硅橡膠是指主(zhu)鏈由(you)硅(gui)(gui)和氧(yang)(yang)原子交(jiao)替構(gou)成(cheng)，硅(gui)(gui)原子上通常連(lian)有兩個有機基(ji)團的(de)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)。普通的(de)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)主(zhu)要由(you)含(han)甲基(ji)和少量乙(yi)烯基(ji)的(de)硅(gui)(gui)氧(yang)(yang)鏈節組成(cheng)。苯基(ji)的(de)引(yin)入可(ke)(ke)提(ti)高(gao)(gao)(gao)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)耐高(gao)(gao)(gao)、低(di)溫(wen)(wen)性(xing)(xing)能，三氟丙基(ji)及氰(qing)基(ji)的(de)引(yin)入則(ze)可(ke)(ke)提(ti)高(gao)(gao)(gao)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)耐溫(wen)(wen)及耐油性(xing)(xing)能。硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)耐低(di)溫(wen)(wen)性(xing)(xing)能良好，一(yi)般(ban)在-55℃下仍能工(gong)作。引(yin)入苯基(ji)后，可(ke)(ke)達-73℃。硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)耐熱性(xing)(xing)能也很突出(chu)，在180℃下可(ke)(ke)長(chang)期工(gong)作，稍高(gao)(gao)(gao)于200℃也能承受(shou)數周或(huo)更長(chang)時間(jian)仍有彈性(xing)(xing)，瞬時可(ke)(ke)耐300℃以(yi)上的(de)高(gao)(gao)(gao)溫(wen)(wen)。硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)透(tou)氣(qi)(qi)性(xing)(xing)好，氧(yang)(yang)氣(qi)(qi)透(tou)過率在合(he)成(cheng)聚合(he)物(wu)中是較(jiao)高(gao)(gao)(gao)的(de)。此外，硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)還具有生理惰性(xing)(xing)、不會導致凝(ning)血的(de)突出(chu)特(te)性(xing)(xing)，因(yin)此在醫用(yong)領域應用(yong)廣泛。

主要品種

硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)分(fen)類的方法很多，通常按固(gu)化前(qian)的形態分(fen)為(wei)(wei)固(gu)體硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)和(he)液體硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)；按硫化溫度分(fen)為(wei)(wei)室溫硫化硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)，高溫硫化硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)；按所用(yong)單(dan)體的不同，可分(fen)為(wei)(wei)甲(jia)基(ji)(ji)乙(yi)烯基(ji)(ji)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)，甲(jia)基(ji)(ji)苯基(ji)(ji)乙(yi)烯基(ji)(ji)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)、氟硅(gui)(gui)，腈硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)等；按性能和(he)用(yong)途的不同又(you)可分(fen)為(wei)(wei)通用(yong)型(xing)、超耐低溫型(xing)、超耐高溫型(xing)、高強力型(xing)、耐油(you)型(xing)、醫用(yong)型(xing)等等。

發展史

硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)早期是由美國(guo)(guo)以(yi)三氯(lv)化(hua)鐵為催(cui)化(hua)劑合成的(de)。1945年(nian)，硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)產(chan)品問世。1948年(nian)，采(cai)用(yong)高(gao)(gao)比表面積的(de)氣相(xiang)法白(bai)炭黑補強的(de)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)研制成功，使硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)性能躍升到實(shi)用(yong)階(jie)段(duan)，奠定了現代(dai)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)生產(chan)技術的(de)基(ji)礎。從二甲基(ji)二氯(lv)硅(gui)(gui)烷合成開始生產(chan)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)國(guo)(guo)家有美國(guo)(guo)。俄(e)羅斯(si)、德(de)國(guo)(guo)、日本、韓國(guo)(guo)和(he)中國(guo)(guo)等。中國(guo)(guo)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)工業化(hua)研究(jiu)始于1957年(nian)，多家研究(jiu)所和(he)企業陸續(xu)開發出各種硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)。到2003年(nian)底，中國(guo)(guo)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)生產(chan)能力為135千噸(dun)，其中高(gao)(gao)溫膠(jiao)(jiao)100千噸(dun)。

高溫硫化硅橡膠

高(gao)溫硫化硅橡膠(jiao)(jiao)(jiao)是(shi)指(zhi)聚硅氧烷變成(cheng)彈性(xing)體的(de)過(guo)程(cheng)是(shi)經過(guo)高(gao)溫（110-170℃）硫化成(cheng)型的(de)。它主(zhu)(zhu)要(yao)以(yi)高(gao)分子量的(de)聚甲基(ji)乙烯基(ji)硅氧烷為生膠(jiao)(jiao)(jiao)，混入補強填料(liao)、硫化劑等，在加(jia)(jia)(jia)(jia)熱加(jia)(jia)(jia)(jia)壓下硫化成(cheng)彈性(xing)體。硅橡膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)補強主(zhu)(zhu)要(yao)是(shi)各(ge)種(zhong)類型的(de)白炭黑，可使(shi)硫化膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)強度增加(jia)(jia)(jia)(jia)數十倍。有時為了降低成(cheng)本或改善膠(jiao)(jiao)(jiao)料(liao)性(xing)能及賦(fu)予硫化膠(jiao)(jiao)(jiao)各(ge)種(zhong)特殊(shu)的(de)性(xing)能，也加(jia)(jia)(jia)(jia)入相應的(de)各(ge)種(zhong)添(tian)加(jia)(jia)(jia)(jia)劑。硫化劑是(shi)各(ge)種(zhong)有機過(guo)氧化物或加(jia)(jia)(jia)(jia)成(cheng)反(fan)應催化劑。

加工成型方法如圖所示。一次(ci)硫化(hua)(hua)的(de)目的(de)是進行高分子鏈的(de)交(jiao)聯反應；二(er)次(ci)硫化(hua)(hua)的(de)目的(de)是進行補充交(jiao)聯、驅除硫化(hua)(hua)劑分解(jie)產物(wu)和其他揮(hui)發性化(hua)(hua)合物(wu)以穩定硫化(hua)(hua)膠的(de)各項性能。常用的(de)設(she)備有開(kai)放式煉(lian)膠機(ji)、捏合機(ji)及真空密煉(lian)機(ji)。

主要性能

（1）高(gao)溫性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)。硅橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)顯著的(de)(de)(de)(de)(de)(de)特(te)征是高(gao)溫穩定(ding)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)，雖然常(chang)溫下(xia)硅橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)強度僅(jin)是天然橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)或某些(xie)合(he)成橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)一(yi)(yi)半，但(dan)在(zai)200℃以上的(de)(de)(de)(de)(de)(de)高(gao)溫環境下(xia)，硅橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)仍能(neng)保(bao)持一(yi)(yi)定(ding)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)柔(rou)韌性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)、回彈(dan)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)和表面硬度，且力學(xue)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)無明(ming)顯變化。（2）低溫性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)硅橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)玻(bo)璃(li)化溫度一(yi)(yi)般為-70~-50℃，特(te)殊配方可達-100℃，表明(ming)其低溫性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)優(you)異。這對(dui)(dui)航空、宇航工業的(de)(de)(de)(de)(de)(de)意(yi)義重(zhong)大。（3）耐(nai)(nai)候(hou)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)硅橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)中(zhong)Si-O-Si鍵對(dui)(dui)氧(yang)、臭氧(yang)及(ji)紫外線等十(shi)分穩定(ding)，在(zai)不(bu)加任(ren)何添加劑(ji)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)情況下(xia)，就具有優(you)良(liang)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)耐(nai)(nai)候(hou)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)。（4）電(dian)氣性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)。硅橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)具有優(you)異的(de)(de)(de)(de)(de)(de)絕(jue)緣性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)，耐(nai)(nai)電(dian)暈性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)和耐(nai)(nai)電(dian)弧性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)也非常(chang)好。（5）物理機械(xie)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)。硅橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)常(chang)溫下(xia)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)物理機械(xie)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)比通用橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)差(cha)，但(dan)在(zai)150℃的(de)(de)(de)(de)(de)(de)高(gao)溫和-50℃的(de)(de)(de)(de)(de)(de)低溫下(xia)，其物理機械(xie)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)優(you)于通用橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)。（6）耐(nai)(nai)油(you)及(ji)化學(xue)試劑(ji)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)。普通硅橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)具有中(zhong)等的(de)(de)(de)(de)(de)(de)耐(nai)(nai)油(you)、耐(nai)(nai)溶劑(ji)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)。（7）氣體(ti)透過性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)。室溫下(xia)硅橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)對(dui)(dui)空氣、氮(dan)、氧(yang)、二氧(yang)化碳(tan)等氣體(ti)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)透氣性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)比天然橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)高(gao)出30-50倍。（8）生理惰性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)。硅橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)無毒，無味，無嗅，與人(ren)體(ti)組織(zhi)不(bu)粘連，具有抗凝血作用，對(dui)(dui)肌(ji)體(ti)組織(zhi)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)反應性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)非常(chang)少。特(te)別適合(he)作為醫用材料(liao)。

硅橡膠的用量

據中國(guo)(guo)汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)工(gong)業(ye)(ye)協(xie)會統計，2012年(nian)，汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)產銷(xiao)分別(bie)(bie)達到1927.18萬輛和1930.64萬輛，同(tong)比(bi)分別(bie)(bie)增(zeng)長4.63%和4.33%，汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)工(gong)業(ye)(ye)硅(gui)(gui)橡膠(jiao)的(de)(de)(de)用(yong)(yong)量約達2.0萬t。根據觀(guan)研天下的(de)(de)(de)新研究(jiu)，增(zeng)加有機硅(gui)(gui)材料在汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)零部(bu)(bu)件方面(mian)(mian)的(de)(de)(de)用(yong)(yong)量，可以大幅度提(ti)高(gao)汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)的(de)(de)(de)安全性能，因(yin)此，汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)產量和單車(che)(che)(che)(che)用(yong)(yong)量水平的(de)(de)(de)提(ti)高(gao)都將(jiang)(jiang)推動汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)工(gong)業(ye)(ye)對(dui)硅(gui)(gui)橡膠(jiao)需求的(de)(de)(de)增(zeng)加。國(guo)(guo)家鼓(gu)勵(li)自(zi)主(zhu)品(pin)(pin)(pin)牌(pai)的(de)(de)(de)汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)發展，關鍵汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)零部(bu)(bu)件實現自(zi)主(zhu)化，《2012年(nian)度黨政機關公務用(yong)(yong)車(che)(che)(che)(che)選用(yong)(yong)車(che)(che)(che)(che)型目(mu)錄（征求意(yi)見稿）》為(wei)自(zi)主(zhu)品(pin)(pin)(pin)牌(pai)擴(kuo)大在政府(fu)采購(gou)的(de)(de)(de)市(shi)場份額，為(wei)改變目(mu)前國(guo)(guo)內政府(fu)采購(gou)以合資品(pin)(pin)(pin)牌(pai)產品(pin)(pin)(pin)為(wei)主(zhu)的(de)(de)(de)局(ju)面(mian)(mian)提(ti)供了保障。促進自(zi)主(zhu)品(pin)(pin)(pin)牌(pai)發展，國(guo)(guo)產汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)業(ye)(ye)的(de)(de)(de)繁(fan)榮將(jiang)(jiang)為(wei)汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)膠(jiao)的(de)(de)(de)應用(yong)(yong)提(ti)供有力保障。預測未來3年(nian)，我國(guo)(guo)室(shi)溫硫化硅(gui)(gui)橡膠(jiao)在汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)行業(ye)(ye)將(jiang)(jiang)以年(nian)均(jun)20%增(zeng)長。

此外，硅橡(xiang)膠(jiao)是重要的(de)非石油(you)基合(he)成(cheng)橡(xiang)膠(jiao)，約占非石油(you)基合(he)成(cheng)橡(xiang)膠(jiao)消費量的(de)98%。但因為(wei)(wei)石油(you)價(jia)格的(de)大幅(fu)上漲，同時(shi)我(wo)(wo)國(guo)在硅橡(xiang)膠(jiao)的(de)關鍵原料有機硅單(dan)(dan)體(ti)的(de)生產技(ji)術方(fang)面取得突破，有機硅單(dan)(dan)體(ti)的(de)生產技(ji)術在2005年前(qian)被幾家跨國(guo)公司壟斷，但目(mu)前(qian)我(wo)(wo)國(guo)已發展(zhan)成(cheng)為(wei)(wei)全球有機硅單(dan)(dan)體(ti)第1大國(guo)，這2個方(fang)面原因使硅橡(xiang)膠(jiao)的(de)價(jia)格從2011年起(qi)開(kai)始低于石油(you)基合(he)成(cheng)橡(xiang)膠(jiao)，僅約為(wei)(wei)大宗石油(you)基橡(xiang)膠(jiao)的(de)80%～90%，成(cheng)為(wei)(wei)廉(lian)價(jia)的(de)合(he)成(cheng)橡(xiang)膠(jiao)，并開(kai)始大規模(mo)替代石油(you)基合(he)成(cheng)橡(xiang)膠(jiao)。這將極大拓展(zhan)有機硅產業的(de)市場空間，同時(shi)將帶動(dong)硅油(you)、硅烷偶聯劑和硅樹脂等其他(ta)有機硅產品的(de)消費。