硅橡膠是指主鏈由硅(gui)和氧(yang)(yang)原(yuan)子交(jiao)替(ti)構成，硅(gui)原(yuan)子上通常連有(you)兩個有(you)機基(ji)(ji)團的(de)橡(xiang)(xiang)膠。普通的(de)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠主要(yao)由含甲基(ji)(ji)和少量乙烯基(ji)(ji)的(de)硅(gui)氧(yang)(yang)鏈節組(zu)成。苯基(ji)(ji)的(de)引入(ru)可(ke)提高(gao)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠的(de)耐(nai)(nai)(nai)高(gao)、低(di)溫(wen)性(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)，三氟丙基(ji)(ji)及氰基(ji)(ji)的(de)引入(ru)則可(ke)提高(gao)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠的(de)耐(nai)(nai)(nai)溫(wen)及耐(nai)(nai)(nai)油(you)性(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠耐(nai)(nai)(nai)低(di)溫(wen)性(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)良好，一般(ban)在-55℃下仍能(neng)(neng)(neng)工作。引入(ru)苯基(ji)(ji)后(hou)，可(ke)達-73℃。硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠的(de)耐(nai)(nai)(nai)熱性(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)也很突(tu)出，在180℃下可(ke)長(chang)期工作，稍高(gao)于200℃也能(neng)(neng)(neng)承受數周或更(geng)長(chang)時(shi)間仍有(you)彈性(xing)(xing)，瞬時(shi)可(ke)耐(nai)(nai)(nai)300℃以上的(de)高(gao)溫(wen)。硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠的(de)透氣性(xing)(xing)好，氧(yang)(yang)氣透過率在合成聚合物中(zhong)是較高(gao)的(de)。此外，硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠還具有(you)生理惰性(xing)(xing)、不(bu)會導致凝血的(de)突(tu)出特(te)性(xing)(xing)，因此在醫用(yong)領域(yu)應(ying)用(yong)廣(guang)泛。

主要品種

硅橡(xiang)膠(jiao)分類的(de)(de)方法很多，通常按(an)固化前的(de)(de)形(xing)態分為固體硅橡(xiang)膠(jiao)和(he)液體硅橡(xiang)膠(jiao)；按(an)硫化溫度分為室溫硫化硅橡(xiang)膠(jiao)，高(gao)(gao)(gao)溫硫化硅橡(xiang)膠(jiao)；按(an)所(suo)用單體的(de)(de)不(bu)同(tong)，可分為甲基乙(yi)烯(xi)基硅橡(xiang)膠(jiao)，甲基苯基乙(yi)烯(xi)基硅橡(xiang)膠(jiao)、氟硅，腈硅橡(xiang)膠(jiao)等；按(an)性能和(he)用途的(de)(de)不(bu)同(tong)又(you)可分為通用型(xing)、超(chao)耐(nai)低(di)溫型(xing)、超(chao)耐(nai)高(gao)(gao)(gao)溫型(xing)、高(gao)(gao)(gao)強(qiang)力型(xing)、耐(nai)油型(xing)、醫用型(xing)等等。

發展史

硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)早期是(shi)由美(mei)國(guo)(guo)(guo)以(yi)三(san)氯(lv)化鐵為(wei)催化劑合成的(de)(de)。1945年(nian)，硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)產品問世(shi)。1948年(nian)，采(cai)用(yong)(yong)高比(bi)表面積的(de)(de)氣(qi)相法白炭黑補強的(de)(de)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)研制成功，使(shi)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)性能(neng)躍(yue)升到實(shi)用(yong)(yong)階段，奠定了現代硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)生產技術(shu)的(de)(de)基(ji)礎。從二(er)甲基(ji)二(er)氯(lv)硅(gui)(gui)烷合成開(kai)始生產硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)國(guo)(guo)(guo)家(jia)有美(mei)國(guo)(guo)(guo)。俄羅斯、德(de)國(guo)(guo)(guo)、日(ri)本、韓(han)國(guo)(guo)(guo)和(he)中(zhong)國(guo)(guo)(guo)等。中(zhong)國(guo)(guo)(guo)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)工業(ye)化研究始于(yu)1957年(nian)，多(duo)家(jia)研究所和(he)企業(ye)陸(lu)續開(kai)發出各種硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)。到2003年(nian)底，中(zhong)國(guo)(guo)(guo)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)生產能(neng)力為(wei)135千噸，其中(zhong)高溫膠(jiao)(jiao)100千噸。

高溫硫化硅橡膠

高溫硫(liu)化(hua)(hua)(hua)(hua)硅(gui)橡膠是(shi)指聚硅(gui)氧烷變成(cheng)(cheng)彈性(xing)體(ti)的(de)過(guo)程是(shi)經過(guo)高溫（110-170℃）硫(liu)化(hua)(hua)(hua)(hua)成(cheng)(cheng)型的(de)。它主要(yao)以(yi)高分子量(liang)的(de)聚甲基(ji)乙烯基(ji)硅(gui)氧烷為(wei)生(sheng)膠，混入(ru)補強(qiang)(qiang)填料、硫(liu)化(hua)(hua)(hua)(hua)劑等(deng)，在加(jia)熱(re)加(jia)壓(ya)下硫(liu)化(hua)(hua)(hua)(hua)成(cheng)(cheng)彈性(xing)體(ti)。硅(gui)橡膠的(de)補強(qiang)(qiang)主要(yao)是(shi)各種(zhong)類(lei)型的(de)白炭黑，可使(shi)硫(liu)化(hua)(hua)(hua)(hua)膠的(de)強(qiang)(qiang)度(du)增加(jia)數十倍。有時(shi)為(wei)了降(jiang)低成(cheng)(cheng)本或改善膠料性(xing)能及賦予硫(liu)化(hua)(hua)(hua)(hua)膠各種(zhong)特(te)殊的(de)性(xing)能，也加(jia)入(ru)相應的(de)各種(zhong)添加(jia)劑。硫(liu)化(hua)(hua)(hua)(hua)劑是(shi)各種(zhong)有機過(guo)氧化(hua)(hua)(hua)(hua)物或加(jia)成(cheng)(cheng)反應催化(hua)(hua)(hua)(hua)劑。

加工(gong)成(cheng)型(xing)方法如圖所示。一(yi)次硫(liu)化(hua)的(de)(de)(de)(de)目的(de)(de)(de)(de)是進行高(gao)分子鏈的(de)(de)(de)(de)交聯(lian)反(fan)應；二(er)次硫(liu)化(hua)的(de)(de)(de)(de)目的(de)(de)(de)(de)是進行補充(chong)交聯(lian)、驅除硫(liu)化(hua)劑分解產物和其(qi)他揮發性(xing)化(hua)合物以穩定硫(liu)化(hua)膠的(de)(de)(de)(de)各(ge)項(xiang)性(xing)能。常(chang)用的(de)(de)(de)(de)設(she)備有開放式煉膠機(ji)、捏合機(ji)及真空密煉機(ji)。

主要性能

（1）高(gao)(gao)溫(wen)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)顯(xian)著的(de)(de)特征是(shi)高(gao)(gao)溫(wen)穩(wen)定(ding)(ding)性(xing)(xing)(xing)，雖(sui)然(ran)常(chang)溫(wen)下(xia)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)強度(du)僅是(shi)天然(ran)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)或某些合(he)成橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)一半(ban)，但在(zai)(zai)200℃以(yi)上的(de)(de)高(gao)(gao)溫(wen)環(huan)境(jing)下(xia)，硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)仍能(neng)(neng)保持一定(ding)(ding)的(de)(de)柔韌(ren)性(xing)(xing)(xing)、回彈性(xing)(xing)(xing)和(he)表(biao)面硬(ying)度(du)，且力學性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)無(wu)明顯(xian)變化。（2）低(di)溫(wen)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)玻(bo)璃化溫(wen)度(du)一般為-70~-50℃，特殊配(pei)方可達-100℃，表(biao)明其低(di)溫(wen)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)優(you)異。這對(dui)(dui)航空(kong)、宇航工業的(de)(de)意義重大。（3）耐候性(xing)(xing)(xing)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)中(zhong)Si-O-Si鍵對(dui)(dui)氧(yang)、臭氧(yang)及紫(zi)外線等(deng)十分穩(wen)定(ding)(ding)，在(zai)(zai)不(bu)加任何(he)添加劑(ji)的(de)(de)情況下(xia)，就(jiu)具(ju)有(you)優(you)良的(de)(de)耐候性(xing)(xing)(xing)。（4）電(dian)氣性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)具(ju)有(you)優(you)異的(de)(de)絕緣性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)，耐電(dian)暈性(xing)(xing)(xing)和(he)耐電(dian)弧性(xing)(xing)(xing)也非(fei)常(chang)好。（5）物(wu)理(li)(li)機械(xie)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)常(chang)溫(wen)下(xia)的(de)(de)物(wu)理(li)(li)機械(xie)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)比通(tong)(tong)用橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)差，但在(zai)(zai)150℃的(de)(de)高(gao)(gao)溫(wen)和(he)-50℃的(de)(de)低(di)溫(wen)下(xia)，其物(wu)理(li)(li)機械(xie)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)優(you)于通(tong)(tong)用橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)。（6）耐油及化學試劑(ji)性(xing)(xing)(xing)。普通(tong)(tong)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)具(ju)有(you)中(zhong)等(deng)的(de)(de)耐油、耐溶劑(ji)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。（7）氣體(ti)透(tou)過性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。室溫(wen)下(xia)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)對(dui)(dui)空(kong)氣、氮、氧(yang)、二氧(yang)化碳等(deng)氣體(ti)的(de)(de)透(tou)氣性(xing)(xing)(xing)比天然(ran)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)高(gao)(gao)出(chu)30-50倍。（8）生理(li)(li)惰性(xing)(xing)(xing)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)無(wu)毒，無(wu)味，無(wu)嗅，與(yu)人體(ti)組(zu)織(zhi)不(bu)粘連，具(ju)有(you)抗凝血作用，對(dui)(dui)肌體(ti)組(zu)織(zhi)的(de)(de)反應性(xing)(xing)(xing)非(fei)常(chang)少。特別適合(he)作為醫(yi)用材料。

硅橡膠的用量

據中國汽車(che)(che)(che)工業(ye)協會統計，2012年(nian)，汽車(che)(che)(che)產(chan)銷分(fen)別達(da)到1927.18萬輛(liang)和1930.64萬輛(liang)，同比(bi)分(fen)別增(zeng)(zeng)(zeng)長4.63%和4.33%，汽車(che)(che)(che)工業(ye)硅橡(xiang)膠(jiao)的(de)(de)用(yong)量(liang)(liang)(liang)約達(da)2.0萬t。根據觀研天(tian)下(xia)的(de)(de)新研究，增(zeng)(zeng)(zeng)加(jia)有機硅材料在汽車(che)(che)(che)零部件方面(mian)的(de)(de)用(yong)量(liang)(liang)(liang)，可以大(da)幅(fu)度(du)提高汽車(che)(che)(che)的(de)(de)安全性能(neng)，因(yin)此，汽車(che)(che)(che)產(chan)量(liang)(liang)(liang)和單(dan)車(che)(che)(che)用(yong)量(liang)(liang)(liang)水平的(de)(de)提高都(dou)將推動汽車(che)(che)(che)工業(ye)對硅橡(xiang)膠(jiao)需求的(de)(de)增(zeng)(zeng)(zeng)加(jia)。國家鼓(gu)勵自(zi)(zi)(zi)(zi)主品牌的(de)(de)汽車(che)(che)(che)發展(zhan)(zhan)，關鍵汽車(che)(che)(che)零部件實(shi)現自(zi)(zi)(zi)(zi)主化(hua)，《2012年(nian)度(du)黨政機關公務用(yong)車(che)(che)(che)選(xuan)用(yong)車(che)(che)(che)型(xing)目(mu)錄（征求意見稿）》為自(zi)(zi)(zi)(zi)主品牌擴大(da)在政府采(cai)購的(de)(de)市場份額，為改(gai)變(bian)目(mu)前(qian)國內政府采(cai)購以合資(zi)品牌產(chan)品為主的(de)(de)局面(mian)提供了保障。促進自(zi)(zi)(zi)(zi)主品牌發展(zhan)(zhan)，國產(chan)汽車(che)(che)(che)業(ye)的(de)(de)繁榮將為汽車(che)(che)(che)膠(jiao)的(de)(de)應用(yong)提供有力(li)保障。預測未(wei)來3年(nian)，我國室溫(wen)硫(liu)化(hua)硅橡(xiang)膠(jiao)在汽車(che)(che)(che)行業(ye)將以年(nian)均20%增(zeng)(zeng)(zeng)長。

此(ci)外(wai)，硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)是重要的(de)(de)非石(shi)(shi)(shi)油(you)基(ji)(ji)(ji)合成(cheng)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)，約占非石(shi)(shi)(shi)油(you)基(ji)(ji)(ji)合成(cheng)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)消費(fei)(fei)量的(de)(de)98%。但(dan)因為石(shi)(shi)(shi)油(you)價格的(de)(de)大幅上(shang)漲(zhang)，同時(shi)我國(guo)(guo)在(zai)硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)關鍵(jian)原料有(you)機硅(gui)單(dan)體(ti)的(de)(de)生產(chan)技(ji)術方(fang)面(mian)取(qu)得突破，有(you)機硅(gui)單(dan)體(ti)的(de)(de)生產(chan)技(ji)術在(zai)2005年(nian)前被幾家跨(kua)國(guo)(guo)公司壟(long)斷，但(dan)目前我國(guo)(guo)已發展成(cheng)為全(quan)球有(you)機硅(gui)單(dan)體(ti)第1大國(guo)(guo)，這2個(ge)方(fang)面(mian)原因使硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)價格從2011年(nian)起開始低于石(shi)(shi)(shi)油(you)基(ji)(ji)(ji)合成(cheng)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)，僅約為大宗石(shi)(shi)(shi)油(you)基(ji)(ji)(ji)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)80%～90%，成(cheng)為廉價的(de)(de)合成(cheng)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)，并開始大規模替(ti)代石(shi)(shi)(shi)油(you)基(ji)(ji)(ji)合成(cheng)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)。這將極大拓展有(you)機硅(gui)產(chan)業的(de)(de)市場空間，同時(shi)將帶動(dong)硅(gui)油(you)、硅(gui)烷偶聯劑和硅(gui)樹脂(zhi)等其他有(you)機硅(gui)產(chan)品的(de)(de)消費(fei)(fei)。