硅橡膠是指主鏈由硅(gui)(gui)(gui)(gui)和氧原子交替(ti)構成(cheng)，硅(gui)(gui)(gui)(gui)原子上通(tong)常連(lian)有兩個(ge)有機(ji)基(ji)團的(de)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)。普通(tong)的(de)硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)主要由含甲基(ji)和少(shao)量乙烯基(ji)的(de)硅(gui)(gui)(gui)(gui)氧鏈節組成(cheng)。苯基(ji)的(de)引入(ru)可(ke)(ke)提高(gao)硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)耐(nai)(nai)高(gao)、低(di)溫性能(neng)，三氟(fu)丙基(ji)及氰基(ji)的(de)引入(ru)則可(ke)(ke)提高(gao)硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)耐(nai)(nai)溫及耐(nai)(nai)油(you)性能(neng)。硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)耐(nai)(nai)低(di)溫性能(neng)良好(hao)，一般(ban)在(zai)-55℃下仍(reng)能(neng)工作(zuo)。引入(ru)苯基(ji)后，可(ke)(ke)達-73℃。硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)耐(nai)(nai)熱性能(neng)也(ye)很突出，在(zai)180℃下可(ke)(ke)長期工作(zuo)，稍(shao)高(gao)于200℃也(ye)能(neng)承受數周(zhou)或更長時(shi)間(jian)仍(reng)有彈性，瞬時(shi)可(ke)(ke)耐(nai)(nai)300℃以上的(de)高(gao)溫。硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)透氣性好(hao)，氧氣透過(guo)率在(zai)合成(cheng)聚(ju)合物(wu)中是較高(gao)的(de)。此(ci)外，硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)還具有生理惰性、不會導致(zhi)凝(ning)血的(de)突出特(te)性，因此(ci)在(zai)醫用領(ling)域應用廣泛。

主要品種

硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)分(fen)類的(de)方法很(hen)多，通常按固化(hua)前的(de)形態分(fen)為(wei)固體硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)和液體硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)；按硫化(hua)溫(wen)度(du)分(fen)為(wei)室溫(wen)硫化(hua)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)，高(gao)溫(wen)硫化(hua)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)；按所(suo)用單體的(de)不同，可(ke)(ke)分(fen)為(wei)甲基(ji)乙烯(xi)(xi)基(ji)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)，甲基(ji)苯(ben)基(ji)乙烯(xi)(xi)基(ji)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)、氟硅(gui)(gui)，腈硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)等(deng)；按性能(neng)和用途(tu)的(de)不同又可(ke)(ke)分(fen)為(wei)通用型(xing)(xing)、超(chao)(chao)耐低(di)溫(wen)型(xing)(xing)、超(chao)(chao)耐高(gao)溫(wen)型(xing)(xing)、高(gao)強力型(xing)(xing)、耐油型(xing)(xing)、醫(yi)用型(xing)(xing)等(deng)等(deng)。

發展史

硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)早(zao)期是由美國(guo)(guo)以三(san)氯化(hua)鐵為催化(hua)劑(ji)合(he)成的(de)。1945年(nian)(nian)，硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)產品問(wen)世(shi)。1948年(nian)(nian)，采用高(gao)比表面積的(de)氣相(xiang)法白炭黑(hei)補強的(de)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)研制(zhi)成功，使(shi)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)性能躍升到實用階段，奠定了現代硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)生產技術(shu)的(de)基礎。從二甲基二氯硅(gui)(gui)(gui)烷(wan)合(he)成開始(shi)生產硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)國(guo)(guo)家(jia)有美國(guo)(guo)。俄(e)羅斯(si)、德(de)國(guo)(guo)、日本、韓國(guo)(guo)和(he)中(zhong)(zhong)國(guo)(guo)等。中(zhong)(zhong)國(guo)(guo)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)工業(ye)化(hua)研究(jiu)始(shi)于1957年(nian)(nian)，多家(jia)研究(jiu)所和(he)企業(ye)陸續開發出各種硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)。到2003年(nian)(nian)底，中(zhong)(zhong)國(guo)(guo)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)生產能力為135千噸，其中(zhong)(zhong)高(gao)溫膠(jiao)(jiao)100千噸。

高溫硫化硅橡膠

高溫(wen)硫化(hua)硅橡(xiang)膠(jiao)(jiao)是指聚(ju)硅氧(yang)烷變(bian)成(cheng)(cheng)彈(dan)性體(ti)的過程是經過高溫(wen)（110-170℃）硫化(hua)成(cheng)(cheng)型(xing)的。它主要以高分子量的聚(ju)甲基乙烯基硅氧(yang)烷為(wei)生膠(jiao)(jiao)，混入(ru)(ru)補(bu)強(qiang)填(tian)料、硫化(hua)劑等，在加(jia)(jia)熱加(jia)(jia)壓(ya)下硫化(hua)成(cheng)(cheng)彈(dan)性體(ti)。硅橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的補(bu)強(qiang)主要是各(ge)(ge)(ge)種(zhong)(zhong)類型(xing)的白炭黑，可使硫化(hua)膠(jiao)(jiao)的強(qiang)度增加(jia)(jia)數十倍。有(you)時為(wei)了降低(di)成(cheng)(cheng)本或改善(shan)膠(jiao)(jiao)料性能及賦予硫化(hua)膠(jiao)(jiao)各(ge)(ge)(ge)種(zhong)(zhong)特殊(shu)的性能，也加(jia)(jia)入(ru)(ru)相應的各(ge)(ge)(ge)種(zhong)(zhong)添加(jia)(jia)劑。硫化(hua)劑是各(ge)(ge)(ge)種(zhong)(zhong)有(you)機(ji)過氧(yang)化(hua)物或加(jia)(jia)成(cheng)(cheng)反應催(cui)化(hua)劑。

加工成型方法如圖所示。一次硫(liu)(liu)(liu)化(hua)(hua)的(de)(de)(de)(de)(de)目(mu)(mu)的(de)(de)(de)(de)(de)是(shi)進行(xing)高(gao)分子鏈的(de)(de)(de)(de)(de)交(jiao)聯反應；二次硫(liu)(liu)(liu)化(hua)(hua)的(de)(de)(de)(de)(de)目(mu)(mu)的(de)(de)(de)(de)(de)是(shi)進行(xing)補充交(jiao)聯、驅除硫(liu)(liu)(liu)化(hua)(hua)劑分解產(chan)物和(he)其他揮發(fa)性化(hua)(hua)合(he)物以穩定硫(liu)(liu)(liu)化(hua)(hua)膠的(de)(de)(de)(de)(de)各(ge)項性能。常用的(de)(de)(de)(de)(de)設備有開(kai)放式(shi)煉(lian)膠機(ji)、捏(nie)合(he)機(ji)及真空密煉(lian)機(ji)。

主要性能

（1）高溫(wen)(wen)性(xing)(xing)能(neng)(neng)。硅橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)顯(xian)著的(de)(de)特征是高溫(wen)(wen)穩(wen)定性(xing)(xing)，雖(sui)然常(chang)溫(wen)(wen)下硅橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)強度僅是天(tian)然橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)或某(mou)些(xie)合成橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)一(yi)半，但在(zai)200℃以上的(de)(de)高溫(wen)(wen)環境下，硅橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)仍(reng)能(neng)(neng)保持一(yi)定的(de)(de)柔韌性(xing)(xing)、回彈性(xing)(xing)和(he)表面(mian)硬度，且力(li)學(xue)性(xing)(xing)能(neng)(neng)無(wu)(wu)明顯(xian)變(bian)化。（2）低溫(wen)(wen)性(xing)(xing)能(neng)(neng)硅橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)玻璃化溫(wen)(wen)度一(yi)般為(wei)-70~-50℃，特殊(shu)配方(fang)可達(da)-100℃，表明其低溫(wen)(wen)性(xing)(xing)能(neng)(neng)優(you)異(yi)。這對(dui)航空、宇航工業的(de)(de)意義(yi)重大。（3）耐候性(xing)(xing)硅橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)中(zhong)Si-O-Si鍵(jian)對(dui)氧(yang)、臭(chou)氧(yang)及紫外(wai)線(xian)等十分穩(wen)定，在(zai)不(bu)加任何添加劑的(de)(de)情況下，就具(ju)有優(you)良的(de)(de)耐候性(xing)(xing)。（4）電氣(qi)性(xing)(xing)能(neng)(neng)。硅橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)具(ju)有優(you)異(yi)的(de)(de)絕緣性(xing)(xing)能(neng)(neng)，耐電暈性(xing)(xing)和(he)耐電弧性(xing)(xing)也非(fei)常(chang)好。（5）物理(li)機(ji)械性(xing)(xing)能(neng)(neng)。硅橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)常(chang)溫(wen)(wen)下的(de)(de)物理(li)機(ji)械性(xing)(xing)能(neng)(neng)比通(tong)(tong)用橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)差，但在(zai)150℃的(de)(de)高溫(wen)(wen)和(he)-50℃的(de)(de)低溫(wen)(wen)下，其物理(li)機(ji)械性(xing)(xing)能(neng)(neng)優(you)于(yu)通(tong)(tong)用橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)。（6）耐油及化學(xue)試劑性(xing)(xing)。普(pu)通(tong)(tong)硅橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)具(ju)有中(zhong)等的(de)(de)耐油、耐溶劑性(xing)(xing)能(neng)(neng)。（7）氣(qi)體(ti)透過性(xing)(xing)能(neng)(neng)。室溫(wen)(wen)下硅橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)對(dui)空氣(qi)、氮、氧(yang)、二氧(yang)化碳等氣(qi)體(ti)的(de)(de)透氣(qi)性(xing)(xing)比天(tian)然橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)高出30-50倍。（8）生理(li)惰性(xing)(xing)。硅橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)無(wu)(wu)毒，無(wu)(wu)味，無(wu)(wu)嗅(xiu)，與人體(ti)組織不(bu)粘(zhan)連，具(ju)有抗凝(ning)血作(zuo)用，對(dui)肌體(ti)組織的(de)(de)反應性(xing)(xing)非(fei)常(chang)少。特別適合作(zuo)為(wei)醫(yi)用材料。

硅橡膠的用量

據中國(guo)汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)工(gong)(gong)業協(xie)會統計，2012年，汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)產(chan)銷分(fen)別達到1927.18萬輛(liang)和(he)(he)1930.64萬輛(liang)，同比分(fen)別增長(chang)4.63%和(he)(he)4.33%，汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)工(gong)(gong)業硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)用(yong)(yong)量(liang)約達2.0萬t。根據觀研天下的(de)(de)(de)新研究(jiu)，增加有機硅(gui)材料在汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)零(ling)部(bu)件方(fang)面的(de)(de)(de)用(yong)(yong)量(liang)，可以(yi)大(da)幅(fu)度提(ti)(ti)高汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)的(de)(de)(de)安全(quan)性能(neng)，因此，汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)產(chan)量(liang)和(he)(he)單車(che)(che)(che)用(yong)(yong)量(liang)水平的(de)(de)(de)提(ti)(ti)高都將(jiang)推動(dong)汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)工(gong)(gong)業對硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)需(xu)求的(de)(de)(de)增加。國(guo)家(jia)鼓勵自主(zhu)(zhu)品牌(pai)的(de)(de)(de)汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)發展(zhan)，關鍵汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)零(ling)部(bu)件實現(xian)自主(zhu)(zhu)化，《2012年度黨政機關公(gong)務用(yong)(yong)車(che)(che)(che)選用(yong)(yong)車(che)(che)(che)型目(mu)錄（征求意(yi)見稿）》為自主(zhu)(zhu)品牌(pai)擴大(da)在政府采購(gou)的(de)(de)(de)市場份(fen)額(e)，為改(gai)變目(mu)前國(guo)內(nei)政府采購(gou)以(yi)合資(zi)品牌(pai)產(chan)品為主(zhu)(zhu)的(de)(de)(de)局面提(ti)(ti)供了保障。促進自主(zhu)(zhu)品牌(pai)發展(zhan)，國(guo)產(chan)汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)業的(de)(de)(de)繁榮將(jiang)為汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)膠(jiao)的(de)(de)(de)應用(yong)(yong)提(ti)(ti)供有力(li)保障。預測未來3年，我國(guo)室溫(wen)硫化硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)在汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)行業將(jiang)以(yi)年均20%增長(chang)。

此外，硅橡(xiang)膠(jiao)(jiao)是重要的(de)非(fei)石(shi)油基(ji)合成(cheng)(cheng)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)，約占非(fei)石(shi)油基(ji)合成(cheng)(cheng)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)消費量的(de)98%。但因為石(shi)油價(jia)格的(de)大幅(fu)上(shang)漲，同時(shi)(shi)我(wo)國(guo)(guo)在硅橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)關鍵(jian)原(yuan)料有機(ji)(ji)硅單體(ti)的(de)生產(chan)(chan)技術(shu)方面(mian)取得突破(po)，有機(ji)(ji)硅單體(ti)的(de)生產(chan)(chan)技術(shu)在2005年前(qian)被幾家跨國(guo)(guo)公司壟斷，但目前(qian)我(wo)國(guo)(guo)已(yi)發展成(cheng)(cheng)為全球有機(ji)(ji)硅單體(ti)第1大國(guo)(guo)，這(zhe)2個方面(mian)原(yuan)因使(shi)硅橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)價(jia)格從(cong)2011年起(qi)開始(shi)低(di)于石(shi)油基(ji)合成(cheng)(cheng)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)，僅約為大宗石(shi)油基(ji)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)80%～90%，成(cheng)(cheng)為廉價(jia)的(de)合成(cheng)(cheng)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)，并(bing)開始(shi)大規模替(ti)代石(shi)油基(ji)合成(cheng)(cheng)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)。這(zhe)將極大拓展有機(ji)(ji)硅產(chan)(chan)業(ye)的(de)市(shi)場空間，同時(shi)(shi)將帶動硅油、硅烷偶聯劑和(he)硅樹脂等其他有機(ji)(ji)硅產(chan)(chan)品的(de)消費。