硅橡膠是(shi)指主鏈由硅(gui)(gui)和氧原(yuan)(yuan)子交替構成，硅(gui)(gui)原(yuan)(yuan)子上通常連(lian)有兩個(ge)有機基(ji)團的(de)(de)(de)(de)(de)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)。普通的(de)(de)(de)(de)(de)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)主要由含甲基(ji)和少量乙烯基(ji)的(de)(de)(de)(de)(de)硅(gui)(gui)氧鏈節(jie)組成。苯基(ji)的(de)(de)(de)(de)(de)引入可提高硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)(de)耐(nai)(nai)(nai)高、低溫性(xing)(xing)(xing)能，三(san)氟丙基(ji)及氰基(ji)的(de)(de)(de)(de)(de)引入則可提高硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)(de)耐(nai)(nai)(nai)溫及耐(nai)(nai)(nai)油性(xing)(xing)(xing)能。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)耐(nai)(nai)(nai)低溫性(xing)(xing)(xing)能良好(hao)，一般在(zai)-55℃下仍(reng)能工作(zuo)。引入苯基(ji)后(hou)，可達-73℃。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)(de)耐(nai)(nai)(nai)熱性(xing)(xing)(xing)能也很(hen)突出，在(zai)180℃下可長(chang)期工作(zuo)，稍高于200℃也能承受數(shu)周或更長(chang)時間(jian)仍(reng)有彈性(xing)(xing)(xing)，瞬時可耐(nai)(nai)(nai)300℃以上的(de)(de)(de)(de)(de)高溫。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)(de)透(tou)氣性(xing)(xing)(xing)好(hao)，氧氣透(tou)過率在(zai)合成聚合物(wu)中是(shi)較高的(de)(de)(de)(de)(de)。此外，硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)還具有生(sheng)理惰(duo)性(xing)(xing)(xing)、不會導致凝血(xue)的(de)(de)(de)(de)(de)突出特性(xing)(xing)(xing)，因此在(zai)醫用(yong)領域(yu)應用(yong)廣(guang)泛。

主要品種

硅橡(xiang)膠分(fen)(fen)類的(de)方法很多，通常按(an)固(gu)化(hua)(hua)前的(de)形(xing)態分(fen)(fen)為固(gu)體(ti)硅橡(xiang)膠和液體(ti)硅橡(xiang)膠；按(an)硫(liu)化(hua)(hua)溫(wen)度分(fen)(fen)為室溫(wen)硫(liu)化(hua)(hua)硅橡(xiang)膠，高(gao)溫(wen)硫(liu)化(hua)(hua)硅橡(xiang)膠；按(an)所用(yong)單體(ti)的(de)不同，可分(fen)(fen)為甲(jia)基(ji)(ji)乙烯基(ji)(ji)硅橡(xiang)膠，甲(jia)基(ji)(ji)苯(ben)基(ji)(ji)乙烯基(ji)(ji)硅橡(xiang)膠、氟硅，腈(jing)硅橡(xiang)膠等；按(an)性能和用(yong)途(tu)的(de)不同又可分(fen)(fen)為通用(yong)型(xing)(xing)、超耐(nai)(nai)低(di)溫(wen)型(xing)(xing)、超耐(nai)(nai)高(gao)溫(wen)型(xing)(xing)、高(gao)強力型(xing)(xing)、耐(nai)(nai)油型(xing)(xing)、醫用(yong)型(xing)(xing)等等。

發展史

硅橡(xiang)(xiang)膠(jiao)早期是由美國(guo)(guo)以三氯化鐵為(wei)催(cui)化劑合成的。1945年(nian)，硅橡(xiang)(xiang)膠(jiao)產(chan)品問世。1948年(nian)，采(cai)用(yong)高(gao)比表面(mian)積的氣(qi)相法(fa)白炭黑補強的硅橡(xiang)(xiang)膠(jiao)研制成功，使硅橡(xiang)(xiang)膠(jiao)的性能(neng)躍升到實用(yong)階段(duan)，奠定了現代硅橡(xiang)(xiang)膠(jiao)生產(chan)技術的基礎。從二甲(jia)基二氯硅烷合成開(kai)始生產(chan)硅橡(xiang)(xiang)膠(jiao)的國(guo)(guo)家(jia)有(you)美國(guo)(guo)。俄羅斯、德國(guo)(guo)、日本、韓國(guo)(guo)和中(zhong)國(guo)(guo)等。中(zhong)國(guo)(guo)硅橡(xiang)(xiang)膠(jiao)的工(gong)業(ye)化研究(jiu)始于(yu)1957年(nian)，多家(jia)研究(jiu)所和企業(ye)陸續(xu)開(kai)發出(chu)各種硅橡(xiang)(xiang)膠(jiao)。到2003年(nian)底(di)，中(zhong)國(guo)(guo)硅橡(xiang)(xiang)膠(jiao)生產(chan)能(neng)力為(wei)135千噸(dun)，其中(zhong)高(gao)溫膠(jiao)100千噸(dun)。

高溫硫化硅橡膠

高(gao)溫硫(liu)(liu)化(hua)(hua)硅(gui)橡膠(jiao)是(shi)指聚硅(gui)氧(yang)烷(wan)變成(cheng)(cheng)彈性(xing)(xing)(xing)體(ti)的(de)過(guo)(guo)程(cheng)是(shi)經過(guo)(guo)高(gao)溫（110-170℃）硫(liu)(liu)化(hua)(hua)成(cheng)(cheng)型(xing)(xing)的(de)。它主(zhu)要以(yi)高(gao)分(fen)子量的(de)聚甲基(ji)乙烯基(ji)硅(gui)氧(yang)烷(wan)為生膠(jiao)，混入補強填料(liao)(liao)、硫(liu)(liu)化(hua)(hua)劑(ji)等，在加熱加壓下硫(liu)(liu)化(hua)(hua)成(cheng)(cheng)彈性(xing)(xing)(xing)體(ti)。硅(gui)橡膠(jiao)的(de)補強主(zhu)要是(shi)各種類型(xing)(xing)的(de)白(bai)炭黑(hei)，可使硫(liu)(liu)化(hua)(hua)膠(jiao)的(de)強度增加數十倍。有時為了降低成(cheng)(cheng)本或改(gai)善膠(jiao)料(liao)(liao)性(xing)(xing)(xing)能及(ji)賦予(yu)硫(liu)(liu)化(hua)(hua)膠(jiao)各種特殊的(de)性(xing)(xing)(xing)能，也加入相應的(de)各種添(tian)加劑(ji)。硫(liu)(liu)化(hua)(hua)劑(ji)是(shi)各種有機過(guo)(guo)氧(yang)化(hua)(hua)物或加成(cheng)(cheng)反應催化(hua)(hua)劑(ji)。

加工成型方法如圖所示(shi)。一次硫化(hua)的(de)目的(de)是(shi)進(jin)行高分子鏈的(de)交聯(lian)反(fan)應；二次硫化(hua)的(de)目的(de)是(shi)進(jin)行補充交聯(lian)、驅除(chu)硫化(hua)劑分解產物和其他揮發性化(hua)合物以(yi)穩定(ding)硫化(hua)膠的(de)各項性能。常用的(de)設備有(you)開放式煉膠機、捏合機及真(zhen)空密(mi)煉機。

主要性能

（1）高(gao)溫(wen)(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)顯著的(de)(de)特征是高(gao)溫(wen)(wen)(wen)穩(wen)定(ding)性(xing)(xing)(xing)(xing)，雖然(ran)常(chang)(chang)(chang)溫(wen)(wen)(wen)下(xia)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)強度(du)僅是天然(ran)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)或某些合(he)成橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)一半，但(dan)在(zai)200℃以上(shang)的(de)(de)高(gao)溫(wen)(wen)(wen)環境下(xia)，硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)仍(reng)能(neng)(neng)保持一定(ding)的(de)(de)柔韌性(xing)(xing)(xing)(xing)、回彈性(xing)(xing)(xing)(xing)和(he)表(biao)(biao)面硬(ying)度(du)，且力學性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)無明顯變(bian)化。（2）低(di)(di)溫(wen)(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)玻璃化溫(wen)(wen)(wen)度(du)一般為-70~-50℃，特殊配方(fang)可達-100℃，表(biao)(biao)明其低(di)(di)溫(wen)(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)優(you)異(yi)。這對航空、宇(yu)航工業的(de)(de)意義重大。（3）耐(nai)(nai)候性(xing)(xing)(xing)(xing)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)中Si-O-Si鍵(jian)對氧、臭氧及紫外線等十分穩(wen)定(ding)，在(zai)不(bu)(bu)加任何(he)添(tian)加劑(ji)的(de)(de)情(qing)況下(xia)，就具有優(you)良的(de)(de)耐(nai)(nai)候性(xing)(xing)(xing)(xing)。（4）電氣性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)具有優(you)異(yi)的(de)(de)絕緣性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)，耐(nai)(nai)電暈性(xing)(xing)(xing)(xing)和(he)耐(nai)(nai)電弧性(xing)(xing)(xing)(xing)也非常(chang)(chang)(chang)好。（5）物(wu)理(li)(li)機械(xie)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)常(chang)(chang)(chang)溫(wen)(wen)(wen)下(xia)的(de)(de)物(wu)理(li)(li)機械(xie)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)比通(tong)用(yong)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)差，但(dan)在(zai)150℃的(de)(de)高(gao)溫(wen)(wen)(wen)和(he)-50℃的(de)(de)低(di)(di)溫(wen)(wen)(wen)下(xia)，其物(wu)理(li)(li)機械(xie)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)優(you)于通(tong)用(yong)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)。（6）耐(nai)(nai)油及化學試劑(ji)性(xing)(xing)(xing)(xing)。普(pu)通(tong)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)具有中等的(de)(de)耐(nai)(nai)油、耐(nai)(nai)溶劑(ji)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。（7）氣體(ti)透(tou)過(guo)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。室(shi)溫(wen)(wen)(wen)下(xia)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)對空氣、氮、氧、二氧化碳等氣體(ti)的(de)(de)透(tou)氣性(xing)(xing)(xing)(xing)比天然(ran)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)高(gao)出30-50倍。（8）生理(li)(li)惰(duo)性(xing)(xing)(xing)(xing)。硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)無毒，無味(wei)，無嗅(xiu)，與人體(ti)組織(zhi)不(bu)(bu)粘連，具有抗凝血作用(yong)，對肌(ji)體(ti)組織(zhi)的(de)(de)反(fan)應性(xing)(xing)(xing)(xing)非常(chang)(chang)(chang)少。特別(bie)適(shi)合(he)作為醫用(yong)材料。

硅橡膠的用量

據(ju)中(zhong)國(guo)汽(qi)車(che)(che)工(gong)業(ye)協會統計(ji)，2012年，汽(qi)車(che)(che)產銷分(fen)別達到1927.18萬輛(liang)和(he)1930.64萬輛(liang)，同比(bi)分(fen)別增(zeng)長4.63%和(he)4.33%，汽(qi)車(che)(che)工(gong)業(ye)硅橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)用(yong)量(liang)(liang)約達2.0萬t。根據(ju)觀研天下的(de)新研究(jiu)，增(zeng)加(jia)有機硅材料(liao)在(zai)汽(qi)車(che)(che)零部(bu)件方面(mian)的(de)用(yong)量(liang)(liang)，可以(yi)(yi)大(da)幅度(du)提(ti)(ti)高(gao)汽(qi)車(che)(che)的(de)安全性能，因此，汽(qi)車(che)(che)產量(liang)(liang)和(he)單(dan)車(che)(che)用(yong)量(liang)(liang)水平的(de)提(ti)(ti)高(gao)都(dou)將推動汽(qi)車(che)(che)工(gong)業(ye)對硅橡(xiang)膠(jiao)(jiao)需(xu)求的(de)增(zeng)加(jia)。國(guo)家鼓勵自主(zhu)品牌(pai)的(de)汽(qi)車(che)(che)發(fa)(fa)展(zhan)，關(guan)鍵(jian)汽(qi)車(che)(che)零部(bu)件實現自主(zhu)化，《2012年度(du)黨政機關(guan)公務用(yong)車(che)(che)選用(yong)車(che)(che)型目(mu)錄(lu)（征(zheng)求意見稿）》為(wei)(wei)(wei)(wei)自主(zhu)品牌(pai)擴大(da)在(zai)政府采購的(de)市場份額，為(wei)(wei)(wei)(wei)改變目(mu)前國(guo)內政府采購以(yi)(yi)合資品牌(pai)產品為(wei)(wei)(wei)(wei)主(zhu)的(de)局面(mian)提(ti)(ti)供了保障(zhang)。促(cu)進自主(zhu)品牌(pai)發(fa)(fa)展(zhan)，國(guo)產汽(qi)車(che)(che)業(ye)的(de)繁榮(rong)將為(wei)(wei)(wei)(wei)汽(qi)車(che)(che)膠(jiao)(jiao)的(de)應(ying)用(yong)提(ti)(ti)供有力保障(zhang)。預測未來(lai)3年，我(wo)國(guo)室溫硫化硅橡(xiang)膠(jiao)(jiao)在(zai)汽(qi)車(che)(che)行業(ye)將以(yi)(yi)年均20%增(zeng)長。

此外，硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)是重要的(de)(de)非石(shi)油(you)(you)基合(he)成橡膠(jiao)(jiao)(jiao)，約占非石(shi)油(you)(you)基合(he)成橡膠(jiao)(jiao)(jiao)消費量的(de)(de)98%。但(dan)因為(wei)石(shi)油(you)(you)價(jia)格(ge)的(de)(de)大幅上漲(zhang)，同時我國在硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)關鍵原料有機(ji)硅(gui)單(dan)體(ti)的(de)(de)生產技術(shu)方面取得突破，有機(ji)硅(gui)單(dan)體(ti)的(de)(de)生產技術(shu)在2005年前被幾(ji)家(jia)跨國公司壟斷，但(dan)目前我國已發展成為(wei)全(quan)球有機(ji)硅(gui)單(dan)體(ti)第1大國，這2個方面原因使(shi)硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)價(jia)格(ge)從2011年起開(kai)始(shi)低于石(shi)油(you)(you)基合(he)成橡膠(jiao)(jiao)(jiao)，僅約為(wei)大宗石(shi)油(you)(you)基橡膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)80%～90%，成為(wei)廉價(jia)的(de)(de)合(he)成橡膠(jiao)(jiao)(jiao)，并開(kai)始(shi)大規模替代石(shi)油(you)(you)基合(he)成橡膠(jiao)(jiao)(jiao)。這將(jiang)極大拓展有機(ji)硅(gui)產業的(de)(de)市場空間，同時將(jiang)帶動硅(gui)油(you)(you)、硅(gui)烷偶聯劑(ji)和硅(gui)樹脂等其他有機(ji)硅(gui)產品的(de)(de)消費。