硅橡膠是指主(zhu)鏈由(you)硅(gui)和(he)氧(yang)原子交替構成(cheng)，硅(gui)原子上通常連有(you)兩個有(you)機基(ji)(ji)(ji)團的(de)(de)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)。普通的(de)(de)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)主(zhu)要由(you)含甲(jia)基(ji)(ji)(ji)和(he)少量乙烯基(ji)(ji)(ji)的(de)(de)硅(gui)氧(yang)鏈節組成(cheng)。苯基(ji)(ji)(ji)的(de)(de)引入可(ke)(ke)(ke)提高(gao)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)耐(nai)(nai)高(gao)、低溫性(xing)(xing)能，三氟丙(bing)基(ji)(ji)(ji)及氰基(ji)(ji)(ji)的(de)(de)引入則可(ke)(ke)(ke)提高(gao)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)耐(nai)(nai)溫及耐(nai)(nai)油性(xing)(xing)能。硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)耐(nai)(nai)低溫性(xing)(xing)能良好(hao)，一般在(zai)-55℃下仍能工作。引入苯基(ji)(ji)(ji)后，可(ke)(ke)(ke)達-73℃。硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)耐(nai)(nai)熱性(xing)(xing)能也很(hen)突出，在(zai)180℃下可(ke)(ke)(ke)長期(qi)工作，稍高(gao)于200℃也能承(cheng)受數周或(huo)更長時(shi)間(jian)仍有(you)彈性(xing)(xing)，瞬時(shi)可(ke)(ke)(ke)耐(nai)(nai)300℃以上的(de)(de)高(gao)溫。硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)透氣性(xing)(xing)好(hao)，氧(yang)氣透過率在(zai)合(he)成(cheng)聚(ju)合(he)物中是較高(gao)的(de)(de)。此(ci)外，硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)還(huan)具(ju)有(you)生(sheng)理惰性(xing)(xing)、不(bu)會導致凝血的(de)(de)突出特性(xing)(xing)，因(yin)此(ci)在(zai)醫用領(ling)域應用廣泛。

主要品種

硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠分類的(de)方(fang)法(fa)很多，通(tong)常按固(gu)化前的(de)形態分為(wei)(wei)固(gu)體硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠和(he)液體硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠；按硫化溫度分為(wei)(wei)室溫硫化硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠，高(gao)溫硫化硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠；按所(suo)用(yong)(yong)單(dan)體的(de)不同(tong)，可(ke)分為(wei)(wei)甲(jia)基(ji)乙(yi)(yi)烯基(ji)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠，甲(jia)基(ji)苯基(ji)乙(yi)(yi)烯基(ji)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠、氟硅(gui)(gui)，腈硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠等；按性能和(he)用(yong)(yong)途的(de)不同(tong)又(you)可(ke)分為(wei)(wei)通(tong)用(yong)(yong)型(xing)(xing)、超(chao)耐(nai)低(di)溫型(xing)(xing)、超(chao)耐(nai)高(gao)溫型(xing)(xing)、高(gao)強力型(xing)(xing)、耐(nai)油型(xing)(xing)、醫用(yong)(yong)型(xing)(xing)等等。

發展史

硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠早期是(shi)由(you)美國(guo)(guo)(guo)(guo)以三氯化(hua)鐵(tie)為(wei)催(cui)化(hua)劑合成(cheng)(cheng)的。1945年(nian)(nian)，硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠產(chan)品問(wen)世(shi)。1948年(nian)(nian)，采(cai)用(yong)高比表面積的氣相(xiang)法白炭黑補強(qiang)的硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠研制(zhi)成(cheng)(cheng)功(gong)，使(shi)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠的性(xing)能(neng)躍(yue)升到實用(yong)階段，奠定了現代硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠生(sheng)產(chan)技術的基礎。從(cong)二甲基二氯硅(gui)(gui)烷合成(cheng)(cheng)開始(shi)生(sheng)產(chan)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠的國(guo)(guo)(guo)(guo)家(jia)有美國(guo)(guo)(guo)(guo)。俄(e)羅斯、德國(guo)(guo)(guo)(guo)、日(ri)本、韓國(guo)(guo)(guo)(guo)和中國(guo)(guo)(guo)(guo)等。中國(guo)(guo)(guo)(guo)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠的工業化(hua)研究始(shi)于1957年(nian)(nian)，多家(jia)研究所和企業陸續開發(fa)出各(ge)種硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠。到2003年(nian)(nian)底，中國(guo)(guo)(guo)(guo)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠生(sheng)產(chan)能(neng)力為(wei)135千噸(dun)，其中高溫膠100千噸(dun)。

高溫硫化硅橡膠

高溫(wen)硫(liu)(liu)(liu)化(hua)硅(gui)(gui)橡膠是(shi)(shi)(shi)指聚(ju)硅(gui)(gui)氧烷(wan)變(bian)成(cheng)彈(dan)性(xing)(xing)體的過程是(shi)(shi)(shi)經過高溫(wen)（110-170℃）硫(liu)(liu)(liu)化(hua)成(cheng)型(xing)的。它主(zhu)要以高分子(zi)量的聚(ju)甲基乙烯基硅(gui)(gui)氧烷(wan)為生膠，混入補強填料、硫(liu)(liu)(liu)化(hua)劑等(deng)，在加(jia)熱(re)加(jia)壓下硫(liu)(liu)(liu)化(hua)成(cheng)彈(dan)性(xing)(xing)體。硅(gui)(gui)橡膠的補強主(zhu)要是(shi)(shi)(shi)各(ge)種類型(xing)的白(bai)炭黑，可使硫(liu)(liu)(liu)化(hua)膠的強度增加(jia)數十(shi)倍(bei)。有(you)時(shi)為了降低成(cheng)本或(huo)改(gai)善膠料性(xing)(xing)能及賦予硫(liu)(liu)(liu)化(hua)膠各(ge)種特殊的性(xing)(xing)能，也加(jia)入相應的各(ge)種添加(jia)劑。硫(liu)(liu)(liu)化(hua)劑是(shi)(shi)(shi)各(ge)種有(you)機過氧化(hua)物或(huo)加(jia)成(cheng)反應催化(hua)劑。

加工成型方法如圖(tu)所示。一(yi)次硫化(hua)的(de)目的(de)是進行高分子鏈的(de)交聯反應；二(er)次硫化(hua)的(de)目的(de)是進行補充交聯、驅除硫化(hua)劑分解產物和其他揮發性化(hua)合物以穩定硫化(hua)膠的(de)各(ge)項性能。常(chang)用(yong)的(de)設備有開放式(shi)煉膠機(ji)(ji)、捏合機(ji)(ji)及真空密(mi)煉機(ji)(ji)。

主要性能

（1）高(gao)溫(wen)(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)能。硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)顯(xian)著(zhu)的(de)(de)(de)(de)特征是高(gao)溫(wen)(wen)(wen)穩(wen)定性(xing)(xing)(xing)(xing)，雖然(ran)常溫(wen)(wen)(wen)下(xia)(xia)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)強度僅是天然(ran)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)或某些合成橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)一(yi)(yi)半，但(dan)在(zai)200℃以上的(de)(de)(de)(de)高(gao)溫(wen)(wen)(wen)環境(jing)下(xia)(xia)，硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)仍能保持一(yi)(yi)定的(de)(de)(de)(de)柔韌性(xing)(xing)(xing)(xing)、回彈性(xing)(xing)(xing)(xing)和(he)(he)表面硬度，且力學(xue)性(xing)(xing)(xing)(xing)能無明顯(xian)變化(hua)(hua)。（2）低(di)溫(wen)(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)能硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)玻璃(li)化(hua)(hua)溫(wen)(wen)(wen)度一(yi)(yi)般為-70~-50℃，特殊(shu)配方可達-100℃，表明其(qi)低(di)溫(wen)(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)能優異。這對(dui)航空、宇航工業的(de)(de)(de)(de)意(yi)義重大。（3）耐(nai)(nai)候性(xing)(xing)(xing)(xing)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)中Si-O-Si鍵(jian)對(dui)氧(yang)(yang)、臭氧(yang)(yang)及紫外線等(deng)十分穩(wen)定，在(zai)不加任何添(tian)加劑的(de)(de)(de)(de)情況下(xia)(xia)，就(jiu)具(ju)(ju)有(you)優良的(de)(de)(de)(de)耐(nai)(nai)候性(xing)(xing)(xing)(xing)。（4）電(dian)氣(qi)性(xing)(xing)(xing)(xing)能。硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)具(ju)(ju)有(you)優異的(de)(de)(de)(de)絕緣性(xing)(xing)(xing)(xing)能，耐(nai)(nai)電(dian)暈性(xing)(xing)(xing)(xing)和(he)(he)耐(nai)(nai)電(dian)弧性(xing)(xing)(xing)(xing)也非(fei)常好。（5）物理(li)機械(xie)(xie)性(xing)(xing)(xing)(xing)能。硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)常溫(wen)(wen)(wen)下(xia)(xia)的(de)(de)(de)(de)物理(li)機械(xie)(xie)性(xing)(xing)(xing)(xing)能比通(tong)(tong)用橡(xiang)膠(jiao)(jiao)差，但(dan)在(zai)150℃的(de)(de)(de)(de)高(gao)溫(wen)(wen)(wen)和(he)(he)-50℃的(de)(de)(de)(de)低(di)溫(wen)(wen)(wen)下(xia)(xia)，其(qi)物理(li)機械(xie)(xie)性(xing)(xing)(xing)(xing)能優于(yu)通(tong)(tong)用橡(xiang)膠(jiao)(jiao)。（6）耐(nai)(nai)油及化(hua)(hua)學(xue)試劑性(xing)(xing)(xing)(xing)。普通(tong)(tong)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)具(ju)(ju)有(you)中等(deng)的(de)(de)(de)(de)耐(nai)(nai)油、耐(nai)(nai)溶劑性(xing)(xing)(xing)(xing)能。（7）氣(qi)體透過性(xing)(xing)(xing)(xing)能。室(shi)溫(wen)(wen)(wen)下(xia)(xia)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)對(dui)空氣(qi)、氮、氧(yang)(yang)、二氧(yang)(yang)化(hua)(hua)碳等(deng)氣(qi)體的(de)(de)(de)(de)透氣(qi)性(xing)(xing)(xing)(xing)比天然(ran)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)高(gao)出30-50倍。（8）生理(li)惰性(xing)(xing)(xing)(xing)。硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)無毒，無味，無嗅(xiu)，與人體組織不粘連，具(ju)(ju)有(you)抗(kang)凝血(xue)作用，對(dui)肌體組織的(de)(de)(de)(de)反應性(xing)(xing)(xing)(xing)非(fei)常少。特別適合作為醫用材料。

硅橡膠的用量

據(ju)中國(guo)汽(qi)(qi)車(che)(che)工(gong)業協會統計，2012年(nian)，汽(qi)(qi)車(che)(che)產(chan)銷分別達(da)到(dao)1927.18萬(wan)輛(liang)和1930.64萬(wan)輛(liang)，同比(bi)分別增(zeng)長4.63%和4.33%，汽(qi)(qi)車(che)(che)工(gong)業硅(gui)橡膠(jiao)的用(yong)量(liang)約達(da)2.0萬(wan)t。根據(ju)觀研天(tian)下的新研究，增(zeng)加有(you)機硅(gui)材料在汽(qi)(qi)車(che)(che)零部件(jian)方面的用(yong)量(liang)，可以(yi)(yi)大幅(fu)度(du)提高(gao)汽(qi)(qi)車(che)(che)的安全性能，因此，汽(qi)(qi)車(che)(che)產(chan)量(liang)和單車(che)(che)用(yong)量(liang)水平的提高(gao)都將推(tui)動汽(qi)(qi)車(che)(che)工(gong)業對硅(gui)橡膠(jiao)需求的增(zeng)加。國(guo)家鼓勵自(zi)主品(pin)牌(pai)的汽(qi)(qi)車(che)(che)發(fa)展，關鍵汽(qi)(qi)車(che)(che)零部件(jian)實現自(zi)主化(hua)，《2012年(nian)度(du)黨政機關公務用(yong)車(che)(che)選用(yong)車(che)(che)型(xing)目錄（征求意(yi)見稿）》為(wei)(wei)自(zi)主品(pin)牌(pai)擴大在政府采購(gou)的市場(chang)份額(e)，為(wei)(wei)改變(bian)目前國(guo)內政府采購(gou)以(yi)(yi)合資品(pin)牌(pai)產(chan)品(pin)為(wei)(wei)主的局面提供了保障。促進(jin)自(zi)主品(pin)牌(pai)發(fa)展，國(guo)產(chan)汽(qi)(qi)車(che)(che)業的繁榮將為(wei)(wei)汽(qi)(qi)車(che)(che)膠(jiao)的應用(yong)提供有(you)力(li)保障。預測未來(lai)3年(nian)，我國(guo)室溫硫化(hua)硅(gui)橡膠(jiao)在汽(qi)(qi)車(che)(che)行業將以(yi)(yi)年(nian)均20%增(zeng)長。

此外(wai)，硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)是(shi)重(zhong)要的(de)(de)非石(shi)(shi)(shi)油(you)(you)基(ji)合(he)成(cheng)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)，約(yue)占非石(shi)(shi)(shi)油(you)(you)基(ji)合(he)成(cheng)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)消費(fei)(fei)量的(de)(de)98%。但因為石(shi)(shi)(shi)油(you)(you)價(jia)(jia)格的(de)(de)大幅上漲，同時我國(guo)(guo)(guo)在硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)關鍵原料(liao)有機硅(gui)單(dan)(dan)體(ti)的(de)(de)生產(chan)(chan)技術(shu)方(fang)面取得突(tu)破，有機硅(gui)單(dan)(dan)體(ti)的(de)(de)生產(chan)(chan)技術(shu)在2005年前(qian)(qian)被(bei)幾家跨國(guo)(guo)(guo)公司壟斷，但目(mu)前(qian)(qian)我國(guo)(guo)(guo)已發展成(cheng)為全球(qiu)有機硅(gui)單(dan)(dan)體(ti)第1大國(guo)(guo)(guo)，這2個方(fang)面原因使硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)價(jia)(jia)格從2011年起開始低(di)于(yu)石(shi)(shi)(shi)油(you)(you)基(ji)合(he)成(cheng)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)，僅約(yue)為大宗石(shi)(shi)(shi)油(you)(you)基(ji)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)80%～90%，成(cheng)為廉價(jia)(jia)的(de)(de)合(he)成(cheng)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)，并(bing)開始大規模(mo)替(ti)代(dai)石(shi)(shi)(shi)油(you)(you)基(ji)合(he)成(cheng)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)。這將(jiang)極大拓(tuo)展有機硅(gui)產(chan)(chan)業的(de)(de)市場空間，同時將(jiang)帶動硅(gui)油(you)(you)、硅(gui)烷偶聯(lian)劑和(he)硅(gui)樹脂(zhi)等其他有機硅(gui)產(chan)(chan)品的(de)(de)消費(fei)(fei)。