硅橡膠是指主鏈由硅(gui)(gui)和(he)氧原(yuan)子交替構成(cheng)，硅(gui)(gui)原(yuan)子上通(tong)常(chang)連有(you)兩個(ge)有(you)機基團的(de)(de)(de)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)。普通(tong)的(de)(de)(de)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)主要由含甲基和(he)少量乙烯基的(de)(de)(de)硅(gui)(gui)氧鏈節(jie)組(zu)成(cheng)。苯基的(de)(de)(de)引入(ru)可提高(gao)(gao)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)耐(nai)高(gao)(gao)、低溫性(xing)(xing)(xing)能，三氟(fu)丙基及(ji)氰基的(de)(de)(de)引入(ru)則可提高(gao)(gao)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)耐(nai)溫及(ji)耐(nai)油性(xing)(xing)(xing)能。硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)耐(nai)低溫性(xing)(xing)(xing)能良(liang)好(hao)，一般(ban)在-55℃下(xia)仍能工(gong)作(zuo)。引入(ru)苯基后(hou)，可達(da)-73℃。硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)耐(nai)熱性(xing)(xing)(xing)能也(ye)(ye)很突(tu)出，在180℃下(xia)可長(chang)期工(gong)作(zuo)，稍高(gao)(gao)于200℃也(ye)(ye)能承受數周或(huo)更長(chang)時間仍有(you)彈(dan)性(xing)(xing)(xing)，瞬時可耐(nai)300℃以上的(de)(de)(de)高(gao)(gao)溫。硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)透(tou)氣性(xing)(xing)(xing)好(hao)，氧氣透(tou)過率在合成(cheng)聚(ju)合物中(zhong)是較高(gao)(gao)的(de)(de)(de)。此(ci)外，硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)還(huan)具有(you)生(sheng)理惰(duo)性(xing)(xing)(xing)、不會導(dao)致(zhi)凝血的(de)(de)(de)突(tu)出特(te)性(xing)(xing)(xing)，因(yin)此(ci)在醫(yi)用領域應用廣泛。

主要品種

硅橡(xiang)膠(jiao)分類(lei)的(de)方法(fa)很多，通(tong)常按固化前的(de)形(xing)態(tai)分為(wei)固體硅橡(xiang)膠(jiao)和(he)液體硅橡(xiang)膠(jiao)；按硫化溫(wen)度分為(wei)室溫(wen)硫化硅橡(xiang)膠(jiao)，高(gao)溫(wen)硫化硅橡(xiang)膠(jiao)；按所用單(dan)體的(de)不(bu)同(tong)，可分為(wei)甲基(ji)乙烯基(ji)硅橡(xiang)膠(jiao)，甲基(ji)苯基(ji)乙烯基(ji)硅橡(xiang)膠(jiao)、氟硅，腈硅橡(xiang)膠(jiao)等(deng)；按性能和(he)用途的(de)不(bu)同(tong)又可分為(wei)通(tong)用型(xing)、超耐(nai)低溫(wen)型(xing)、超耐(nai)高(gao)溫(wen)型(xing)、高(gao)強(qiang)力型(xing)、耐(nai)油(you)型(xing)、醫用型(xing)等(deng)等(deng)。

發展史

硅橡(xiang)膠(jiao)(jiao)早期是由(you)美國(guo)(guo)(guo)以三氯化鐵為催化劑合(he)成的(de)(de)。1945年(nian)，硅橡(xiang)膠(jiao)(jiao)產(chan)(chan)品問(wen)世。1948年(nian)，采用(yong)高比表面(mian)積的(de)(de)氣相法白炭黑補強的(de)(de)硅橡(xiang)膠(jiao)(jiao)研制成功，使硅橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)性能躍升到實用(yong)階段，奠定了現(xian)代硅橡(xiang)膠(jiao)(jiao)生產(chan)(chan)技術(shu)的(de)(de)基礎。從二甲基二氯硅烷合(he)成開始生產(chan)(chan)硅橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)國(guo)(guo)(guo)家(jia)有美國(guo)(guo)(guo)。俄(e)羅斯、德國(guo)(guo)(guo)、日本、韓國(guo)(guo)(guo)和中(zhong)國(guo)(guo)(guo)等。中(zhong)國(guo)(guo)(guo)硅橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)工業化研究(jiu)始于(yu)1957年(nian)，多(duo)家(jia)研究(jiu)所和企業陸(lu)續(xu)開發出(chu)各種硅橡(xiang)膠(jiao)(jiao)。到2003年(nian)底(di)，中(zhong)國(guo)(guo)(guo)硅橡(xiang)膠(jiao)(jiao)生產(chan)(chan)能力為135千噸，其中(zhong)高溫膠(jiao)(jiao)100千噸。

高溫硫化硅橡膠

高(gao)溫硫(liu)化(hua)硅(gui)(gui)橡膠(jiao)是指聚(ju)硅(gui)(gui)氧(yang)烷變成彈(dan)性體的(de)過程是經(jing)過高(gao)溫（110-170℃）硫(liu)化(hua)成型的(de)。它主要以高(gao)分(fen)子量的(de)聚(ju)甲基(ji)乙(yi)烯基(ji)硅(gui)(gui)氧(yang)烷為(wei)生膠(jiao)，混入(ru)補強填料(liao)、硫(liu)化(hua)劑等，在(zai)加(jia)(jia)熱加(jia)(jia)壓下(xia)硫(liu)化(hua)成彈(dan)性體。硅(gui)(gui)橡膠(jiao)的(de)補強主要是各(ge)種(zhong)類型的(de)白炭黑，可使硫(liu)化(hua)膠(jiao)的(de)強度增加(jia)(jia)數十倍(bei)。有(you)時為(wei)了降低成本或改善膠(jiao)料(liao)性能及(ji)賦予(yu)硫(liu)化(hua)膠(jiao)各(ge)種(zhong)特殊的(de)性能，也加(jia)(jia)入(ru)相應的(de)各(ge)種(zhong)添加(jia)(jia)劑。硫(liu)化(hua)劑是各(ge)種(zhong)有(you)機過氧(yang)化(hua)物或加(jia)(jia)成反(fan)應催化(hua)劑。

加工成(cheng)型方(fang)法如圖(tu)所示。一次硫化(hua)的目的是(shi)進行高分(fen)子鏈的交聯反(fan)應(ying)；二次硫化(hua)的目的是(shi)進行補充(chong)交聯、驅除硫化(hua)劑分(fen)解產物和其他揮發性(xing)化(hua)合物以穩定硫化(hua)膠(jiao)的各項性(xing)能。常用的設備有開放(fang)式煉膠(jiao)機(ji)、捏合機(ji)及(ji)真(zhen)空密(mi)煉機(ji)。

主要性能

（1）高(gao)溫(wen)(wen)(wen)(wen)性(xing)能(neng)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)顯(xian)(xian)著的(de)(de)(de)特征是高(gao)溫(wen)(wen)(wen)(wen)穩(wen)定性(xing)，雖然常溫(wen)(wen)(wen)(wen)下(xia)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)強度(du)(du)僅是天(tian)然橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)或某些(xie)合成橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)一(yi)半，但(dan)在200℃以上的(de)(de)(de)高(gao)溫(wen)(wen)(wen)(wen)環(huan)境下(xia)，硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)仍能(neng)保持(chi)一(yi)定的(de)(de)(de)柔韌(ren)性(xing)、回彈(dan)性(xing)和表(biao)面硬度(du)(du)，且力學性(xing)能(neng)無(wu)(wu)明顯(xian)(xian)變化(hua)。（2）低(di)溫(wen)(wen)(wen)(wen)性(xing)能(neng)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)玻璃化(hua)溫(wen)(wen)(wen)(wen)度(du)(du)一(yi)般為-70~-50℃，特殊配(pei)方可(ke)達-100℃，表(biao)明其低(di)溫(wen)(wen)(wen)(wen)性(xing)能(neng)優(you)異(yi)。這對(dui)航空、宇(yu)航工業(ye)的(de)(de)(de)意義(yi)重大。（3）耐候(hou)性(xing)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)中(zhong)Si-O-Si鍵對(dui)氧、臭氧及(ji)紫外線等(deng)(deng)十分穩(wen)定，在不(bu)加任何添(tian)加劑的(de)(de)(de)情況下(xia)，就(jiu)具(ju)有(you)(you)優(you)良的(de)(de)(de)耐候(hou)性(xing)。（4）電(dian)(dian)氣(qi)性(xing)能(neng)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)具(ju)有(you)(you)優(you)異(yi)的(de)(de)(de)絕緣性(xing)能(neng)，耐電(dian)(dian)暈性(xing)和耐電(dian)(dian)弧性(xing)也非常好。（5）物理機(ji)械性(xing)能(neng)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)常溫(wen)(wen)(wen)(wen)下(xia)的(de)(de)(de)物理機(ji)械性(xing)能(neng)比通(tong)用(yong)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)差(cha)，但(dan)在150℃的(de)(de)(de)高(gao)溫(wen)(wen)(wen)(wen)和-50℃的(de)(de)(de)低(di)溫(wen)(wen)(wen)(wen)下(xia)，其物理機(ji)械性(xing)能(neng)優(you)于通(tong)用(yong)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)。（6）耐油及(ji)化(hua)學試劑性(xing)。普通(tong)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)具(ju)有(you)(you)中(zhong)等(deng)(deng)的(de)(de)(de)耐油、耐溶劑性(xing)能(neng)。（7）氣(qi)體(ti)透(tou)過性(xing)能(neng)。室(shi)溫(wen)(wen)(wen)(wen)下(xia)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)對(dui)空氣(qi)、氮、氧、二氧化(hua)碳等(deng)(deng)氣(qi)體(ti)的(de)(de)(de)透(tou)氣(qi)性(xing)比天(tian)然橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)高(gao)出30-50倍。（8）生理惰性(xing)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)無(wu)(wu)毒，無(wu)(wu)味(wei)，無(wu)(wu)嗅(xiu)，與人體(ti)組織(zhi)(zhi)不(bu)粘連，具(ju)有(you)(you)抗凝血(xue)作(zuo)用(yong)，對(dui)肌體(ti)組織(zhi)(zhi)的(de)(de)(de)反(fan)應(ying)性(xing)非常少。特別適合作(zuo)為醫用(yong)材料。

硅橡膠的用量

據中國(guo)(guo)汽(qi)(qi)車(che)工(gong)業(ye)協會統計，2012年(nian)，汽(qi)(qi)車(che)產(chan)(chan)銷分別達(da)到1927.18萬輛和(he)1930.64萬輛，同比分別增(zeng)(zeng)長(chang)4.63%和(he)4.33%，汽(qi)(qi)車(che)工(gong)業(ye)硅橡(xiang)膠的(de)(de)用(yong)(yong)量約達(da)2.0萬t。根據觀(guan)研(yan)天下(xia)的(de)(de)新研(yan)究，增(zeng)(zeng)加有機硅材料在汽(qi)(qi)車(che)零部(bu)件(jian)方(fang)面(mian)的(de)(de)用(yong)(yong)量，可以(yi)大幅度(du)提高(gao)汽(qi)(qi)車(che)的(de)(de)安全性(xing)能，因此(ci)，汽(qi)(qi)車(che)產(chan)(chan)量和(he)單車(che)用(yong)(yong)量水平的(de)(de)提高(gao)都將推動汽(qi)(qi)車(che)工(gong)業(ye)對(dui)硅橡(xiang)膠需求的(de)(de)增(zeng)(zeng)加。國(guo)(guo)家鼓(gu)勵自主(zhu)品牌的(de)(de)汽(qi)(qi)車(che)發展，關鍵汽(qi)(qi)車(che)零部(bu)件(jian)實現自主(zhu)化，《2012年(nian)度(du)黨政機關公務用(yong)(yong)車(che)選用(yong)(yong)車(che)型目(mu)錄（征求意見稿(gao)）》為(wei)自主(zhu)品牌擴(kuo)大在政府(fu)采(cai)購(gou)的(de)(de)市(shi)場份(fen)額，為(wei)改變目(mu)前國(guo)(guo)內政府(fu)采(cai)購(gou)以(yi)合資品牌產(chan)(chan)品為(wei)主(zhu)的(de)(de)局面(mian)提供了保障。促進(jin)自主(zhu)品牌發展，國(guo)(guo)產(chan)(chan)汽(qi)(qi)車(che)業(ye)的(de)(de)繁榮將為(wei)汽(qi)(qi)車(che)膠的(de)(de)應用(yong)(yong)提供有力保障。預測(ce)未來3年(nian)，我(wo)國(guo)(guo)室溫硫化硅橡(xiang)膠在汽(qi)(qi)車(che)行業(ye)將以(yi)年(nian)均20%增(zeng)(zeng)長(chang)。

此外(wai)，硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)是重要的(de)非石油(you)基合(he)成(cheng)橡(xiang)膠(jiao)，約(yue)占非石油(you)基合(he)成(cheng)橡(xiang)膠(jiao)消費(fei)量(liang)的(de)98%。但因為石油(you)價格(ge)的(de)大(da)幅上漲，同(tong)時我國(guo)在(zai)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)的(de)關鍵原料有機(ji)(ji)(ji)硅(gui)(gui)單體(ti)(ti)的(de)生(sheng)產(chan)技術(shu)方面取得(de)突破(po)，有機(ji)(ji)(ji)硅(gui)(gui)單體(ti)(ti)的(de)生(sheng)產(chan)技術(shu)在(zai)2005年前被幾家跨國(guo)公司壟斷，但目前我國(guo)已發展成(cheng)為全(quan)球有機(ji)(ji)(ji)硅(gui)(gui)單體(ti)(ti)第1大(da)國(guo)，這2個方面原因使(shi)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)的(de)價格(ge)從2011年起開(kai)始低(di)于石油(you)基合(he)成(cheng)橡(xiang)膠(jiao)，僅約(yue)為大(da)宗(zong)石油(you)基橡(xiang)膠(jiao)的(de)80%～90%，成(cheng)為廉價的(de)合(he)成(cheng)橡(xiang)膠(jiao)，并開(kai)始大(da)規模(mo)替(ti)代石油(you)基合(he)成(cheng)橡(xiang)膠(jiao)。這將極(ji)大(da)拓(tuo)展有機(ji)(ji)(ji)硅(gui)(gui)產(chan)業的(de)市場空間，同(tong)時將帶動(dong)硅(gui)(gui)油(you)、硅(gui)(gui)烷偶聯劑和硅(gui)(gui)樹脂等(deng)其他有機(ji)(ji)(ji)硅(gui)(gui)產(chan)品的(de)消費(fei)。