硅橡膠是指主鏈由硅(gui)和氧原子交(jiao)替構成(cheng)，硅(gui)原子上(shang)(shang)通(tong)常連(lian)有(you)兩個有(you)機基(ji)團的(de)(de)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)。普通(tong)的(de)(de)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)主要(yao)由含甲基(ji)和少量乙烯基(ji)的(de)(de)硅(gui)氧鏈節組成(cheng)。苯基(ji)的(de)(de)引入(ru)可(ke)(ke)提高(gao)(gao)(gao)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)耐(nai)高(gao)(gao)(gao)、低溫(wen)性(xing)能(neng)，三(san)氟丙基(ji)及(ji)(ji)氰基(ji)的(de)(de)引入(ru)則可(ke)(ke)提高(gao)(gao)(gao)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)耐(nai)溫(wen)及(ji)(ji)耐(nai)油性(xing)能(neng)。硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)耐(nai)低溫(wen)性(xing)能(neng)良好，一般在(zai)(zai)-55℃下仍能(neng)工作。引入(ru)苯基(ji)后，可(ke)(ke)達-73℃。硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)耐(nai)熱性(xing)能(neng)也很突出，在(zai)(zai)180℃下可(ke)(ke)長期工作，稍高(gao)(gao)(gao)于200℃也能(neng)承(cheng)受(shou)數周或更長時(shi)間仍有(you)彈性(xing)，瞬(shun)時(shi)可(ke)(ke)耐(nai)300℃以(yi)上(shang)(shang)的(de)(de)高(gao)(gao)(gao)溫(wen)。硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)透(tou)氣性(xing)好，氧氣透(tou)過(guo)率在(zai)(zai)合成(cheng)聚(ju)合物中是較高(gao)(gao)(gao)的(de)(de)。此外，硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)還具有(you)生理(li)惰(duo)性(xing)、不會導致凝血的(de)(de)突出特性(xing)，因此在(zai)(zai)醫用領域(yu)應用廣泛。

主要品種

硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)分類(lei)的方法很多，通常(chang)按(an)(an)固化(hua)前的形態(tai)分為(wei)固體硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)和液體硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)；按(an)(an)硫化(hua)溫(wen)(wen)度分為(wei)室溫(wen)(wen)硫化(hua)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)，高溫(wen)(wen)硫化(hua)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)；按(an)(an)所(suo)用(yong)單體的不(bu)同(tong)，可分為(wei)甲基(ji)乙烯基(ji)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)，甲基(ji)苯基(ji)乙烯基(ji)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)、氟硅(gui)(gui)，腈硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)等；按(an)(an)性(xing)能和用(yong)途(tu)的不(bu)同(tong)又可分為(wei)通用(yong)型(xing)(xing)、超耐低(di)溫(wen)(wen)型(xing)(xing)、超耐高溫(wen)(wen)型(xing)(xing)、高強力(li)型(xing)(xing)、耐油型(xing)(xing)、醫用(yong)型(xing)(xing)等等。

發展史

硅橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)早期是由美國(guo)(guo)以三(san)氯化鐵為催化劑(ji)合成(cheng)的(de)。1945年，硅橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)產品問世。1948年，采用高(gao)比(bi)表面積的(de)氣相法白炭黑補強的(de)硅橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)研制成(cheng)功，使硅橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)性(xing)能(neng)躍升到實用階段，奠(dian)定了現代(dai)硅橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)生(sheng)產技術的(de)基(ji)(ji)礎。從二甲(jia)基(ji)(ji)二氯硅烷合成(cheng)開始(shi)生(sheng)產硅橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)國(guo)(guo)家有美國(guo)(guo)。俄羅斯、德國(guo)(guo)、日本、韓國(guo)(guo)和(he)(he)中國(guo)(guo)等。中國(guo)(guo)硅橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)工業(ye)化研究始(shi)于1957年，多家研究所和(he)(he)企業(ye)陸續(xu)開發出各種硅橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)。到2003年底(di)，中國(guo)(guo)硅橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)生(sheng)產能(neng)力為135千(qian)噸(dun)，其中高(gao)溫膠(jiao)(jiao)100千(qian)噸(dun)。

高溫硫化硅橡膠

高(gao)溫硫(liu)化(hua)(hua)(hua)硅橡(xiang)膠是(shi)指聚(ju)硅氧(yang)(yang)(yang)烷變(bian)成(cheng)彈性體的(de)過程是(shi)經過高(gao)溫（110-170℃）硫(liu)化(hua)(hua)(hua)成(cheng)型(xing)的(de)。它主要(yao)以(yi)高(gao)分(fen)子量的(de)聚(ju)甲基(ji)乙烯基(ji)硅氧(yang)(yang)(yang)烷為(wei)生膠，混入補強填料、硫(liu)化(hua)(hua)(hua)劑等，在(zai)加(jia)熱加(jia)壓下硫(liu)化(hua)(hua)(hua)成(cheng)彈性體。硅橡(xiang)膠的(de)補強主要(yao)是(shi)各(ge)(ge)種(zhong)類型(xing)的(de)白炭黑(hei)，可使硫(liu)化(hua)(hua)(hua)膠的(de)強度增加(jia)數(shu)十倍。有時(shi)為(wei)了降低成(cheng)本或改(gai)善(shan)膠料性能及賦(fu)予硫(liu)化(hua)(hua)(hua)膠各(ge)(ge)種(zhong)特殊的(de)性能，也(ye)加(jia)入相應的(de)各(ge)(ge)種(zhong)添(tian)加(jia)劑。硫(liu)化(hua)(hua)(hua)劑是(shi)各(ge)(ge)種(zhong)有機過氧(yang)(yang)(yang)化(hua)(hua)(hua)物或加(jia)成(cheng)反應催化(hua)(hua)(hua)劑。

加工(gong)成型方法如圖所(suo)示。一(yi)次硫化(hua)(hua)的(de)(de)(de)目的(de)(de)(de)是(shi)進行高分子鏈的(de)(de)(de)交聯(lian)反應；二次硫化(hua)(hua)的(de)(de)(de)目的(de)(de)(de)是(shi)進行補充交聯(lian)、驅(qu)除硫化(hua)(hua)劑分解產物和其他(ta)揮(hui)發性化(hua)(hua)合(he)(he)物以穩(wen)定(ding)硫化(hua)(hua)膠(jiao)的(de)(de)(de)各項性能。常用的(de)(de)(de)設備有開放式煉膠(jiao)機(ji)(ji)、捏合(he)(he)機(ji)(ji)及真空密煉機(ji)(ji)。

主要性能

（1）高(gao)溫(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)顯(xian)著的(de)(de)(de)(de)特征(zheng)是(shi)高(gao)溫(wen)穩定(ding)性(xing)(xing)(xing)(xing)，雖(sui)然(ran)常溫(wen)下(xia)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)強度(du)僅是(shi)天(tian)(tian)然(ran)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)或(huo)某些合成橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)一半，但(dan)在(zai)200℃以上的(de)(de)(de)(de)高(gao)溫(wen)環境(jing)下(xia)，硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)仍能(neng)保持一定(ding)的(de)(de)(de)(de)柔韌(ren)性(xing)(xing)(xing)(xing)、回彈性(xing)(xing)(xing)(xing)和表面硬度(du)，且力(li)學(xue)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)無明顯(xian)變(bian)化(hua)。（2）低溫(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)玻(bo)璃化(hua)溫(wen)度(du)一般為-70~-50℃，特殊配(pei)方(fang)可達-100℃，表明其(qi)低溫(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)優(you)(you)異。這(zhe)對(dui)(dui)航空、宇航工(gong)業的(de)(de)(de)(de)意義(yi)重大。（3）耐(nai)(nai)候性(xing)(xing)(xing)(xing)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)中Si-O-Si鍵對(dui)(dui)氧、臭氧及紫外線(xian)等十分穩定(ding)，在(zai)不(bu)加(jia)(jia)任何添加(jia)(jia)劑(ji)的(de)(de)(de)(de)情況下(xia)，就具有(you)優(you)(you)良的(de)(de)(de)(de)耐(nai)(nai)候性(xing)(xing)(xing)(xing)。（4）電(dian)氣(qi)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)具有(you)優(you)(you)異的(de)(de)(de)(de)絕緣性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)，耐(nai)(nai)電(dian)暈性(xing)(xing)(xing)(xing)和耐(nai)(nai)電(dian)弧性(xing)(xing)(xing)(xing)也非常好。（5）物(wu)理機械(xie)(xie)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)常溫(wen)下(xia)的(de)(de)(de)(de)物(wu)理機械(xie)(xie)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)比(bi)(bi)通(tong)用橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)差，但(dan)在(zai)150℃的(de)(de)(de)(de)高(gao)溫(wen)和-50℃的(de)(de)(de)(de)低溫(wen)下(xia)，其(qi)物(wu)理機械(xie)(xie)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)優(you)(you)于通(tong)用橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)。（6）耐(nai)(nai)油及化(hua)學(xue)試(shi)劑(ji)性(xing)(xing)(xing)(xing)。普通(tong)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)具有(you)中等的(de)(de)(de)(de)耐(nai)(nai)油、耐(nai)(nai)溶劑(ji)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)。（7）氣(qi)體透過性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)。室溫(wen)下(xia)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)對(dui)(dui)空氣(qi)、氮(dan)、氧、二氧化(hua)碳等氣(qi)體的(de)(de)(de)(de)透氣(qi)性(xing)(xing)(xing)(xing)比(bi)(bi)天(tian)(tian)然(ran)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)高(gao)出30-50倍。（8）生理惰性(xing)(xing)(xing)(xing)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)無毒，無味，無嗅(xiu)，與人體組(zu)織(zhi)不(bu)粘連，具有(you)抗凝(ning)血作用，對(dui)(dui)肌(ji)體組(zu)織(zhi)的(de)(de)(de)(de)反應性(xing)(xing)(xing)(xing)非常少。特別適合作為醫用材料。

硅橡膠的用量

據中國(guo)汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)工業協(xie)會(hui)統計，2012年，汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)產銷(xiao)分別達到1927.18萬輛(liang)和1930.64萬輛(liang)，同(tong)比分別增(zeng)長4.63%和4.33%，汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)工業硅橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)用(yong)量約達2.0萬t。根據觀研天下的(de)(de)(de)(de)新研究，增(zeng)加有機硅材料(liao)在汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)零(ling)部件方面的(de)(de)(de)(de)用(yong)量，可以(yi)大(da)幅度提高(gao)汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)的(de)(de)(de)(de)安全性能，因此，汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)產量和單(dan)車(che)(che)(che)(che)用(yong)量水平的(de)(de)(de)(de)提高(gao)都將(jiang)推(tui)動汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)工業對硅橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)需求(qiu)的(de)(de)(de)(de)增(zeng)加。國(guo)家鼓勵自(zi)主(zhu)品牌的(de)(de)(de)(de)汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)發(fa)(fa)展，關鍵(jian)汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)零(ling)部件實現自(zi)主(zhu)化(hua)，《2012年度黨(dang)政(zheng)機關公務用(yong)車(che)(che)(che)(che)選用(yong)車(che)(che)(che)(che)型目(mu)(mu)錄（征求(qiu)意見稿）》為(wei)自(zi)主(zhu)品牌擴(kuo)大(da)在政(zheng)府(fu)采(cai)購的(de)(de)(de)(de)市場份額，為(wei)改變(bian)目(mu)(mu)前國(guo)內政(zheng)府(fu)采(cai)購以(yi)合資品牌產品為(wei)主(zhu)的(de)(de)(de)(de)局面提供了(le)保障(zhang)。促(cu)進(jin)自(zi)主(zhu)品牌發(fa)(fa)展，國(guo)產汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)業的(de)(de)(de)(de)繁(fan)榮將(jiang)為(wei)汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)應用(yong)提供有力(li)保障(zhang)。預(yu)測未來(lai)3年，我國(guo)室溫硫化(hua)硅橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)在汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)行業將(jiang)以(yi)年均20%增(zeng)長。

此(ci)外(wai)，硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)是重要的(de)(de)非石(shi)油(you)基(ji)合(he)成橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)，約占非石(shi)油(you)基(ji)合(he)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)格的(de)(de)大幅上漲，同(tong)時我國(guo)(guo)在硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)關(guan)鍵原料(liao)有(you)機(ji)硅(gui)(gui)(gui)單(dan)體的(de)(de)生產(chan)技(ji)(ji)術(shu)方面取得突破，有(you)機(ji)硅(gui)(gui)(gui)單(dan)體的(de)(de)生產(chan)技(ji)(ji)術(shu)在2005年(nian)前被幾家(jia)跨國(guo)(guo)公司(si)壟斷(duan)，但(dan)目前我國(guo)(guo)已發展成為(wei)全球有(you)機(ji)硅(gui)(gui)(gui)單(dan)體第1大國(guo)(guo)，這(zhe)2個(ge)方面原因(yin)使硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)價(jia)格從2011年(nian)起開始(shi)低于石(shi)油(you)基(ji)合(he)成橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)，僅(jin)約為(wei)大宗石(shi)油(you)基(ji)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)80%～90%，成為(wei)廉價(jia)的(de)(de)合(he)成橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)，并開始(shi)大規(gui)模(mo)替代石(shi)油(you)基(ji)合(he)成橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)。這(zhe)將極(ji)大拓展有(you)機(ji)硅(gui)(gui)(gui)產(chan)業的(de)(de)市(shi)場空間，同(tong)時將帶動硅(gui)(gui)(gui)油(you)、硅(gui)(gui)(gui)烷偶聯劑和硅(gui)(gui)(gui)樹脂等其(qi)他(ta)有(you)機(ji)硅(gui)(gui)(gui)產(chan)品(pin)的(de)(de)消費。