硅橡膠是指主鏈由(you)硅(gui)和氧(yang)原(yuan)子交替構成(cheng)，硅(gui)原(yuan)子上(shang)通常連(lian)有兩個有機基(ji)團的(de)橡(xiang)膠(jiao)。普通的(de)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)主要由(you)含甲基(ji)和少量乙烯基(ji)的(de)硅(gui)氧(yang)鏈節組成(cheng)。苯(ben)基(ji)的(de)引入(ru)可(ke)(ke)提(ti)高(gao)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)的(de)耐(nai)(nai)高(gao)、低溫(wen)性(xing)能，三氟丙基(ji)及(ji)(ji)氰基(ji)的(de)引入(ru)則(ze)可(ke)(ke)提(ti)高(gao)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)的(de)耐(nai)(nai)溫(wen)及(ji)(ji)耐(nai)(nai)油性(xing)能。硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)耐(nai)(nai)低溫(wen)性(xing)能良好(hao)，一般在-55℃下仍能工作(zuo)。引入(ru)苯(ben)基(ji)后(hou)，可(ke)(ke)達-73℃。硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)的(de)耐(nai)(nai)熱性(xing)能也(ye)很突出(chu)，在180℃下可(ke)(ke)長期工作(zuo)，稍高(gao)于200℃也(ye)能承受數(shu)周或更(geng)長時間仍有彈性(xing)，瞬(shun)時可(ke)(ke)耐(nai)(nai)300℃以上(shang)的(de)高(gao)溫(wen)。硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)的(de)透氣(qi)性(xing)好(hao)，氧(yang)氣(qi)透過率在合(he)成(cheng)聚(ju)合(he)物中是較高(gao)的(de)。此外，硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)還具有生理惰性(xing)、不會導致凝血的(de)突出(chu)特性(xing)，因此在醫用(yong)領域應(ying)用(yong)廣泛。

主要品種

硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)分類(lei)的(de)方(fang)法很(hen)多，通常按(an)(an)固(gu)化(hua)前(qian)的(de)形態分為(wei)固(gu)體(ti)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)和液體(ti)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)；按(an)(an)硫化(hua)溫(wen)(wen)度(du)分為(wei)室溫(wen)(wen)硫化(hua)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)，高溫(wen)(wen)硫化(hua)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)；按(an)(an)所(suo)用單體(ti)的(de)不(bu)(bu)同(tong)，可(ke)分為(wei)甲基(ji)(ji)(ji)乙烯(xi)基(ji)(ji)(ji)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)，甲基(ji)(ji)(ji)苯基(ji)(ji)(ji)乙烯(xi)基(ji)(ji)(ji)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)、氟(fu)硅(gui)(gui)，腈硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)等(deng)；按(an)(an)性能(neng)和用途的(de)不(bu)(bu)同(tong)又可(ke)分為(wei)通用型(xing)(xing)、超(chao)耐低溫(wen)(wen)型(xing)(xing)、超(chao)耐高溫(wen)(wen)型(xing)(xing)、高強力型(xing)(xing)、耐油型(xing)(xing)、醫用型(xing)(xing)等(deng)等(deng)。

發展史

硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)早期是(shi)由美國(guo)以(yi)三氯(lv)化鐵為催化劑(ji)合(he)成的(de)。1945年，硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)產品問(wen)世。1948年，采用高比(bi)表面積(ji)的(de)氣相(xiang)法(fa)白炭黑補強的(de)硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)研制成功(gong)，使硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)性能躍升到(dao)實用階段，奠(dian)定(ding)了現代硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)生(sheng)產技術的(de)基(ji)礎。從二甲基(ji)二氯(lv)硅(gui)(gui)(gui)(gui)烷合(he)成開(kai)始生(sheng)產硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)國(guo)家有(you)美國(guo)。俄羅斯、德國(guo)、日本、韓國(guo)和(he)中(zhong)(zhong)國(guo)等。中(zhong)(zhong)國(guo)硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)工業化研究始于1957年，多(duo)家研究所和(he)企業陸(lu)續開(kai)發出各種硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)。到(dao)2003年底，中(zhong)(zhong)國(guo)硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)生(sheng)產能力(li)為135千噸，其(qi)中(zhong)(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)硅橡膠(jiao)是(shi)指(zhi)聚硅氧(yang)烷變成(cheng)(cheng)彈(dan)(dan)性(xing)(xing)體的(de)(de)(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)(de)(de)。它主(zhu)要以高分子量的(de)(de)(de)聚甲基乙烯基硅氧(yang)烷為(wei)生(sheng)膠(jiao)，混入補(bu)強(qiang)填(tian)料(liao)、硫(liu)化(hua)(hua)(hua)(hua)劑等，在加(jia)熱加(jia)壓下硫(liu)化(hua)(hua)(hua)(hua)成(cheng)(cheng)彈(dan)(dan)性(xing)(xing)體。硅橡膠(jiao)的(de)(de)(de)補(bu)強(qiang)主(zhu)要是(shi)各種(zhong)類型的(de)(de)(de)白炭黑，可使硫(liu)化(hua)(hua)(hua)(hua)膠(jiao)的(de)(de)(de)強(qiang)度增(zeng)加(jia)數十倍。有(you)時為(wei)了降低成(cheng)(cheng)本或改(gai)善膠(jiao)料(liao)性(xing)(xing)能及賦予硫(liu)化(hua)(hua)(hua)(hua)膠(jiao)各種(zhong)特殊(shu)的(de)(de)(de)性(xing)(xing)能，也加(jia)入相應的(de)(de)(de)各種(zhong)添(tian)加(jia)劑。硫(liu)化(hua)(hua)(hua)(hua)劑是(shi)各種(zhong)有(you)機過(guo)氧(yang)化(hua)(hua)(hua)(hua)物或加(jia)成(cheng)(cheng)反(fan)應催化(hua)(hua)(hua)(hua)劑。

加工成型方(fang)法如(ru)圖所示。一次硫(liu)化的目的是進(jin)行高分子鏈的交聯反(fan)應；二(er)次硫(liu)化的目的是進(jin)行補充交聯、驅除硫(liu)化劑(ji)分解產物和(he)其他揮發性化合物以(yi)穩定硫(liu)化膠的各項性能。常用(yong)的設備有開放式煉膠機、捏合機及真空密煉機。

主要性能

（1）高(gao)(gao)溫(wen)性(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)。硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)顯著的(de)(de)特(te)征是(shi)高(gao)(gao)溫(wen)穩(wen)定性(xing)(xing)，雖然常溫(wen)下(xia)硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)強(qiang)度僅是(shi)天然橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)或某些合成橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)一半，但在200℃以上的(de)(de)高(gao)(gao)溫(wen)環境下(xia)，硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)仍(reng)能(neng)(neng)(neng)(neng)保(bao)持一定的(de)(de)柔韌(ren)性(xing)(xing)、回彈性(xing)(xing)和(he)表面硬(ying)度，且力(li)學性(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)無(wu)(wu)明(ming)顯變(bian)化(hua)。（2）低(di)(di)溫(wen)性(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)玻璃(li)化(hua)溫(wen)度一般為-70~-50℃，特(te)殊配方可達-100℃，表明(ming)其(qi)低(di)(di)溫(wen)性(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)優異。這對(dui)航空、宇(yu)航工業的(de)(de)意(yi)義重大。（3）耐(nai)(nai)候(hou)(hou)性(xing)(xing)硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)中Si-O-Si鍵對(dui)氧、臭氧及(ji)紫外線等十分穩(wen)定，在不(bu)加任何添加劑的(de)(de)情況下(xia)，就具有優良的(de)(de)耐(nai)(nai)候(hou)(hou)性(xing)(xing)。（4）電(dian)氣(qi)(qi)性(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)。硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)具有優異的(de)(de)絕緣(yuan)性(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)，耐(nai)(nai)電(dian)暈性(xing)(xing)和(he)耐(nai)(nai)電(dian)弧性(xing)(xing)也非(fei)常好。（5）物(wu)理(li)機械(xie)性(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)。硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)常溫(wen)下(xia)的(de)(de)物(wu)理(li)機械(xie)性(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)比(bi)(bi)通用(yong)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)差，但在150℃的(de)(de)高(gao)(gao)溫(wen)和(he)-50℃的(de)(de)低(di)(di)溫(wen)下(xia)，其(qi)物(wu)理(li)機械(xie)性(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)優于通用(yong)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)。（6）耐(nai)(nai)油及(ji)化(hua)學試(shi)劑性(xing)(xing)。普(pu)通硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)具有中等的(de)(de)耐(nai)(nai)油、耐(nai)(nai)溶(rong)劑性(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)。（7）氣(qi)(qi)體(ti)透過(guo)性(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)。室(shi)溫(wen)下(xia)硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)對(dui)空氣(qi)(qi)、氮、氧、二(er)氧化(hua)碳等氣(qi)(qi)體(ti)的(de)(de)透氣(qi)(qi)性(xing)(xing)比(bi)(bi)天然橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)高(gao)(gao)出30-50倍(bei)。（8）生理(li)惰性(xing)(xing)。硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)無(wu)(wu)毒，無(wu)(wu)味，無(wu)(wu)嗅，與人體(ti)組(zu)織(zhi)不(bu)粘連(lian)，具有抗凝血作用(yong)，對(dui)肌體(ti)組(zu)織(zhi)的(de)(de)反(fan)應性(xing)(xing)非(fei)常少(shao)。特(te)別適合作為醫用(yong)材料(liao)。

硅橡膠的用量

據(ju)中(zhong)國汽(qi)車(che)(che)工業(ye)協會統計，2012年，汽(qi)車(che)(che)產(chan)(chan)銷分(fen)(fen)別(bie)達(da)(da)到1927.18萬輛(liang)和(he)1930.64萬輛(liang)，同比(bi)分(fen)(fen)別(bie)增長4.63%和(he)4.33%，汽(qi)車(che)(che)工業(ye)硅橡(xiang)膠(jiao)的(de)(de)用量約(yue)達(da)(da)2.0萬t。根據(ju)觀研(yan)天下的(de)(de)新研(yan)究，增加有機硅材料在汽(qi)車(che)(che)零(ling)部件(jian)方面(mian)的(de)(de)用量，可以大幅(fu)度提(ti)高汽(qi)車(che)(che)的(de)(de)安全性(xing)能，因此(ci)，汽(qi)車(che)(che)產(chan)(chan)量和(he)單車(che)(che)用量水平的(de)(de)提(ti)高都(dou)將推動汽(qi)車(che)(che)工業(ye)對(dui)硅橡(xiang)膠(jiao)需求的(de)(de)增加。國家鼓勵(li)自主品(pin)牌(pai)的(de)(de)汽(qi)車(che)(che)發展，關(guan)(guan)鍵汽(qi)車(che)(che)零(ling)部件(jian)實現(xian)自主化(hua)，《2012年度黨政(zheng)機關(guan)(guan)公務(wu)用車(che)(che)選用車(che)(che)型目(mu)錄（征求意見(jian)稿）》為(wei)自主品(pin)牌(pai)擴(kuo)大在政(zheng)府采購的(de)(de)市場份額，為(wei)改(gai)變目(mu)前國內政(zheng)府采購以合資品(pin)牌(pai)產(chan)(chan)品(pin)為(wei)主的(de)(de)局面(mian)提(ti)供(gong)了保(bao)障(zhang)(zhang)。促進自主品(pin)牌(pai)發展，國產(chan)(chan)汽(qi)車(che)(che)業(ye)的(de)(de)繁榮(rong)將為(wei)汽(qi)車(che)(che)膠(jiao)的(de)(de)應用提(ti)供(gong)有力(li)保(bao)障(zhang)(zhang)。預(yu)測未來3年，我國室溫(wen)硫(liu)化(hua)硅橡(xiang)膠(jiao)在汽(qi)車(che)(che)行(xing)業(ye)將以年均20%增長。

此外，硅橡(xiang)(xiang)膠是(shi)重要的(de)非石(shi)油(you)(you)(you)(you)基(ji)(ji)(ji)合(he)成(cheng)橡(xiang)(xiang)膠，約占(zhan)非石(shi)油(you)(you)(you)(you)基(ji)(ji)(ji)合(he)成(cheng)橡(xiang)(xiang)膠消費量的(de)98%。但(dan)因為石(shi)油(you)(you)(you)(you)價(jia)格(ge)的(de)大(da)幅上漲，同(tong)時我國(guo)(guo)在(zai)硅橡(xiang)(xiang)膠的(de)關鍵原料有機(ji)硅單體的(de)生產(chan)技(ji)術方面取得(de)突破，有機(ji)硅單體的(de)生產(chan)技(ji)術在(zai)2005年(nian)前被(bei)幾家跨國(guo)(guo)公司壟(long)斷(duan)，但(dan)目前我國(guo)(guo)已發展(zhan)成(cheng)為全球有機(ji)硅單體第1大(da)國(guo)(guo)，這(zhe)2個方面原因使硅橡(xiang)(xiang)膠的(de)價(jia)格(ge)從2011年(nian)起(qi)開(kai)(kai)始(shi)低(di)于石(shi)油(you)(you)(you)(you)基(ji)(ji)(ji)合(he)成(cheng)橡(xiang)(xiang)膠，僅約為大(da)宗石(shi)油(you)(you)(you)(you)基(ji)(ji)(ji)橡(xiang)(xiang)膠的(de)80%～90%，成(cheng)為廉價(jia)的(de)合(he)成(cheng)橡(xiang)(xiang)膠，并開(kai)(kai)始(shi)大(da)規模(mo)替代石(shi)油(you)(you)(you)(you)基(ji)(ji)(ji)合(he)成(cheng)橡(xiang)(xiang)膠。這(zhe)將極大(da)拓展(zhan)有機(ji)硅產(chan)業的(de)市場空(kong)間，同(tong)時將帶動硅油(you)(you)(you)(you)、硅烷偶聯(lian)劑(ji)和硅樹脂等其他有機(ji)硅產(chan)品的(de)消費。