硅橡膠是指(zhi)主(zhu)鏈(lian)由(you)硅和氧原子(zi)交替構(gou)成，硅原子(zi)上(shang)通常連有(you)兩(liang)個有(you)機基團的(de)(de)橡(xiang)膠(jiao)。普通的(de)(de)硅橡(xiang)膠(jiao)主(zhu)要由(you)含甲基和少量乙烯(xi)基的(de)(de)硅氧鏈(lian)節(jie)組(zu)成。苯基的(de)(de)引(yin)入可(ke)提(ti)高(gao)硅橡(xiang)膠(jiao)的(de)(de)耐高(gao)、低溫(wen)性(xing)能，三氟丙基及氰基的(de)(de)引(yin)入則可(ke)提(ti)高(gao)硅橡(xiang)膠(jiao)的(de)(de)耐溫(wen)及耐油性(xing)能。硅橡(xiang)膠(jiao)耐低溫(wen)性(xing)能良好，一般在-55℃下仍(reng)能工作(zuo)。引(yin)入苯基后，可(ke)達-73℃。硅橡(xiang)膠(jiao)的(de)(de)耐熱性(xing)能也很突(tu)(tu)出，在180℃下可(ke)長期(qi)工作(zuo)，稍高(gao)于200℃也能承受數周或(huo)更長時間仍(reng)有(you)彈性(xing)，瞬時可(ke)耐300℃以上(shang)的(de)(de)高(gao)溫(wen)。硅橡(xiang)膠(jiao)的(de)(de)透氣性(xing)好，氧氣透過(guo)率在合(he)成聚(ju)合(he)物中是較高(gao)的(de)(de)。此外，硅橡(xiang)膠(jiao)還具有(you)生理惰性(xing)、不(bu)會導致凝血的(de)(de)突(tu)(tu)出特性(xing)，因此在醫用領域應用廣泛。

主要品種

硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)分類的(de)(de)方法(fa)很(hen)多，通常按(an)固化(hua)前的(de)(de)形態分為固體硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)和液(ye)體硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)；按(an)硫(liu)化(hua)溫度分為室溫硫(liu)化(hua)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)，高(gao)溫硫(liu)化(hua)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)；按(an)所用(yong)單(dan)體的(de)(de)不同，可分為甲基(ji)乙烯基(ji)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)，甲基(ji)苯基(ji)乙烯基(ji)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)、氟硅(gui)，腈硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)等；按(an)性能和用(yong)途的(de)(de)不同又可分為通用(yong)型(xing)(xing)、超耐(nai)(nai)低溫型(xing)(xing)、超耐(nai)(nai)高(gao)溫型(xing)(xing)、高(gao)強力型(xing)(xing)、耐(nai)(nai)油(you)型(xing)(xing)、醫(yi)用(yong)型(xing)(xing)等等。

發展史

硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)早期是由美國(guo)以三氯化(hua)鐵為催(cui)化(hua)劑合成的(de)(de)。1945年(nian)(nian)，硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)產品問(wen)世(shi)。1948年(nian)(nian)，采用(yong)高比(bi)表面積的(de)(de)氣相法白炭黑補強的(de)(de)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)研制成功，使硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)性能躍升到實用(yong)階(jie)段，奠定了現代硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)生(sheng)產技術的(de)(de)基礎。從(cong)二甲(jia)基二氯硅(gui)(gui)烷合成開始(shi)生(sheng)產硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)國(guo)家有美國(guo)。俄羅斯(si)、德國(guo)、日(ri)本、韓國(guo)和中國(guo)等(deng)。中國(guo)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)工業(ye)化(hua)研究始(shi)于(yu)1957年(nian)(nian)，多(duo)家研究所和企(qi)業(ye)陸(lu)續開發出各種硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)。到2003年(nian)(nian)底，中國(guo)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)生(sheng)產能力為135千(qian)噸，其中高溫膠(jiao)(jiao)100千(qian)噸。

高溫硫化硅橡膠

高溫(wen)硫化(hua)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)是指聚硅(gui)氧(yang)烷(wan)(wan)變成(cheng)彈(dan)性(xing)體的(de)(de)過(guo)程是經過(guo)高溫(wen)（110-170℃）硫化(hua)成(cheng)型的(de)(de)。它主要以(yi)高分子量的(de)(de)聚甲基乙烯(xi)基硅(gui)氧(yang)烷(wan)(wan)為生膠(jiao)(jiao)(jiao)，混(hun)入(ru)補強填料(liao)、硫化(hua)劑等，在加熱加壓下(xia)硫化(hua)成(cheng)彈(dan)性(xing)體。硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)補強主要是各(ge)種(zhong)(zhong)類型的(de)(de)白炭黑，可使硫化(hua)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)強度增加數十倍。有時(shi)為了降低成(cheng)本或(huo)(huo)改(gai)善(shan)膠(jiao)(jiao)(jiao)料(liao)性(xing)能及賦予硫化(hua)膠(jiao)(jiao)(jiao)各(ge)種(zhong)(zhong)特殊的(de)(de)性(xing)能，也加入(ru)相(xiang)應(ying)的(de)(de)各(ge)種(zhong)(zhong)添加劑。硫化(hua)劑是各(ge)種(zhong)(zhong)有機過(guo)氧(yang)化(hua)物或(huo)(huo)加成(cheng)反應(ying)催化(hua)劑。

加工成型方(fang)法如圖所示。一次(ci)硫(liu)化的(de)(de)目的(de)(de)是進(jin)行高分子鏈(lian)的(de)(de)交聯反應(ying)；二次(ci)硫(liu)化的(de)(de)目的(de)(de)是進(jin)行補充交聯、驅除硫(liu)化劑分解產物和(he)其他(ta)揮發(fa)性化合物以穩定硫(liu)化膠的(de)(de)各項性能。常用的(de)(de)設備有開(kai)放式煉膠機、捏合機及真空密煉機。

主要性能

（1）高(gao)溫(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)。硅橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)顯著的(de)(de)(de)特征是高(gao)溫(wen)穩(wen)定性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)，雖然(ran)常溫(wen)下(xia)硅橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)強(qiang)度(du)僅是天然(ran)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)或某(mou)些合成橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)一半，但(dan)在(zai)200℃以上的(de)(de)(de)高(gao)溫(wen)環境(jing)下(xia)，硅橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)仍能(neng)保持(chi)一定的(de)(de)(de)柔韌性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)、回(hui)彈性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)和(he)表(biao)面硬度(du)，且力學性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)無明(ming)顯變化(hua)(hua)。（2）低(di)(di)溫(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)硅橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)玻璃化(hua)(hua)溫(wen)度(du)一般為(wei)-70~-50℃，特殊(shu)配方(fang)可達(da)-100℃，表(biao)明(ming)其低(di)(di)溫(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)優(you)異(yi)。這對(dui)航(hang)空、宇航(hang)工業(ye)的(de)(de)(de)意義重大。（3）耐(nai)候性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)硅橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)中(zhong)Si-O-Si鍵對(dui)氧(yang)、臭氧(yang)及紫(zi)外線(xian)等十分(fen)穩(wen)定，在(zai)不(bu)加(jia)任何添(tian)加(jia)劑(ji)的(de)(de)(de)情況(kuang)下(xia)，就具有優(you)良的(de)(de)(de)耐(nai)候性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)。（4）電氣(qi)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)。硅橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)具有優(you)異(yi)的(de)(de)(de)絕緣性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)，耐(nai)電暈性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)和(he)耐(nai)電弧性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)也非(fei)常好。（5）物理機械(xie)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)。硅橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)常溫(wen)下(xia)的(de)(de)(de)物理機械(xie)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)比(bi)(bi)通用(yong)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)差(cha)，但(dan)在(zai)150℃的(de)(de)(de)高(gao)溫(wen)和(he)-50℃的(de)(de)(de)低(di)(di)溫(wen)下(xia)，其物理機械(xie)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)優(you)于通用(yong)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)。（6）耐(nai)油及化(hua)(hua)學試劑(ji)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)。普(pu)通硅橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)具有中(zhong)等的(de)(de)(de)耐(nai)油、耐(nai)溶劑(ji)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)。（7）氣(qi)體(ti)透過性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)。室(shi)溫(wen)下(xia)硅橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)對(dui)空氣(qi)、氮(dan)、氧(yang)、二氧(yang)化(hua)(hua)碳等氣(qi)體(ti)的(de)(de)(de)透氣(qi)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)比(bi)(bi)天然(ran)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)高(gao)出30-50倍。（8）生理惰性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)。硅橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)無毒，無味，無嗅(xiu)，與人體(ti)組織(zhi)(zhi)不(bu)粘連(lian)，具有抗凝血作用(yong)，對(dui)肌體(ti)組織(zhi)(zhi)的(de)(de)(de)反應性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)非(fei)常少。特別(bie)適(shi)合作為(wei)醫用(yong)材料(liao)。

硅橡膠的用量

據(ju)中(zhong)國(guo)汽車(che)工業(ye)協會統計，2012年，汽車(che)產(chan)銷分(fen)別(bie)達到(dao)1927.18萬輛和1930.64萬輛，同比分(fen)別(bie)增(zeng)長4.63%和4.33%，汽車(che)工業(ye)硅(gui)橡(xiang)膠的(de)用量約達2.0萬t。根據(ju)觀研(yan)(yan)天下的(de)新研(yan)(yan)究，增(zeng)加有機(ji)硅(gui)材(cai)料在(zai)汽車(che)零(ling)部件方面(mian)的(de)用量，可以大幅度提(ti)高汽車(che)的(de)安全性能，因此(ci)，汽車(che)產(chan)量和單車(che)用量水(shui)平的(de)提(ti)高都將(jiang)推動汽車(che)工業(ye)對硅(gui)橡(xiang)膠需(xu)求的(de)增(zeng)加。國(guo)家鼓勵(li)自主(zhu)品(pin)牌的(de)汽車(che)發展，關(guan)鍵汽車(che)零(ling)部件實現(xian)自主(zhu)化，《2012年度黨政機(ji)關(guan)公(gong)務用車(che)選用車(che)型目錄（征求意見(jian)稿）》為(wei)自主(zhu)品(pin)牌擴大在(zai)政府采購的(de)市(shi)場份額(e)，為(wei)改變目前國(guo)內政府采購以合資品(pin)牌產(chan)品(pin)為(wei)主(zhu)的(de)局面(mian)提(ti)供了保(bao)障。促進自主(zhu)品(pin)牌發展，國(guo)產(chan)汽車(che)業(ye)的(de)繁(fan)榮將(jiang)為(wei)汽車(che)膠的(de)應用提(ti)供有力(li)保(bao)障。預測未來3年，我國(guo)室溫(wen)硫化硅(gui)橡(xiang)膠在(zai)汽車(che)行業(ye)將(jiang)以年均20%增(zeng)長。

此外，硅橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)是重要的(de)非石(shi)油(you)基(ji)合(he)成(cheng)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)，約(yue)占(zhan)非石(shi)油(you)基(ji)合(he)成(cheng)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)消費(fei)量(liang)的(de)98%。但因為(wei)(wei)石(shi)油(you)價(jia)格(ge)的(de)大(da)(da)幅上漲，同時我(wo)國(guo)在(zai)硅橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)關鍵原料有(you)機硅單體(ti)的(de)生(sheng)產技(ji)(ji)術方面取得突破，有(you)機硅單體(ti)的(de)生(sheng)產技(ji)(ji)術在(zai)2005年前被(bei)幾家(jia)跨(kua)國(guo)公司壟斷，但目前我(wo)國(guo)已(yi)發(fa)展成(cheng)為(wei)(wei)全(quan)球有(you)機硅單體(ti)第1大(da)(da)國(guo)，這(zhe)2個方面原因使(shi)硅橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)價(jia)格(ge)從2011年起開始低于石(shi)油(you)基(ji)合(he)成(cheng)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)，僅約(yue)為(wei)(wei)大(da)(da)宗(zong)石(shi)油(you)基(ji)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)80%～90%，成(cheng)為(wei)(wei)廉(lian)價(jia)的(de)合(he)成(cheng)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)，并開始大(da)(da)規模(mo)替代石(shi)油(you)基(ji)合(he)成(cheng)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)。這(zhe)將極大(da)(da)拓展有(you)機硅產業的(de)市(shi)場空間，同時將帶動硅油(you)、硅烷偶聯劑和硅樹脂等其他有(you)機硅產品的(de)消費(fei)。