硅橡膠是(shi)指主鏈(lian)由硅(gui)(gui)和氧原子交替構成(cheng)(cheng)，硅(gui)(gui)原子上通常連(lian)有(you)兩個有(you)機(ji)基團的(de)(de)橡(xiang)膠。普(pu)通的(de)(de)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠主要由含甲基和少量乙烯基的(de)(de)硅(gui)(gui)氧鏈(lian)節組成(cheng)(cheng)。苯(ben)(ben)基的(de)(de)引入(ru)可提(ti)高(gao)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠的(de)(de)耐(nai)高(gao)、低溫(wen)性能(neng)(neng)，三氟丙基及氰基的(de)(de)引入(ru)則可提(ti)高(gao)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠的(de)(de)耐(nai)溫(wen)及耐(nai)油性能(neng)(neng)。硅(gui)(gui)橡(xiang)膠耐(nai)低溫(wen)性能(neng)(neng)良好(hao)，一般在(zai)-55℃下(xia)仍能(neng)(neng)工作(zuo)(zuo)。引入(ru)苯(ben)(ben)基后，可達-73℃。硅(gui)(gui)橡(xiang)膠的(de)(de)耐(nai)熱性能(neng)(neng)也(ye)很突(tu)出(chu)，在(zai)180℃下(xia)可長(chang)期工作(zuo)(zuo)，稍高(gao)于200℃也(ye)能(neng)(neng)承(cheng)受數周或更長(chang)時間仍有(you)彈性，瞬時可耐(nai)300℃以上的(de)(de)高(gao)溫(wen)。硅(gui)(gui)橡(xiang)膠的(de)(de)透氣(qi)性好(hao)，氧氣(qi)透過率在(zai)合成(cheng)(cheng)聚合物(wu)中是(shi)較高(gao)的(de)(de)。此外，硅(gui)(gui)橡(xiang)膠還(huan)具有(you)生理惰性、不會導致凝血的(de)(de)突(tu)出(chu)特(te)性，因此在(zai)醫用領域(yu)應(ying)用廣泛。

主要品種

硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠分(fen)類的(de)(de)方法很多，通常按(an)固化(hua)前的(de)(de)形態分(fen)為固體硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠和液體硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠；按(an)硫化(hua)溫(wen)度分(fen)為室溫(wen)硫化(hua)硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠，高(gao)溫(wen)硫化(hua)硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠；按(an)所用單(dan)體的(de)(de)不(bu)(bu)同，可分(fen)為甲(jia)基(ji)乙(yi)烯基(ji)硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠，甲(jia)基(ji)苯基(ji)乙(yi)烯基(ji)硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠、氟硅(gui)，腈硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠等；按(an)性能和用途的(de)(de)不(bu)(bu)同又可分(fen)為通用型(xing)、超(chao)耐(nai)低溫(wen)型(xing)、超(chao)耐(nai)高(gao)溫(wen)型(xing)、高(gao)強力型(xing)、耐(nai)油型(xing)、醫用型(xing)等等。

發展史

硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)早(zao)期是由美國(guo)(guo)以三氯化(hua)鐵(tie)為(wei)催化(hua)劑合成的(de)。1945年，硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)產(chan)品問世。1948年，采用高比表面積的(de)氣相法白炭黑(hei)補強的(de)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)研制(zhi)成功，使硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)性能(neng)躍升(sheng)到(dao)(dao)實(shi)用階段，奠定(ding)了現代硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)生(sheng)(sheng)產(chan)技術的(de)基礎。從二(er)甲基二(er)氯硅(gui)烷合成開始(shi)(shi)生(sheng)(sheng)產(chan)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)國(guo)(guo)家(jia)(jia)有美國(guo)(guo)。俄羅斯、德國(guo)(guo)、日(ri)本、韓國(guo)(guo)和(he)中(zhong)(zhong)國(guo)(guo)等。中(zhong)(zhong)國(guo)(guo)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)工業化(hua)研究始(shi)(shi)于1957年，多家(jia)(jia)研究所和(he)企業陸續開發出各種(zhong)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)。到(dao)(dao)2003年底，中(zhong)(zhong)國(guo)(guo)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)生(sheng)(sheng)產(chan)能(neng)力(li)為(wei)135千噸(dun)，其中(zhong)(zhong)高溫膠(jiao)(jiao)100千噸(dun)。

高溫硫化硅橡膠

高(gao)溫硫(liu)(liu)(liu)化(hua)(hua)硅橡膠(jiao)(jiao)是指聚硅氧烷變(bian)成(cheng)彈性(xing)(xing)體的(de)過程是經過高(gao)溫（110-170℃）硫(liu)(liu)(liu)化(hua)(hua)成(cheng)型的(de)。它主(zhu)要(yao)以高(gao)分子量的(de)聚甲(jia)基(ji)乙烯基(ji)硅氧烷為生(sheng)膠(jiao)(jiao)，混入(ru)補強填料(liao)、硫(liu)(liu)(liu)化(hua)(hua)劑等，在加(jia)熱加(jia)壓下硫(liu)(liu)(liu)化(hua)(hua)成(cheng)彈性(xing)(xing)體。硅橡膠(jiao)(jiao)的(de)補強主(zhu)要(yao)是各種(zhong)類型的(de)白炭黑(hei)，可使硫(liu)(liu)(liu)化(hua)(hua)膠(jiao)(jiao)的(de)強度增加(jia)數十倍。有(you)時為了(le)降低成(cheng)本或(huo)改善膠(jiao)(jiao)料(liao)性(xing)(xing)能及賦予硫(liu)(liu)(liu)化(hua)(hua)膠(jiao)(jiao)各種(zhong)特殊的(de)性(xing)(xing)能，也(ye)加(jia)入(ru)相應的(de)各種(zhong)添加(jia)劑。硫(liu)(liu)(liu)化(hua)(hua)劑是各種(zhong)有(you)機(ji)過氧化(hua)(hua)物(wu)或(huo)加(jia)成(cheng)反應催化(hua)(hua)劑。

加工成型方法如圖所示。一次硫(liu)化(hua)的(de)目的(de)是(shi)進行(xing)高(gao)分子鏈的(de)交聯反應；二次硫(liu)化(hua)的(de)目的(de)是(shi)進行(xing)補充交聯、驅除(chu)硫(liu)化(hua)劑分解產物和其他(ta)揮發性(xing)化(hua)合物以穩定硫(liu)化(hua)膠的(de)各(ge)項性(xing)能。常用的(de)設備有開(kai)放式煉(lian)(lian)膠機、捏合機及(ji)真空密煉(lian)(lian)機。

主要性能

（1）高(gao)溫(wen)(wen)(wen)(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)顯著的(de)(de)(de)(de)(de)特征是高(gao)溫(wen)(wen)(wen)(wen)(wen)穩定性(xing)(xing)(xing)(xing)，雖然常(chang)(chang)溫(wen)(wen)(wen)(wen)(wen)下(xia)(xia)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)(de)強度僅是天然橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)或某(mou)些合(he)成橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)(de)一半，但在(zai)200℃以上的(de)(de)(de)(de)(de)高(gao)溫(wen)(wen)(wen)(wen)(wen)環境下(xia)(xia)，硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)仍能(neng)(neng)保持一定的(de)(de)(de)(de)(de)柔(rou)韌性(xing)(xing)(xing)(xing)、回(hui)彈性(xing)(xing)(xing)(xing)和(he)表(biao)面(mian)硬度，且力學性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)無明顯變化(hua)。（2）低(di)溫(wen)(wen)(wen)(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)(de)玻(bo)璃化(hua)溫(wen)(wen)(wen)(wen)(wen)度一般為-70~-50℃，特殊配方(fang)可(ke)達-100℃，表(biao)明其低(di)溫(wen)(wen)(wen)(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)優(you)(you)異。這對(dui)航空、宇航工業的(de)(de)(de)(de)(de)意義重(zhong)大。（3）耐(nai)(nai)候性(xing)(xing)(xing)(xing)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)中(zhong)Si-O-Si鍵對(dui)氧(yang)、臭氧(yang)及紫外線等十分穩定，在(zai)不加任(ren)何添加劑(ji)的(de)(de)(de)(de)(de)情(qing)況下(xia)(xia)，就具有(you)優(you)(you)良的(de)(de)(de)(de)(de)耐(nai)(nai)候性(xing)(xing)(xing)(xing)。（4）電氣(qi)(qi)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)具有(you)優(you)(you)異的(de)(de)(de)(de)(de)絕緣(yuan)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)，耐(nai)(nai)電暈性(xing)(xing)(xing)(xing)和(he)耐(nai)(nai)電弧(hu)性(xing)(xing)(xing)(xing)也非常(chang)(chang)好。（5）物(wu)理機(ji)械性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)常(chang)(chang)溫(wen)(wen)(wen)(wen)(wen)下(xia)(xia)的(de)(de)(de)(de)(de)物(wu)理機(ji)械性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)比通用(yong)(yong)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)差(cha)，但在(zai)150℃的(de)(de)(de)(de)(de)高(gao)溫(wen)(wen)(wen)(wen)(wen)和(he)-50℃的(de)(de)(de)(de)(de)低(di)溫(wen)(wen)(wen)(wen)(wen)下(xia)(xia)，其物(wu)理機(ji)械性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)優(you)(you)于通用(yong)(yong)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)。（6）耐(nai)(nai)油及化(hua)學試劑(ji)性(xing)(xing)(xing)(xing)。普通硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)具有(you)中(zhong)等的(de)(de)(de)(de)(de)耐(nai)(nai)油、耐(nai)(nai)溶劑(ji)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。（7）氣(qi)(qi)體(ti)透(tou)過性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。室溫(wen)(wen)(wen)(wen)(wen)下(xia)(xia)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)對(dui)空氣(qi)(qi)、氮(dan)、氧(yang)、二氧(yang)化(hua)碳等氣(qi)(qi)體(ti)的(de)(de)(de)(de)(de)透(tou)氣(qi)(qi)性(xing)(xing)(xing)(xing)比天然橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)高(gao)出(chu)30-50倍。（8）生理惰性(xing)(xing)(xing)(xing)。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)無毒，無味，無嗅，與人體(ti)組織(zhi)不粘連(lian)，具有(you)抗凝血作用(yong)(yong)，對(dui)肌(ji)體(ti)組織(zhi)的(de)(de)(de)(de)(de)反(fan)應性(xing)(xing)(xing)(xing)非常(chang)(chang)少。特別適合(he)作為醫用(yong)(yong)材(cai)料。

硅橡膠的用量

據中國(guo)汽(qi)車(che)工(gong)業協會統計，2012年，汽(qi)車(che)產(chan)(chan)銷分別達到(dao)1927.18萬輛(liang)和(he)1930.64萬輛(liang)，同比分別增長4.63%和(he)4.33%，汽(qi)車(che)工(gong)業硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)的(de)用(yong)量約達2.0萬t。根(gen)據觀(guan)研天(tian)下的(de)新研究，增加有(you)機硅(gui)材料在汽(qi)車(che)零(ling)部件方面的(de)用(yong)量，可以大(da)幅度提高汽(qi)車(che)的(de)安全性能，因此，汽(qi)車(che)產(chan)(chan)量和(he)單車(che)用(yong)量水平的(de)提高都將(jiang)推動(dong)汽(qi)車(che)工(gong)業對硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)需求的(de)增加。國(guo)家鼓勵(li)自主(zhu)品(pin)(pin)牌的(de)汽(qi)車(che)發展，關鍵汽(qi)車(che)零(ling)部件實現自主(zhu)化，《2012年度黨政(zheng)機關公務用(yong)車(che)選用(yong)車(che)型目錄（征求意見稿）》為自主(zhu)品(pin)(pin)牌擴大(da)在政(zheng)府(fu)采購(gou)的(de)市(shi)場份額，為改(gai)變目前(qian)國(guo)內政(zheng)府(fu)采購(gou)以合資品(pin)(pin)牌產(chan)(chan)品(pin)(pin)為主(zhu)的(de)局面提供(gong)了保障(zhang)。促進自主(zhu)品(pin)(pin)牌發展，國(guo)產(chan)(chan)汽(qi)車(che)業的(de)繁榮將(jiang)為汽(qi)車(che)膠(jiao)(jiao)的(de)應用(yong)提供(gong)有(you)力保障(zhang)。預(yu)測未(wei)來3年，我國(guo)室溫硫化硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)在汽(qi)車(che)行(xing)業將(jiang)以年均20%增長。

此外，硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)是重要的(de)(de)(de)非石(shi)油基(ji)(ji)合(he)(he)成(cheng)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)，約占非石(shi)油基(ji)(ji)合(he)(he)成(cheng)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)消費量的(de)(de)(de)98%。但(dan)因為(wei)(wei)石(shi)油價格(ge)的(de)(de)(de)大幅上漲，同(tong)時我國在硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)關鍵原料有機(ji)硅(gui)(gui)單(dan)體(ti)的(de)(de)(de)生產(chan)(chan)技術(shu)方面(mian)取得突(tu)破，有機(ji)硅(gui)(gui)單(dan)體(ti)的(de)(de)(de)生產(chan)(chan)技術(shu)在2005年(nian)(nian)前(qian)被幾家跨國公司壟(long)斷，但(dan)目前(qian)我國已發展(zhan)成(cheng)為(wei)(wei)全球有機(ji)硅(gui)(gui)單(dan)體(ti)第1大國，這(zhe)2個方面(mian)原因使硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)價格(ge)從2011年(nian)(nian)起開始低于石(shi)油基(ji)(ji)合(he)(he)成(cheng)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)，僅約為(wei)(wei)大宗石(shi)油基(ji)(ji)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)80%～90%，成(cheng)為(wei)(wei)廉價的(de)(de)(de)合(he)(he)成(cheng)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)，并開始大規模替代石(shi)油基(ji)(ji)合(he)(he)成(cheng)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)。這(zhe)將(jiang)極大拓(tuo)展(zhan)有機(ji)硅(gui)(gui)產(chan)(chan)業(ye)的(de)(de)(de)市場空間(jian)，同(tong)時將(jiang)帶動硅(gui)(gui)油、硅(gui)(gui)烷偶聯劑和硅(gui)(gui)樹(shu)脂(zhi)等其他有機(ji)硅(gui)(gui)產(chan)(chan)品(pin)的(de)(de)(de)消費。