硅橡膠是指主鏈由硅(gui)和氧(yang)原子交替(ti)構(gou)成，硅(gui)原子上通常連有(you)兩個有(you)機基(ji)(ji)團的(de)(de)(de)(de)(de)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)。普通的(de)(de)(de)(de)(de)硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)主要由含甲(jia)基(ji)(ji)和少量乙烯基(ji)(ji)的(de)(de)(de)(de)(de)硅(gui)氧(yang)鏈節組成。苯基(ji)(ji)的(de)(de)(de)(de)(de)引(yin)入可(ke)(ke)提高(gao)硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)(de)(de)耐(nai)(nai)高(gao)、低溫(wen)(wen)性(xing)能，三(san)氟丙基(ji)(ji)及氰基(ji)(ji)的(de)(de)(de)(de)(de)引(yin)入則(ze)可(ke)(ke)提高(gao)硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)(de)(de)耐(nai)(nai)溫(wen)(wen)及耐(nai)(nai)油(you)性(xing)能。硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)耐(nai)(nai)低溫(wen)(wen)性(xing)能良好，一般在(zai)(zai)(zai)-55℃下仍(reng)能工作。引(yin)入苯基(ji)(ji)后(hou)，可(ke)(ke)達(da)-73℃。硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)(de)(de)耐(nai)(nai)熱性(xing)能也(ye)很突出，在(zai)(zai)(zai)180℃下可(ke)(ke)長期工作，稍高(gao)于200℃也(ye)能承受數周或更長時間仍(reng)有(you)彈性(xing)，瞬時可(ke)(ke)耐(nai)(nai)300℃以(yi)上的(de)(de)(de)(de)(de)高(gao)溫(wen)(wen)。硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)(de)(de)透氣性(xing)好，氧(yang)氣透過率在(zai)(zai)(zai)合成聚合物中(zhong)是較高(gao)的(de)(de)(de)(de)(de)。此(ci)外，硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)還具有(you)生理(li)惰性(xing)、不會導致(zhi)凝血的(de)(de)(de)(de)(de)突出特性(xing)，因(yin)此(ci)在(zai)(zai)(zai)醫(yi)用(yong)領域應用(yong)廣泛。

主要品種

硅(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)分(fen)(fen)類的(de)方(fang)法很多，通常按固化前的(de)形態分(fen)(fen)為固體硅(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)和液(ye)體硅(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)；按硫化溫度分(fen)(fen)為室溫硫化硅(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)，高溫硫化硅(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)；按所用(yong)單體的(de)不同，可(ke)分(fen)(fen)為甲基(ji)(ji)乙烯基(ji)(ji)硅(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)，甲基(ji)(ji)苯基(ji)(ji)乙烯基(ji)(ji)硅(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)、氟(fu)硅(gui)(gui)(gui)，腈硅(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)等(deng)；按性(xing)能和用(yong)途的(de)不同又可(ke)分(fen)(fen)為通用(yong)型、超(chao)耐(nai)低溫型、超(chao)耐(nai)高溫型、高強(qiang)力(li)型、耐(nai)油(you)型、醫(yi)用(yong)型等(deng)等(deng)。

發展史

硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠早期是由美(mei)國(guo)(guo)以三氯化鐵為(wei)催化劑合(he)成的(de)。1945年(nian)，硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠產(chan)(chan)品問世。1948年(nian)，采用高(gao)比表面(mian)積的(de)氣(qi)相法白炭黑補強的(de)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠研(yan)制(zhi)成功，使硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠的(de)性能(neng)(neng)躍升到實用階段，奠定了現代硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠生(sheng)產(chan)(chan)技(ji)術(shu)的(de)基(ji)礎。從(cong)二甲基(ji)二氯硅(gui)(gui)烷合(he)成開(kai)始生(sheng)產(chan)(chan)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠的(de)國(guo)(guo)家有美(mei)國(guo)(guo)。俄羅斯、德國(guo)(guo)、日本(ben)、韓(han)國(guo)(guo)和(he)中國(guo)(guo)等。中國(guo)(guo)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠的(de)工業化研(yan)究(jiu)始于1957年(nian)，多家研(yan)究(jiu)所(suo)和(he)企業陸續開(kai)發(fa)出各(ge)種硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠。到2003年(nian)底，中國(guo)(guo)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠生(sheng)產(chan)(chan)能(neng)(neng)力(li)為(wei)135千噸，其中高(gao)溫膠100千噸。

高溫硫化硅橡膠

高(gao)溫硫(liu)(liu)化(hua)(hua)硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)是指聚硅(gui)氧(yang)烷(wan)變成彈性(xing)體(ti)的(de)(de)過程是經過高(gao)溫（110-170℃）硫(liu)(liu)化(hua)(hua)成型的(de)(de)。它主(zhu)要(yao)以(yi)高(gao)分子量(liang)的(de)(de)聚甲(jia)基乙(yi)烯基硅(gui)氧(yang)烷(wan)為生膠(jiao)(jiao)，混入補(bu)強填料、硫(liu)(liu)化(hua)(hua)劑(ji)(ji)等，在(zai)加(jia)熱(re)加(jia)壓(ya)下硫(liu)(liu)化(hua)(hua)成彈性(xing)體(ti)。硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)的(de)(de)補(bu)強主(zhu)要(yao)是各(ge)種(zhong)類型的(de)(de)白炭黑，可(ke)使硫(liu)(liu)化(hua)(hua)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)強度增加(jia)數十倍。有時為了(le)降(jiang)低成本或改善膠(jiao)(jiao)料性(xing)能(neng)及賦予硫(liu)(liu)化(hua)(hua)膠(jiao)(jiao)各(ge)種(zhong)特(te)殊的(de)(de)性(xing)能(neng)，也加(jia)入相應(ying)的(de)(de)各(ge)種(zhong)添加(jia)劑(ji)(ji)。硫(liu)(liu)化(hua)(hua)劑(ji)(ji)是各(ge)種(zhong)有機過氧(yang)化(hua)(hua)物或加(jia)成反應(ying)催(cui)化(hua)(hua)劑(ji)(ji)。

加工成型方法如圖所示。一次硫(liu)化(hua)的目的是(shi)進行高分(fen)子鏈的交(jiao)聯反(fan)應；二次硫(liu)化(hua)的目的是(shi)進行補(bu)充交(jiao)聯、驅(qu)除硫(liu)化(hua)劑分(fen)解產物(wu)和其他(ta)揮發性(xing)化(hua)合(he)物(wu)以穩定硫(liu)化(hua)膠的各項性(xing)能。常用的設備有開放式煉膠機、捏合(he)機及真空密煉機。

主要性能

（1）高(gao)溫性(xing)(xing)(xing)能。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)顯著的(de)(de)特征是高(gao)溫穩(wen)(wen)定性(xing)(xing)(xing)，雖(sui)然(ran)常溫下硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)強度(du)(du)僅是天(tian)然(ran)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)或某些合成橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)一半(ban)，但(dan)在200℃以上(shang)的(de)(de)高(gao)溫環境下，硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)仍能保持(chi)一定的(de)(de)柔韌性(xing)(xing)(xing)、回彈性(xing)(xing)(xing)和(he)表(biao)面硬度(du)(du)，且力學(xue)性(xing)(xing)(xing)能無明(ming)顯變化(hua)。（2）低(di)(di)溫性(xing)(xing)(xing)能硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)玻璃化(hua)溫度(du)(du)一般為-70~-50℃，特殊(shu)配(pei)方可達-100℃，表(biao)明(ming)其低(di)(di)溫性(xing)(xing)(xing)能優(you)異。這對(dui)航(hang)空、宇航(hang)工(gong)業的(de)(de)意義重(zhong)大。（3）耐(nai)(nai)候(hou)性(xing)(xing)(xing)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)中Si-O-Si鍵對(dui)氧(yang)、臭(chou)氧(yang)及紫外線等十(shi)分穩(wen)(wen)定，在不(bu)加任何添加劑(ji)的(de)(de)情況下，就具有優(you)良的(de)(de)耐(nai)(nai)候(hou)性(xing)(xing)(xing)。（4）電氣性(xing)(xing)(xing)能。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)具有優(you)異的(de)(de)絕緣性(xing)(xing)(xing)能，耐(nai)(nai)電暈性(xing)(xing)(xing)和(he)耐(nai)(nai)電弧性(xing)(xing)(xing)也非(fei)常好。（5）物理(li)(li)機械(xie)性(xing)(xing)(xing)能。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)常溫下的(de)(de)物理(li)(li)機械(xie)性(xing)(xing)(xing)能比通用(yong)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)差，但(dan)在150℃的(de)(de)高(gao)溫和(he)-50℃的(de)(de)低(di)(di)溫下，其物理(li)(li)機械(xie)性(xing)(xing)(xing)能優(you)于(yu)通用(yong)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)。（6）耐(nai)(nai)油及化(hua)學(xue)試劑(ji)性(xing)(xing)(xing)。普通硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)具有中等的(de)(de)耐(nai)(nai)油、耐(nai)(nai)溶劑(ji)性(xing)(xing)(xing)能。（7）氣體(ti)(ti)透(tou)過性(xing)(xing)(xing)能。室溫下硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)對(dui)空氣、氮(dan)、氧(yang)、二氧(yang)化(hua)碳(tan)等氣體(ti)(ti)的(de)(de)透(tou)氣性(xing)(xing)(xing)比天(tian)然(ran)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)高(gao)出30-50倍。（8）生理(li)(li)惰(duo)性(xing)(xing)(xing)。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)無毒，無味，無嗅，與(yu)人體(ti)(ti)組(zu)織不(bu)粘連，具有抗凝血作(zuo)用(yong)，對(dui)肌(ji)體(ti)(ti)組(zu)織的(de)(de)反應(ying)性(xing)(xing)(xing)非(fei)常少。特別適(shi)合作(zuo)為醫(yi)用(yong)材料。

硅橡膠的用量

據中(zhong)國(guo)汽(qi)(qi)車(che)(che)工(gong)(gong)業(ye)協會統計，2012年(nian)，汽(qi)(qi)車(che)(che)產銷分(fen)別達(da)到1927.18萬(wan)(wan)輛(liang)和1930.64萬(wan)(wan)輛(liang)，同比分(fen)別增(zeng)長4.63%和4.33%，汽(qi)(qi)車(che)(che)工(gong)(gong)業(ye)硅橡膠的(de)用(yong)(yong)量約達(da)2.0萬(wan)(wan)t。根(gen)據觀研天下的(de)新(xin)研究，增(zeng)加有機(ji)硅材料在汽(qi)(qi)車(che)(che)零部(bu)件方面的(de)用(yong)(yong)量，可以(yi)(yi)大幅度提(ti)(ti)高汽(qi)(qi)車(che)(che)的(de)安全性能，因此(ci)，汽(qi)(qi)車(che)(che)產量和單車(che)(che)用(yong)(yong)量水平的(de)提(ti)(ti)高都將推動(dong)汽(qi)(qi)車(che)(che)工(gong)(gong)業(ye)對硅橡膠需求的(de)增(zeng)加。國(guo)家鼓勵自主品牌的(de)汽(qi)(qi)車(che)(che)發(fa)展(zhan)，關鍵汽(qi)(qi)車(che)(che)零部(bu)件實現自主化(hua)(hua)，《2012年(nian)度黨政機(ji)關公(gong)務用(yong)(yong)車(che)(che)選用(yong)(yong)車(che)(che)型目錄（征求意見稿(gao)）》為自主品牌擴大在政府(fu)(fu)采(cai)購(gou)的(de)市場份額，為改變目前國(guo)內政府(fu)(fu)采(cai)購(gou)以(yi)(yi)合資品牌產品為主的(de)局(ju)面提(ti)(ti)供了保障。促進自主品牌發(fa)展(zhan)，國(guo)產汽(qi)(qi)車(che)(che)業(ye)的(de)繁榮將為汽(qi)(qi)車(che)(che)膠的(de)應用(yong)(yong)提(ti)(ti)供有力(li)保障。預測未(wei)來3年(nian)，我國(guo)室溫硫化(hua)(hua)硅橡膠在汽(qi)(qi)車(che)(che)行業(ye)將以(yi)(yi)年(nian)均20%增(zeng)長。

此外，硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)是重(zhong)要的(de)(de)(de)非(fei)石(shi)油(you)(you)基(ji)(ji)合(he)成(cheng)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)，約占(zhan)非(fei)石(shi)油(you)(you)基(ji)(ji)合(he)成(cheng)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)消(xiao)費量的(de)(de)(de)98%。但因為石(shi)油(you)(you)價格的(de)(de)(de)大(da)幅上漲，同(tong)時我國(guo)(guo)在硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)關鍵(jian)原料有(you)機(ji)硅(gui)(gui)(gui)(gui)單(dan)(dan)體(ti)的(de)(de)(de)生產技術(shu)方面取得(de)突破，有(you)機(ji)硅(gui)(gui)(gui)(gui)單(dan)(dan)體(ti)的(de)(de)(de)生產技術(shu)在2005年前被幾家跨國(guo)(guo)公司(si)壟斷，但目前我國(guo)(guo)已發展成(cheng)為全球有(you)機(ji)硅(gui)(gui)(gui)(gui)單(dan)(dan)體(ti)第1大(da)國(guo)(guo)，這(zhe)2個(ge)方面原因使(shi)硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)價格從2011年起開始低于石(shi)油(you)(you)基(ji)(ji)合(he)成(cheng)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)，僅約為大(da)宗(zong)石(shi)油(you)(you)基(ji)(ji)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)80%～90%，成(cheng)為廉價的(de)(de)(de)合(he)成(cheng)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)，并開始大(da)規模替代(dai)石(shi)油(you)(you)基(ji)(ji)合(he)成(cheng)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)。這(zhe)將極大(da)拓展有(you)機(ji)硅(gui)(gui)(gui)(gui)產業的(de)(de)(de)市(shi)場空間，同(tong)時將帶動硅(gui)(gui)(gui)(gui)油(you)(you)、硅(gui)(gui)(gui)(gui)烷偶聯(lian)劑和硅(gui)(gui)(gui)(gui)樹脂等(deng)其(qi)他有(you)機(ji)硅(gui)(gui)(gui)(gui)產品的(de)(de)(de)消(xiao)費。