硅橡膠是指主鏈由硅和氧原(yuan)子交替構成(cheng)，硅原(yuan)子上(shang)通常連有兩個有機基(ji)(ji)團的(de)(de)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)。普通的(de)(de)硅橡(xiang)膠(jiao)(jiao)主要由含甲基(ji)(ji)和少量乙烯基(ji)(ji)的(de)(de)硅氧鏈節組(zu)成(cheng)。苯基(ji)(ji)的(de)(de)引(yin)入(ru)可提高(gao)(gao)硅橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)耐高(gao)(gao)、低(di)溫性(xing)能(neng)，三氟(fu)丙基(ji)(ji)及氰(qing)基(ji)(ji)的(de)(de)引(yin)入(ru)則(ze)可提高(gao)(gao)硅橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)耐溫及耐油性(xing)能(neng)。硅橡(xiang)膠(jiao)(jiao)耐低(di)溫性(xing)能(neng)良好(hao)，一(yi)般在(zai)-55℃下仍能(neng)工作。引(yin)入(ru)苯基(ji)(ji)后，可達(da)-73℃。硅橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)耐熱(re)性(xing)能(neng)也很突出(chu)，在(zai)180℃下可長期工作，稍高(gao)(gao)于(yu)200℃也能(neng)承(cheng)受數周或(huo)更長時(shi)間仍有彈性(xing)，瞬時(shi)可耐300℃以(yi)上(shang)的(de)(de)高(gao)(gao)溫。硅橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)透(tou)氣性(xing)好(hao)，氧氣透(tou)過(guo)率(lv)在(zai)合成(cheng)聚合物中是較高(gao)(gao)的(de)(de)。此外，硅橡(xiang)膠(jiao)(jiao)還具有生理(li)惰性(xing)、不會導致凝血的(de)(de)突出(chu)特性(xing)，因此在(zai)醫用(yong)(yong)領域應用(yong)(yong)廣泛。

主要品種

硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)分(fen)類的(de)(de)(de)方(fang)法(fa)很多，通常按固化(hua)前的(de)(de)(de)形(xing)態分(fen)為固體硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)和(he)液體硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)；按硫化(hua)溫(wen)度(du)分(fen)為室溫(wen)硫化(hua)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)，高溫(wen)硫化(hua)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)；按所用(yong)單體的(de)(de)(de)不同，可(ke)分(fen)為甲(jia)(jia)基乙烯基硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)，甲(jia)(jia)基苯基乙烯基硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)、氟硅(gui)(gui)，腈硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)等；按性能和(he)用(yong)途(tu)的(de)(de)(de)不同又(you)可(ke)分(fen)為通用(yong)型、超耐低溫(wen)型、超耐高溫(wen)型、高強力型、耐油(you)型、醫用(yong)型等等。

發展史

硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)早期是(shi)由(you)美(mei)國(guo)以(yi)三氯化(hua)鐵為催(cui)化(hua)劑合成的(de)(de)(de)。1945年(nian)，硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)產(chan)品(pin)問(wen)世。1948年(nian)，采用高比(bi)表面積的(de)(de)(de)氣相法白(bai)炭黑補(bu)強的(de)(de)(de)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)研(yan)制成功(gong)，使(shi)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)性能躍(yue)升(sheng)到實用階段，奠定了(le)現代硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)生產(chan)技術的(de)(de)(de)基(ji)礎(chu)。從二(er)甲基(ji)二(er)氯硅(gui)(gui)烷合成開始(shi)生產(chan)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)國(guo)家有(you)美(mei)國(guo)。俄(e)羅斯、德國(guo)、日本、韓(han)國(guo)和(he)中國(guo)等。中國(guo)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)工業(ye)化(hua)研(yan)究始(shi)于1957年(nian)，多家研(yan)究所和(he)企業(ye)陸續開發出各種(zhong)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)。到2003年(nian)底，中國(guo)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)生產(chan)能力為135千噸(dun)，其中高溫膠(jiao)(jiao)100千噸(dun)。

高溫硫化硅橡膠

高溫硫(liu)(liu)(liu)化(hua)硅(gui)橡(xiang)膠是(shi)指聚硅(gui)氧烷(wan)變成彈性(xing)體(ti)的(de)(de)過程是(shi)經過高溫（110-170℃）硫(liu)(liu)(liu)化(hua)成型(xing)的(de)(de)。它(ta)主要(yao)以高分子量的(de)(de)聚甲(jia)基乙烯基硅(gui)氧烷(wan)為生(sheng)膠，混入補強填料、硫(liu)(liu)(liu)化(hua)劑(ji)等，在加(jia)熱(re)加(jia)壓下硫(liu)(liu)(liu)化(hua)成彈性(xing)體(ti)。硅(gui)橡(xiang)膠的(de)(de)補強主要(yao)是(shi)各種(zhong)類型(xing)的(de)(de)白炭黑，可使硫(liu)(liu)(liu)化(hua)膠的(de)(de)強度增加(jia)數十倍。有時為了降(jiang)低成本或改善膠料性(xing)能及賦(fu)予(yu)硫(liu)(liu)(liu)化(hua)膠各種(zhong)特(te)殊的(de)(de)性(xing)能，也加(jia)入相應(ying)的(de)(de)各種(zhong)添加(jia)劑(ji)。硫(liu)(liu)(liu)化(hua)劑(ji)是(shi)各種(zhong)有機過氧化(hua)物或加(jia)成反應(ying)催(cui)化(hua)劑(ji)。

加工(gong)成(cheng)型方法如圖(tu)所(suo)示。一次(ci)硫化(hua)(hua)(hua)(hua)的目的是進行(xing)高分(fen)子鏈的交(jiao)聯反(fan)應；二(er)次(ci)硫化(hua)(hua)(hua)(hua)的目的是進行(xing)補充交(jiao)聯、驅除硫化(hua)(hua)(hua)(hua)劑分(fen)解產物(wu)和其(qi)他揮發性(xing)化(hua)(hua)(hua)(hua)合物(wu)以穩定硫化(hua)(hua)(hua)(hua)膠的各(ge)項性(xing)能。常用的設(she)備(bei)有開放式煉膠機(ji)、捏(nie)合機(ji)及真空密煉機(ji)。

主要性能

（1）高溫(wen)性(xing)(xing)(xing)能(neng)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)顯(xian)著(zhu)的(de)(de)特征是高溫(wen)穩(wen)定(ding)性(xing)(xing)(xing)，雖(sui)然常溫(wen)下(xia)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)強度(du)僅是天然橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)或某些合成橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)一(yi)半，但(dan)在200℃以上的(de)(de)高溫(wen)環(huan)境下(xia)，硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)仍能(neng)保持一(yi)定(ding)的(de)(de)柔(rou)韌性(xing)(xing)(xing)、回彈性(xing)(xing)(xing)和表面硬度(du)，且力學性(xing)(xing)(xing)能(neng)無(wu)明顯(xian)變化(hua)(hua)。（2）低溫(wen)性(xing)(xing)(xing)能(neng)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)玻璃化(hua)(hua)溫(wen)度(du)一(yi)般(ban)為(wei)-70~-50℃，特殊配方可達-100℃，表明其低溫(wen)性(xing)(xing)(xing)能(neng)優異。這對(dui)(dui)航空(kong)、宇航工(gong)業的(de)(de)意義(yi)重大。（3）耐(nai)(nai)候性(xing)(xing)(xing)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)中(zhong)Si-O-Si鍵對(dui)(dui)氧、臭氧及紫外線等十分穩(wen)定(ding)，在不(bu)加任何添加劑(ji)(ji)(ji)的(de)(de)情況下(xia)，就具有(you)優良的(de)(de)耐(nai)(nai)候性(xing)(xing)(xing)。（4）電(dian)氣(qi)性(xing)(xing)(xing)能(neng)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)具有(you)優異的(de)(de)絕緣性(xing)(xing)(xing)能(neng)，耐(nai)(nai)電(dian)暈性(xing)(xing)(xing)和耐(nai)(nai)電(dian)弧性(xing)(xing)(xing)也非常好。（5）物(wu)理機(ji)械(xie)性(xing)(xing)(xing)能(neng)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)常溫(wen)下(xia)的(de)(de)物(wu)理機(ji)械(xie)性(xing)(xing)(xing)能(neng)比(bi)通(tong)用橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)差(cha)，但(dan)在150℃的(de)(de)高溫(wen)和-50℃的(de)(de)低溫(wen)下(xia)，其物(wu)理機(ji)械(xie)性(xing)(xing)(xing)能(neng)優于(yu)通(tong)用橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)。（6）耐(nai)(nai)油(you)及化(hua)(hua)學試劑(ji)(ji)(ji)性(xing)(xing)(xing)。普通(tong)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)具有(you)中(zhong)等的(de)(de)耐(nai)(nai)油(you)、耐(nai)(nai)溶劑(ji)(ji)(ji)性(xing)(xing)(xing)能(neng)。（7）氣(qi)體(ti)透過性(xing)(xing)(xing)能(neng)。室(shi)溫(wen)下(xia)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)對(dui)(dui)空(kong)氣(qi)、氮、氧、二氧化(hua)(hua)碳等氣(qi)體(ti)的(de)(de)透氣(qi)性(xing)(xing)(xing)比(bi)天然橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)高出30-50倍。（8）生理惰性(xing)(xing)(xing)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)無(wu)毒(du)，無(wu)味，無(wu)嗅，與(yu)人體(ti)組織不(bu)粘連，具有(you)抗(kang)凝血作(zuo)用，對(dui)(dui)肌體(ti)組織的(de)(de)反(fan)應性(xing)(xing)(xing)非常少。特別適合作(zuo)為(wei)醫用材料。

硅橡膠的用量

據中國(guo)汽(qi)(qi)車(che)工(gong)業(ye)(ye)協(xie)會(hui)統計，2012年(nian)，汽(qi)(qi)車(che)產(chan)銷分(fen)(fen)別(bie)達到1927.18萬(wan)輛(liang)和1930.64萬(wan)輛(liang)，同比分(fen)(fen)別(bie)增(zeng)長(chang)4.63%和4.33%，汽(qi)(qi)車(che)工(gong)業(ye)(ye)硅(gui)橡膠(jiao)的(de)(de)(de)用(yong)量約達2.0萬(wan)t。根據觀研天下(xia)的(de)(de)(de)新(xin)研究，增(zeng)加有機(ji)(ji)硅(gui)材料(liao)在汽(qi)(qi)車(che)零部(bu)件(jian)方面(mian)的(de)(de)(de)用(yong)量，可以(yi)(yi)大(da)幅度提高汽(qi)(qi)車(che)的(de)(de)(de)安(an)全性能，因此，汽(qi)(qi)車(che)產(chan)量和單(dan)車(che)用(yong)量水(shui)平(ping)的(de)(de)(de)提高都將(jiang)推動汽(qi)(qi)車(che)工(gong)業(ye)(ye)對(dui)硅(gui)橡膠(jiao)需求的(de)(de)(de)增(zeng)加。國(guo)家鼓勵自(zi)主(zhu)(zhu)品(pin)(pin)(pin)牌的(de)(de)(de)汽(qi)(qi)車(che)發(fa)展，關鍵汽(qi)(qi)車(che)零部(bu)件(jian)實現(xian)自(zi)主(zhu)(zhu)化，《2012年(nian)度黨政機(ji)(ji)關公務用(yong)車(che)選用(yong)車(che)型目錄(lu)（征(zheng)求意見稿）》為自(zi)主(zhu)(zhu)品(pin)(pin)(pin)牌擴大(da)在政府(fu)采購(gou)的(de)(de)(de)市場份額，為改變(bian)目前國(guo)內政府(fu)采購(gou)以(yi)(yi)合資品(pin)(pin)(pin)牌產(chan)品(pin)(pin)(pin)為主(zhu)(zhu)的(de)(de)(de)局面(mian)提供了保障。促進自(zi)主(zhu)(zhu)品(pin)(pin)(pin)牌發(fa)展，國(guo)產(chan)汽(qi)(qi)車(che)業(ye)(ye)的(de)(de)(de)繁榮將(jiang)為汽(qi)(qi)車(che)膠(jiao)的(de)(de)(de)應(ying)用(yong)提供有力保障。預測未來3年(nian)，我(wo)國(guo)室(shi)溫硫(liu)化硅(gui)橡膠(jiao)在汽(qi)(qi)車(che)行業(ye)(ye)將(jiang)以(yi)(yi)年(nian)均20%增(zeng)長(chang)。

此(ci)外，硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠是重(zhong)要的(de)非石(shi)油基合成橡(xiang)(xiang)(xiang)膠，約(yue)占非石(shi)油基合成橡(xiang)(xiang)(xiang)膠消費量(liang)的(de)98%。但(dan)因為(wei)石(shi)油價(jia)(jia)格的(de)大幅上漲，同(tong)時我國在硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠的(de)關鍵原(yuan)料有機(ji)(ji)硅(gui)(gui)單體的(de)生產技(ji)術(shu)(shu)方面取(qu)得突破，有機(ji)(ji)硅(gui)(gui)單體的(de)生產技(ji)術(shu)(shu)在2005年前(qian)被幾家跨國公司(si)壟斷，但(dan)目前(qian)我國已發(fa)展成為(wei)全球(qiu)有機(ji)(ji)硅(gui)(gui)單體第1大國，這2個方面原(yuan)因使硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠的(de)價(jia)(jia)格從2011年起開(kai)始低于(yu)石(shi)油基合成橡(xiang)(xiang)(xiang)膠，僅(jin)約(yue)為(wei)大宗石(shi)油基橡(xiang)(xiang)(xiang)膠的(de)80%～90%，成為(wei)廉價(jia)(jia)的(de)合成橡(xiang)(xiang)(xiang)膠，并開(kai)始大規模替代石(shi)油基合成橡(xiang)(xiang)(xiang)膠。這將(jiang)極(ji)大拓展有機(ji)(ji)硅(gui)(gui)產業的(de)市場空間(jian)，同(tong)時將(jiang)帶(dai)動(dong)硅(gui)(gui)油、硅(gui)(gui)烷偶聯劑和硅(gui)(gui)樹脂等其他有機(ji)(ji)硅(gui)(gui)產品(pin)的(de)消費。