硅橡膠是指主鏈由硅和氧原(yuan)子交(jiao)替構成，硅原(yuan)子上通(tong)常連有兩個有機(ji)基(ji)(ji)(ji)團的(de)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)。普(pu)通(tong)的(de)硅橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)主要由含甲基(ji)(ji)(ji)和少量(liang)乙烯基(ji)(ji)(ji)的(de)硅氧鏈節(jie)組成。苯基(ji)(ji)(ji)的(de)引(yin)入(ru)(ru)可提(ti)高硅橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)耐(nai)高、低溫(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)，三氟丙(bing)基(ji)(ji)(ji)及氰(qing)基(ji)(ji)(ji)的(de)引(yin)入(ru)(ru)則可提(ti)高硅橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)耐(nai)溫(wen)(wen)及耐(nai)油性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。硅橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)耐(nai)低溫(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)良好，一般在(zai)-55℃下仍(reng)能(neng)(neng)工作(zuo)。引(yin)入(ru)(ru)苯基(ji)(ji)(ji)后，可達-73℃。硅橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)耐(nai)熱(re)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)也很突出，在(zai)180℃下可長期工作(zuo)，稍高于(yu)200℃也能(neng)(neng)承受數周或更(geng)長時間仍(reng)有彈性(xing)(xing)(xing)，瞬時可耐(nai)300℃以上的(de)高溫(wen)(wen)。硅橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)透氣性(xing)(xing)(xing)好，氧氣透過率在(zai)合(he)成聚合(he)物中是較高的(de)。此外，硅橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)還具有生理惰性(xing)(xing)(xing)、不會導致凝血的(de)突出特性(xing)(xing)(xing)，因此在(zai)醫用領域應用廣泛。

主要品種

硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)分類的(de)方法很多，通(tong)(tong)常按(an)固化(hua)前的(de)形態分為(wei)固體硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)和液體硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)；按(an)硫(liu)化(hua)溫(wen)(wen)度(du)分為(wei)室溫(wen)(wen)硫(liu)化(hua)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)，高溫(wen)(wen)硫(liu)化(hua)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)；按(an)所用單體的(de)不同(tong)(tong)，可分為(wei)甲(jia)基(ji)乙(yi)烯基(ji)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)，甲(jia)基(ji)苯基(ji)乙(yi)烯基(ji)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)、氟硅(gui)(gui)(gui)，腈硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)等；按(an)性能(neng)和用途(tu)的(de)不同(tong)(tong)又(you)可分為(wei)通(tong)(tong)用型(xing)、超耐(nai)低溫(wen)(wen)型(xing)、超耐(nai)高溫(wen)(wen)型(xing)、高強力型(xing)、耐(nai)油型(xing)、醫(yi)用型(xing)等等。

發展史

硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠早期是由美國(guo)(guo)以三氯化(hua)(hua)鐵為催化(hua)(hua)劑合成的。1945年，硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠產品問世。1948年，采(cai)用高比表面積的氣相法白炭黑補(bu)強的硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠研制成功，使(shi)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠的性能(neng)躍升到實用階段，奠(dian)定了現代硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠生(sheng)(sheng)產技術的基礎。從二甲(jia)基二氯硅(gui)(gui)(gui)烷(wan)合成開(kai)始(shi)生(sheng)(sheng)產硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠的國(guo)(guo)家(jia)有美國(guo)(guo)。俄羅(luo)斯、德國(guo)(guo)、日(ri)本、韓(han)國(guo)(guo)和中國(guo)(guo)等。中國(guo)(guo)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠的工業化(hua)(hua)研究(jiu)始(shi)于1957年，多(duo)家(jia)研究(jiu)所(suo)和企(qi)業陸(lu)續開(kai)發出各(ge)種(zhong)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠。到2003年底，中國(guo)(guo)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠生(sheng)(sheng)產能(neng)力(li)為135千(qian)噸，其中高溫膠100千(qian)噸。

高溫硫化硅橡膠

高(gao)溫硫(liu)化(hua)(hua)硅(gui)橡膠是(shi)指聚硅(gui)氧烷變成(cheng)(cheng)彈性體的(de)(de)過程是(shi)經過高(gao)溫（110-170℃）硫(liu)化(hua)(hua)成(cheng)(cheng)型的(de)(de)。它主要以高(gao)分子量的(de)(de)聚甲基乙烯(xi)基硅(gui)氧烷為生膠，混入補強(qiang)填(tian)料、硫(liu)化(hua)(hua)劑(ji)等(deng)，在加熱加壓下(xia)硫(liu)化(hua)(hua)成(cheng)(cheng)彈性體。硅(gui)橡膠的(de)(de)補強(qiang)主要是(shi)各(ge)種(zhong)(zhong)類(lei)型的(de)(de)白炭黑，可使硫(liu)化(hua)(hua)膠的(de)(de)強(qiang)度(du)增(zeng)加數十倍(bei)。有(you)時為了降(jiang)低(di)成(cheng)(cheng)本或改善膠料性能(neng)及賦予硫(liu)化(hua)(hua)膠各(ge)種(zhong)(zhong)特殊(shu)的(de)(de)性能(neng)，也(ye)加入相應的(de)(de)各(ge)種(zhong)(zhong)添加劑(ji)。硫(liu)化(hua)(hua)劑(ji)是(shi)各(ge)種(zhong)(zhong)有(you)機過氧化(hua)(hua)物(wu)或加成(cheng)(cheng)反應催化(hua)(hua)劑(ji)。

加工成型(xing)方法如圖所示。一次硫化(hua)的(de)(de)目的(de)(de)是(shi)進行高分(fen)子鏈的(de)(de)交(jiao)聯反應；二(er)次硫化(hua)的(de)(de)目的(de)(de)是(shi)進行補充交(jiao)聯、驅(qu)除硫化(hua)劑(ji)分(fen)解產(chan)物(wu)和其他揮(hui)發性(xing)化(hua)合物(wu)以穩定(ding)硫化(hua)膠的(de)(de)各項性(xing)能(neng)。常用的(de)(de)設(she)備有開放式煉膠機、捏合機及真空密(mi)煉機。

主要性能

（1）高溫(wen)(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)顯(xian)著(zhu)的(de)(de)特征是高溫(wen)(wen)(wen)穩定(ding)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)，雖然(ran)(ran)常(chang)溫(wen)(wen)(wen)下(xia)(xia)硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)強度僅是天然(ran)(ran)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)或某些(xie)合成橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)一(yi)半，但(dan)在(zai)200℃以上(shang)的(de)(de)高溫(wen)(wen)(wen)環(huan)境下(xia)(xia)，硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)仍(reng)能(neng)(neng)(neng)保持一(yi)定(ding)的(de)(de)柔韌性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)、回彈性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)和表(biao)面硬度，且(qie)力(li)學(xue)(xue)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)無(wu)明顯(xian)變化。（2）低溫(wen)(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)玻璃化溫(wen)(wen)(wen)度一(yi)般為-70~-50℃，特殊配方可達-100℃，表(biao)明其(qi)低溫(wen)(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)優(you)(you)異(yi)。這對(dui)航空(kong)、宇航工業(ye)的(de)(de)意義重(zhong)大。（3）耐(nai)候(hou)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)中Si-O-Si鍵對(dui)氧、臭(chou)氧及紫外線等(deng)十分穩定(ding)，在(zai)不(bu)加(jia)任何添加(jia)劑(ji)的(de)(de)情況下(xia)(xia)，就具(ju)有(you)優(you)(you)良的(de)(de)耐(nai)候(hou)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)。（4）電氣(qi)(qi)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)具(ju)有(you)優(you)(you)異(yi)的(de)(de)絕緣性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)，耐(nai)電暈性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)和耐(nai)電弧性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)也(ye)非常(chang)好。（5）物(wu)理機(ji)(ji)械(xie)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)常(chang)溫(wen)(wen)(wen)下(xia)(xia)的(de)(de)物(wu)理機(ji)(ji)械(xie)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)比(bi)通用(yong)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)差(cha)，但(dan)在(zai)150℃的(de)(de)高溫(wen)(wen)(wen)和-50℃的(de)(de)低溫(wen)(wen)(wen)下(xia)(xia)，其(qi)物(wu)理機(ji)(ji)械(xie)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)優(you)(you)于通用(yong)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)。（6）耐(nai)油(you)及化學(xue)(xue)試劑(ji)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)。普通硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)具(ju)有(you)中等(deng)的(de)(de)耐(nai)油(you)、耐(nai)溶劑(ji)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。（7）氣(qi)(qi)體(ti)透過性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。室溫(wen)(wen)(wen)下(xia)(xia)硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)對(dui)空(kong)氣(qi)(qi)、氮、氧、二氧化碳(tan)等(deng)氣(qi)(qi)體(ti)的(de)(de)透氣(qi)(qi)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)比(bi)天然(ran)(ran)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)高出30-50倍。（8）生理惰性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)。硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)無(wu)毒，無(wu)味，無(wu)嗅，與人體(ti)組織不(bu)粘(zhan)連，具(ju)有(you)抗凝血作用(yong)，對(dui)肌體(ti)組織的(de)(de)反應性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)非常(chang)少。特別適合作為醫用(yong)材料。

硅橡膠的用量

據中國(guo)汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)工業(ye)協會(hui)統計，2012年，汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)產(chan)銷(xiao)分別達到(dao)1927.18萬(wan)輛和1930.64萬(wan)輛，同比(bi)分別增(zeng)長(chang)4.63%和4.33%，汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)工業(ye)硅橡膠(jiao)的(de)(de)用(yong)(yong)量(liang)約達2.0萬(wan)t。根據觀研天下的(de)(de)新研究，增(zeng)加有(you)機硅材(cai)料在汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)零部件方面的(de)(de)用(yong)(yong)量(liang)，可以大幅度(du)提(ti)高汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)的(de)(de)安全性能，因(yin)此(ci)，汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)產(chan)量(liang)和單車(che)(che)用(yong)(yong)量(liang)水平的(de)(de)提(ti)高都將推動汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)工業(ye)對硅橡膠(jiao)需求的(de)(de)增(zeng)加。國(guo)家(jia)鼓勵自(zi)主(zhu)(zhu)品牌(pai)的(de)(de)汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)發(fa)展(zhan)，關(guan)鍵(jian)汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)零部件實現自(zi)主(zhu)(zhu)化，《2012年度(du)黨政機關(guan)公(gong)務用(yong)(yong)車(che)(che)選(xuan)用(yong)(yong)車(che)(che)型目(mu)錄(lu)（征求意見稿）》為自(zi)主(zhu)(zhu)品牌(pai)擴大在政府采購的(de)(de)市場份(fen)額，為改變(bian)目(mu)前國(guo)內政府采購以合資品牌(pai)產(chan)品為主(zhu)(zhu)的(de)(de)局(ju)面提(ti)供(gong)(gong)了保(bao)障(zhang)。促進自(zi)主(zhu)(zhu)品牌(pai)發(fa)展(zhan)，國(guo)產(chan)汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)業(ye)的(de)(de)繁(fan)榮將為汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)膠(jiao)的(de)(de)應用(yong)(yong)提(ti)供(gong)(gong)有(you)力保(bao)障(zhang)。預測未(wei)來3年，我國(guo)室溫(wen)硫化硅橡膠(jiao)在汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)行業(ye)將以年均20%增(zeng)長(chang)。

此外(wai)，硅橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)是重(zhong)要的(de)(de)非石(shi)油(you)基(ji)(ji)合成橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)，約占非石(shi)油(you)基(ji)(ji)合成橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)消費量(liang)的(de)(de)98%。但(dan)因(yin)為(wei)石(shi)油(you)價(jia)格(ge)的(de)(de)大幅上漲，同(tong)時(shi)我(wo)國在硅橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)關鍵原料(liao)有(you)機硅單體的(de)(de)生產技術(shu)方面取得突破，有(you)機硅單體的(de)(de)生產技術(shu)在2005年前被幾家跨國公司(si)壟斷(duan)，但(dan)目前我(wo)國已發(fa)展(zhan)成為(wei)全(quan)球有(you)機硅單體第1大國，這(zhe)2個方面原因(yin)使硅橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)價(jia)格(ge)從2011年起(qi)開始低(di)于(yu)石(shi)油(you)基(ji)(ji)合成橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)，僅約為(wei)大宗石(shi)油(you)基(ji)(ji)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)80%～90%，成為(wei)廉價(jia)的(de)(de)合成橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)，并(bing)開始大規(gui)模替代石(shi)油(you)基(ji)(ji)合成橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)。這(zhe)將極大拓展(zhan)有(you)機硅產業的(de)(de)市場空間，同(tong)時(shi)將帶動硅油(you)、硅烷偶(ou)聯劑和硅樹脂等其他有(you)機硅產品的(de)(de)消費。