硅橡膠是(shi)指主(zhu)鏈由硅和(he)氧(yang)原子交替構成(cheng)，硅原子上(shang)通常連有(you)兩個有(you)機基(ji)(ji)(ji)團的(de)(de)(de)(de)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)。普通的(de)(de)(de)(de)硅橡(xiang)(xiang)膠(jiao)主(zhu)要由含甲基(ji)(ji)(ji)和(he)少(shao)量乙(yi)烯基(ji)(ji)(ji)的(de)(de)(de)(de)硅氧(yang)鏈節(jie)組成(cheng)。苯基(ji)(ji)(ji)的(de)(de)(de)(de)引(yin)入(ru)可(ke)提高硅橡(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)(de)耐高、低溫(wen)性(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)，三(san)氟丙基(ji)(ji)(ji)及(ji)氰基(ji)(ji)(ji)的(de)(de)(de)(de)引(yin)入(ru)則可(ke)提高硅橡(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)(de)耐溫(wen)及(ji)耐油性(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。硅橡(xiang)(xiang)膠(jiao)耐低溫(wen)性(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)良好，一般(ban)在-55℃下仍能(neng)(neng)(neng)工(gong)作(zuo)。引(yin)入(ru)苯基(ji)(ji)(ji)后，可(ke)達-73℃。硅橡(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)(de)耐熱性(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)也很突出，在180℃下可(ke)長期工(gong)作(zuo)，稍高于200℃也能(neng)(neng)(neng)承受數(shu)周或更長時(shi)間仍有(you)彈(dan)性(xing)(xing)，瞬(shun)時(shi)可(ke)耐300℃以上(shang)的(de)(de)(de)(de)高溫(wen)。硅橡(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)(de)透(tou)氣性(xing)(xing)好，氧(yang)氣透(tou)過率在合(he)成(cheng)聚合(he)物中是(shi)較高的(de)(de)(de)(de)。此(ci)外，硅橡(xiang)(xiang)膠(jiao)還(huan)具有(you)生理(li)惰性(xing)(xing)、不會導致凝血的(de)(de)(de)(de)突出特性(xing)(xing)，因此(ci)在醫用(yong)領域應用(yong)廣泛。

主要品種

硅橡(xiang)(xiang)膠分(fen)類的(de)方法(fa)很(hen)多，通常按(an)(an)固化(hua)前的(de)形態分(fen)為(wei)(wei)固體(ti)硅橡(xiang)(xiang)膠和液體(ti)硅橡(xiang)(xiang)膠；按(an)(an)硫(liu)化(hua)溫(wen)度分(fen)為(wei)(wei)室溫(wen)硫(liu)化(hua)硅橡(xiang)(xiang)膠，高(gao)溫(wen)硫(liu)化(hua)硅橡(xiang)(xiang)膠；按(an)(an)所用(yong)(yong)單體(ti)的(de)不同，可分(fen)為(wei)(wei)甲基(ji)乙(yi)(yi)烯基(ji)硅橡(xiang)(xiang)膠，甲基(ji)苯(ben)基(ji)乙(yi)(yi)烯基(ji)硅橡(xiang)(xiang)膠、氟硅，腈硅橡(xiang)(xiang)膠等(deng)(deng)；按(an)(an)性能和用(yong)(yong)途的(de)不同又(you)可分(fen)為(wei)(wei)通用(yong)(yong)型(xing)(xing)、超(chao)耐(nai)低溫(wen)型(xing)(xing)、超(chao)耐(nai)高(gao)溫(wen)型(xing)(xing)、高(gao)強力型(xing)(xing)、耐(nai)油(you)型(xing)(xing)、醫用(yong)(yong)型(xing)(xing)等(deng)(deng)等(deng)(deng)。

發展史

硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)早期是(shi)由美國(guo)(guo)以三氯(lv)化鐵為(wei)催(cui)化劑合成(cheng)的(de)(de)(de)。1945年(nian)，硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)產品問(wen)世。1948年(nian)，采用高(gao)比表面積的(de)(de)(de)氣相(xiang)法白炭黑補強的(de)(de)(de)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)研(yan)(yan)(yan)制成(cheng)功，使硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)性(xing)能躍升(sheng)到(dao)實用階(jie)段(duan)，奠定(ding)了現代(dai)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)生(sheng)產技術(shu)的(de)(de)(de)基礎(chu)。從二甲基二氯(lv)硅(gui)烷(wan)合成(cheng)開(kai)始(shi)生(sheng)產硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)國(guo)(guo)家(jia)有美國(guo)(guo)。俄羅斯、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)(jiao)的(de)(de)(de)工業化研(yan)(yan)(yan)究始(shi)于1957年(nian)，多家(jia)研(yan)(yan)(yan)究所和企業陸續開(kai)發出各種硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)。到(dao)2003年(nian)底(di)，中國(guo)(guo)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)生(sheng)產能力為(wei)135千噸，其中高(gao)溫膠(jiao)(jiao)(jiao)100千噸。

高溫硫化硅橡膠

高(gao)溫(wen)硫(liu)(liu)化(hua)(hua)硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)是(shi)(shi)指(zhi)聚硅(gui)氧烷變成(cheng)(cheng)彈性體(ti)的過(guo)程是(shi)(shi)經過(guo)高(gao)溫(wen)（110-170℃）硫(liu)(liu)化(hua)(hua)成(cheng)(cheng)型(xing)的。它主(zhu)要(yao)以高(gao)分子(zi)量(liang)的聚甲基(ji)乙烯基(ji)硅(gui)氧烷為生膠(jiao)(jiao)，混入補強填料、硫(liu)(liu)化(hua)(hua)劑(ji)等，在加(jia)(jia)熱加(jia)(jia)壓(ya)下硫(liu)(liu)化(hua)(hua)成(cheng)(cheng)彈性體(ti)。硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)的補強主(zhu)要(yao)是(shi)(shi)各(ge)(ge)種類型(xing)的白炭黑，可使硫(liu)(liu)化(hua)(hua)膠(jiao)(jiao)的強度增加(jia)(jia)數(shu)十(shi)倍。有時為了降低成(cheng)(cheng)本(ben)或改善膠(jiao)(jiao)料性能及賦予硫(liu)(liu)化(hua)(hua)膠(jiao)(jiao)各(ge)(ge)種特殊的性能，也(ye)加(jia)(jia)入相應的各(ge)(ge)種添(tian)加(jia)(jia)劑(ji)。硫(liu)(liu)化(hua)(hua)劑(ji)是(shi)(shi)各(ge)(ge)種有機過(guo)氧化(hua)(hua)物或加(jia)(jia)成(cheng)(cheng)反應催化(hua)(hua)劑(ji)。

加工成型方法如圖所(suo)示。一次硫(liu)化(hua)的(de)(de)目的(de)(de)是(shi)進(jin)行(xing)高分(fen)子(zi)鏈的(de)(de)交聯反應(ying)；二次硫(liu)化(hua)的(de)(de)目的(de)(de)是(shi)進(jin)行(xing)補充交聯、驅除(chu)硫(liu)化(hua)劑分(fen)解產物和其他揮發性化(hua)合物以穩定硫(liu)化(hua)膠(jiao)的(de)(de)各項性能。常用的(de)(de)設備(bei)有開(kai)放式煉膠(jiao)機(ji)(ji)、捏合機(ji)(ji)及真空(kong)密煉機(ji)(ji)。

主要性能

（1）高(gao)溫(wen)(wen)性(xing)(xing)能(neng)(neng)。硅橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)顯著的(de)特征是高(gao)溫(wen)(wen)穩(wen)定(ding)性(xing)(xing)，雖然(ran)(ran)常溫(wen)(wen)下(xia)硅橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)強度(du)(du)僅是天然(ran)(ran)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)或(huo)某(mou)些合成(cheng)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)一(yi)半(ban)，但在(zai)200℃以上的(de)高(gao)溫(wen)(wen)環(huan)境下(xia)，硅橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)仍能(neng)(neng)保持(chi)一(yi)定(ding)的(de)柔韌性(xing)(xing)、回彈性(xing)(xing)和表面硬度(du)(du)，且(qie)力學性(xing)(xing)能(neng)(neng)無明顯變化。（2）低溫(wen)(wen)性(xing)(xing)能(neng)(neng)硅橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)玻璃化溫(wen)(wen)度(du)(du)一(yi)般為-70~-50℃，特殊配方可達-100℃，表明其低溫(wen)(wen)性(xing)(xing)能(neng)(neng)優異(yi)。這對(dui)(dui)航空、宇航工(gong)業的(de)意義重大。（3）耐(nai)(nai)候(hou)性(xing)(xing)硅橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)中Si-O-Si鍵(jian)對(dui)(dui)氧、臭(chou)氧及(ji)紫外線(xian)等十(shi)分穩(wen)定(ding)，在(zai)不加(jia)任何添加(jia)劑的(de)情況下(xia)，就具(ju)有優良的(de)耐(nai)(nai)候(hou)性(xing)(xing)。（4）電氣性(xing)(xing)能(neng)(neng)。硅橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)具(ju)有優異(yi)的(de)絕緣性(xing)(xing)能(neng)(neng)，耐(nai)(nai)電暈性(xing)(xing)和耐(nai)(nai)電弧性(xing)(xing)也非常好。（5）物理(li)(li)機械(xie)性(xing)(xing)能(neng)(neng)。硅橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)常溫(wen)(wen)下(xia)的(de)物理(li)(li)機械(xie)性(xing)(xing)能(neng)(neng)比通(tong)用(yong)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)差，但在(zai)150℃的(de)高(gao)溫(wen)(wen)和-50℃的(de)低溫(wen)(wen)下(xia)，其物理(li)(li)機械(xie)性(xing)(xing)能(neng)(neng)優于(yu)通(tong)用(yong)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)。（6）耐(nai)(nai)油及(ji)化學試劑性(xing)(xing)。普(pu)通(tong)硅橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)具(ju)有中等的(de)耐(nai)(nai)油、耐(nai)(nai)溶劑性(xing)(xing)能(neng)(neng)。（7）氣體(ti)透過性(xing)(xing)能(neng)(neng)。室溫(wen)(wen)下(xia)硅橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)對(dui)(dui)空氣、氮、氧、二氧化碳等氣體(ti)的(de)透氣性(xing)(xing)比天然(ran)(ran)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)高(gao)出(chu)30-50倍。（8）生理(li)(li)惰性(xing)(xing)。硅橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)無毒，無味，無嗅，與人(ren)體(ti)組(zu)織不粘連(lian)，具(ju)有抗凝血(xue)作(zuo)用(yong)，對(dui)(dui)肌體(ti)組(zu)織的(de)反應(ying)性(xing)(xing)非常少。特別適合作(zuo)為醫用(yong)材料。

硅橡膠的用量

據中國汽(qi)車(che)(che)工(gong)業(ye)協會統計，2012年(nian)，汽(qi)車(che)(che)產銷分(fen)別(bie)達到1927.18萬輛和(he)(he)1930.64萬輛，同比分(fen)別(bie)增(zeng)長4.63%和(he)(he)4.33%，汽(qi)車(che)(che)工(gong)業(ye)硅橡(xiang)膠的(de)(de)(de)用(yong)(yong)量(liang)約達2.0萬t。根據觀研天下的(de)(de)(de)新研究，增(zeng)加(jia)(jia)有機(ji)硅材料在(zai)汽(qi)車(che)(che)零部件方(fang)面(mian)的(de)(de)(de)用(yong)(yong)量(liang)，可以大幅度(du)提(ti)高汽(qi)車(che)(che)的(de)(de)(de)安全性能(neng)，因此(ci)，汽(qi)車(che)(che)產量(liang)和(he)(he)單(dan)車(che)(che)用(yong)(yong)量(liang)水(shui)平的(de)(de)(de)提(ti)高都將(jiang)(jiang)推(tui)動(dong)汽(qi)車(che)(che)工(gong)業(ye)對硅橡(xiang)膠需求的(de)(de)(de)增(zeng)加(jia)(jia)。國家鼓(gu)勵自(zi)主品(pin)牌的(de)(de)(de)汽(qi)車(che)(che)發(fa)展，關鍵(jian)汽(qi)車(che)(che)零部件實現自(zi)主化，《2012年(nian)度(du)黨政(zheng)機(ji)關公務用(yong)(yong)車(che)(che)選用(yong)(yong)車(che)(che)型目(mu)錄(lu)（征(zheng)求意見稿）》為自(zi)主品(pin)牌擴大在(zai)政(zheng)府采購(gou)的(de)(de)(de)市(shi)場(chang)份(fen)額(e)，為改變目(mu)前(qian)國內政(zheng)府采購(gou)以合資品(pin)牌產品(pin)為主的(de)(de)(de)局面(mian)提(ti)供了保障。促進自(zi)主品(pin)牌發(fa)展，國產汽(qi)車(che)(che)業(ye)的(de)(de)(de)繁榮將(jiang)(jiang)為汽(qi)車(che)(che)膠的(de)(de)(de)應用(yong)(yong)提(ti)供有力保障。預(yu)測(ce)未來3年(nian)，我國室溫硫化硅橡(xiang)膠在(zai)汽(qi)車(che)(che)行業(ye)將(jiang)(jiang)以年(nian)均20%增(zeng)長。

此外(wai)，硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)是重要的(de)(de)非石(shi)(shi)(shi)油(you)基(ji)合(he)成橡(xiang)膠(jiao)(jiao)，約占非石(shi)(shi)(shi)油(you)基(ji)合(he)成橡(xiang)膠(jiao)(jiao)消費(fei)(fei)量(liang)的(de)(de)98%。但(dan)(dan)因為(wei)石(shi)(shi)(shi)油(you)價格的(de)(de)大(da)(da)幅上漲，同(tong)(tong)時(shi)我國在(zai)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)關鍵(jian)原(yuan)料有(you)機(ji)(ji)硅(gui)單(dan)體的(de)(de)生產技術(shu)方(fang)面取得(de)突(tu)破，有(you)機(ji)(ji)硅(gui)單(dan)體的(de)(de)生產技術(shu)在(zai)2005年前被幾家跨國公(gong)司(si)壟斷，但(dan)(dan)目(mu)前我國已(yi)發展成為(wei)全球有(you)機(ji)(ji)硅(gui)單(dan)體第(di)1大(da)(da)國，這2個方(fang)面原(yuan)因使硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)價格從2011年起開(kai)始(shi)低(di)于石(shi)(shi)(shi)油(you)基(ji)合(he)成橡(xiang)膠(jiao)(jiao)，僅約為(wei)大(da)(da)宗石(shi)(shi)(shi)油(you)基(ji)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)80%～90%，成為(wei)廉價的(de)(de)合(he)成橡(xiang)膠(jiao)(jiao)，并開(kai)始(shi)大(da)(da)規模(mo)替代石(shi)(shi)(shi)油(you)基(ji)合(he)成橡(xiang)膠(jiao)(jiao)。這將(jiang)極大(da)(da)拓展有(you)機(ji)(ji)硅(gui)產業的(de)(de)市場空間，同(tong)(tong)時(shi)將(jiang)帶動(dong)硅(gui)油(you)、硅(gui)烷偶聯劑和硅(gui)樹(shu)脂等其他有(you)機(ji)(ji)硅(gui)產品的(de)(de)消費(fei)(fei)。