硅橡膠是指(zhi)主鏈由硅(gui)(gui)和氧(yang)原子交替構成，硅(gui)(gui)原子上通常(chang)連(lian)有兩個(ge)有機基(ji)團的(de)(de)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠。普通的(de)(de)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠主要由含甲基(ji)和少量乙烯(xi)基(ji)的(de)(de)硅(gui)(gui)氧(yang)鏈節組成。苯基(ji)的(de)(de)引(yin)入(ru)可(ke)(ke)提(ti)高(gao)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠的(de)(de)耐(nai)(nai)高(gao)、低溫性能(neng)，三氟(fu)丙基(ji)及氰基(ji)的(de)(de)引(yin)入(ru)則可(ke)(ke)提(ti)高(gao)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠的(de)(de)耐(nai)(nai)溫及耐(nai)(nai)油性能(neng)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠耐(nai)(nai)低溫性能(neng)良(liang)好，一般在-55℃下仍能(neng)工(gong)作(zuo)。引(yin)入(ru)苯基(ji)后，可(ke)(ke)達-73℃。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠的(de)(de)耐(nai)(nai)熱性能(neng)也很(hen)突出，在180℃下可(ke)(ke)長(chang)期工(gong)作(zuo)，稍高(gao)于200℃也能(neng)承受(shou)數周(zhou)或(huo)更長(chang)時(shi)間仍有彈性，瞬時(shi)可(ke)(ke)耐(nai)(nai)300℃以上的(de)(de)高(gao)溫。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠的(de)(de)透(tou)氣(qi)性好，氧(yang)氣(qi)透(tou)過率在合(he)成聚合(he)物中是較高(gao)的(de)(de)。此外，硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠還具有生理惰性、不會導致凝(ning)血的(de)(de)突出特性，因(yin)此在醫用領域應用廣泛。

主要品種

硅(gui)橡(xiang)膠分(fen)(fen)(fen)類的方法很多，通(tong)常按(an)(an)(an)固(gu)化前(qian)的形態分(fen)(fen)(fen)為固(gu)體(ti)硅(gui)橡(xiang)膠和液體(ti)硅(gui)橡(xiang)膠；按(an)(an)(an)硫化溫(wen)度分(fen)(fen)(fen)為室溫(wen)硫化硅(gui)橡(xiang)膠，高(gao)溫(wen)硫化硅(gui)橡(xiang)膠；按(an)(an)(an)所(suo)用單體(ti)的不同(tong)，可分(fen)(fen)(fen)為甲基(ji)乙烯基(ji)硅(gui)橡(xiang)膠，甲基(ji)苯基(ji)乙烯基(ji)硅(gui)橡(xiang)膠、氟硅(gui)，腈硅(gui)橡(xiang)膠等(deng)；按(an)(an)(an)性能和用途的不同(tong)又可分(fen)(fen)(fen)為通(tong)用型(xing)(xing)、超耐(nai)低溫(wen)型(xing)(xing)、超耐(nai)高(gao)溫(wen)型(xing)(xing)、高(gao)強力型(xing)(xing)、耐(nai)油型(xing)(xing)、醫用型(xing)(xing)等(deng)等(deng)。

發展史

硅橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)早期是由(you)美(mei)國(guo)以三(san)氯(lv)化(hua)鐵為催化(hua)劑合(he)成的(de)(de)。1945年(nian)(nian)，硅橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)產品問世。1948年(nian)(nian)，采用高比(bi)表面(mian)積的(de)(de)氣(qi)相法白炭黑(hei)補強的(de)(de)硅橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)研(yan)(yan)制成功，使硅橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)性能躍(yue)升(sheng)到(dao)實用階段，奠定了現代硅橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)生產技術的(de)(de)基礎。從二甲基二氯(lv)硅烷合(he)成開(kai)始生產硅橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)國(guo)家有美(mei)國(guo)。俄羅斯、德國(guo)、日(ri)本(ben)、韓國(guo)和中國(guo)等。中國(guo)硅橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)工業(ye)化(hua)研(yan)(yan)究始于1957年(nian)(nian)，多家研(yan)(yan)究所和企業(ye)陸續開(kai)發(fa)出各種硅橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)。到(dao)2003年(nian)(nian)底，中國(guo)硅橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)生產能力為135千(qian)噸，其中高溫(wen)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)100千(qian)噸。

高溫硫化硅橡膠

高(gao)溫硫(liu)化(hua)(hua)硅橡(xiang)膠(jiao)(jiao)是(shi)指聚硅氧(yang)烷變成彈性體(ti)的(de)過(guo)程(cheng)是(shi)經過(guo)高(gao)溫（110-170℃）硫(liu)化(hua)(hua)成型(xing)的(de)。它主(zhu)要(yao)以高(gao)分子量的(de)聚甲基(ji)乙烯(xi)基(ji)硅氧(yang)烷為生膠(jiao)(jiao)，混(hun)入補(bu)強填(tian)料(liao)、硫(liu)化(hua)(hua)劑(ji)(ji)等，在加(jia)(jia)熱加(jia)(jia)壓(ya)下硫(liu)化(hua)(hua)成彈性體(ti)。硅橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)補(bu)強主(zhu)要(yao)是(shi)各(ge)種(zhong)類型(xing)的(de)白炭黑，可使硫(liu)化(hua)(hua)膠(jiao)(jiao)的(de)強度增加(jia)(jia)數十倍。有(you)時為了(le)降低成本或改善膠(jiao)(jiao)料(liao)性能及賦(fu)予硫(liu)化(hua)(hua)膠(jiao)(jiao)各(ge)種(zhong)特殊的(de)性能，也(ye)加(jia)(jia)入相(xiang)應的(de)各(ge)種(zhong)添加(jia)(jia)劑(ji)(ji)。硫(liu)化(hua)(hua)劑(ji)(ji)是(shi)各(ge)種(zhong)有(you)機過(guo)氧(yang)化(hua)(hua)物或加(jia)(jia)成反應催化(hua)(hua)劑(ji)(ji)。

加工成(cheng)型方法如圖所示(shi)。一(yi)次硫化(hua)的目的是(shi)(shi)進行高分子鏈的交聯反(fan)應(ying)；二次硫化(hua)的目的是(shi)(shi)進行補充交聯、驅除硫化(hua)劑分解產物(wu)和其他揮發(fa)性化(hua)合物(wu)以穩定(ding)硫化(hua)膠的各項性能。常用的設(she)備有(you)開放式煉膠機(ji)、捏(nie)合機(ji)及真空密煉機(ji)。

主要性能

（1）高(gao)溫(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能。硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)顯著(zhu)的(de)(de)(de)特征(zheng)是高(gao)溫(wen)(wen)穩定性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)，雖(sui)然常(chang)(chang)溫(wen)(wen)下(xia)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)強度(du)僅是天(tian)(tian)然橡(xiang)膠(jiao)(jiao)或(huo)某些(xie)合(he)成橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)一(yi)(yi)(yi)半，但在(zai)200℃以上的(de)(de)(de)高(gao)溫(wen)(wen)環境下(xia)，硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)仍能保持一(yi)(yi)(yi)定的(de)(de)(de)柔韌性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)、回彈(dan)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)和(he)表面硬度(du)，且力學性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能無(wu)明顯變化。（2）低溫(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)玻璃化溫(wen)(wen)度(du)一(yi)(yi)(yi)般為-70~-50℃，特殊配方可(ke)達-100℃，表明其(qi)低溫(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能優異。這對(dui)航空、宇航工業(ye)的(de)(de)(de)意義重大。（3）耐(nai)候性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)中(zhong)Si-O-Si鍵(jian)對(dui)氧、臭氧及紫外線等(deng)十分穩定，在(zai)不(bu)(bu)加任何添加劑(ji)的(de)(de)(de)情況下(xia)，就(jiu)具(ju)有(you)優良的(de)(de)(de)耐(nai)候性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)。（4）電(dian)氣(qi)(qi)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能。硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)具(ju)有(you)優異的(de)(de)(de)絕緣性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能，耐(nai)電(dian)暈性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)和(he)耐(nai)電(dian)弧(hu)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)也非常(chang)(chang)好。（5）物(wu)理(li)機(ji)(ji)械性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能。硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)常(chang)(chang)溫(wen)(wen)下(xia)的(de)(de)(de)物(wu)理(li)機(ji)(ji)械性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能比(bi)通(tong)(tong)用(yong)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)差，但在(zai)150℃的(de)(de)(de)高(gao)溫(wen)(wen)和(he)-50℃的(de)(de)(de)低溫(wen)(wen)下(xia)，其(qi)物(wu)理(li)機(ji)(ji)械性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能優于通(tong)(tong)用(yong)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)。（6）耐(nai)油及化學試劑(ji)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)。普通(tong)(tong)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)具(ju)有(you)中(zhong)等(deng)的(de)(de)(de)耐(nai)油、耐(nai)溶劑(ji)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能。（7）氣(qi)(qi)體(ti)透(tou)過性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能。室溫(wen)(wen)下(xia)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)對(dui)空氣(qi)(qi)、氮、氧、二氧化碳等(deng)氣(qi)(qi)體(ti)的(de)(de)(de)透(tou)氣(qi)(qi)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)比(bi)天(tian)(tian)然橡(xiang)膠(jiao)(jiao)高(gao)出(chu)30-50倍。（8）生(sheng)理(li)惰性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)。硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)無(wu)毒，無(wu)味，無(wu)嗅(xiu)，與人體(ti)組織不(bu)(bu)粘連，具(ju)有(you)抗凝血作用(yong)，對(dui)肌體(ti)組織的(de)(de)(de)反應性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)非常(chang)(chang)少。特別適合(he)作為醫用(yong)材(cai)料。

硅橡膠的用量

據中國(guo)(guo)汽(qi)(qi)車(che)(che)工(gong)業(ye)(ye)(ye)協會統計，2012年(nian)，汽(qi)(qi)車(che)(che)產銷分別(bie)達到1927.18萬(wan)(wan)(wan)輛和1930.64萬(wan)(wan)(wan)輛，同比(bi)分別(bie)增(zeng)長4.63%和4.33%，汽(qi)(qi)車(che)(che)工(gong)業(ye)(ye)(ye)硅橡膠(jiao)的(de)(de)用(yong)(yong)量(liang)(liang)約達2.0萬(wan)(wan)(wan)t。根據觀研天下的(de)(de)新研究，增(zeng)加(jia)有機(ji)(ji)硅材料在(zai)汽(qi)(qi)車(che)(che)零(ling)部件(jian)方面(mian)的(de)(de)用(yong)(yong)量(liang)(liang)，可以大幅度提高汽(qi)(qi)車(che)(che)的(de)(de)安全性能，因此，汽(qi)(qi)車(che)(che)產量(liang)(liang)和單車(che)(che)用(yong)(yong)量(liang)(liang)水(shui)平(ping)的(de)(de)提高都將(jiang)推動汽(qi)(qi)車(che)(che)工(gong)業(ye)(ye)(ye)對硅橡膠(jiao)需求的(de)(de)增(zeng)加(jia)。國(guo)(guo)家鼓勵(li)自(zi)主品牌(pai)的(de)(de)汽(qi)(qi)車(che)(che)發展，關鍵汽(qi)(qi)車(che)(che)零(ling)部件(jian)實現自(zi)主化，《2012年(nian)度黨政機(ji)(ji)關公務(wu)用(yong)(yong)車(che)(che)選用(yong)(yong)車(che)(che)型目(mu)錄（征求意見(jian)稿）》為自(zi)主品牌(pai)擴大在(zai)政府(fu)采購(gou)的(de)(de)市場份額(e)，為改變目(mu)前國(guo)(guo)內政府(fu)采購(gou)以合(he)資(zi)品牌(pai)產品為主的(de)(de)局面(mian)提供(gong)了保(bao)障。促(cu)進自(zi)主品牌(pai)發展，國(guo)(guo)產汽(qi)(qi)車(che)(che)業(ye)(ye)(ye)的(de)(de)繁榮將(jiang)為汽(qi)(qi)車(che)(che)膠(jiao)的(de)(de)應用(yong)(yong)提供(gong)有力保(bao)障。預測未來3年(nian)，我國(guo)(guo)室溫硫化硅橡膠(jiao)在(zai)汽(qi)(qi)車(che)(che)行業(ye)(ye)(ye)將(jiang)以年(nian)均(jun)20%增(zeng)長。

此(ci)外，硅(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)是重要的(de)(de)非(fei)(fei)石油(you)(you)基(ji)(ji)合成(cheng)橡膠(jiao)(jiao)，約(yue)占非(fei)(fei)石油(you)(you)基(ji)(ji)合成(cheng)橡膠(jiao)(jiao)消費(fei)量的(de)(de)98%。但(dan)因為石油(you)(you)價(jia)(jia)格的(de)(de)大(da)幅(fu)上漲，同時(shi)我國(guo)在硅(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)的(de)(de)關鍵原料有機(ji)硅(gui)(gui)(gui)單體的(de)(de)生(sheng)產(chan)技術(shu)(shu)方(fang)面(mian)(mian)取得突破(po)，有機(ji)硅(gui)(gui)(gui)單體的(de)(de)生(sheng)產(chan)技術(shu)(shu)在2005年前(qian)被幾家跨國(guo)公司(si)壟斷，但(dan)目前(qian)我國(guo)已發展成(cheng)為全球有機(ji)硅(gui)(gui)(gui)單體第1大(da)國(guo)，這(zhe)(zhe)2個方(fang)面(mian)(mian)原因使硅(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)的(de)(de)價(jia)(jia)格從2011年起開(kai)始(shi)(shi)低(di)于石油(you)(you)基(ji)(ji)合成(cheng)橡膠(jiao)(jiao)，僅約(yue)為大(da)宗石油(you)(you)基(ji)(ji)橡膠(jiao)(jiao)的(de)(de)80%～90%，成(cheng)為廉價(jia)(jia)的(de)(de)合成(cheng)橡膠(jiao)(jiao)，并開(kai)始(shi)(shi)大(da)規模替代(dai)石油(you)(you)基(ji)(ji)合成(cheng)橡膠(jiao)(jiao)。這(zhe)(zhe)將(jiang)(jiang)極大(da)拓展有機(ji)硅(gui)(gui)(gui)產(chan)業(ye)的(de)(de)市(shi)場空間，同時(shi)將(jiang)(jiang)帶動硅(gui)(gui)(gui)油(you)(you)、硅(gui)(gui)(gui)烷偶聯(lian)劑和硅(gui)(gui)(gui)樹脂(zhi)等(deng)其他有機(ji)硅(gui)(gui)(gui)產(chan)品的(de)(de)消費(fei)。