硅橡膠是指主鏈由(you)硅和氧原子(zi)交替構成(cheng)，硅原子(zi)上通常連有兩(liang)個(ge)有機(ji)基(ji)(ji)團的(de)(de)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)。普通的(de)(de)硅橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)主要由(you)含(han)甲基(ji)(ji)和少量(liang)乙烯基(ji)(ji)的(de)(de)硅氧鏈節組成(cheng)。苯基(ji)(ji)的(de)(de)引入可提高硅橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)耐(nai)高、低溫性(xing)能(neng)(neng)，三氟丙基(ji)(ji)及(ji)氰基(ji)(ji)的(de)(de)引入則可提高硅橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)耐(nai)溫及(ji)耐(nai)油性(xing)能(neng)(neng)。硅橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)耐(nai)低溫性(xing)能(neng)(neng)良(liang)好，一(yi)般在(zai)-55℃下仍(reng)能(neng)(neng)工作(zuo)(zuo)。引入苯基(ji)(ji)后，可達-73℃。硅橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)耐(nai)熱性(xing)能(neng)(neng)也(ye)很突出(chu)(chu)，在(zai)180℃下可長期工作(zuo)(zuo)，稍高于200℃也(ye)能(neng)(neng)承受數周或更長時(shi)間仍(reng)有彈性(xing)，瞬時(shi)可耐(nai)300℃以上的(de)(de)高溫。硅橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)透(tou)氣(qi)性(xing)好，氧氣(qi)透(tou)過率(lv)在(zai)合(he)成(cheng)聚合(he)物中(zhong)是較高的(de)(de)。此(ci)外，硅橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)還具有生(sheng)理惰(duo)性(xing)、不會導(dao)致凝(ning)血(xue)的(de)(de)突出(chu)(chu)特性(xing)，因(yin)此(ci)在(zai)醫用領域(yu)應用廣(guang)泛(fan)。

主要品種

硅(gui)(gui)橡膠(jiao)分類的方(fang)法(fa)很多，通常按(an)固(gu)化(hua)(hua)前的形(xing)態分為(wei)(wei)固(gu)體硅(gui)(gui)橡膠(jiao)和液體硅(gui)(gui)橡膠(jiao)；按(an)硫化(hua)(hua)溫(wen)(wen)度分為(wei)(wei)室溫(wen)(wen)硫化(hua)(hua)硅(gui)(gui)橡膠(jiao)，高溫(wen)(wen)硫化(hua)(hua)硅(gui)(gui)橡膠(jiao)；按(an)所用(yong)(yong)單(dan)體的不(bu)同，可分為(wei)(wei)甲(jia)基乙烯(xi)基硅(gui)(gui)橡膠(jiao)，甲(jia)基苯基乙烯(xi)基硅(gui)(gui)橡膠(jiao)、氟硅(gui)(gui)，腈(jing)硅(gui)(gui)橡膠(jiao)等；按(an)性能和用(yong)(yong)途的不(bu)同又可分為(wei)(wei)通用(yong)(yong)型、超耐(nai)(nai)低溫(wen)(wen)型、超耐(nai)(nai)高溫(wen)(wen)型、高強力(li)型、耐(nai)(nai)油型、醫(yi)用(yong)(yong)型等等。

發展史

硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)早期是由美(mei)國(guo)(guo)(guo)(guo)(guo)以(yi)三氯化(hua)鐵為催化(hua)劑(ji)合成(cheng)的(de)。1945年(nian)(nian)(nian)，硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)產品問世。1948年(nian)(nian)(nian)，采用高(gao)比表面積的(de)氣相法白炭(tan)黑補強的(de)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)研制成(cheng)功，使硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)的(de)性能躍(yue)升(sheng)到實用階段，奠定(ding)了(le)現代(dai)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)生產技術的(de)基礎。從二甲基二氯硅(gui)烷合成(cheng)開始生產硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)的(de)國(guo)(guo)(guo)(guo)(guo)家有美(mei)國(guo)(guo)(guo)(guo)(guo)。俄羅斯、德國(guo)(guo)(guo)(guo)(guo)、日(ri)本(ben)、韓(han)國(guo)(guo)(guo)(guo)(guo)和中(zhong)國(guo)(guo)(guo)(guo)(guo)等。中(zhong)國(guo)(guo)(guo)(guo)(guo)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)的(de)工業化(hua)研究始于1957年(nian)(nian)(nian)，多家研究所和企業陸續(xu)開發出各種(zhong)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)。到2003年(nian)(nian)(nian)底，中(zhong)國(guo)(guo)(guo)(guo)(guo)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)生產能力(li)為135千(qian)(qian)噸(dun)，其中(zhong)高(gao)溫(wen)膠(jiao)100千(qian)(qian)噸(dun)。

高溫硫化硅橡膠

高溫硫(liu)(liu)(liu)化(hua)(hua)(hua)硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)是(shi)指(zhi)聚硅(gui)氧烷變成彈性體的(de)(de)過(guo)程是(shi)經過(guo)高溫（110-170℃）硫(liu)(liu)(liu)化(hua)(hua)(hua)成型的(de)(de)。它(ta)主要以高分子(zi)量的(de)(de)聚甲基乙烯基硅(gui)氧烷為生(sheng)膠(jiao)(jiao)，混入(ru)補(bu)強(qiang)填料(liao)、硫(liu)(liu)(liu)化(hua)(hua)(hua)劑(ji)(ji)等，在加(jia)(jia)熱(re)加(jia)(jia)壓下(xia)硫(liu)(liu)(liu)化(hua)(hua)(hua)成彈性體。硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)的(de)(de)補(bu)強(qiang)主要是(shi)各(ge)種(zhong)類型的(de)(de)白炭黑，可(ke)使硫(liu)(liu)(liu)化(hua)(hua)(hua)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)強(qiang)度增加(jia)(jia)數(shu)十倍。有時為了降低成本或(huo)改善膠(jiao)(jiao)料(liao)性能及賦予硫(liu)(liu)(liu)化(hua)(hua)(hua)膠(jiao)(jiao)各(ge)種(zhong)特殊的(de)(de)性能，也加(jia)(jia)入(ru)相應(ying)的(de)(de)各(ge)種(zhong)添(tian)加(jia)(jia)劑(ji)(ji)。硫(liu)(liu)(liu)化(hua)(hua)(hua)劑(ji)(ji)是(shi)各(ge)種(zhong)有機過(guo)氧化(hua)(hua)(hua)物或(huo)加(jia)(jia)成反(fan)應(ying)催(cui)化(hua)(hua)(hua)劑(ji)(ji)。

加工成型(xing)方法如圖(tu)所示。一次(ci)硫(liu)化的(de)目(mu)(mu)的(de)是進行高分子鏈的(de)交(jiao)聯反應；二次(ci)硫(liu)化的(de)目(mu)(mu)的(de)是進行補充交(jiao)聯、驅除硫(liu)化劑分解產物和其他揮發性化合物以穩定(ding)硫(liu)化膠(jiao)(jiao)的(de)各項(xiang)性能。常用(yong)的(de)設備有開(kai)放式煉膠(jiao)(jiao)機、捏合機及真空密煉機。

主要性能

（1）高(gao)(gao)溫(wen)(wen)(wen)性(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)顯著(zhu)的(de)(de)(de)(de)特(te)征是(shi)(shi)高(gao)(gao)溫(wen)(wen)(wen)穩定(ding)性(xing)(xing)，雖(sui)然常溫(wen)(wen)(wen)下硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)強度(du)僅是(shi)(shi)天然橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)或某(mou)些合成(cheng)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)一(yi)半，但在200℃以上的(de)(de)(de)(de)高(gao)(gao)溫(wen)(wen)(wen)環境下，硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)仍能(neng)(neng)(neng)保持一(yi)定(ding)的(de)(de)(de)(de)柔韌性(xing)(xing)、回彈(dan)性(xing)(xing)和表(biao)面(mian)硬度(du)，且力學性(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)無明顯變化(hua)(hua)。（2）低溫(wen)(wen)(wen)性(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)玻璃化(hua)(hua)溫(wen)(wen)(wen)度(du)一(yi)般為-70~-50℃，特(te)殊配方(fang)可達(da)-100℃，表(biao)明其(qi)低溫(wen)(wen)(wen)性(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)優(you)異(yi)。這對(dui)航空、宇航工業的(de)(de)(de)(de)意義(yi)重(zhong)大(da)。（3）耐候性(xing)(xing)硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)中Si-O-Si鍵(jian)對(dui)氧、臭(chou)氧及(ji)紫外線等十分穩定(ding)，在不加任(ren)何添加劑的(de)(de)(de)(de)情況下，就(jiu)具(ju)(ju)(ju)有(you)(you)優(you)良(liang)的(de)(de)(de)(de)耐候性(xing)(xing)。（4）電(dian)氣(qi)(qi)(qi)性(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)具(ju)(ju)(ju)有(you)(you)優(you)異(yi)的(de)(de)(de)(de)絕(jue)緣(yuan)性(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)，耐電(dian)暈(yun)性(xing)(xing)和耐電(dian)弧性(xing)(xing)也非(fei)常好。（5）物理機械性(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)常溫(wen)(wen)(wen)下的(de)(de)(de)(de)物理機械性(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)比(bi)通用(yong)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)差，但在150℃的(de)(de)(de)(de)高(gao)(gao)溫(wen)(wen)(wen)和-50℃的(de)(de)(de)(de)低溫(wen)(wen)(wen)下，其(qi)物理機械性(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)優(you)于(yu)通用(yong)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)。（6）耐油及(ji)化(hua)(hua)學試劑性(xing)(xing)。普通硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)具(ju)(ju)(ju)有(you)(you)中等的(de)(de)(de)(de)耐油、耐溶劑性(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。（7）氣(qi)(qi)(qi)體透過性(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。室溫(wen)(wen)(wen)下硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)對(dui)空氣(qi)(qi)(qi)、氮、氧、二氧化(hua)(hua)碳等氣(qi)(qi)(qi)體的(de)(de)(de)(de)透氣(qi)(qi)(qi)性(xing)(xing)比(bi)天然橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)高(gao)(gao)出30-50倍。（8）生(sheng)理惰性(xing)(xing)。硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)無毒，無味，無嗅，與人體組(zu)(zu)織不粘連，具(ju)(ju)(ju)有(you)(you)抗凝(ning)血(xue)作(zuo)用(yong)，對(dui)肌體組(zu)(zu)織的(de)(de)(de)(de)反應性(xing)(xing)非(fei)常少(shao)。特(te)別(bie)適合作(zuo)為醫(yi)用(yong)材料。

硅橡膠的用量

據中國(guo)(guo)汽(qi)(qi)(qi)(qi)車工(gong)業協會統計，2012年(nian)，汽(qi)(qi)(qi)(qi)車產銷分別達到(dao)1927.18萬輛(liang)和1930.64萬輛(liang)，同比分別增(zeng)長4.63%和4.33%，汽(qi)(qi)(qi)(qi)車工(gong)業硅橡(xiang)膠(jiao)的(de)(de)用量(liang)約達2.0萬t。根據觀研(yan)天下(xia)的(de)(de)新研(yan)究，增(zeng)加(jia)有機硅材料在(zai)(zai)汽(qi)(qi)(qi)(qi)車零部(bu)件(jian)方面的(de)(de)用量(liang)，可以(yi)大(da)幅度提(ti)高汽(qi)(qi)(qi)(qi)車的(de)(de)安全性能(neng)，因(yin)此，汽(qi)(qi)(qi)(qi)車產量(liang)和單(dan)車用量(liang)水平的(de)(de)提(ti)高都(dou)將(jiang)(jiang)推(tui)動汽(qi)(qi)(qi)(qi)車工(gong)業對硅橡(xiang)膠(jiao)需求(qiu)的(de)(de)增(zeng)加(jia)。國(guo)(guo)家鼓勵自(zi)(zi)主(zhu)品牌的(de)(de)汽(qi)(qi)(qi)(qi)車發展，關(guan)鍵汽(qi)(qi)(qi)(qi)車零部(bu)件(jian)實現自(zi)(zi)主(zhu)化(hua)，《2012年(nian)度黨政機關(guan)公務用車選用車型目(mu)錄（征求(qiu)意見稿）》為(wei)自(zi)(zi)主(zhu)品牌擴大(da)在(zai)(zai)政府(fu)采購(gou)的(de)(de)市場份額，為(wei)改變目(mu)前(qian)國(guo)(guo)內政府(fu)采購(gou)以(yi)合資品牌產品為(wei)主(zhu)的(de)(de)局面提(ti)供了保障(zhang)。促進(jin)自(zi)(zi)主(zhu)品牌發展，國(guo)(guo)產汽(qi)(qi)(qi)(qi)車業的(de)(de)繁榮將(jiang)(jiang)為(wei)汽(qi)(qi)(qi)(qi)車膠(jiao)的(de)(de)應用提(ti)供有力(li)保障(zhang)。預(yu)測未來3年(nian)，我國(guo)(guo)室溫(wen)硫(liu)化(hua)硅橡(xiang)膠(jiao)在(zai)(zai)汽(qi)(qi)(qi)(qi)車行業將(jiang)(jiang)以(yi)年(nian)均20%增(zeng)長。

此(ci)外(wai)，硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)是重要的(de)非石(shi)油(you)基(ji)(ji)合成(cheng)(cheng)橡(xiang)膠(jiao)，約(yue)占非石(shi)油(you)基(ji)(ji)合成(cheng)(cheng)橡(xiang)膠(jiao)消費量的(de)98%。但因(yin)為石(shi)油(you)價(jia)格(ge)的(de)大(da)幅上漲，同時(shi)我(wo)國在硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)的(de)關鍵原料有(you)機(ji)(ji)硅(gui)(gui)單(dan)體(ti)的(de)生產技(ji)術方面取得突破(po)，有(you)機(ji)(ji)硅(gui)(gui)單(dan)體(ti)的(de)生產技(ji)術在2005年前(qian)被(bei)幾家跨(kua)國公司壟斷，但目前(qian)我(wo)國已發(fa)展成(cheng)(cheng)為全(quan)球有(you)機(ji)(ji)硅(gui)(gui)單(dan)體(ti)第1大(da)國，這2個方面原因(yin)使硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)的(de)價(jia)格(ge)從2011年起開始(shi)(shi)低(di)于石(shi)油(you)基(ji)(ji)合成(cheng)(cheng)橡(xiang)膠(jiao)，僅(jin)約(yue)為大(da)宗(zong)石(shi)油(you)基(ji)(ji)橡(xiang)膠(jiao)的(de)80%～90%，成(cheng)(cheng)為廉(lian)價(jia)的(de)合成(cheng)(cheng)橡(xiang)膠(jiao)，并(bing)開始(shi)(shi)大(da)規模替代(dai)石(shi)油(you)基(ji)(ji)合成(cheng)(cheng)橡(xiang)膠(jiao)。這將(jiang)極(ji)大(da)拓展有(you)機(ji)(ji)硅(gui)(gui)產業的(de)市場空間，同時(shi)將(jiang)帶動硅(gui)(gui)油(you)、硅(gui)(gui)烷偶聯劑和硅(gui)(gui)樹脂等(deng)其他有(you)機(ji)(ji)硅(gui)(gui)產品的(de)消費。