硅橡膠是(shi)(shi)指主(zhu)鏈(lian)由(you)硅和氧原子交替(ti)構成(cheng)(cheng)，硅原子上通常連有(you)兩(liang)個有(you)機基(ji)團(tuan)的(de)橡膠(jiao)。普通的(de)硅橡膠(jiao)主(zhu)要由(you)含(han)甲基(ji)和少(shao)量乙烯(xi)基(ji)的(de)硅氧鏈(lian)節(jie)組成(cheng)(cheng)。苯基(ji)的(de)引入(ru)可(ke)提高(gao)(gao)硅橡膠(jiao)的(de)耐(nai)(nai)高(gao)(gao)、低溫(wen)性(xing)能(neng)，三氟丙基(ji)及氰(qing)基(ji)的(de)引入(ru)則(ze)可(ke)提高(gao)(gao)硅橡膠(jiao)的(de)耐(nai)(nai)溫(wen)及耐(nai)(nai)油(you)性(xing)能(neng)。硅橡膠(jiao)耐(nai)(nai)低溫(wen)性(xing)能(neng)良好，一般在(zai)-55℃下(xia)仍(reng)能(neng)工作。引入(ru)苯基(ji)后，可(ke)達-73℃。硅橡膠(jiao)的(de)耐(nai)(nai)熱性(xing)能(neng)也很突(tu)出，在(zai)180℃下(xia)可(ke)長(chang)期工作，稍(shao)高(gao)(gao)于200℃也能(neng)承受(shou)數周或更(geng)長(chang)時(shi)間仍(reng)有(you)彈性(xing)，瞬時(shi)可(ke)耐(nai)(nai)300℃以上的(de)高(gao)(gao)溫(wen)。硅橡膠(jiao)的(de)透氣(qi)性(xing)好，氧氣(qi)透過(guo)率在(zai)合成(cheng)(cheng)聚合物中是(shi)(shi)較(jiao)高(gao)(gao)的(de)。此外，硅橡膠(jiao)還具(ju)有(you)生理惰(duo)性(xing)、不會(hui)導致凝血(xue)的(de)突(tu)出特性(xing)，因此在(zai)醫用領域應用廣泛。

主要品種

硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)分(fen)類的(de)方法(fa)很多，通常按固化(hua)前的(de)形(xing)態分(fen)為(wei)(wei)固體(ti)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)和液體(ti)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)；按硫(liu)化(hua)溫(wen)(wen)度分(fen)為(wei)(wei)室溫(wen)(wen)硫(liu)化(hua)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)，高溫(wen)(wen)硫(liu)化(hua)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)；按所用(yong)單體(ti)的(de)不同(tong)，可分(fen)為(wei)(wei)甲基乙(yi)(yi)烯基硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)，甲基苯基乙(yi)(yi)烯基硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)、氟硅(gui)，腈硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)等；按性能和用(yong)途的(de)不同(tong)又可分(fen)為(wei)(wei)通用(yong)型、超耐(nai)低溫(wen)(wen)型、超耐(nai)高溫(wen)(wen)型、高強力型、耐(nai)油型、醫用(yong)型等等。

發展史

硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)早(zao)期(qi)是由(you)美(mei)國(guo)(guo)以三氯(lv)(lv)化鐵為催化劑合成(cheng)(cheng)的(de)。1945年(nian)，硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)產(chan)品問(wen)世。1948年(nian)，采用高(gao)比表面積的(de)氣相(xiang)法白炭黑補強的(de)硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)研(yan)制成(cheng)(cheng)功，使硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)性能(neng)躍(yue)升到實用階(jie)段，奠(dian)定(ding)了現代硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)生產(chan)技術的(de)基(ji)礎(chu)。從二(er)甲基(ji)二(er)氯(lv)(lv)硅(gui)烷合成(cheng)(cheng)開始生產(chan)硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)國(guo)(guo)家(jia)有美(mei)國(guo)(guo)。俄羅斯、德國(guo)(guo)、日本、韓國(guo)(guo)和(he)中國(guo)(guo)等(deng)。中國(guo)(guo)硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)工業化研(yan)究始于1957年(nian)，多家(jia)研(yan)究所和(he)企業陸續開發出各(ge)種硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)。到2003年(nian)底(di)，中國(guo)(guo)硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)生產(chan)能(neng)力為135千噸(dun)，其中高(gao)溫膠(jiao)(jiao)(jiao)100千噸(dun)。

高溫硫化硅橡膠

高溫(wen)硫(liu)(liu)(liu)化(hua)硅橡(xiang)膠(jiao)(jiao)是指聚硅氧烷變成(cheng)(cheng)彈性(xing)體的(de)(de)過(guo)(guo)程是經過(guo)(guo)高溫(wen)（110-170℃）硫(liu)(liu)(liu)化(hua)成(cheng)(cheng)型的(de)(de)。它(ta)主要以(yi)高分子量的(de)(de)聚甲基(ji)乙(yi)烯基(ji)硅氧烷為生膠(jiao)(jiao)，混(hun)入補強填料(liao)、硫(liu)(liu)(liu)化(hua)劑(ji)等(deng)，在加(jia)熱加(jia)壓下硫(liu)(liu)(liu)化(hua)成(cheng)(cheng)彈性(xing)體。硅橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)補強主要是各(ge)種類型的(de)(de)白炭(tan)黑，可使硫(liu)(liu)(liu)化(hua)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)強度增加(jia)數十倍(bei)。有時為了降低(di)成(cheng)(cheng)本或改(gai)善膠(jiao)(jiao)料(liao)性(xing)能及(ji)賦予硫(liu)(liu)(liu)化(hua)膠(jiao)(jiao)各(ge)種特殊的(de)(de)性(xing)能，也(ye)加(jia)入相應(ying)的(de)(de)各(ge)種添加(jia)劑(ji)。硫(liu)(liu)(liu)化(hua)劑(ji)是各(ge)種有機(ji)過(guo)(guo)氧化(hua)物或加(jia)成(cheng)(cheng)反應(ying)催化(hua)劑(ji)。

加工(gong)成型方法如圖所示。一次(ci)硫(liu)(liu)化(hua)的(de)目的(de)是(shi)進行高(gao)分(fen)子鏈的(de)交聯反(fan)應；二次(ci)硫(liu)(liu)化(hua)的(de)目的(de)是(shi)進行補充交聯、驅(qu)除(chu)硫(liu)(liu)化(hua)劑分(fen)解產物和其他揮發性(xing)化(hua)合物以穩定硫(liu)(liu)化(hua)膠的(de)各項性(xing)能。常(chang)用的(de)設備有開放式煉(lian)(lian)膠機(ji)(ji)(ji)、捏合機(ji)(ji)(ji)及真空(kong)密煉(lian)(lian)機(ji)(ji)(ji)。

主要性能

（1）高溫(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。硅(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)顯(xian)著的(de)(de)(de)特(te)(te)(te)征是高溫(wen)穩定性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)，雖然常(chang)溫(wen)下(xia)硅(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)強(qiang)度僅是天然橡膠(jiao)(jiao)或(huo)某些(xie)合成橡膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)一半，但在(zai)200℃以上的(de)(de)(de)高溫(wen)環境下(xia)，硅(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)仍能(neng)(neng)保持一定的(de)(de)(de)柔韌性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)、回彈性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)和表面硬度，且(qie)力學(xue)(xue)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)無明顯(xian)變化(hua)(hua)(hua)。（2）低溫(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)硅(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)玻璃化(hua)(hua)(hua)溫(wen)度一般為(wei)(wei)-70~-50℃，特(te)(te)(te)殊配方可達-100℃，表明其(qi)低溫(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)優(you)異。這對(dui)航空(kong)、宇航工業的(de)(de)(de)意義重大。（3）耐(nai)(nai)候性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)硅(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)中(zhong)Si-O-Si鍵對(dui)氧、臭(chou)氧及紫外線等(deng)十分(fen)穩定，在(zai)不(bu)(bu)加任何添加劑的(de)(de)(de)情況下(xia)，就(jiu)具有優(you)良(liang)的(de)(de)(de)耐(nai)(nai)候性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)。（4）電氣性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。硅(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)具有優(you)異的(de)(de)(de)絕緣性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)，耐(nai)(nai)電暈性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)和耐(nai)(nai)電弧性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)也非常(chang)好(hao)。（5）物理(li)機械性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。硅(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)常(chang)溫(wen)下(xia)的(de)(de)(de)物理(li)機械性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)比通用橡膠(jiao)(jiao)差，但在(zai)150℃的(de)(de)(de)高溫(wen)和-50℃的(de)(de)(de)低溫(wen)下(xia)，其(qi)物理(li)機械性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)優(you)于通用橡膠(jiao)(jiao)。（6）耐(nai)(nai)油及化(hua)(hua)(hua)學(xue)(xue)試劑性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)。普通硅(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)具有中(zhong)等(deng)的(de)(de)(de)耐(nai)(nai)油、耐(nai)(nai)溶劑性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。（7）氣體透過性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。室(shi)溫(wen)下(xia)硅(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)對(dui)空(kong)氣、氮、氧、二(er)氧化(hua)(hua)(hua)碳(tan)等(deng)氣體的(de)(de)(de)透氣性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)比天然橡膠(jiao)(jiao)高出(chu)30-50倍。（8）生理(li)惰性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)。硅(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)無毒，無味(wei)，無嗅，與人體組(zu)織(zhi)不(bu)(bu)粘連，具有抗凝(ning)血作用，對(dui)肌體組(zu)織(zhi)的(de)(de)(de)反應性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)非常(chang)少。特(te)(te)(te)別適合作為(wei)(wei)醫用材料。

硅橡膠的用量

據中(zhong)國(guo)汽(qi)(qi)車(che)(che)工業協會統計(ji)，2012年，汽(qi)(qi)車(che)(che)產(chan)銷分別(bie)(bie)達(da)到1927.18萬(wan)輛和(he)1930.64萬(wan)輛，同(tong)比分別(bie)(bie)增(zeng)長4.63%和(he)4.33%，汽(qi)(qi)車(che)(che)工業硅橡膠的(de)(de)(de)用(yong)量(liang)約達(da)2.0萬(wan)t。根據觀研天下的(de)(de)(de)新研究，增(zeng)加有(you)(you)機(ji)硅材料在汽(qi)(qi)車(che)(che)零部(bu)件(jian)方面(mian)的(de)(de)(de)用(yong)量(liang)，可(ke)以(yi)(yi)大(da)幅度提高汽(qi)(qi)車(che)(che)的(de)(de)(de)安全性(xing)能，因此，汽(qi)(qi)車(che)(che)產(chan)量(liang)和(he)單車(che)(che)用(yong)量(liang)水平的(de)(de)(de)提高都將(jiang)推動汽(qi)(qi)車(che)(che)工業對硅橡膠需求的(de)(de)(de)增(zeng)加。國(guo)家鼓勵自主品(pin)(pin)牌的(de)(de)(de)汽(qi)(qi)車(che)(che)發展，關(guan)鍵汽(qi)(qi)車(che)(che)零部(bu)件(jian)實現自主化(hua)，《2012年度黨政機(ji)關(guan)公務用(yong)車(che)(che)選用(yong)車(che)(che)型目(mu)錄（征求意見稿(gao)）》為(wei)自主品(pin)(pin)牌擴大(da)在政府采(cai)購的(de)(de)(de)市場份額(e)，為(wei)改(gai)變目(mu)前國(guo)內政府采(cai)購以(yi)(yi)合資品(pin)(pin)牌產(chan)品(pin)(pin)為(wei)主的(de)(de)(de)局面(mian)提供了保(bao)障。促進自主品(pin)(pin)牌發展，國(guo)產(chan)汽(qi)(qi)車(che)(che)業的(de)(de)(de)繁(fan)榮將(jiang)為(wei)汽(qi)(qi)車(che)(che)膠的(de)(de)(de)應用(yong)提供有(you)(you)力保(bao)障。預測未來3年，我(wo)國(guo)室溫硫(liu)化(hua)硅橡膠在汽(qi)(qi)車(che)(che)行(xing)業將(jiang)以(yi)(yi)年均20%增(zeng)長。

此(ci)外(wai)，硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)是重(zhong)要的(de)非石(shi)(shi)油(you)基合(he)(he)成(cheng)(cheng)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)，約占非石(shi)(shi)油(you)基合(he)(he)成(cheng)(cheng)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)消(xiao)(xiao)費量的(de)98%。但因(yin)為石(shi)(shi)油(you)價格的(de)大幅上漲(zhang)，同(tong)時我(wo)(wo)國(guo)在(zai)硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)關鍵原料有(you)(you)機硅(gui)(gui)(gui)(gui)單體的(de)生產(chan)技術(shu)方(fang)面取得(de)突(tu)破，有(you)(you)機硅(gui)(gui)(gui)(gui)單體的(de)生產(chan)技術(shu)在(zai)2005年前被幾(ji)家跨國(guo)公司壟斷，但目前我(wo)(wo)國(guo)已發展成(cheng)(cheng)為全球有(you)(you)機硅(gui)(gui)(gui)(gui)單體第(di)1大國(guo)，這2個方(fang)面原因(yin)使硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)價格從2011年起開始低于石(shi)(shi)油(you)基合(he)(he)成(cheng)(cheng)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)，僅約為大宗石(shi)(shi)油(you)基橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)80%～90%，成(cheng)(cheng)為廉價的(de)合(he)(he)成(cheng)(cheng)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)，并(bing)開始大規模替代石(shi)(shi)油(you)基合(he)(he)成(cheng)(cheng)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)。這將(jiang)極大拓(tuo)展有(you)(you)機硅(gui)(gui)(gui)(gui)產(chan)業的(de)市場空間，同(tong)時將(jiang)帶(dai)動硅(gui)(gui)(gui)(gui)油(you)、硅(gui)(gui)(gui)(gui)烷偶聯劑和(he)硅(gui)(gui)(gui)(gui)樹脂等其他有(you)(you)機硅(gui)(gui)(gui)(gui)產(chan)品的(de)消(xiao)(xiao)費。