硅橡膠是指主鏈由硅(gui)和氧(yang)原(yuan)子交替構成(cheng)(cheng)，硅(gui)原(yuan)子上通常(chang)連有兩個有機基(ji)(ji)(ji)團的(de)(de)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)。普通的(de)(de)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)主要由含甲基(ji)(ji)(ji)和少量乙烯基(ji)(ji)(ji)的(de)(de)硅(gui)氧(yang)鏈節組(zu)成(cheng)(cheng)。苯基(ji)(ji)(ji)的(de)(de)引入(ru)可(ke)(ke)提高(gao)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)耐高(gao)、低溫(wen)性能，三氟丙(bing)基(ji)(ji)(ji)及氰基(ji)(ji)(ji)的(de)(de)引入(ru)則(ze)可(ke)(ke)提高(gao)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)耐溫(wen)及耐油性能。硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)耐低溫(wen)性能良(liang)好，一(yi)般在-55℃下(xia)仍能工作。引入(ru)苯基(ji)(ji)(ji)后，可(ke)(ke)達(da)-73℃。硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)耐熱性能也(ye)很突出，在180℃下(xia)可(ke)(ke)長期工作，稍高(gao)于200℃也(ye)能承受數周或(huo)更(geng)長時間仍有彈性，瞬時可(ke)(ke)耐300℃以上的(de)(de)高(gao)溫(wen)。硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)透(tou)氣性好，氧(yang)氣透(tou)過(guo)率在合成(cheng)(cheng)聚合物中是較高(gao)的(de)(de)。此(ci)外，硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)還具有生理惰性、不會(hui)導致凝(ning)血的(de)(de)突出特性，因此(ci)在醫用(yong)領域應用(yong)廣泛。

主要品種

硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)分類的(de)方法很多，通常按(an)固化前的(de)形態分為(wei)固體硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)和液(ye)體硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)；按(an)硫(liu)化溫(wen)度(du)分為(wei)室溫(wen)硫(liu)化硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)，高(gao)溫(wen)硫(liu)化硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)；按(an)所用(yong)單體的(de)不同，可(ke)分為(wei)甲基乙(yi)(yi)烯基硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)，甲基苯基乙(yi)(yi)烯基硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)、氟(fu)硅(gui)(gui)(gui)，腈硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)等；按(an)性能和用(yong)途的(de)不同又可(ke)分為(wei)通用(yong)型(xing)、超耐低溫(wen)型(xing)、超耐高(gao)溫(wen)型(xing)、高(gao)強力型(xing)、耐油型(xing)、醫用(yong)型(xing)等等。

發展史

硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)早期是由美國(guo)以三氯化鐵(tie)為(wei)催化劑合成(cheng)的(de)。1945年(nian)，硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)產(chan)品問世。1948年(nian)，采(cai)用(yong)高(gao)(gao)比表面積(ji)的(de)氣相法白(bai)炭(tan)黑補強的(de)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)研(yan)制成(cheng)功，使(shi)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)性能躍升到實用(yong)階段，奠定(ding)了現(xian)代硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)生(sheng)產(chan)技術的(de)基(ji)礎。從二甲基(ji)二氯硅(gui)(gui)烷(wan)合成(cheng)開始生(sheng)產(chan)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)國(guo)家(jia)有美國(guo)。俄羅斯、德國(guo)、日本、韓國(guo)和中國(guo)等。中國(guo)硅(gui)(gui)橡(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(suo)和企業陸續開發(fa)出(chu)各種硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)。到2003年(nian)底，中國(guo)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)生(sheng)產(chan)能力為(wei)135千噸(dun)(dun)，其中高(gao)(gao)溫膠(jiao)(jiao)(jiao)100千噸(dun)(dun)。

高溫硫化硅橡膠

高(gao)(gao)溫硫化(hua)硅橡(xiang)膠是(shi)(shi)指聚硅氧烷變成(cheng)(cheng)彈性體的(de)過程是(shi)(shi)經(jing)過高(gao)(gao)溫（110-170℃）硫化(hua)成(cheng)(cheng)型的(de)。它主(zhu)(zhu)要(yao)以高(gao)(gao)分子量的(de)聚甲基乙(yi)烯基硅氧烷為生膠，混入(ru)補強填(tian)料、硫化(hua)劑(ji)(ji)等，在(zai)加(jia)(jia)熱加(jia)(jia)壓(ya)下(xia)硫化(hua)成(cheng)(cheng)彈性體。硅橡(xiang)膠的(de)補強主(zhu)(zhu)要(yao)是(shi)(shi)各(ge)(ge)種類型的(de)白炭(tan)黑(hei)，可使硫化(hua)膠的(de)強度增(zeng)加(jia)(jia)數十倍。有(you)時為了降低(di)成(cheng)(cheng)本或改善膠料性能(neng)及賦予硫化(hua)膠各(ge)(ge)種特殊的(de)性能(neng)，也(ye)加(jia)(jia)入(ru)相應(ying)的(de)各(ge)(ge)種添加(jia)(jia)劑(ji)(ji)。硫化(hua)劑(ji)(ji)是(shi)(shi)各(ge)(ge)種有(you)機過氧化(hua)物(wu)或加(jia)(jia)成(cheng)(cheng)反應(ying)催化(hua)劑(ji)(ji)。

加工成型方法如(ru)圖所示。一次硫(liu)化的(de)目的(de)是進行高(gao)分(fen)子鏈的(de)交聯反(fan)應；二次硫(liu)化的(de)目的(de)是進行補充交聯、驅除硫(liu)化劑分(fen)解產物(wu)和其他揮發性化合物(wu)以穩定硫(liu)化膠的(de)各項性能。常用的(de)設備有(you)開(kai)放式煉膠機、捏合機及真空(kong)密煉機。

主要性能

（1）高(gao)(gao)溫(wen)(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)。硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)顯著的(de)特(te)(te)征(zheng)是高(gao)(gao)溫(wen)(wen)(wen)穩(wen)定(ding)(ding)性(xing)(xing)(xing)(xing)，雖然常溫(wen)(wen)(wen)下硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)強度僅是天然橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)或某些(xie)合成橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)一半，但在200℃以上的(de)高(gao)(gao)溫(wen)(wen)(wen)環(huan)境(jing)下，硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)仍能(neng)(neng)(neng)(neng)保(bao)持一定(ding)(ding)的(de)柔(rou)韌性(xing)(xing)(xing)(xing)、回彈性(xing)(xing)(xing)(xing)和(he)表(biao)面(mian)硬度，且(qie)力(li)學(xue)(xue)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)無(wu)明(ming)顯變化。（2）低溫(wen)(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)玻璃(li)化溫(wen)(wen)(wen)度一般(ban)為(wei)-70~-50℃，特(te)(te)殊(shu)配(pei)方可達-100℃，表(biao)明(ming)其(qi)低溫(wen)(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)優(you)(you)異。這對航空、宇(yu)航工業的(de)意(yi)義重大。（3）耐(nai)(nai)(nai)候性(xing)(xing)(xing)(xing)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)中Si-O-Si鍵(jian)對氧(yang)(yang)、臭氧(yang)(yang)及紫外線等(deng)十分(fen)穩(wen)定(ding)(ding)，在不加任何添加劑(ji)的(de)情況下，就具(ju)(ju)有(you)優(you)(you)良的(de)耐(nai)(nai)(nai)候性(xing)(xing)(xing)(xing)。（4）電氣(qi)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)。硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)具(ju)(ju)有(you)優(you)(you)異的(de)絕緣(yuan)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)，耐(nai)(nai)(nai)電暈(yun)性(xing)(xing)(xing)(xing)和(he)耐(nai)(nai)(nai)電弧(hu)性(xing)(xing)(xing)(xing)也非常好。（5）物理機械(xie)(xie)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)。硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)常溫(wen)(wen)(wen)下的(de)物理機械(xie)(xie)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)比通用(yong)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)差，但在150℃的(de)高(gao)(gao)溫(wen)(wen)(wen)和(he)-50℃的(de)低溫(wen)(wen)(wen)下，其(qi)物理機械(xie)(xie)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)優(you)(you)于通用(yong)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)。（6）耐(nai)(nai)(nai)油及化學(xue)(xue)試(shi)劑(ji)性(xing)(xing)(xing)(xing)。普通硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)具(ju)(ju)有(you)中等(deng)的(de)耐(nai)(nai)(nai)油、耐(nai)(nai)(nai)溶劑(ji)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)。（7）氣(qi)體(ti)透過性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)。室(shi)溫(wen)(wen)(wen)下硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)對空氣(qi)、氮、氧(yang)(yang)、二氧(yang)(yang)化碳等(deng)氣(qi)體(ti)的(de)透氣(qi)性(xing)(xing)(xing)(xing)比天然橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)高(gao)(gao)出30-50倍。（8）生(sheng)理惰性(xing)(xing)(xing)(xing)。硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)無(wu)毒，無(wu)味(wei)，無(wu)嗅，與人體(ti)組(zu)織不粘連，具(ju)(ju)有(you)抗(kang)凝血作用(yong)，對肌體(ti)組(zu)織的(de)反應性(xing)(xing)(xing)(xing)非常少。特(te)(te)別適合作為(wei)醫用(yong)材料。

硅橡膠的用量

據中國(guo)汽(qi)車(che)工業(ye)(ye)協會統計，2012年(nian)，汽(qi)車(che)產銷分別達到(dao)1927.18萬輛(liang)和(he)1930.64萬輛(liang)，同比分別增長4.63%和(he)4.33%，汽(qi)車(che)工業(ye)(ye)硅橡膠的(de)用(yong)(yong)量(liang)約達2.0萬t。根據觀研天下的(de)新(xin)研究，增加(jia)有機(ji)硅材(cai)料在(zai)汽(qi)車(che)零(ling)(ling)部件(jian)方面的(de)用(yong)(yong)量(liang)，可以大幅度提高汽(qi)車(che)的(de)安(an)全性能，因此(ci)，汽(qi)車(che)產量(liang)和(he)單車(che)用(yong)(yong)量(liang)水平的(de)提高都將(jiang)(jiang)推(tui)動汽(qi)車(che)工業(ye)(ye)對硅橡膠需求的(de)增加(jia)。國(guo)家鼓勵自(zi)主品(pin)牌(pai)的(de)汽(qi)車(che)發(fa)展，關鍵汽(qi)車(che)零(ling)(ling)部件(jian)實現自(zi)主化，《2012年(nian)度黨政(zheng)機(ji)關公(gong)務用(yong)(yong)車(che)選用(yong)(yong)車(che)型目(mu)(mu)錄（征(zheng)求意見(jian)稿）》為(wei)自(zi)主品(pin)牌(pai)擴大在(zai)政(zheng)府采購(gou)的(de)市(shi)場份額，為(wei)改變目(mu)(mu)前國(guo)內政(zheng)府采購(gou)以合資品(pin)牌(pai)產品(pin)為(wei)主的(de)局面提供(gong)了保障。促進(jin)自(zi)主品(pin)牌(pai)發(fa)展，國(guo)產汽(qi)車(che)業(ye)(ye)的(de)繁榮將(jiang)(jiang)為(wei)汽(qi)車(che)膠的(de)應用(yong)(yong)提供(gong)有力保障。預測未來3年(nian)，我(wo)國(guo)室溫硫化硅橡膠在(zai)汽(qi)車(che)行(xing)業(ye)(ye)將(jiang)(jiang)以年(nian)均20%增長。

此外(wai)，硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)是重要的(de)(de)(de)(de)非(fei)石(shi)油(you)基合(he)成(cheng)(cheng)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)，約占非(fei)石(shi)油(you)基合(he)成(cheng)(cheng)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)消費量的(de)(de)(de)(de)98%。但因為石(shi)油(you)價格的(de)(de)(de)(de)大(da)幅上(shang)漲，同(tong)時(shi)我國在硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)關鍵原(yuan)料有機(ji)(ji)硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)單(dan)體的(de)(de)(de)(de)生(sheng)產技(ji)(ji)術(shu)方面取得突破(po)，有機(ji)(ji)硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)單(dan)體的(de)(de)(de)(de)生(sheng)產技(ji)(ji)術(shu)在2005年(nian)前被幾(ji)家跨國公司壟(long)斷，但目(mu)前我國已(yi)發展成(cheng)(cheng)為全球(qiu)有機(ji)(ji)硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)單(dan)體第1大(da)國，這(zhe)2個(ge)方面原(yuan)因使(shi)硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)價格從2011年(nian)起開始(shi)低于石(shi)油(you)基合(he)成(cheng)(cheng)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)，僅約為大(da)宗石(shi)油(you)基橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)80%～90%，成(cheng)(cheng)為廉價的(de)(de)(de)(de)合(he)成(cheng)(cheng)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)，并開始(shi)大(da)規(gui)模替代石(shi)油(you)基合(he)成(cheng)(cheng)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)。這(zhe)將極(ji)大(da)拓展有機(ji)(ji)硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)產業(ye)的(de)(de)(de)(de)市場空間，同(tong)時(shi)將帶動(dong)硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)油(you)、硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)烷偶聯劑和硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)樹脂(zhi)等其他(ta)有機(ji)(ji)硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)產品的(de)(de)(de)(de)消費。