購以(yi)合資品(pin)牌(pai)產品(pin)為(wei)(wei)主的局面提(ti)供了保(bao)障。促進自(zi)主品(pin)牌(pai)發(fa)展，國產汽(qi)車(che)業(ye)(ye)的繁榮將(jiang)為(wei)(wei)汽(qi)車(che)膠的應用(yong)提(ti)供有力保(bao)障。預測未來(lai)3年，我(wo)國室(shi)溫硫化硅(gui)橡(xiang)膠在汽(qi)車(che)行業(ye)(ye)將(jiang)以(yi)年均20%增(zeng)長。

此外，硅(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)是重要的(de)非石(shi)(shi)油(you)基合(he)(he)成橡膠(jiao)(jiao)(jiao)，約占(zhan)非石(shi)(shi)油(you)基合(he)(he)成橡膠(jiao)(jiao)(jiao)消(xiao)費量的(de)98%。但因為(wei)石(shi)(shi)油(you)價格的(de)大(da)(da)幅上(shang)漲，同時我(wo)國(guo)(guo)在(zai)(zai)硅(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)關(guan)鍵原(yuan)料有(you)機(ji)硅(gui)(gui)單體的(de)生產(chan)技(ji)術方(fang)面(mian)取得突(tu)破，有(you)機(ji)硅(gui)(gui)單體的(de)生產(chan)技(ji)術在(zai)(zai)2005年前被幾家跨(kua)國(guo)(guo)公司壟斷，但目前我(wo)國(guo)(guo)已發展(zhan)成為(wei)全(quan)球有(you)機(ji)硅(gui)(gui)單體第1大(da)(da)國(guo)(guo)，這2個(ge)方(fang)面(mian)原(yuan)因使(shi)硅(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)價格從2011年起開始(shi)(shi)低于(yu)石(shi)(shi)油(you)基合(he)(he)成橡膠(jiao)(jiao)(jiao)，僅約為(wei)大(da)(da)宗(zong)石(shi)(shi)油(you)基橡膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)80%～90%，成為(wei)廉價的(de)合(he)(he)成橡膠(jiao)(jiao)(jiao)，并(bing)開始(shi)(shi)大(da)(da)規(gui)模替代(dai)石(shi)(shi)油(you)基合(he)(he)成橡膠(jiao)(jiao)(jiao)。這將極大(da)(da)拓展(zhan)有(you)機(ji)硅(gui)(gui)產(chan)業的(de)市場空間(jian)，同時將帶(dai)動(dong)硅(gui)(gui)油(you)、硅(gui)(gui)烷(wan)偶聯劑和(he)硅(gui)(gui)樹脂(zhi)等其(qi)他有(you)機(ji)硅(gui)(gui)產(chan)品(pin)的(de)消(xiao)費。