硅橡膠是指主鏈(lian)(lian)由(you)硅和氧(yang)原子交替(ti)構成，硅原子上(shang)通常連有(you)兩個有(you)機基(ji)(ji)團的(de)(de)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)。普(pu)通的(de)(de)硅橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)主要(yao)由(you)含(han)甲基(ji)(ji)和少量乙烯基(ji)(ji)的(de)(de)硅氧(yang)鏈(lian)(lian)節組成。苯基(ji)(ji)的(de)(de)引入(ru)可提(ti)高(gao)硅橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)耐(nai)(nai)(nai)高(gao)、低溫(wen)性(xing)能(neng)，三氟丙基(ji)(ji)及氰基(ji)(ji)的(de)(de)引入(ru)則可提(ti)高(gao)硅橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)耐(nai)(nai)(nai)溫(wen)及耐(nai)(nai)(nai)油性(xing)能(neng)。硅橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)耐(nai)(nai)(nai)低溫(wen)性(xing)能(neng)良好，一般在(zai)-55℃下仍能(neng)工(gong)(gong)作。引入(ru)苯基(ji)(ji)后，可達-73℃。硅橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)耐(nai)(nai)(nai)熱性(xing)能(neng)也很突出(chu)，在(zai)180℃下可長期工(gong)(gong)作，稍高(gao)于200℃也能(neng)承受數周或更長時間仍有(you)彈性(xing)，瞬時可耐(nai)(nai)(nai)300℃以上(shang)的(de)(de)高(gao)溫(wen)。硅橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)透氣性(xing)好，氧(yang)氣透過(guo)率在(zai)合成聚合物(wu)中是較高(gao)的(de)(de)。此外，硅橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)還(huan)具有(you)生(sheng)理(li)惰性(xing)、不(bu)會導致凝(ning)血的(de)(de)突出(chu)特(te)性(xing)，因(yin)此在(zai)醫用領域應用廣泛(fan)。

主要品種

硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)分類的(de)方法很(hen)多，通常按固(gu)化(hua)前的(de)形(xing)態分為(wei)固(gu)體(ti)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)和液體(ti)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)；按硫(liu)化(hua)溫(wen)(wen)度分為(wei)室溫(wen)(wen)硫(liu)化(hua)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)，高(gao)溫(wen)(wen)硫(liu)化(hua)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)；按所用(yong)單體(ti)的(de)不(bu)同(tong)，可分為(wei)甲基乙烯基硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)，甲基苯基乙烯基硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)、氟(fu)硅(gui)(gui)，腈硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)等(deng)；按性能(neng)和用(yong)途的(de)不(bu)同(tong)又(you)可分為(wei)通用(yong)型(xing)(xing)、超耐低(di)溫(wen)(wen)型(xing)(xing)、超耐高(gao)溫(wen)(wen)型(xing)(xing)、高(gao)強力型(xing)(xing)、耐油型(xing)(xing)、醫(yi)用(yong)型(xing)(xing)等(deng)等(deng)。

發展史

硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)早期是由美(mei)國以(yi)三氯化(hua)(hua)鐵(tie)為(wei)催(cui)化(hua)(hua)劑(ji)合成(cheng)的(de)(de)。1945年(nian)，硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)產品問世(shi)。1948年(nian)，采用高(gao)比表(biao)面積的(de)(de)氣相(xiang)法白炭黑補強的(de)(de)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)研(yan)制成(cheng)功，使硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)性能躍升(sheng)到實用階段，奠定(ding)了(le)現代硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)生(sheng)(sheng)產技術的(de)(de)基礎。從二甲(jia)基二氯硅(gui)(gui)烷合成(cheng)開(kai)(kai)始生(sheng)(sheng)產硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)國家有(you)美(mei)國。俄羅斯、德國、日本、韓國和中國等(deng)。中國硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)工業(ye)化(hua)(hua)研(yan)究始于1957年(nian)，多(duo)家研(yan)究所和企業(ye)陸(lu)續開(kai)(kai)發出各種硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)。到2003年(nian)底(di)，中國硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)生(sheng)(sheng)產能力為(wei)135千噸(dun)(dun)，其中高(gao)溫膠(jiao)100千噸(dun)(dun)。

高溫硫化硅橡膠

高溫(wen)(wen)硫(liu)化(hua)硅(gui)(gui)橡膠(jiao)是指聚硅(gui)(gui)氧烷變成(cheng)彈(dan)性(xing)(xing)體(ti)的(de)過程是經過高溫(wen)(wen)（110-170℃）硫(liu)化(hua)成(cheng)型的(de)。它(ta)主要以高分子量的(de)聚甲(jia)基乙烯基硅(gui)(gui)氧烷為(wei)生(sheng)膠(jiao)，混入補強(qiang)填料、硫(liu)化(hua)劑等，在加(jia)熱(re)加(jia)壓下硫(liu)化(hua)成(cheng)彈(dan)性(xing)(xing)體(ti)。硅(gui)(gui)橡膠(jiao)的(de)補強(qiang)主要是各種(zhong)類(lei)型的(de)白(bai)炭黑，可(ke)使硫(liu)化(hua)膠(jiao)的(de)強(qiang)度增加(jia)數(shu)十倍。有(you)時為(wei)了(le)降低(di)成(cheng)本或改善膠(jiao)料性(xing)(xing)能(neng)及賦(fu)予硫(liu)化(hua)膠(jiao)各種(zhong)特(te)殊的(de)性(xing)(xing)能(neng)，也加(jia)入相應的(de)各種(zhong)添(tian)加(jia)劑。硫(liu)化(hua)劑是各種(zhong)有(you)機(ji)過氧化(hua)物或加(jia)成(cheng)反(fan)應催(cui)化(hua)劑。

加工成型方法如圖所(suo)示。一次硫(liu)化(hua)的(de)目的(de)是進行高分子鏈的(de)交聯(lian)反應(ying)；二次硫(liu)化(hua)的(de)目的(de)是進行補充交聯(lian)、驅除硫(liu)化(hua)劑分解產物(wu)和其他揮發(fa)性(xing)化(hua)合物(wu)以穩定(ding)硫(liu)化(hua)膠的(de)各項性(xing)能。常用的(de)設備有開放式煉(lian)膠機、捏(nie)合機及(ji)真(zhen)空密煉(lian)機。

主要性能

（1）高溫(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)能(neng)。硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)顯著的(de)特(te)征是高溫(wen)(wen)穩(wen)定性(xing)(xing)(xing)，雖然常溫(wen)(wen)下(xia)(xia)(xia)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)強度(du)僅(jin)是天然橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)或某些合成橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)一半，但(dan)在(zai)200℃以上(shang)的(de)高溫(wen)(wen)環境(jing)下(xia)(xia)(xia)，硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)仍能(neng)保持(chi)一定的(de)柔韌性(xing)(xing)(xing)、回彈性(xing)(xing)(xing)和表面硬度(du)，且力學性(xing)(xing)(xing)能(neng)無明顯變化(hua)。（2）低(di)溫(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)能(neng)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)玻璃化(hua)溫(wen)(wen)度(du)一般為(wei)(wei)-70~-50℃，特(te)殊配方可達-100℃，表明其低(di)溫(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)能(neng)優(you)(you)(you)異(yi)。這對航空、宇航工業(ye)的(de)意義重(zhong)大(da)。（3）耐(nai)候(hou)性(xing)(xing)(xing)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)中(zhong)Si-O-Si鍵對氧(yang)(yang)、臭氧(yang)(yang)及紫外線等(deng)十分穩(wen)定，在(zai)不(bu)加(jia)(jia)任何(he)添加(jia)(jia)劑的(de)情況下(xia)(xia)(xia)，就具(ju)有(you)優(you)(you)(you)良的(de)耐(nai)候(hou)性(xing)(xing)(xing)。（4）電(dian)氣性(xing)(xing)(xing)能(neng)。硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)具(ju)有(you)優(you)(you)(you)異(yi)的(de)絕緣性(xing)(xing)(xing)能(neng)，耐(nai)電(dian)暈性(xing)(xing)(xing)和耐(nai)電(dian)弧性(xing)(xing)(xing)也非常好。（5）物理(li)機械性(xing)(xing)(xing)能(neng)。硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)常溫(wen)(wen)下(xia)(xia)(xia)的(de)物理(li)機械性(xing)(xing)(xing)能(neng)比(bi)(bi)通用(yong)(yong)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(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(xia)(xia)(xia)，其物理(li)機械性(xing)(xing)(xing)能(neng)優(you)(you)(you)于通用(yong)(yong)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)。（6）耐(nai)油(you)及化(hua)學試(shi)劑性(xing)(xing)(xing)。普通硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)具(ju)有(you)中(zhong)等(deng)的(de)耐(nai)油(you)、耐(nai)溶劑性(xing)(xing)(xing)能(neng)。（7）氣體(ti)(ti)透過性(xing)(xing)(xing)能(neng)。室溫(wen)(wen)下(xia)(xia)(xia)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)對空氣、氮(dan)、氧(yang)(yang)、二(er)氧(yang)(yang)化(hua)碳(tan)等(deng)氣體(ti)(ti)的(de)透氣性(xing)(xing)(xing)比(bi)(bi)天然橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)高出30-50倍。（8）生理(li)惰性(xing)(xing)(xing)。硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)無毒，無味，無嗅，與人體(ti)(ti)組(zu)織(zhi)不(bu)粘連，具(ju)有(you)抗凝血作用(yong)(yong)，對肌體(ti)(ti)組(zu)織(zhi)的(de)反應性(xing)(xing)(xing)非常少(shao)。特(te)別適合作為(wei)(wei)醫(yi)用(yong)(yong)材(cai)料。

硅橡膠的用量

據(ju)中(zhong)國(guo)(guo)汽(qi)(qi)車(che)工業(ye)協(xie)會統(tong)計，2012年，汽(qi)(qi)車(che)產銷分別(bie)達到1927.18萬(wan)輛和1930.64萬(wan)輛，同比分別(bie)增長4.63%和4.33%，汽(qi)(qi)車(che)工業(ye)硅橡(xiang)膠的(de)(de)(de)用量(liang)約達2.0萬(wan)t。根據(ju)觀研天下的(de)(de)(de)新研究，增加有機(ji)硅材料在(zai)汽(qi)(qi)車(che)零部件方面(mian)的(de)(de)(de)用量(liang)，可以大(da)幅度提(ti)高汽(qi)(qi)車(che)的(de)(de)(de)安(an)全性能，因此，汽(qi)(qi)車(che)產量(liang)和單車(che)用量(liang)水平的(de)(de)(de)提(ti)高都(dou)將(jiang)推動汽(qi)(qi)車(che)工業(ye)對硅橡(xiang)膠需求(qiu)的(de)(de)(de)增加。國(guo)(guo)家鼓勵自主品(pin)牌(pai)的(de)(de)(de)汽(qi)(qi)車(che)發(fa)展，關(guan)鍵汽(qi)(qi)車(che)零部件實現自主化，《2012年度黨政機(ji)關(guan)公務(wu)用車(che)選(xuan)用車(che)型目錄（征求(qiu)意(yi)見(jian)稿）》為(wei)(wei)自主品(pin)牌(pai)擴大(da)在(zai)政府采購的(de)(de)(de)市場份額，為(wei)(wei)改(gai)變目前國(guo)(guo)內政府采購以合(he)資品(pin)牌(pai)產品(pin)為(wei)(wei)主的(de)(de)(de)局面(mian)提(ti)供(gong)了保障。促進(jin)自主品(pin)牌(pai)發(fa)展，國(guo)(guo)產汽(qi)(qi)車(che)業(ye)的(de)(de)(de)繁榮(rong)將(jiang)為(wei)(wei)汽(qi)(qi)車(che)膠的(de)(de)(de)應用提(ti)供(gong)有力(li)保障。預測未來3年，我國(guo)(guo)室溫硫化硅橡(xiang)膠在(zai)汽(qi)(qi)車(che)行(xing)業(ye)將(jiang)以年均20%增長。

此外(wai)，硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)是重要的(de)(de)非石油(you)(you)基(ji)合成(cheng)(cheng)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)，約(yue)占非石油(you)(you)基(ji)合成(cheng)(cheng)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)消費(fei)量的(de)(de)98%。但(dan)因為石油(you)(you)價格的(de)(de)大(da)幅上漲，同時(shi)我國在硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)關鍵原(yuan)料有機硅(gui)(gui)單(dan)體(ti)的(de)(de)生產(chan)技(ji)術方面取得(de)突破，有機硅(gui)(gui)單(dan)體(ti)的(de)(de)生產(chan)技(ji)術在2005年(nian)(nian)前(qian)被幾家跨國公司壟斷，但(dan)目前(qian)我國已發展(zhan)成(cheng)(cheng)為全(quan)球有機硅(gui)(gui)單(dan)體(ti)第1大(da)國，這(zhe)2個方面原(yuan)因使硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)價格從(cong)2011年(nian)(nian)起開(kai)始(shi)低(di)于(yu)石油(you)(you)基(ji)合成(cheng)(cheng)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)，僅約(yue)為大(da)宗(zong)石油(you)(you)基(ji)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)80%～90%，成(cheng)(cheng)為廉價的(de)(de)合成(cheng)(cheng)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)，并開(kai)始(shi)大(da)規(gui)模替代石油(you)(you)基(ji)合成(cheng)(cheng)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)。這(zhe)將(jiang)極大(da)拓展(zhan)有機硅(gui)(gui)產(chan)業的(de)(de)市場空(kong)間，同時(shi)將(jiang)帶動硅(gui)(gui)油(you)(you)、硅(gui)(gui)烷偶聯劑和(he)硅(gui)(gui)樹脂等其(qi)他有機硅(gui)(gui)產(chan)品的(de)(de)消費(fei)。