硅橡膠是指主鏈由(you)硅(gui)(gui)(gui)和(he)氧原子(zi)交(jiao)替構成(cheng)，硅(gui)(gui)(gui)原子(zi)上通常連(lian)有(you)兩個有(you)機(ji)基團的(de)(de)(de)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)。普通的(de)(de)(de)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)主要由(you)含甲基和(he)少(shao)量乙烯基的(de)(de)(de)硅(gui)(gui)(gui)氧鏈節組成(cheng)。苯(ben)基的(de)(de)(de)引入(ru)可(ke)提高硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)耐(nai)高、低(di)溫(wen)性能(neng)(neng)，三(san)氟丙基及氰基的(de)(de)(de)引入(ru)則可(ke)提高硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)耐(nai)溫(wen)及耐(nai)油性能(neng)(neng)。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)耐(nai)低(di)溫(wen)性能(neng)(neng)良好，一般在(zai)(zai)-55℃下仍(reng)能(neng)(neng)工作。引入(ru)苯(ben)基后，可(ke)達-73℃。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)耐(nai)熱性能(neng)(neng)也(ye)很突(tu)出，在(zai)(zai)180℃下可(ke)長(chang)期工作，稍高于(yu)200℃也(ye)能(neng)(neng)承受數周或(huo)更(geng)長(chang)時間仍(reng)有(you)彈(dan)性，瞬時可(ke)耐(nai)300℃以(yi)上的(de)(de)(de)高溫(wen)。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)透氣性好，氧氣透過率(lv)在(zai)(zai)合成(cheng)聚合物(wu)中是較(jiao)高的(de)(de)(de)。此外，硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)還具有(you)生理(li)惰(duo)性、不會導致凝血的(de)(de)(de)突(tu)出特性，因此在(zai)(zai)醫用領域(yu)應用廣泛。

主要品種

硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)分類的方法很(hen)多，通常按固化(hua)前的形(xing)態分為(wei)(wei)固體(ti)硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)和(he)液(ye)體(ti)硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)；按硫(liu)化(hua)溫(wen)(wen)度(du)分為(wei)(wei)室溫(wen)(wen)硫(liu)化(hua)硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)，高溫(wen)(wen)硫(liu)化(hua)硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)；按所用單體(ti)的不同，可(ke)分為(wei)(wei)甲基乙(yi)烯基硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)，甲基苯基乙(yi)烯基硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)、氟硅(gui)(gui)(gui)(gui)，腈硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)等；按性能和(he)用途的不同又可(ke)分為(wei)(wei)通用型(xing)(xing)、超耐低溫(wen)(wen)型(xing)(xing)、超耐高溫(wen)(wen)型(xing)(xing)、高強力型(xing)(xing)、耐油型(xing)(xing)、醫用型(xing)(xing)等等。

發展史

硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)早期是由美國(guo)(guo)以三氯化(hua)鐵為催化(hua)劑合(he)(he)成的。1945年，硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)產品問世。1948年，采用高比表面積的氣相法白炭黑補強的硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)研(yan)(yan)(yan)制成功，使硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)的性(xing)能(neng)(neng)躍升到實用階段，奠定了現代硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)生(sheng)產技術的基礎(chu)。從二甲基二氯硅(gui)(gui)烷合(he)(he)成開始生(sheng)產硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)的國(guo)(guo)家有美國(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(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)的工(gong)業(ye)化(hua)研(yan)(yan)(yan)究(jiu)始于1957年，多家研(yan)(yan)(yan)究(jiu)所和企業(ye)陸續開發(fa)出(chu)各種硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)。到2003年底(di)，中(zhong)國(guo)(guo)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)生(sheng)產能(neng)(neng)力(li)為135千噸(dun)(dun)，其(qi)中(zhong)高溫膠(jiao)100千噸(dun)(dun)。

高溫硫化硅橡膠

高(gao)溫(wen)硫化(hua)(hua)(hua)(hua)硅橡(xiang)膠(jiao)(jiao)是指聚硅氧烷變成彈性(xing)體(ti)的(de)過程是經過高(gao)溫(wen)（110-170℃）硫化(hua)(hua)(hua)(hua)成型(xing)的(de)。它主(zhu)要以高(gao)分子量的(de)聚甲基乙烯基硅氧烷為生膠(jiao)(jiao)，混入補強(qiang)填料、硫化(hua)(hua)(hua)(hua)劑(ji)(ji)等，在加熱加壓下硫化(hua)(hua)(hua)(hua)成彈性(xing)體(ti)。硅橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)補強(qiang)主(zhu)要是各種(zhong)(zhong)類型(xing)的(de)白炭黑，可使硫化(hua)(hua)(hua)(hua)膠(jiao)(jiao)的(de)強(qiang)度增加數十倍。有(you)時(shi)為了降低成本(ben)或改善膠(jiao)(jiao)料性(xing)能(neng)及賦予硫化(hua)(hua)(hua)(hua)膠(jiao)(jiao)各種(zhong)(zhong)特殊的(de)性(xing)能(neng)，也加入相應的(de)各種(zhong)(zhong)添(tian)加劑(ji)(ji)。硫化(hua)(hua)(hua)(hua)劑(ji)(ji)是各種(zhong)(zhong)有(you)機過氧化(hua)(hua)(hua)(hua)物或加成反應催化(hua)(hua)(hua)(hua)劑(ji)(ji)。

加工成型方(fang)法如(ru)圖(tu)所示。一次(ci)硫(liu)化(hua)(hua)的目的是進行高分子鏈的交聯反應；二次(ci)硫(liu)化(hua)(hua)的目的是進行補(bu)充交聯、驅(qu)除硫(liu)化(hua)(hua)劑(ji)分解產物和其(qi)他揮發性化(hua)(hua)合(he)(he)物以穩定(ding)硫(liu)化(hua)(hua)膠(jiao)的各項性能。常用的設備有開放式(shi)煉膠(jiao)機、捏合(he)(he)機及真(zhen)空密煉機。

主要性能

（1）高(gao)(gao)溫(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)。硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)顯(xian)著(zhu)的(de)(de)特(te)征是高(gao)(gao)溫(wen)(wen)穩(wen)定(ding)(ding)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)，雖然常(chang)(chang)溫(wen)(wen)下(xia)硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)強度(du)僅是天然橡膠(jiao)(jiao)(jiao)或某些合成橡膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)一(yi)半，但在(zai)200℃以上的(de)(de)高(gao)(gao)溫(wen)(wen)環境下(xia)，硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)仍能(neng)保持(chi)一(yi)定(ding)(ding)的(de)(de)柔韌性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)、回彈性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)和(he)表面(mian)硬度(du)，且力學性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)無(wu)明(ming)(ming)顯(xian)變化。（2）低(di)溫(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)玻璃化溫(wen)(wen)度(du)一(yi)般為-70~-50℃，特(te)殊(shu)配方可達-100℃，表明(ming)(ming)其低(di)溫(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)優(you)(you)異。這對(dui)(dui)航空、宇(yu)航工業的(de)(de)意義(yi)重(zhong)大。（3）耐(nai)候(hou)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)中Si-O-Si鍵對(dui)(dui)氧(yang)、臭氧(yang)及紫(zi)外線等(deng)十(shi)分穩(wen)定(ding)(ding)，在(zai)不加(jia)任(ren)何添加(jia)劑(ji)的(de)(de)情況下(xia)，就具有優(you)(you)良的(de)(de)耐(nai)候(hou)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)。（4）電(dian)氣(qi)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)。硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)具有優(you)(you)異的(de)(de)絕(jue)緣性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)，耐(nai)電(dian)暈性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)和(he)耐(nai)電(dian)弧性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)也非常(chang)(chang)好。（5）物理(li)機械(xie)(xie)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)。硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)常(chang)(chang)溫(wen)(wen)下(xia)的(de)(de)物理(li)機械(xie)(xie)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)比(bi)通用橡膠(jiao)(jiao)(jiao)差，但在(zai)150℃的(de)(de)高(gao)(gao)溫(wen)(wen)和(he)-50℃的(de)(de)低(di)溫(wen)(wen)下(xia)，其物理(li)機械(xie)(xie)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)優(you)(you)于(yu)通用橡膠(jiao)(jiao)(jiao)。（6）耐(nai)油及化學試(shi)劑(ji)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)。普通硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)具有中等(deng)的(de)(de)耐(nai)油、耐(nai)溶劑(ji)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)。（7）氣(qi)體透過(guo)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)。室(shi)溫(wen)(wen)下(xia)硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)對(dui)(dui)空氣(qi)、氮、氧(yang)、二氧(yang)化碳等(deng)氣(qi)體的(de)(de)透氣(qi)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)比(bi)天然橡膠(jiao)(jiao)(jiao)高(gao)(gao)出30-50倍。（8）生理(li)惰性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)。硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)無(wu)毒，無(wu)味，無(wu)嗅，與人體組織(zhi)不粘連，具有抗(kang)凝(ning)血作用，對(dui)(dui)肌體組織(zhi)的(de)(de)反應性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)非常(chang)(chang)少。特(te)別(bie)適合作為醫用材料。

硅橡膠的用量

據中(zhong)國(guo)汽(qi)(qi)車(che)工業(ye)協(xie)會統計，2012年(nian)，汽(qi)(qi)車(che)產(chan)銷分(fen)別達到(dao)1927.18萬(wan)輛和(he)1930.64萬(wan)輛，同比分(fen)別增長4.63%和(he)4.33%，汽(qi)(qi)車(che)工業(ye)硅橡膠的用(yong)量約(yue)達2.0萬(wan)t。根據觀研天(tian)下的新研究(jiu)，增加有機硅材(cai)料在汽(qi)(qi)車(che)零部件(jian)方面的用(yong)量，可以大幅度提(ti)高汽(qi)(qi)車(che)的安全性能，因此，汽(qi)(qi)車(che)產(chan)量和(he)單車(che)用(yong)量水平(ping)的提(ti)高都將推動汽(qi)(qi)車(che)工業(ye)對硅橡膠需求的增加。國(guo)家鼓勵自(zi)主(zhu)品(pin)牌(pai)(pai)的汽(qi)(qi)車(che)發(fa)展，關鍵汽(qi)(qi)車(che)零部件(jian)實現自(zi)主(zhu)化，《2012年(nian)度黨政(zheng)(zheng)機關公務用(yong)車(che)選用(yong)車(che)型目錄（征求意見(jian)稿）》為(wei)自(zi)主(zhu)品(pin)牌(pai)(pai)擴大在政(zheng)(zheng)府采購(gou)(gou)的市場份額，為(wei)改變目前國(guo)內(nei)政(zheng)(zheng)府采購(gou)(gou)以合(he)資品(pin)牌(pai)(pai)產(chan)品(pin)為(wei)主(zhu)的局面提(ti)供(gong)(gong)了保障。促進自(zi)主(zhu)品(pin)牌(pai)(pai)發(fa)展，國(guo)產(chan)汽(qi)(qi)車(che)業(ye)的繁榮將為(wei)汽(qi)(qi)車(che)膠的應用(yong)提(ti)供(gong)(gong)有力(li)保障。預測未來3年(nian)，我國(guo)室溫硫化硅橡膠在汽(qi)(qi)車(che)行業(ye)將以年(nian)均20%增長。

此外(wai)，硅(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)是重要(yao)的非(fei)石油(you)基合(he)(he)成(cheng)橡膠(jiao)(jiao)，約占非(fei)石油(you)基合(he)(he)成(cheng)橡膠(jiao)(jiao)消費量的98%。但因(yin)為(wei)石油(you)價格的大(da)幅上(shang)漲，同時我(wo)國在(zai)硅(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)的關鍵原(yuan)料(liao)有(you)(you)機硅(gui)(gui)單(dan)(dan)體(ti)的生產技術(shu)方面取得(de)突破(po)，有(you)(you)機硅(gui)(gui)單(dan)(dan)體(ti)的生產技術(shu)在(zai)2005年前(qian)被幾(ji)家跨(kua)國公司壟斷，但目前(qian)我(wo)國已發展成(cheng)為(wei)全球有(you)(you)機硅(gui)(gui)單(dan)(dan)體(ti)第1大(da)國，這2個方面原(yuan)因(yin)使硅(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)的價格從2011年起開(kai)始(shi)(shi)低于石油(you)基合(he)(he)成(cheng)橡膠(jiao)(jiao)，僅約為(wei)大(da)宗石油(you)基橡膠(jiao)(jiao)的80%～90%，成(cheng)為(wei)廉價的合(he)(he)成(cheng)橡膠(jiao)(jiao)，并開(kai)始(shi)(shi)大(da)規(gui)模(mo)替代石油(you)基合(he)(he)成(cheng)橡膠(jiao)(jiao)。這將極大(da)拓展有(you)(you)機硅(gui)(gui)產業的市場空間，同時將帶動硅(gui)(gui)油(you)、硅(gui)(gui)烷偶(ou)聯(lian)劑和硅(gui)(gui)樹脂等其他有(you)(you)機硅(gui)(gui)產品的消費。