硅橡膠是指主鏈(lian)由(you)硅(gui)和氧原子(zi)交替構成(cheng)，硅(gui)原子(zi)上通常(chang)連有(you)兩個有(you)機(ji)基(ji)(ji)團的(de)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠。普通的(de)硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠主要由(you)含甲基(ji)(ji)和少(shao)量乙烯基(ji)(ji)的(de)硅(gui)氧鏈(lian)節(jie)組(zu)成(cheng)。苯基(ji)(ji)的(de)引入可(ke)提(ti)高(gao)硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠的(de)耐(nai)高(gao)、低溫(wen)性(xing)(xing)能(neng)，三氟丙基(ji)(ji)及氰基(ji)(ji)的(de)引入則可(ke)提(ti)高(gao)硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠的(de)耐(nai)溫(wen)及耐(nai)油性(xing)(xing)能(neng)。硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠耐(nai)低溫(wen)性(xing)(xing)能(neng)良好，一般在-55℃下仍(reng)能(neng)工作(zuo)。引入苯基(ji)(ji)后(hou)，可(ke)達-73℃。硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠的(de)耐(nai)熱性(xing)(xing)能(neng)也很突出(chu)，在180℃下可(ke)長(chang)期工作(zuo)，稍高(gao)于200℃也能(neng)承受數周或更長(chang)時間仍(reng)有(you)彈性(xing)(xing)，瞬時可(ke)耐(nai)300℃以(yi)上的(de)高(gao)溫(wen)。硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠的(de)透氣性(xing)(xing)好，氧氣透過率在合(he)成(cheng)聚合(he)物中(zhong)是較(jiao)高(gao)的(de)。此外，硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠還具有(you)生理惰性(xing)(xing)、不會導致凝血的(de)突出(chu)特性(xing)(xing)，因此在醫用(yong)領域應用(yong)廣泛。

主要品種

硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)分類的(de)方(fang)法(fa)很(hen)多，通(tong)常(chang)按(an)固化(hua)前的(de)形態分為(wei)(wei)固體(ti)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)和液體(ti)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)；按(an)硫化(hua)溫度分為(wei)(wei)室溫硫化(hua)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)，高溫硫化(hua)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)；按(an)所用(yong)單(dan)體(ti)的(de)不(bu)(bu)同，可分為(wei)(wei)甲(jia)基乙烯基硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)，甲(jia)基苯基乙烯基硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)、氟(fu)硅(gui)(gui)，腈硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)等(deng)；按(an)性能和用(yong)途(tu)的(de)不(bu)(bu)同又可分為(wei)(wei)通(tong)用(yong)型(xing)、超耐低溫型(xing)、超耐高溫型(xing)、高強力型(xing)、耐油型(xing)、醫用(yong)型(xing)等(deng)等(deng)。

發展史

硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)早期是由美國(guo)(guo)(guo)以三氯化鐵為催化劑合(he)成的。1945年，硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)產(chan)(chan)品(pin)問(wen)世。1948年，采用高比表面積的氣相法白炭黑(hei)補強(qiang)的硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)研制(zhi)成功，使(shi)硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的性能躍(yue)升(sheng)到實(shi)用階段，奠定了現代硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)生(sheng)產(chan)(chan)技術的基礎。從二(er)甲(jia)基二(er)氯硅(gui)烷合(he)成開(kai)始生(sheng)產(chan)(chan)硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的國(guo)(guo)(guo)家(jia)有美國(guo)(guo)(guo)。俄(e)羅斯、德國(guo)(guo)(guo)、日本(ben)、韓國(guo)(guo)(guo)和中(zhong)(zhong)(zhong)國(guo)(guo)(guo)等。中(zhong)(zhong)(zhong)國(guo)(guo)(guo)硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的工業化研究始于(yu)1957年，多家(jia)研究所和企(qi)業陸續開(kai)發出各種硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)。到2003年底，中(zhong)(zhong)(zhong)國(guo)(guo)(guo)硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)生(sheng)產(chan)(chan)能力為135千噸，其中(zhong)(zhong)(zhong)高溫膠(jiao)(jiao)100千噸。

高溫硫化硅橡膠

高(gao)溫硫(liu)(liu)化(hua)(hua)(hua)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)是指聚(ju)硅(gui)(gui)氧(yang)(yang)烷變成(cheng)彈(dan)性體的(de)(de)過(guo)程是經過(guo)高(gao)溫（110-170℃）硫(liu)(liu)化(hua)(hua)(hua)成(cheng)型的(de)(de)。它主要(yao)以高(gao)分子量的(de)(de)聚(ju)甲(jia)基(ji)(ji)乙(yi)烯(xi)基(ji)(ji)硅(gui)(gui)氧(yang)(yang)烷為(wei)生(sheng)膠(jiao)(jiao)(jiao)，混入(ru)補(bu)強(qiang)填料(liao)、硫(liu)(liu)化(hua)(hua)(hua)劑(ji)等，在加(jia)(jia)(jia)(jia)熱加(jia)(jia)(jia)(jia)壓下硫(liu)(liu)化(hua)(hua)(hua)成(cheng)彈(dan)性體。硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)補(bu)強(qiang)主要(yao)是各(ge)種類(lei)型的(de)(de)白炭(tan)黑，可使硫(liu)(liu)化(hua)(hua)(hua)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)強(qiang)度增加(jia)(jia)(jia)(jia)數十(shi)倍(bei)。有時為(wei)了降低成(cheng)本或改善(shan)膠(jiao)(jiao)(jiao)料(liao)性能及賦予硫(liu)(liu)化(hua)(hua)(hua)膠(jiao)(jiao)(jiao)各(ge)種特殊(shu)的(de)(de)性能，也加(jia)(jia)(jia)(jia)入(ru)相應的(de)(de)各(ge)種添加(jia)(jia)(jia)(jia)劑(ji)。硫(liu)(liu)化(hua)(hua)(hua)劑(ji)是各(ge)種有機過(guo)氧(yang)(yang)化(hua)(hua)(hua)物或加(jia)(jia)(jia)(jia)成(cheng)反應催化(hua)(hua)(hua)劑(ji)。

加(jia)工成型(xing)方法如圖所(suo)示。一次(ci)硫化的(de)目(mu)(mu)的(de)是進行高分子鏈的(de)交聯(lian)反應；二次(ci)硫化的(de)目(mu)(mu)的(de)是進行補充(chong)交聯(lian)、驅除硫化劑分解(jie)產物和其他(ta)揮發性化合物以穩(wen)定硫化膠(jiao)的(de)各項性能。常用(yong)的(de)設備有開放式(shi)煉膠(jiao)機、捏合機及真空密煉機。

主要性能

（1）高溫(wen)(wen)性(xing)(xing)能。硅橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)顯(xian)著的(de)(de)(de)特(te)征是高溫(wen)(wen)穩(wen)定性(xing)(xing)，雖然常(chang)(chang)溫(wen)(wen)下(xia)(xia)硅橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)強度(du)僅(jin)是天(tian)然橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)或某些合成(cheng)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)一(yi)半(ban)，但在200℃以(yi)上的(de)(de)(de)高溫(wen)(wen)環境(jing)下(xia)(xia)，硅橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)仍能保(bao)持一(yi)定的(de)(de)(de)柔韌(ren)性(xing)(xing)、回彈性(xing)(xing)和表面硬(ying)度(du)，且力學(xue)性(xing)(xing)能無(wu)明顯(xian)變(bian)化。（2）低溫(wen)(wen)性(xing)(xing)能硅橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)玻璃(li)化溫(wen)(wen)度(du)一(yi)般為(wei)(wei)-70~-50℃，特(te)殊配方可達-100℃，表明其(qi)低溫(wen)(wen)性(xing)(xing)能優(you)異。這對(dui)(dui)(dui)航空(kong)、宇航工(gong)業的(de)(de)(de)意義重大。（3）耐(nai)(nai)(nai)(nai)(nai)候性(xing)(xing)硅橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)中(zhong)Si-O-Si鍵對(dui)(dui)(dui)氧、臭氧及紫(zi)外線等(deng)十分穩(wen)定，在不(bu)加(jia)任(ren)何(he)添加(jia)劑(ji)(ji)的(de)(de)(de)情況(kuang)下(xia)(xia)，就(jiu)具(ju)有(you)優(you)良(liang)的(de)(de)(de)耐(nai)(nai)(nai)(nai)(nai)候性(xing)(xing)。（4）電(dian)(dian)氣(qi)性(xing)(xing)能。硅橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)具(ju)有(you)優(you)異的(de)(de)(de)絕緣性(xing)(xing)能，耐(nai)(nai)(nai)(nai)(nai)電(dian)(dian)暈性(xing)(xing)和耐(nai)(nai)(nai)(nai)(nai)電(dian)(dian)弧性(xing)(xing)也非(fei)常(chang)(chang)好(hao)。（5）物(wu)理機械(xie)(xie)性(xing)(xing)能。硅橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)常(chang)(chang)溫(wen)(wen)下(xia)(xia)的(de)(de)(de)物(wu)理機械(xie)(xie)性(xing)(xing)能比通用(yong)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)差，但在150℃的(de)(de)(de)高溫(wen)(wen)和-50℃的(de)(de)(de)低溫(wen)(wen)下(xia)(xia)，其(qi)物(wu)理機械(xie)(xie)性(xing)(xing)能優(you)于通用(yong)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)。（6）耐(nai)(nai)(nai)(nai)(nai)油(you)及化學(xue)試劑(ji)(ji)性(xing)(xing)。普通硅橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)具(ju)有(you)中(zhong)等(deng)的(de)(de)(de)耐(nai)(nai)(nai)(nai)(nai)油(you)、耐(nai)(nai)(nai)(nai)(nai)溶劑(ji)(ji)性(xing)(xing)能。（7）氣(qi)體透(tou)過性(xing)(xing)能。室溫(wen)(wen)下(xia)(xia)硅橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)對(dui)(dui)(dui)空(kong)氣(qi)、氮、氧、二氧化碳等(deng)氣(qi)體的(de)(de)(de)透(tou)氣(qi)性(xing)(xing)比天(tian)然橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)高出30-50倍。（8）生理惰(duo)性(xing)(xing)。硅橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)無(wu)毒，無(wu)味，無(wu)嗅，與人體組織(zhi)不(bu)粘連(lian)，具(ju)有(you)抗凝血作用(yong)，對(dui)(dui)(dui)肌體組織(zhi)的(de)(de)(de)反應性(xing)(xing)非(fei)常(chang)(chang)少(shao)。特(te)別適合作為(wei)(wei)醫用(yong)材料。

硅橡膠的用量

據中國(guo)汽(qi)(qi)(qi)車工業(ye)(ye)協會統計，2012年(nian)(nian)，汽(qi)(qi)(qi)車產(chan)銷分別達到1927.18萬(wan)輛和(he)1930.64萬(wan)輛，同比分別增(zeng)長(chang)4.63%和(he)4.33%，汽(qi)(qi)(qi)車工業(ye)(ye)硅橡膠的(de)用(yong)(yong)(yong)量(liang)約達2.0萬(wan)t。根據觀研天下的(de)新(xin)研究，增(zeng)加有(you)機硅材料在汽(qi)(qi)(qi)車零(ling)部件方(fang)面(mian)的(de)用(yong)(yong)(yong)量(liang)，可(ke)以大幅度提高汽(qi)(qi)(qi)車的(de)安全性能，因此，汽(qi)(qi)(qi)車產(chan)量(liang)和(he)單車用(yong)(yong)(yong)量(liang)水平的(de)提高都將(jiang)(jiang)推動汽(qi)(qi)(qi)車工業(ye)(ye)對硅橡膠需求(qiu)的(de)增(zeng)加。國(guo)家鼓勵自(zi)主品(pin)牌(pai)的(de)汽(qi)(qi)(qi)車發展(zhan)，關(guan)鍵汽(qi)(qi)(qi)車零(ling)部件實現自(zi)主化(hua)(hua)，《2012年(nian)(nian)度黨政(zheng)(zheng)機關(guan)公(gong)務用(yong)(yong)(yong)車選用(yong)(yong)(yong)車型目(mu)錄(lu)（征求(qiu)意見稿）》為自(zi)主品(pin)牌(pai)擴大在政(zheng)(zheng)府采購的(de)市場(chang)份額，為改變目(mu)前國(guo)內政(zheng)(zheng)府采購以合資品(pin)牌(pai)產(chan)品(pin)為主的(de)局(ju)面(mian)提供(gong)了保障(zhang)。促進自(zi)主品(pin)牌(pai)發展(zhan)，國(guo)產(chan)汽(qi)(qi)(qi)車業(ye)(ye)的(de)繁榮將(jiang)(jiang)為汽(qi)(qi)(qi)車膠的(de)應用(yong)(yong)(yong)提供(gong)有(you)力保障(zhang)。預測未來(lai)3年(nian)(nian)，我(wo)國(guo)室(shi)溫硫化(hua)(hua)硅橡膠在汽(qi)(qi)(qi)車行業(ye)(ye)將(jiang)(jiang)以年(nian)(nian)均20%增(zeng)長(chang)。

此外，硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)是重要的(de)非石油(you)(you)基合(he)(he)成(cheng)(cheng)(cheng)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)，約占非石油(you)(you)基合(he)(he)成(cheng)(cheng)(cheng)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)消費量的(de)98%。但因為石油(you)(you)價格(ge)的(de)大(da)幅上漲，同時(shi)我國在硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)關鍵原(yuan)料有機(ji)硅(gui)(gui)單(dan)(dan)體(ti)的(de)生產技(ji)術方面(mian)取(qu)得(de)突破，有機(ji)硅(gui)(gui)單(dan)(dan)體(ti)的(de)生產技(ji)術在2005年(nian)前被幾家跨國公司壟斷，但目前我國已發展成(cheng)(cheng)(cheng)為全(quan)球有機(ji)硅(gui)(gui)單(dan)(dan)體(ti)第1大(da)國，這2個方面(mian)原(yuan)因使硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)價格(ge)從2011年(nian)起開(kai)始(shi)低(di)于石油(you)(you)基合(he)(he)成(cheng)(cheng)(cheng)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)，僅約為大(da)宗(zong)石油(you)(you)基橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)80%～90%，成(cheng)(cheng)(cheng)為廉價的(de)合(he)(he)成(cheng)(cheng)(cheng)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)，并開(kai)始(shi)大(da)規模替代石油(you)(you)基合(he)(he)成(cheng)(cheng)(cheng)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)。這將(jiang)極大(da)拓展有機(ji)硅(gui)(gui)產業的(de)市場空間，同時(shi)將(jiang)帶動硅(gui)(gui)油(you)(you)、硅(gui)(gui)烷偶聯劑和硅(gui)(gui)樹脂等其他有機(ji)硅(gui)(gui)產品的(de)消費。