硅橡膠是(shi)指主鏈由硅和氧原子(zi)交替構成(cheng)，硅原子(zi)上通(tong)(tong)常連(lian)有(you)兩個(ge)有(you)機基(ji)團的(de)(de)橡膠。普通(tong)(tong)的(de)(de)硅橡膠主要由含甲基(ji)和少量乙烯基(ji)的(de)(de)硅氧鏈節組(zu)成(cheng)。苯基(ji)的(de)(de)引入(ru)(ru)可提高(gao)硅橡膠的(de)(de)耐(nai)(nai)高(gao)、低溫(wen)(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)能，三氟丙基(ji)及氰基(ji)的(de)(de)引入(ru)(ru)則可提高(gao)硅橡膠的(de)(de)耐(nai)(nai)溫(wen)(wen)(wen)及耐(nai)(nai)油性(xing)(xing)(xing)能。硅橡膠耐(nai)(nai)低溫(wen)(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)能良好，一般在-55℃下仍(reng)能工作。引入(ru)(ru)苯基(ji)后，可達-73℃。硅橡膠的(de)(de)耐(nai)(nai)熱性(xing)(xing)(xing)能也很突出(chu)，在180℃下可長(chang)期工作，稍高(gao)于200℃也能承受數周(zhou)或更長(chang)時(shi)間仍(reng)有(you)彈性(xing)(xing)(xing)，瞬(shun)時(shi)可耐(nai)(nai)300℃以上的(de)(de)高(gao)溫(wen)(wen)(wen)。硅橡膠的(de)(de)透(tou)氣性(xing)(xing)(xing)好，氧氣透(tou)過(guo)率在合成(cheng)聚(ju)合物中是(shi)較高(gao)的(de)(de)。此外，硅橡膠還具(ju)有(you)生理(li)惰性(xing)(xing)(xing)、不會導(dao)致凝血的(de)(de)突出(chu)特性(xing)(xing)(xing)，因此在醫用領域(yu)應(ying)用廣泛。

主要品種

硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠分類的方法很多，通(tong)(tong)常(chang)按固化前的形態分為(wei)(wei)(wei)固體硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠和液體硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠；按硫(liu)(liu)化溫(wen)度分為(wei)(wei)(wei)室(shi)溫(wen)硫(liu)(liu)化硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠，高溫(wen)硫(liu)(liu)化硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠；按所用(yong)單體的不(bu)同，可分為(wei)(wei)(wei)甲基乙烯基硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠，甲基苯基乙烯基硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠、氟硅(gui)(gui)，腈(jing)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠等；按性能(neng)和用(yong)途的不(bu)同又可分為(wei)(wei)(wei)通(tong)(tong)用(yong)型(xing)、超(chao)耐(nai)低溫(wen)型(xing)、超(chao)耐(nai)高溫(wen)型(xing)、高強(qiang)力型(xing)、耐(nai)油型(xing)、醫(yi)用(yong)型(xing)等等。

發展史

硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)早期(qi)是由美國(guo)以(yi)三氯化(hua)鐵為(wei)催化(hua)劑合成(cheng)的(de)。1945年(nian)，硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)產(chan)品問世。1948年(nian)，采用高(gao)(gao)比(bi)表面積的(de)氣相法(fa)白炭黑補強(qiang)的(de)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)研制成(cheng)功，使硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)性能躍(yue)升(sheng)到(dao)實用階段，奠定(ding)了現代硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)生產(chan)技術的(de)基礎。從二甲(jia)基二氯硅(gui)(gui)烷合成(cheng)開始生產(chan)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)國(guo)家有美國(guo)。俄羅斯、德國(guo)、日本(ben)、韓國(guo)和(he)(he)中(zhong)國(guo)等。中(zhong)國(guo)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)工業(ye)化(hua)研究(jiu)始于(yu)1957年(nian)，多(duo)家研究(jiu)所和(he)(he)企業(ye)陸續開發出各種(zhong)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)。到(dao)2003年(nian)底，中(zhong)國(guo)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)生產(chan)能力為(wei)135千(qian)噸(dun)，其中(zhong)高(gao)(gao)溫膠(jiao)(jiao)100千(qian)噸(dun)。

高溫硫化硅橡膠

高溫硫(liu)(liu)化硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)是(shi)指聚硅(gui)氧烷變成彈性(xing)(xing)體的(de)(de)過程(cheng)是(shi)經過高溫（110-170℃）硫(liu)(liu)化成型的(de)(de)。它主要(yao)以高分子量的(de)(de)聚甲(jia)基乙(yi)烯基硅(gui)氧烷為(wei)生膠(jiao)(jiao)，混入補(bu)強(qiang)填料(liao)、硫(liu)(liu)化劑等，在加(jia)熱加(jia)壓下硫(liu)(liu)化成彈性(xing)(xing)體。硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)補(bu)強(qiang)主要(yao)是(shi)各種類型的(de)(de)白炭黑，可使硫(liu)(liu)化膠(jiao)(jiao)的(de)(de)強(qiang)度增加(jia)數十倍(bei)。有(you)時為(wei)了降(jiang)低成本或改善(shan)膠(jiao)(jiao)料(liao)性(xing)(xing)能及賦予(yu)硫(liu)(liu)化膠(jiao)(jiao)各種特殊的(de)(de)性(xing)(xing)能，也加(jia)入相應(ying)的(de)(de)各種添加(jia)劑。硫(liu)(liu)化劑是(shi)各種有(you)機(ji)過氧化物(wu)或加(jia)成反(fan)應(ying)催化劑。

加工(gong)成型方法如圖所示。一次硫化的(de)目(mu)的(de)是進(jin)行高分子鏈的(de)交聯(lian)反應；二次硫化的(de)目(mu)的(de)是進(jin)行補充交聯(lian)、驅(qu)除硫化劑分解產(chan)物和其他(ta)揮發性化合物以穩(wen)定硫化膠(jiao)的(de)各項性能。常用的(de)設備有開放(fang)式煉膠(jiao)機、捏合機及真空密煉機。

主要性能

（1）高(gao)(gao)溫性(xing)能(neng)(neng)(neng)。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)顯(xian)著(zhu)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)特征是(shi)高(gao)(gao)溫穩定(ding)性(xing)，雖然(ran)常(chang)溫下(xia)(xia)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)強度(du)僅是(shi)天然(ran)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)或某些合成橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)一半，但在200℃以上的(de)(de)(de)(de)(de)(de)高(gao)(gao)溫環境(jing)下(xia)(xia)，硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)仍能(neng)(neng)(neng)保(bao)持一定(ding)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)柔韌性(xing)、回彈性(xing)和(he)表面硬度(du)，且力學性(xing)能(neng)(neng)(neng)無(wu)(wu)明顯(xian)變化。（2）低(di)溫性(xing)能(neng)(neng)(neng)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)玻璃(li)化溫度(du)一般為(wei)-70~-50℃，特殊配方可達-100℃，表明其低(di)溫性(xing)能(neng)(neng)(neng)優(you)異。這對(dui)航空(kong)、宇(yu)航工(gong)業的(de)(de)(de)(de)(de)(de)意義(yi)重大。（3）耐(nai)(nai)候性(xing)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)中(zhong)Si-O-Si鍵對(dui)氧(yang)、臭氧(yang)及(ji)(ji)紫外(wai)線等十分穩定(ding)，在不加(jia)任何添(tian)加(jia)劑的(de)(de)(de)(de)(de)(de)情況下(xia)(xia)，就具(ju)有(you)優(you)良的(de)(de)(de)(de)(de)(de)耐(nai)(nai)候性(xing)。（4）電氣(qi)(qi)(qi)性(xing)能(neng)(neng)(neng)。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)具(ju)有(you)優(you)異的(de)(de)(de)(de)(de)(de)絕緣性(xing)能(neng)(neng)(neng)，耐(nai)(nai)電暈性(xing)和(he)耐(nai)(nai)電弧性(xing)也非常(chang)好。（5）物(wu)理機(ji)械性(xing)能(neng)(neng)(neng)。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)常(chang)溫下(xia)(xia)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)物(wu)理機(ji)械性(xing)能(neng)(neng)(neng)比(bi)通(tong)用(yong)(yong)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)差(cha)，但在150℃的(de)(de)(de)(de)(de)(de)高(gao)(gao)溫和(he)-50℃的(de)(de)(de)(de)(de)(de)低(di)溫下(xia)(xia)，其物(wu)理機(ji)械性(xing)能(neng)(neng)(neng)優(you)于通(tong)用(yong)(yong)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)。（6）耐(nai)(nai)油(you)及(ji)(ji)化學試劑性(xing)。普通(tong)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)具(ju)有(you)中(zhong)等的(de)(de)(de)(de)(de)(de)耐(nai)(nai)油(you)、耐(nai)(nai)溶劑性(xing)能(neng)(neng)(neng)。（7）氣(qi)(qi)(qi)體(ti)透過性(xing)能(neng)(neng)(neng)。室溫下(xia)(xia)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)對(dui)空(kong)氣(qi)(qi)(qi)、氮、氧(yang)、二氧(yang)化碳等氣(qi)(qi)(qi)體(ti)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)透氣(qi)(qi)(qi)性(xing)比(bi)天然(ran)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)高(gao)(gao)出30-50倍。（8）生理惰性(xing)。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)無(wu)(wu)毒，無(wu)(wu)味，無(wu)(wu)嗅，與人體(ti)組織(zhi)不粘連，具(ju)有(you)抗凝血作用(yong)(yong)，對(dui)肌體(ti)組織(zhi)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)反應(ying)性(xing)非常(chang)少。特別適合作為(wei)醫(yi)用(yong)(yong)材(cai)料。

硅橡膠的用量

據(ju)中國(guo)汽(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)工業協會統計，2012年，汽(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)產銷分別達(da)到1927.18萬(wan)(wan)輛和1930.64萬(wan)(wan)輛，同比分別增(zeng)長4.63%和4.33%，汽(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)工業硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)的(de)(de)用量約(yue)達(da)2.0萬(wan)(wan)t。根據(ju)觀研天下的(de)(de)新研究，增(zeng)加(jia)有(you)機(ji)硅(gui)材(cai)料在(zai)汽(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)零部件(jian)方(fang)面(mian)的(de)(de)用量，可(ke)以(yi)大幅度提(ti)高汽(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)的(de)(de)安全性能，因此(ci)，汽(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)產量和單車(che)(che)用量水平的(de)(de)提(ti)高都將推動(dong)汽(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)工業對硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)需求的(de)(de)增(zeng)加(jia)。國(guo)家鼓(gu)勵自(zi)(zi)主(zhu)品牌(pai)的(de)(de)汽(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)發展，關鍵汽(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)零部件(jian)實(shi)現自(zi)(zi)主(zhu)化，《2012年度黨政(zheng)機(ji)關公務用車(che)(che)選用車(che)(che)型目錄(lu)（征(zheng)求意見稿）》為(wei)自(zi)(zi)主(zhu)品牌(pai)擴大在(zai)政(zheng)府采購的(de)(de)市場份(fen)額(e)，為(wei)改變目前(qian)國(guo)內政(zheng)府采購以(yi)合資品牌(pai)產品為(wei)主(zhu)的(de)(de)局面(mian)提(ti)供(gong)了保(bao)障(zhang)。促(cu)進自(zi)(zi)主(zhu)品牌(pai)發展，國(guo)產汽(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)業的(de)(de)繁榮(rong)將為(wei)汽(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)膠(jiao)的(de)(de)應用提(ti)供(gong)有(you)力保(bao)障(zhang)。預測未(wei)來3年，我國(guo)室溫硫化硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)在(zai)汽(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)行業將以(yi)年均(jun)20%增(zeng)長。

此外(wai)，硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)是重要(yao)的(de)(de)非石(shi)(shi)(shi)(shi)油基合(he)成(cheng)橡(xiang)膠(jiao)，約占非石(shi)(shi)(shi)(shi)油基合(he)成(cheng)橡(xiang)膠(jiao)消費(fei)量的(de)(de)98%。但(dan)(dan)因為(wei)(wei)石(shi)(shi)(shi)(shi)油價(jia)格(ge)的(de)(de)大(da)幅上(shang)漲，同時我(wo)國(guo)在(zai)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)的(de)(de)關鍵原料有機硅(gui)(gui)(gui)單體的(de)(de)生產(chan)技(ji)術方面取得(de)突破(po)，有機硅(gui)(gui)(gui)單體的(de)(de)生產(chan)技(ji)術在(zai)2005年前被幾家(jia)跨國(guo)公司壟斷，但(dan)(dan)目前我(wo)國(guo)已發(fa)展成(cheng)為(wei)(wei)全(quan)球有機硅(gui)(gui)(gui)單體第1大(da)國(guo)，這(zhe)2個方面原因使硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)的(de)(de)價(jia)格(ge)從2011年起(qi)開始低(di)于(yu)石(shi)(shi)(shi)(shi)油基合(he)成(cheng)橡(xiang)膠(jiao)，僅約為(wei)(wei)大(da)宗石(shi)(shi)(shi)(shi)油基橡(xiang)膠(jiao)的(de)(de)80%～90%，成(cheng)為(wei)(wei)廉(lian)價(jia)的(de)(de)合(he)成(cheng)橡(xiang)膠(jiao)，并開始大(da)規模(mo)替(ti)代石(shi)(shi)(shi)(shi)油基合(he)成(cheng)橡(xiang)膠(jiao)。這(zhe)將極(ji)大(da)拓展有機硅(gui)(gui)(gui)產(chan)業的(de)(de)市場空間，同時將帶(dai)動硅(gui)(gui)(gui)油、硅(gui)(gui)(gui)烷(wan)偶聯劑和硅(gui)(gui)(gui)樹脂等其(qi)他有機硅(gui)(gui)(gui)產(chan)品的(de)(de)消費(fei)。