硅橡膠是(shi)指主鏈由硅(gui)和氧(yang)原子交替構成(cheng)(cheng)，硅(gui)原子上通(tong)常連(lian)有(you)兩個有(you)機(ji)基(ji)團的(de)(de)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)。普通(tong)的(de)(de)硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)主要由含甲基(ji)和少量乙烯基(ji)的(de)(de)硅(gui)氧(yang)鏈節組成(cheng)(cheng)。苯(ben)基(ji)的(de)(de)引入(ru)可提(ti)高(gao)(gao)硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)耐(nai)高(gao)(gao)、低(di)溫(wen)性(xing)能(neng)，三氟丙(bing)基(ji)及氰(qing)基(ji)的(de)(de)引入(ru)則可提(ti)高(gao)(gao)硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)耐(nai)溫(wen)及耐(nai)油性(xing)能(neng)。硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)耐(nai)低(di)溫(wen)性(xing)能(neng)良好，一般在(zai)-55℃下(xia)仍能(neng)工作(zuo)。引入(ru)苯(ben)基(ji)后，可達-73℃。硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)耐(nai)熱性(xing)能(neng)也(ye)很突出，在(zai)180℃下(xia)可長(chang)期工作(zuo)，稍(shao)高(gao)(gao)于(yu)200℃也(ye)能(neng)承受數周或(huo)更長(chang)時(shi)間仍有(you)彈性(xing)，瞬時(shi)可耐(nai)300℃以上的(de)(de)高(gao)(gao)溫(wen)。硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)透氣性(xing)好，氧(yang)氣透過率在(zai)合成(cheng)(cheng)聚合物中(zhong)是(shi)較高(gao)(gao)的(de)(de)。此外，硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)還(huan)具有(you)生理惰(duo)性(xing)、不會導致凝血的(de)(de)突出特性(xing)，因此在(zai)醫用領域應用廣泛。

主要品種

硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)分類(lei)的(de)方法很多，通常按固化(hua)(hua)前的(de)形態分為固體(ti)(ti)(ti)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)和液(ye)體(ti)(ti)(ti)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)；按硫化(hua)(hua)溫度分為室溫硫化(hua)(hua)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)，高溫硫化(hua)(hua)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)；按所(suo)用單體(ti)(ti)(ti)的(de)不同，可(ke)分為甲基乙(yi)烯(xi)基硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)，甲基苯(ben)基乙(yi)烯(xi)基硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)、氟硅(gui)，腈硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)等(deng)；按性能和用途的(de)不同又可(ke)分為通用型(xing)、超耐(nai)低溫型(xing)、超耐(nai)高溫型(xing)、高強(qiang)力型(xing)、耐(nai)油(you)型(xing)、醫(yi)用型(xing)等(deng)等(deng)。

發展史

硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)早期是由美(mei)國(guo)(guo)(guo)以三氯(lv)化鐵為催化劑合成(cheng)的(de)(de)(de)。1945年(nian)，硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)產(chan)(chan)(chan)品問(wen)世(shi)。1948年(nian)，采用高比(bi)表面(mian)積的(de)(de)(de)氣相法白炭(tan)黑補(bu)強的(de)(de)(de)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)研(yan)制成(cheng)功，使硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)性能(neng)躍升到實用階段(duan)，奠定了現代硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)生(sheng)產(chan)(chan)(chan)技術的(de)(de)(de)基礎。從二甲基二氯(lv)硅(gui)(gui)(gui)烷(wan)合成(cheng)開(kai)始(shi)生(sheng)產(chan)(chan)(chan)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)國(guo)(guo)(guo)家(jia)有美(mei)國(guo)(guo)(guo)。俄羅斯、德國(guo)(guo)(guo)、日本、韓國(guo)(guo)(guo)和(he)(he)中(zhong)國(guo)(guo)(guo)等。中(zhong)國(guo)(guo)(guo)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)工業(ye)化研(yan)究(jiu)始(shi)于(yu)1957年(nian)，多家(jia)研(yan)究(jiu)所(suo)和(he)(he)企業(ye)陸續開(kai)發出各種硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)。到2003年(nian)底(di)，中(zhong)國(guo)(guo)(guo)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)生(sheng)產(chan)(chan)(chan)能(neng)力為135千(qian)噸，其中(zhong)高溫(wen)膠(jiao)(jiao)100千(qian)噸。

高溫硫化硅橡膠

高溫(wen)硫化(hua)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)是(shi)(shi)指聚硅(gui)(gui)(gui)氧烷(wan)(wan)變(bian)成(cheng)彈性體的(de)(de)(de)(de)(de)過(guo)程是(shi)(shi)經過(guo)高溫(wen)（110-170℃）硫化(hua)成(cheng)型(xing)的(de)(de)(de)(de)(de)。它(ta)主(zhu)要以高分(fen)子量的(de)(de)(de)(de)(de)聚甲基乙烯基硅(gui)(gui)(gui)氧烷(wan)(wan)為(wei)生膠(jiao)(jiao)，混(hun)入(ru)補(bu)強填料(liao)、硫化(hua)劑等，在加熱加壓下硫化(hua)成(cheng)彈性體。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)(de)補(bu)強主(zhu)要是(shi)(shi)各種類型(xing)的(de)(de)(de)(de)(de)白炭(tan)黑，可使硫化(hua)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)(de)強度增加數(shu)十倍。有(you)時為(wei)了(le)降低成(cheng)本或改善(shan)膠(jiao)(jiao)料(liao)性能及賦予硫化(hua)膠(jiao)(jiao)各種特殊的(de)(de)(de)(de)(de)性能，也加入(ru)相應(ying)(ying)的(de)(de)(de)(de)(de)各種添(tian)加劑。硫化(hua)劑是(shi)(shi)各種有(you)機過(guo)氧化(hua)物或加成(cheng)反應(ying)(ying)催化(hua)劑。

加工成型方法如圖(tu)所示。一次硫(liu)化(hua)的(de)(de)(de)目(mu)的(de)(de)(de)是進行高(gao)分子鏈(lian)的(de)(de)(de)交聯(lian)(lian)反應；二次硫(liu)化(hua)的(de)(de)(de)目(mu)的(de)(de)(de)是進行補充交聯(lian)(lian)、驅除硫(liu)化(hua)劑分解產(chan)物(wu)和其他揮發性(xing)化(hua)合(he)物(wu)以穩定硫(liu)化(hua)膠的(de)(de)(de)各(ge)項性(xing)能(neng)。常用的(de)(de)(de)設備有開放式(shi)煉膠機、捏(nie)合(he)機及真空密煉機。

主要性能

（1）高溫(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)。硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)顯(xian)(xian)著(zhu)的(de)特征(zheng)是高溫(wen)(wen)穩定性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)，雖然(ran)常(chang)(chang)(chang)溫(wen)(wen)下(xia)硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)強度僅是天然(ran)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)或某(mou)些合成橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)一半，但在200℃以(yi)上的(de)高溫(wen)(wen)環(huan)境下(xia)，硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)仍能(neng)(neng)(neng)(neng)保持一定的(de)柔韌性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)、回彈性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)和(he)表面硬度，且力(li)學性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)無(wu)明顯(xian)(xian)變化。（2）低溫(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)玻璃化溫(wen)(wen)度一般為(wei)-70~-50℃，特殊配方可(ke)達-100℃，表明其低溫(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)優異。這對(dui)航空(kong)、宇航工業(ye)的(de)意義重大。（3）耐(nai)(nai)(nai)候性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)中Si-O-Si鍵(jian)對(dui)氧、臭(chou)氧及紫外線等十分穩定，在不加任何添加劑的(de)情況下(xia)，就具(ju)(ju)有優良的(de)耐(nai)(nai)(nai)候性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)。（4）電(dian)氣(qi)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)。硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)具(ju)(ju)有優異的(de)絕緣(yuan)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)，耐(nai)(nai)(nai)電(dian)暈(yun)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)和(he)耐(nai)(nai)(nai)電(dian)弧性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)也非常(chang)(chang)(chang)好。（5）物理(li)機械性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)。硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)常(chang)(chang)(chang)溫(wen)(wen)下(xia)的(de)物理(li)機械性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)比通用橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)差，但在150℃的(de)高溫(wen)(wen)和(he)-50℃的(de)低溫(wen)(wen)下(xia)，其物理(li)機械性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)優于通用橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)。（6）耐(nai)(nai)(nai)油及化學試劑性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)。普通硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)具(ju)(ju)有中等的(de)耐(nai)(nai)(nai)油、耐(nai)(nai)(nai)溶劑性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)。（7）氣(qi)體(ti)(ti)透過性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)。室溫(wen)(wen)下(xia)硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)對(dui)空(kong)氣(qi)、氮、氧、二(er)氧化碳等氣(qi)體(ti)(ti)的(de)透氣(qi)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)比天然(ran)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)高出30-50倍。（8）生理(li)惰(duo)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)。硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)無(wu)毒，無(wu)味，無(wu)嗅，與人體(ti)(ti)組織不粘連，具(ju)(ju)有抗凝血作用，對(dui)肌體(ti)(ti)組織的(de)反應(ying)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)非常(chang)(chang)(chang)少(shao)。特別適合作為(wei)醫用材料。

硅橡膠的用量

據中(zhong)國(guo)汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)工業協會統計，2012年，汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)產(chan)銷分(fen)別達到1927.18萬(wan)輛和1930.64萬(wan)輛，同比分(fen)別增(zeng)(zeng)長(chang)4.63%和4.33%，汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)工業硅橡膠(jiao)的(de)(de)(de)用量(liang)約達2.0萬(wan)t。根據觀研(yan)天下的(de)(de)(de)新研(yan)究，增(zeng)(zeng)加有機硅材(cai)料在(zai)(zai)汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)零(ling)部件方面(mian)的(de)(de)(de)用量(liang)，可以(yi)(yi)大幅(fu)度提(ti)高汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)的(de)(de)(de)安全性能(neng)，因此，汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)產(chan)量(liang)和單車(che)(che)(che)用量(liang)水(shui)平的(de)(de)(de)提(ti)高都將推動(dong)汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)工業對硅橡膠(jiao)需求的(de)(de)(de)增(zeng)(zeng)加。國(guo)家鼓勵自主(zhu)(zhu)品牌的(de)(de)(de)汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)發(fa)展，關(guan)鍵汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)零(ling)部件實(shi)現自主(zhu)(zhu)化，《2012年度黨政機關(guan)公務用車(che)(che)(che)選用車(che)(che)(che)型目(mu)錄（征求意見稿）》為自主(zhu)(zhu)品牌擴(kuo)大在(zai)(zai)政府(fu)采(cai)購(gou)的(de)(de)(de)市(shi)場(chang)份額(e)，為改變目(mu)前(qian)國(guo)內政府(fu)采(cai)購(gou)以(yi)(yi)合資品牌產(chan)品為主(zhu)(zhu)的(de)(de)(de)局面(mian)提(ti)供了(le)保(bao)(bao)障。促進自主(zhu)(zhu)品牌發(fa)展，國(guo)產(chan)汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)業的(de)(de)(de)繁榮將為汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)膠(jiao)的(de)(de)(de)應用提(ti)供有力保(bao)(bao)障。預測未(wei)來3年，我(wo)國(guo)室溫硫化硅橡膠(jiao)在(zai)(zai)汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)行業將以(yi)(yi)年均20%增(zeng)(zeng)長(chang)。

此外(wai)，硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠是重要的(de)(de)非石(shi)(shi)油(you)基合(he)成橡(xiang)(xiang)(xiang)膠，約占(zhan)非石(shi)(shi)油(you)基合(he)成橡(xiang)(xiang)(xiang)膠消費量(liang)的(de)(de)98%。但(dan)因為(wei)(wei)石(shi)(shi)油(you)價格(ge)(ge)的(de)(de)大(da)(da)幅上漲，同(tong)時(shi)我國(guo)(guo)在(zai)硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠的(de)(de)關鍵原(yuan)料有(you)機(ji)硅(gui)單(dan)體的(de)(de)生產(chan)技術方面取得突破，有(you)機(ji)硅(gui)單(dan)體的(de)(de)生產(chan)技術在(zai)2005年前(qian)被幾家跨國(guo)(guo)公司壟斷，但(dan)目前(qian)我國(guo)(guo)已發展成為(wei)(wei)全球有(you)機(ji)硅(gui)單(dan)體第1大(da)(da)國(guo)(guo)，這2個方面原(yuan)因使硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠的(de)(de)價格(ge)(ge)從2011年起開(kai)始低(di)于石(shi)(shi)油(you)基合(he)成橡(xiang)(xiang)(xiang)膠，僅(jin)約為(wei)(wei)大(da)(da)宗(zong)石(shi)(shi)油(you)基橡(xiang)(xiang)(xiang)膠的(de)(de)80%～90%，成為(wei)(wei)廉價的(de)(de)合(he)成橡(xiang)(xiang)(xiang)膠，并(bing)開(kai)始大(da)(da)規模(mo)替代(dai)石(shi)(shi)油(you)基合(he)成橡(xiang)(xiang)(xiang)膠。這將極大(da)(da)拓展有(you)機(ji)硅(gui)產(chan)業(ye)的(de)(de)市場空間，同(tong)時(shi)將帶動(dong)硅(gui)油(you)、硅(gui)烷偶聯劑(ji)和硅(gui)樹脂等其他有(you)機(ji)硅(gui)產(chan)品(pin)的(de)(de)消費。