硅橡膠是指主鏈(lian)由硅(gui)(gui)和氧(yang)原子交替構成，硅(gui)(gui)原子上通(tong)常連有(you)(you)兩個有(you)(you)機(ji)基(ji)(ji)團的(de)(de)橡(xiang)(xiang)膠。普通(tong)的(de)(de)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠主要由含甲基(ji)(ji)和少(shao)量乙烯基(ji)(ji)的(de)(de)硅(gui)(gui)氧(yang)鏈(lian)節組成。苯基(ji)(ji)的(de)(de)引入(ru)可(ke)提(ti)高硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠的(de)(de)耐(nai)(nai)高、低溫性(xing)(xing)能，三氟(fu)丙基(ji)(ji)及(ji)氰基(ji)(ji)的(de)(de)引入(ru)則可(ke)提(ti)高硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠的(de)(de)耐(nai)(nai)溫及(ji)耐(nai)(nai)油性(xing)(xing)能。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠耐(nai)(nai)低溫性(xing)(xing)能良好，一般在(zai)-55℃下仍(reng)(reng)能工作。引入(ru)苯基(ji)(ji)后(hou)，可(ke)達-73℃。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠的(de)(de)耐(nai)(nai)熱(re)性(xing)(xing)能也很突(tu)出，在(zai)180℃下可(ke)長期工作，稍高于(yu)200℃也能承受數周或更長時間仍(reng)(reng)有(you)(you)彈性(xing)(xing)，瞬(shun)時可(ke)耐(nai)(nai)300℃以上的(de)(de)高溫。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠的(de)(de)透氣(qi)性(xing)(xing)好，氧(yang)氣(qi)透過率在(zai)合成聚(ju)合物中(zhong)是較高的(de)(de)。此(ci)外，硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠還(huan)具有(you)(you)生理(li)惰性(xing)(xing)、不會導致凝血的(de)(de)突(tu)出特性(xing)(xing)，因此(ci)在(zai)醫(yi)用領域應用廣泛。

主要品種

硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)分(fen)類的方法很多，通常按(an)(an)固化(hua)(hua)(hua)前的形態分(fen)為(wei)固體(ti)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)和液體(ti)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)；按(an)(an)硫化(hua)(hua)(hua)溫(wen)度分(fen)為(wei)室(shi)溫(wen)硫化(hua)(hua)(hua)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)，高(gao)溫(wen)硫化(hua)(hua)(hua)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)；按(an)(an)所用(yong)(yong)單體(ti)的不(bu)同，可(ke)分(fen)為(wei)甲基乙烯基硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)，甲基苯基乙烯基硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)、氟硅(gui)(gui)(gui)，腈硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)等(deng)(deng)；按(an)(an)性能和用(yong)(yong)途的不(bu)同又可(ke)分(fen)為(wei)通用(yong)(yong)型、超(chao)耐(nai)低溫(wen)型、超(chao)耐(nai)高(gao)溫(wen)型、高(gao)強力型、耐(nai)油(you)型、醫(yi)用(yong)(yong)型等(deng)(deng)等(deng)(deng)。

發展史

硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)早(zao)期(qi)是由美國(guo)以三氯化(hua)鐵為(wei)催化(hua)劑合成(cheng)(cheng)的(de)(de)。1945年(nian)，硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)產(chan)品問(wen)世。1948年(nian)，采用高(gao)比表面積的(de)(de)氣相(xiang)法白(bai)炭黑補(bu)強的(de)(de)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)研(yan)制成(cheng)(cheng)功，使硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)性(xing)能躍(yue)升(sheng)到實(shi)用階段，奠定了現代硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)生產(chan)技術的(de)(de)基(ji)礎。從二(er)甲基(ji)二(er)氯硅(gui)(gui)烷合成(cheng)(cheng)開(kai)始(shi)生產(chan)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)國(guo)家有美國(guo)。俄(e)羅斯、德國(guo)、日本、韓國(guo)和(he)中國(guo)等(deng)。中國(guo)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)工(gong)業(ye)化(hua)研(yan)究始(shi)于1957年(nian)，多家研(yan)究所(suo)和(he)企業(ye)陸(lu)續開(kai)發出各(ge)種(zhong)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)。到2003年(nian)底，中國(guo)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)生產(chan)能力為(wei)135千噸(dun)(dun)，其中高(gao)溫膠(jiao)(jiao)(jiao)100千噸(dun)(dun)。

高溫硫化硅橡膠

高(gao)溫(wen)硫(liu)化(hua)(hua)(hua)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)是(shi)(shi)(shi)指聚硅(gui)(gui)氧烷(wan)變成(cheng)彈性體(ti)的(de)過程是(shi)(shi)(shi)經過高(gao)溫(wen)（110-170℃）硫(liu)化(hua)(hua)(hua)成(cheng)型的(de)。它(ta)主(zhu)要以(yi)高(gao)分子量的(de)聚甲(jia)基乙烯基硅(gui)(gui)氧烷(wan)為生膠(jiao)，混(hun)入(ru)補強填料、硫(liu)化(hua)(hua)(hua)劑等，在(zai)加(jia)熱加(jia)壓(ya)下(xia)硫(liu)化(hua)(hua)(hua)成(cheng)彈性體(ti)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)補強主(zhu)要是(shi)(shi)(shi)各(ge)種(zhong)(zhong)類型的(de)白炭黑，可使硫(liu)化(hua)(hua)(hua)膠(jiao)的(de)強度增(zeng)加(jia)數十倍。有時為了降低(di)成(cheng)本或改善膠(jiao)料性能及賦予(yu)硫(liu)化(hua)(hua)(hua)膠(jiao)各(ge)種(zhong)(zhong)特殊的(de)性能，也(ye)加(jia)入(ru)相(xiang)應的(de)各(ge)種(zhong)(zhong)添加(jia)劑。硫(liu)化(hua)(hua)(hua)劑是(shi)(shi)(shi)各(ge)種(zhong)(zhong)有機過氧化(hua)(hua)(hua)物或加(jia)成(cheng)反應催化(hua)(hua)(hua)劑。

加工成(cheng)型方(fang)法如圖所(suo)示。一次硫化(hua)的(de)目的(de)是進行(xing)高分(fen)(fen)子鏈的(de)交聯(lian)反應(ying)；二次硫化(hua)的(de)目的(de)是進行(xing)補充交聯(lian)、驅除硫化(hua)劑分(fen)(fen)解(jie)產物和其(qi)他揮(hui)發(fa)性化(hua)合物以(yi)穩定硫化(hua)膠的(de)各項性能。常用(yong)的(de)設備(bei)有開放式煉膠機、捏(nie)合機及(ji)真空密(mi)煉機。

主要性能

（1）高溫(wen)性能(neng)。硅橡(xiang)膠(jiao)(jiao)顯著的(de)(de)特征是高溫(wen)穩定性，雖然常(chang)(chang)(chang)(chang)溫(wen)下(xia)(xia)硅橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)強度僅(jin)是天然橡(xiang)膠(jiao)(jiao)或某些合成橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)一半，但(dan)在(zai)200℃以(yi)上的(de)(de)高溫(wen)環境(jing)下(xia)(xia)，硅橡(xiang)膠(jiao)(jiao)仍能(neng)保持一定的(de)(de)柔韌性、回彈性和(he)表面(mian)硬度，且力學性能(neng)無明顯變化(hua)(hua)。（2）低(di)溫(wen)性能(neng)硅橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)玻璃化(hua)(hua)溫(wen)度一般為(wei)-70~-50℃，特殊(shu)配方(fang)可(ke)達-100℃，表明其低(di)溫(wen)性能(neng)優(you)異。這對(dui)航空(kong)、宇航工(gong)業的(de)(de)意義(yi)重大(da)。（3）耐(nai)候性硅橡(xiang)膠(jiao)(jiao)中(zhong)Si-O-Si鍵對(dui)氧(yang)、臭(chou)氧(yang)及紫外線等(deng)(deng)(deng)十分穩定，在(zai)不(bu)加(jia)任何添加(jia)劑(ji)(ji)(ji)的(de)(de)情況(kuang)下(xia)(xia)，就具(ju)(ju)有優(you)良的(de)(de)耐(nai)候性。（4）電(dian)氣性能(neng)。硅橡(xiang)膠(jiao)(jiao)具(ju)(ju)有優(you)異的(de)(de)絕緣性能(neng)，耐(nai)電(dian)暈性和(he)耐(nai)電(dian)弧性也非常(chang)(chang)(chang)(chang)好。（5）物(wu)理(li)機(ji)械性能(neng)。硅橡(xiang)膠(jiao)(jiao)常(chang)(chang)(chang)(chang)溫(wen)下(xia)(xia)的(de)(de)物(wu)理(li)機(ji)械性能(neng)比(bi)通用橡(xiang)膠(jiao)(jiao)差，但(dan)在(zai)150℃的(de)(de)高溫(wen)和(he)-50℃的(de)(de)低(di)溫(wen)下(xia)(xia)，其物(wu)理(li)機(ji)械性能(neng)優(you)于通用橡(xiang)膠(jiao)(jiao)。（6）耐(nai)油及化(hua)(hua)學試劑(ji)(ji)(ji)性。普通硅橡(xiang)膠(jiao)(jiao)具(ju)(ju)有中(zhong)等(deng)(deng)(deng)的(de)(de)耐(nai)油、耐(nai)溶劑(ji)(ji)(ji)性能(neng)。（7）氣體透(tou)過性能(neng)。室溫(wen)下(xia)(xia)硅橡(xiang)膠(jiao)(jiao)對(dui)空(kong)氣、氮、氧(yang)、二氧(yang)化(hua)(hua)碳(tan)等(deng)(deng)(deng)氣體的(de)(de)透(tou)氣性比(bi)天然橡(xiang)膠(jiao)(jiao)高出30-50倍(bei)。（8）生理(li)惰(duo)性。硅橡(xiang)膠(jiao)(jiao)無毒，無味，無嗅，與人體組織不(bu)粘連，具(ju)(ju)有抗凝血作用，對(dui)肌(ji)體組織的(de)(de)反應性非常(chang)(chang)(chang)(chang)少。特別適合作為(wei)醫用材(cai)料。

硅橡膠的用量

據中國(guo)(guo)汽(qi)(qi)車(che)(che)工(gong)(gong)業協會統計，2012年(nian)，汽(qi)(qi)車(che)(che)產銷分別達到1927.18萬輛和1930.64萬輛，同比分別增(zeng)長(chang)4.63%和4.33%，汽(qi)(qi)車(che)(che)工(gong)(gong)業硅(gui)橡膠(jiao)的(de)(de)(de)(de)(de)用(yong)(yong)(yong)量(liang)約(yue)達2.0萬t。根據觀(guan)研天(tian)下的(de)(de)(de)(de)(de)新研究，增(zeng)加有(you)機硅(gui)材料在(zai)(zai)汽(qi)(qi)車(che)(che)零部件(jian)方面(mian)的(de)(de)(de)(de)(de)用(yong)(yong)(yong)量(liang)，可以大幅度提(ti)高汽(qi)(qi)車(che)(che)的(de)(de)(de)(de)(de)安全性能(neng)，因此，汽(qi)(qi)車(che)(che)產量(liang)和單(dan)車(che)(che)用(yong)(yong)(yong)量(liang)水平的(de)(de)(de)(de)(de)提(ti)高都將推動汽(qi)(qi)車(che)(che)工(gong)(gong)業對硅(gui)橡膠(jiao)需求(qiu)(qiu)的(de)(de)(de)(de)(de)增(zeng)加。國(guo)(guo)家鼓勵自主(zhu)品(pin)牌的(de)(de)(de)(de)(de)汽(qi)(qi)車(che)(che)發(fa)(fa)展，關鍵(jian)汽(qi)(qi)車(che)(che)零部件(jian)實現自主(zhu)化，《2012年(nian)度黨政機關公務用(yong)(yong)(yong)車(che)(che)選用(yong)(yong)(yong)車(che)(che)型目錄（征求(qiu)(qiu)意見稿）》為(wei)自主(zhu)品(pin)牌擴(kuo)大在(zai)(zai)政府采購(gou)的(de)(de)(de)(de)(de)市(shi)場份(fen)額，為(wei)改變目前國(guo)(guo)內政府采購(gou)以合資品(pin)牌產品(pin)為(wei)主(zhu)的(de)(de)(de)(de)(de)局面(mian)提(ti)供了保(bao)障(zhang)(zhang)。促(cu)進(jin)自主(zhu)品(pin)牌發(fa)(fa)展，國(guo)(guo)產汽(qi)(qi)車(che)(che)業的(de)(de)(de)(de)(de)繁(fan)榮將為(wei)汽(qi)(qi)車(che)(che)膠(jiao)的(de)(de)(de)(de)(de)應用(yong)(yong)(yong)提(ti)供有(you)力保(bao)障(zhang)(zhang)。預測未來3年(nian)，我國(guo)(guo)室溫硫化硅(gui)橡膠(jiao)在(zai)(zai)汽(qi)(qi)車(che)(che)行業將以年(nian)均20%增(zeng)長(chang)。

此外，硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)是重要的(de)非(fei)石(shi)(shi)油基合成橡膠(jiao)(jiao)，約(yue)占非(fei)石(shi)(shi)油基合成橡膠(jiao)(jiao)消費量的(de)98%。但因(yin)為石(shi)(shi)油價(jia)格(ge)的(de)大(da)(da)幅上漲，同(tong)時我國(guo)在(zai)(zai)硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)的(de)關(guan)鍵(jian)原(yuan)料有(you)機(ji)硅(gui)單體(ti)的(de)生產(chan)(chan)技術方(fang)面(mian)取(qu)得(de)突破，有(you)機(ji)硅(gui)單體(ti)的(de)生產(chan)(chan)技術在(zai)(zai)2005年前被(bei)幾(ji)家跨(kua)國(guo)公司(si)壟斷，但目前我國(guo)已發(fa)展成為全球有(you)機(ji)硅(gui)單體(ti)第1大(da)(da)國(guo)，這2個方(fang)面(mian)原(yuan)因(yin)使硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)的(de)價(jia)格(ge)從2011年起(qi)開始(shi)(shi)低于(yu)石(shi)(shi)油基合成橡膠(jiao)(jiao)，僅約(yue)為大(da)(da)宗石(shi)(shi)油基橡膠(jiao)(jiao)的(de)80%～90%，成為廉價(jia)的(de)合成橡膠(jiao)(jiao)，并開始(shi)(shi)大(da)(da)規模替代(dai)石(shi)(shi)油基合成橡膠(jiao)(jiao)。這將極(ji)大(da)(da)拓(tuo)展有(you)機(ji)硅(gui)產(chan)(chan)業的(de)市場空(kong)間，同(tong)時將帶(dai)動硅(gui)油、硅(gui)烷偶聯劑和硅(gui)樹脂(zhi)等(deng)其他有(you)機(ji)硅(gui)產(chan)(chan)品的(de)消費。