硅橡膠是指(zhi)主鏈(lian)由硅(gui)(gui)(gui)和氧原(yuan)子交替(ti)構成(cheng)(cheng)，硅(gui)(gui)(gui)原(yuan)子上(shang)通常連有兩個有機基團(tuan)的(de)(de)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)。普通的(de)(de)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)主要(yao)由含甲基和少量乙烯基的(de)(de)硅(gui)(gui)(gui)氧鏈(lian)節組成(cheng)(cheng)。苯基的(de)(de)引入(ru)可(ke)(ke)提高(gao)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)耐(nai)高(gao)、低(di)溫性(xing)(xing)(xing)能(neng)，三氟丙基及氰基的(de)(de)引入(ru)則(ze)可(ke)(ke)提高(gao)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)耐(nai)溫及耐(nai)油性(xing)(xing)(xing)能(neng)。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)耐(nai)低(di)溫性(xing)(xing)(xing)能(neng)良好(hao)，一般(ban)在(zai)-55℃下仍能(neng)工(gong)(gong)作。引入(ru)苯基后，可(ke)(ke)達(da)-73℃。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)耐(nai)熱性(xing)(xing)(xing)能(neng)也很突出(chu)，在(zai)180℃下可(ke)(ke)長(chang)期工(gong)(gong)作，稍高(gao)于200℃也能(neng)承受數周(zhou)或更長(chang)時(shi)間仍有彈性(xing)(xing)(xing)，瞬(shun)時(shi)可(ke)(ke)耐(nai)300℃以上(shang)的(de)(de)高(gao)溫。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)透(tou)氣(qi)(qi)性(xing)(xing)(xing)好(hao)，氧氣(qi)(qi)透(tou)過率在(zai)合(he)成(cheng)(cheng)聚合(he)物中是較高(gao)的(de)(de)。此外，硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)還具有生(sheng)理惰性(xing)(xing)(xing)、不(bu)會導致凝血的(de)(de)突出(chu)特(te)性(xing)(xing)(xing)，因此在(zai)醫用領(ling)域應用廣泛。

主要品種

硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)分(fen)類的(de)方(fang)法很(hen)多，通常按固(gu)化(hua)(hua)前的(de)形態分(fen)為固(gu)體硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)和液體硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)；按硫(liu)化(hua)(hua)溫(wen)(wen)度分(fen)為室溫(wen)(wen)硫(liu)化(hua)(hua)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)，高溫(wen)(wen)硫(liu)化(hua)(hua)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)；按所(suo)用(yong)單體的(de)不同，可分(fen)為甲基(ji)乙烯基(ji)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)，甲基(ji)苯基(ji)乙烯基(ji)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)、氟硅(gui)(gui)(gui)，腈硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)等(deng)；按性能和用(yong)途的(de)不同又可分(fen)為通用(yong)型(xing)(xing)、超耐(nai)(nai)低溫(wen)(wen)型(xing)(xing)、超耐(nai)(nai)高溫(wen)(wen)型(xing)(xing)、高強力(li)型(xing)(xing)、耐(nai)(nai)油型(xing)(xing)、醫(yi)用(yong)型(xing)(xing)等(deng)等(deng)。

發展史

硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)早期是由美國(guo)以三氯化(hua)(hua)鐵為催化(hua)(hua)劑合成的(de)(de)。1945年，硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)產(chan)(chan)品問世。1948年，采用(yong)高比表面積的(de)(de)氣相法(fa)白炭黑補強的(de)(de)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)研制成功(gong)，使(shi)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)性能(neng)躍升到(dao)(dao)實用(yong)階段，奠定了現代硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)生(sheng)產(chan)(chan)技術的(de)(de)基(ji)礎。從(cong)二甲基(ji)二氯硅(gui)(gui)烷(wan)合成開始生(sheng)產(chan)(chan)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)國(guo)家有(you)美國(guo)。俄羅(luo)斯(si)、德國(guo)、日本、韓國(guo)和中國(guo)等(deng)。中國(guo)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)工(gong)業化(hua)(hua)研究(jiu)始于(yu)1957年，多家研究(jiu)所(suo)和企業陸續開發出各種硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)。到(dao)(dao)2003年底，中國(guo)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)生(sheng)產(chan)(chan)能(neng)力為135千(qian)噸，其(qi)中高溫膠(jiao)(jiao)100千(qian)噸。

高溫硫化硅橡膠

高溫硫(liu)(liu)化(hua)(hua)硅(gui)橡膠(jiao)是指聚(ju)硅(gui)氧(yang)烷變成(cheng)彈性(xing)(xing)(xing)體(ti)的(de)(de)過程是經過高溫（110-170℃）硫(liu)(liu)化(hua)(hua)成(cheng)型的(de)(de)。它主要以高分子量的(de)(de)聚(ju)甲(jia)基(ji)乙烯基(ji)硅(gui)氧(yang)烷為生(sheng)膠(jiao)，混入(ru)補強(qiang)填料(liao)、硫(liu)(liu)化(hua)(hua)劑等，在(zai)加(jia)熱加(jia)壓下硫(liu)(liu)化(hua)(hua)成(cheng)彈性(xing)(xing)(xing)體(ti)。硅(gui)橡膠(jiao)的(de)(de)補強(qiang)主要是各種類型的(de)(de)白炭(tan)黑，可使硫(liu)(liu)化(hua)(hua)膠(jiao)的(de)(de)強(qiang)度增加(jia)數十(shi)倍。有(you)時為了降低成(cheng)本或改善膠(jiao)料(liao)性(xing)(xing)(xing)能及賦予硫(liu)(liu)化(hua)(hua)膠(jiao)各種特殊(shu)的(de)(de)性(xing)(xing)(xing)能，也加(jia)入(ru)相應(ying)的(de)(de)各種添加(jia)劑。硫(liu)(liu)化(hua)(hua)劑是各種有(you)機(ji)過氧(yang)化(hua)(hua)物或加(jia)成(cheng)反應(ying)催化(hua)(hua)劑。

加工成型方法如(ru)圖所示。一次硫(liu)(liu)(liu)化(hua)的目的是(shi)(shi)進行高分(fen)子鏈的交(jiao)聯反應；二(er)次硫(liu)(liu)(liu)化(hua)的目的是(shi)(shi)進行補充交(jiao)聯、驅除硫(liu)(liu)(liu)化(hua)劑分(fen)解產(chan)物(wu)(wu)和其他揮(hui)發性化(hua)合物(wu)(wu)以(yi)穩定硫(liu)(liu)(liu)化(hua)膠的各項性能。常用的設備有開放式煉(lian)膠機、捏合機及真空密煉(lian)機。

主要性能

（1）高(gao)溫(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)能。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)顯著的(de)特征是(shi)高(gao)溫(wen)(wen)穩定性(xing)(xing)(xing)(xing)，雖然常(chang)溫(wen)(wen)下(xia)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)強度(du)僅(jin)是(shi)天然橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)或某些合成橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)一半，但在(zai)(zai)200℃以上的(de)高(gao)溫(wen)(wen)環境下(xia)，硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)仍能保持一定的(de)柔韌性(xing)(xing)(xing)(xing)、回彈(dan)性(xing)(xing)(xing)(xing)和表(biao)面硬度(du)，且力(li)學性(xing)(xing)(xing)(xing)能無明顯變化(hua)(hua)。（2）低溫(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)能硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)玻璃化(hua)(hua)溫(wen)(wen)度(du)一般為-70~-50℃，特殊配(pei)方可達-100℃，表(biao)明其低溫(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)能優(you)(you)(you)異(yi)。這對(dui)航空、宇航工業的(de)意(yi)義重大。（3）耐(nai)候性(xing)(xing)(xing)(xing)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)中Si-O-Si鍵對(dui)氧(yang)、臭氧(yang)及紫外線等(deng)(deng)十分穩定，在(zai)(zai)不(bu)加任何添加劑(ji)的(de)情況下(xia)，就具(ju)(ju)有(you)(you)優(you)(you)(you)良的(de)耐(nai)候性(xing)(xing)(xing)(xing)。（4）電氣(qi)(qi)性(xing)(xing)(xing)(xing)能。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)具(ju)(ju)有(you)(you)優(you)(you)(you)異(yi)的(de)絕緣性(xing)(xing)(xing)(xing)能，耐(nai)電暈性(xing)(xing)(xing)(xing)和耐(nai)電弧性(xing)(xing)(xing)(xing)也非常(chang)好。（5）物(wu)(wu)理(li)(li)(li)機械性(xing)(xing)(xing)(xing)能。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)常(chang)溫(wen)(wen)下(xia)的(de)物(wu)(wu)理(li)(li)(li)機械性(xing)(xing)(xing)(xing)能比通用橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)差，但在(zai)(zai)150℃的(de)高(gao)溫(wen)(wen)和-50℃的(de)低溫(wen)(wen)下(xia)，其物(wu)(wu)理(li)(li)(li)機械性(xing)(xing)(xing)(xing)能優(you)(you)(you)于通用橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)。（6）耐(nai)油(you)及化(hua)(hua)學試劑(ji)性(xing)(xing)(xing)(xing)。普通硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)具(ju)(ju)有(you)(you)中等(deng)(deng)的(de)耐(nai)油(you)、耐(nai)溶劑(ji)性(xing)(xing)(xing)(xing)能。（7）氣(qi)(qi)體透(tou)過(guo)性(xing)(xing)(xing)(xing)能。室溫(wen)(wen)下(xia)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)對(dui)空氣(qi)(qi)、氮、氧(yang)、二氧(yang)化(hua)(hua)碳等(deng)(deng)氣(qi)(qi)體的(de)透(tou)氣(qi)(qi)性(xing)(xing)(xing)(xing)比天然橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)高(gao)出(chu)30-50倍。（8）生理(li)(li)(li)惰性(xing)(xing)(xing)(xing)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)無毒，無味，無嗅，與人體組(zu)織(zhi)不(bu)粘連，具(ju)(ju)有(you)(you)抗凝血作用，對(dui)肌體組(zu)織(zhi)的(de)反應(ying)性(xing)(xing)(xing)(xing)非常(chang)少(shao)。特別適合作為醫用材(cai)料。

硅橡膠的用量

據中國(guo)(guo)(guo)汽(qi)車(che)(che)工(gong)業(ye)(ye)協會統計，2012年，汽(qi)車(che)(che)產銷分(fen)別(bie)達(da)到1927.18萬(wan)輛(liang)和(he)1930.64萬(wan)輛(liang)，同比分(fen)別(bie)增(zeng)(zeng)長4.63%和(he)4.33%，汽(qi)車(che)(che)工(gong)業(ye)(ye)硅橡(xiang)膠的(de)用(yong)(yong)(yong)量約達(da)2.0萬(wan)t。根據觀研天下的(de)新研究，增(zeng)(zeng)加(jia)有機(ji)硅材料在汽(qi)車(che)(che)零部件(jian)方(fang)面的(de)用(yong)(yong)(yong)量，可(ke)以大幅度(du)提高(gao)汽(qi)車(che)(che)的(de)安全性能，因此，汽(qi)車(che)(che)產量和(he)單車(che)(che)用(yong)(yong)(yong)量水平的(de)提高(gao)都將(jiang)推動汽(qi)車(che)(che)工(gong)業(ye)(ye)對(dui)硅橡(xiang)膠需(xu)求(qiu)(qiu)的(de)增(zeng)(zeng)加(jia)。國(guo)(guo)(guo)家(jia)鼓勵自(zi)主品牌的(de)汽(qi)車(che)(che)發展(zhan)，關(guan)鍵汽(qi)車(che)(che)零部件(jian)實(shi)現自(zi)主化，《2012年度(du)黨政(zheng)(zheng)機(ji)關(guan)公務用(yong)(yong)(yong)車(che)(che)選用(yong)(yong)(yong)車(che)(che)型目錄（征求(qiu)(qiu)意見稿(gao)）》為(wei)自(zi)主品牌擴(kuo)大在政(zheng)(zheng)府采購的(de)市(shi)場份額，為(wei)改變目前國(guo)(guo)(guo)內政(zheng)(zheng)府采購以合資(zi)品牌產品為(wei)主的(de)局(ju)面提供(gong)了保(bao)障。促(cu)進自(zi)主品牌發展(zhan)，國(guo)(guo)(guo)產汽(qi)車(che)(che)業(ye)(ye)的(de)繁榮將(jiang)為(wei)汽(qi)車(che)(che)膠的(de)應用(yong)(yong)(yong)提供(gong)有力(li)保(bao)障。預測未來3年，我國(guo)(guo)(guo)室溫硫(liu)化硅橡(xiang)膠在汽(qi)車(che)(che)行業(ye)(ye)將(jiang)以年均20%增(zeng)(zeng)長。

此外，硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)是重要的(de)(de)非石(shi)油(you)(you)(you)基(ji)合成橡(xiang)膠(jiao)，約占(zhan)非石(shi)油(you)(you)(you)基(ji)合成橡(xiang)膠(jiao)消費(fei)量的(de)(de)98%。但(dan)因為石(shi)油(you)(you)(you)價格的(de)(de)大幅(fu)上漲，同時我(wo)國(guo)在(zai)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)的(de)(de)關(guan)鍵原料(liao)有機硅(gui)(gui)(gui)單(dan)體的(de)(de)生(sheng)產技(ji)術方面取得突破，有機硅(gui)(gui)(gui)單(dan)體的(de)(de)生(sheng)產技(ji)術在(zai)2005年(nian)前(qian)被幾家跨國(guo)公司(si)壟斷(duan)，但(dan)目前(qian)我(wo)國(guo)已發(fa)展成為全球(qiu)有機硅(gui)(gui)(gui)單(dan)體第1大國(guo)，這(zhe)2個方面原因使硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)的(de)(de)價格從(cong)2011年(nian)起開始低于石(shi)油(you)(you)(you)基(ji)合成橡(xiang)膠(jiao)，僅約為大宗(zong)石(shi)油(you)(you)(you)基(ji)橡(xiang)膠(jiao)的(de)(de)80%～90%，成為廉(lian)價的(de)(de)合成橡(xiang)膠(jiao)，并開始大規模替代石(shi)油(you)(you)(you)基(ji)合成橡(xiang)膠(jiao)。這(zhe)將(jiang)(jiang)極大拓展有機硅(gui)(gui)(gui)產業的(de)(de)市場空(kong)間，同時將(jiang)(jiang)帶動硅(gui)(gui)(gui)油(you)(you)(you)、硅(gui)(gui)(gui)烷偶聯劑和硅(gui)(gui)(gui)樹脂等(deng)其(qi)他(ta)有機硅(gui)(gui)(gui)產品(pin)的(de)(de)消費(fei)。