硅橡膠是指主鏈由(you)硅(gui)和氧原(yuan)子交替構成，硅(gui)原(yuan)子上(shang)通常連有(you)(you)兩個有(you)(you)機(ji)基(ji)(ji)團的(de)(de)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)。普通的(de)(de)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)主要由(you)含甲基(ji)(ji)和少量乙烯基(ji)(ji)的(de)(de)硅(gui)氧鏈節組成。苯基(ji)(ji)的(de)(de)引(yin)入可(ke)提(ti)高(gao)(gao)(gao)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)耐(nai)(nai)(nai)高(gao)(gao)(gao)、低溫性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)，三氟丙基(ji)(ji)及(ji)氰基(ji)(ji)的(de)(de)引(yin)入則可(ke)提(ti)高(gao)(gao)(gao)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)耐(nai)(nai)(nai)溫及(ji)耐(nai)(nai)(nai)油性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)。硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)耐(nai)(nai)(nai)低溫性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)良(liang)好，一(yi)般在-55℃下(xia)仍(reng)能(neng)工(gong)作。引(yin)入苯基(ji)(ji)后，可(ke)達(da)-73℃。硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)耐(nai)(nai)(nai)熱性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)也(ye)很突出，在180℃下(xia)可(ke)長(chang)期工(gong)作，稍高(gao)(gao)(gao)于200℃也(ye)能(neng)承受數周或(huo)更長(chang)時間仍(reng)有(you)(you)彈性(xing)(xing)(xing)(xing)，瞬時可(ke)耐(nai)(nai)(nai)300℃以上(shang)的(de)(de)高(gao)(gao)(gao)溫。硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)透(tou)氣性(xing)(xing)(xing)(xing)好，氧氣透(tou)過率在合成聚合物中是較高(gao)(gao)(gao)的(de)(de)。此(ci)(ci)外，硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)還具有(you)(you)生理惰性(xing)(xing)(xing)(xing)、不會(hui)導致凝血的(de)(de)突出特性(xing)(xing)(xing)(xing)，因此(ci)(ci)在醫用(yong)領域應用(yong)廣泛。

主要品種

硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠分(fen)(fen)類的方(fang)法(fa)很多，通常按固化前(qian)的形態(tai)分(fen)(fen)為固體硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠和(he)(he)液體硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠；按硫化溫(wen)(wen)度分(fen)(fen)為室溫(wen)(wen)硫化硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠，高(gao)溫(wen)(wen)硫化硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠；按所用(yong)單體的不同(tong)，可分(fen)(fen)為甲(jia)基(ji)乙烯(xi)(xi)基(ji)硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠，甲(jia)基(ji)苯基(ji)乙烯(xi)(xi)基(ji)硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠、氟硅(gui)，腈硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠等；按性(xing)能和(he)(he)用(yong)途的不同(tong)又(you)可分(fen)(fen)為通用(yong)型、超耐(nai)(nai)(nai)低溫(wen)(wen)型、超耐(nai)(nai)(nai)高(gao)溫(wen)(wen)型、高(gao)強(qiang)力(li)型、耐(nai)(nai)(nai)油型、醫(yi)用(yong)型等等。

發展史

硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)早(zao)期是由美國(guo)(guo)以三氯化鐵為催化劑合成(cheng)(cheng)的。1945年(nian)，硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)產品問(wen)世(shi)。1948年(nian)，采(cai)用(yong)(yong)高比表(biao)面積的氣相法白炭黑補強的硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)研(yan)制成(cheng)(cheng)功，使硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的性能躍(yue)升到實用(yong)(yong)階段，奠定(ding)了現代(dai)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)生(sheng)產技術(shu)的基(ji)礎。從二(er)甲基(ji)二(er)氯硅(gui)烷合成(cheng)(cheng)開(kai)始生(sheng)產硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的國(guo)(guo)家(jia)有美國(guo)(guo)。俄(e)羅斯、德國(guo)(guo)、日本(ben)、韓國(guo)(guo)和中國(guo)(guo)等。中國(guo)(guo)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的工業(ye)化研(yan)究始于1957年(nian)，多(duo)家(jia)研(yan)究所(suo)和企業(ye)陸續(xu)開(kai)發出各種硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)。到2003年(nian)底，中國(guo)(guo)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)生(sheng)產能力為135千噸，其中高溫膠(jiao)(jiao)100千噸。

高溫硫化硅橡膠

高(gao)溫硫(liu)化(hua)硅橡(xiang)膠(jiao)是(shi)指聚硅氧烷變成(cheng)彈(dan)性(xing)體(ti)的(de)(de)過(guo)(guo)程是(shi)經過(guo)(guo)高(gao)溫（110-170℃）硫(liu)化(hua)成(cheng)型(xing)的(de)(de)。它(ta)主(zhu)要以高(gao)分子量的(de)(de)聚甲基(ji)乙(yi)烯基(ji)硅氧烷為生膠(jiao)，混入(ru)補強填料、硫(liu)化(hua)劑(ji)(ji)等，在加(jia)(jia)熱(re)加(jia)(jia)壓(ya)下硫(liu)化(hua)成(cheng)彈(dan)性(xing)體(ti)。硅橡(xiang)膠(jiao)的(de)(de)補強主(zhu)要是(shi)各(ge)(ge)種類型(xing)的(de)(de)白(bai)炭黑(hei)，可使硫(liu)化(hua)膠(jiao)的(de)(de)強度增(zeng)加(jia)(jia)數十倍。有(you)時為了降(jiang)低成(cheng)本或改善膠(jiao)料性(xing)能(neng)及賦予硫(liu)化(hua)膠(jiao)各(ge)(ge)種特殊的(de)(de)性(xing)能(neng)，也加(jia)(jia)入(ru)相應(ying)的(de)(de)各(ge)(ge)種添加(jia)(jia)劑(ji)(ji)。硫(liu)化(hua)劑(ji)(ji)是(shi)各(ge)(ge)種有(you)機過(guo)(guo)氧化(hua)物或加(jia)(jia)成(cheng)反應(ying)催化(hua)劑(ji)(ji)。

加工(gong)成型(xing)方法如圖所示。一(yi)次(ci)硫化(hua)的目的是進行(xing)高(gao)分子鏈(lian)的交(jiao)聯反應(ying)；二次(ci)硫化(hua)的目的是進行(xing)補(bu)充(chong)交(jiao)聯、驅(qu)除硫化(hua)劑分解產(chan)物和其他揮發性(xing)化(hua)合物以穩定硫化(hua)膠的各項性(xing)能。常用的設備有(you)開(kai)放(fang)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(wen)(wen)(wen)性(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)顯著的(de)(de)(de)特征是高(gao)溫(wen)(wen)(wen)穩定(ding)性(xing)(xing)，雖然常溫(wen)(wen)(wen)下(xia)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)強度僅是天(tian)然橡(xiang)膠(jiao)或(huo)某些合成橡(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)一半，但(dan)(dan)在(zai)200℃以上(shang)的(de)(de)(de)高(gao)溫(wen)(wen)(wen)環境下(xia)，硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)仍能(neng)(neng)(neng)保持一定(ding)的(de)(de)(de)柔(rou)韌性(xing)(xing)、回彈性(xing)(xing)和(he)表面硬度，且(qie)力學性(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)無明顯變(bian)化(hua)。（2）低溫(wen)(wen)(wen)性(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)玻璃化(hua)溫(wen)(wen)(wen)度一般為-70~-50℃，特殊配方可達-100℃，表明其(qi)低溫(wen)(wen)(wen)性(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)優異。這對(dui)航空、宇航工業的(de)(de)(de)意義重(zhong)大(da)。（3）耐(nai)(nai)(nai)候(hou)性(xing)(xing)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)中Si-O-Si鍵對(dui)氧(yang)、臭氧(yang)及紫(zi)外線(xian)等十分(fen)穩定(ding)，在(zai)不加任何添(tian)加劑(ji)的(de)(de)(de)情(qing)況下(xia)，就具(ju)有優良的(de)(de)(de)耐(nai)(nai)(nai)候(hou)性(xing)(xing)。（4）電(dian)氣(qi)性(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)具(ju)有優異的(de)(de)(de)絕緣性(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)，耐(nai)(nai)(nai)電(dian)暈性(xing)(xing)和(he)耐(nai)(nai)(nai)電(dian)弧性(xing)(xing)也(ye)非(fei)常好。（5）物理(li)(li)機械(xie)性(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)常溫(wen)(wen)(wen)下(xia)的(de)(de)(de)物理(li)(li)機械(xie)性(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)比通用橡(xiang)膠(jiao)差，但(dan)(dan)在(zai)150℃的(de)(de)(de)高(gao)溫(wen)(wen)(wen)和(he)-50℃的(de)(de)(de)低溫(wen)(wen)(wen)下(xia)，其(qi)物理(li)(li)機械(xie)性(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)優于(yu)通用橡(xiang)膠(jiao)。（6）耐(nai)(nai)(nai)油及化(hua)學試劑(ji)性(xing)(xing)。普通硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)具(ju)有中等的(de)(de)(de)耐(nai)(nai)(nai)油、耐(nai)(nai)(nai)溶劑(ji)性(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。（7）氣(qi)體(ti)透過性(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。室溫(wen)(wen)(wen)下(xia)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)對(dui)空氣(qi)、氮、氧(yang)、二氧(yang)化(hua)碳等氣(qi)體(ti)的(de)(de)(de)透氣(qi)性(xing)(xing)比天(tian)然橡(xiang)膠(jiao)高(gao)出30-50倍。（8）生理(li)(li)惰性(xing)(xing)。硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)無毒，無味，無嗅，與人體(ti)組織(zhi)不粘連，具(ju)有抗凝血作(zuo)用，對(dui)肌體(ti)組織(zhi)的(de)(de)(de)反應性(xing)(xing)非(fei)常少(shao)。特別適合作(zuo)為醫用材料。

硅橡膠的用量

據中國(guo)(guo)汽(qi)(qi)(qi)(qi)車工業協會統計(ji)，2012年(nian)，汽(qi)(qi)(qi)(qi)車產銷分(fen)別達到1927.18萬輛(liang)和1930.64萬輛(liang)，同比分(fen)別增長(chang)4.63%和4.33%，汽(qi)(qi)(qi)(qi)車工業硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)用(yong)量約達2.0萬t。根據觀研天下的(de)(de)(de)新(xin)研究(jiu)，增加有(you)(you)機硅(gui)(gui)材料在汽(qi)(qi)(qi)(qi)車零(ling)(ling)部件(jian)方(fang)面的(de)(de)(de)用(yong)量，可以(yi)大(da)幅度(du)提高(gao)汽(qi)(qi)(qi)(qi)車的(de)(de)(de)安全性能，因此，汽(qi)(qi)(qi)(qi)車產量和單車用(yong)量水平的(de)(de)(de)提高(gao)都將推動汽(qi)(qi)(qi)(qi)車工業對硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)需(xu)求的(de)(de)(de)增加。國(guo)(guo)家鼓勵自(zi)(zi)主(zhu)品(pin)(pin)牌(pai)的(de)(de)(de)汽(qi)(qi)(qi)(qi)車發展(zhan)，關鍵汽(qi)(qi)(qi)(qi)車零(ling)(ling)部件(jian)實現自(zi)(zi)主(zhu)化(hua)，《2012年(nian)度(du)黨政(zheng)機關公務(wu)用(yong)車選(xuan)用(yong)車型目錄(lu)（征求意見(jian)稿）》為(wei)自(zi)(zi)主(zhu)品(pin)(pin)牌(pai)擴大(da)在政(zheng)府(fu)采(cai)購(gou)的(de)(de)(de)市場份額，為(wei)改變(bian)目前國(guo)(guo)內(nei)政(zheng)府(fu)采(cai)購(gou)以(yi)合(he)資品(pin)(pin)牌(pai)產品(pin)(pin)為(wei)主(zhu)的(de)(de)(de)局(ju)面提供(gong)了保障(zhang)。促進自(zi)(zi)主(zhu)品(pin)(pin)牌(pai)發展(zhan)，國(guo)(guo)產汽(qi)(qi)(qi)(qi)車業的(de)(de)(de)繁榮將為(wei)汽(qi)(qi)(qi)(qi)車膠(jiao)的(de)(de)(de)應用(yong)提供(gong)有(you)(you)力保障(zhang)。預測未來(lai)3年(nian)，我國(guo)(guo)室溫硫化(hua)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)在汽(qi)(qi)(qi)(qi)車行業將以(yi)年(nian)均20%增長(chang)。

此(ci)外，硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠是重要的非石(shi)(shi)油基(ji)(ji)合(he)成橡(xiang)(xiang)膠，約占非石(shi)(shi)油基(ji)(ji)合(he)成橡(xiang)(xiang)膠消(xiao)費(fei)量(liang)的98%。但因為(wei)石(shi)(shi)油價格的大幅(fu)上(shang)漲，同(tong)時我國(guo)(guo)在(zai)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠的關鍵原(yuan)料有機硅(gui)(gui)(gui)單體的生產技術(shu)方(fang)面取得(de)突破，有機硅(gui)(gui)(gui)單體的生產技術(shu)在(zai)2005年前被(bei)幾家跨(kua)國(guo)(guo)公司壟斷，但目前我國(guo)(guo)已發展成為(wei)全球有機硅(gui)(gui)(gui)單體第1大國(guo)(guo)，這(zhe)2個方(fang)面原(yuan)因使硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠的價格從2011年起開(kai)始低(di)于(yu)石(shi)(shi)油基(ji)(ji)合(he)成橡(xiang)(xiang)膠，僅約為(wei)大宗石(shi)(shi)油基(ji)(ji)橡(xiang)(xiang)膠的80%～90%，成為(wei)廉價的合(he)成橡(xiang)(xiang)膠，并開(kai)始大規模替代石(shi)(shi)油基(ji)(ji)合(he)成橡(xiang)(xiang)膠。這(zhe)將(jiang)極大拓展有機硅(gui)(gui)(gui)產業的市場空間(jian)，同(tong)時將(jiang)帶動硅(gui)(gui)(gui)油、硅(gui)(gui)(gui)烷偶聯劑和硅(gui)(gui)(gui)樹脂等其他有機硅(gui)(gui)(gui)產品的消(xiao)費(fei)。