硅橡膠是指(zhi)主鏈(lian)由硅(gui)和(he)氧(yang)原子(zi)交替構成，硅(gui)原子(zi)上(shang)(shang)通常連有(you)兩個(ge)有(you)機(ji)基(ji)(ji)團的(de)(de)(de)(de)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)。普通的(de)(de)(de)(de)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)主要(yao)由含甲(jia)基(ji)(ji)和(he)少量(liang)乙烯基(ji)(ji)的(de)(de)(de)(de)硅(gui)氧(yang)鏈(lian)節組成。苯基(ji)(ji)的(de)(de)(de)(de)引入可(ke)提高硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)(de)耐高、低溫(wen)(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)能(neng)，三氟丙基(ji)(ji)及氰基(ji)(ji)的(de)(de)(de)(de)引入則(ze)可(ke)提高硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)(de)耐溫(wen)(wen)(wen)及耐油性(xing)(xing)(xing)能(neng)。硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)耐低溫(wen)(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)能(neng)良好(hao)(hao)，一般在(zai)(zai)-55℃下仍能(neng)工作。引入苯基(ji)(ji)后(hou)，可(ke)達-73℃。硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)(de)耐熱(re)性(xing)(xing)(xing)能(neng)也(ye)很突出(chu)(chu)，在(zai)(zai)180℃下可(ke)長期工作，稍高于200℃也(ye)能(neng)承受數周或更長時(shi)間仍有(you)彈性(xing)(xing)(xing)，瞬(shun)時(shi)可(ke)耐300℃以上(shang)(shang)的(de)(de)(de)(de)高溫(wen)(wen)(wen)。硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)(de)透(tou)氣(qi)性(xing)(xing)(xing)好(hao)(hao)，氧(yang)氣(qi)透(tou)過率在(zai)(zai)合成聚合物中是較高的(de)(de)(de)(de)。此外，硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)還具(ju)有(you)生理惰(duo)性(xing)(xing)(xing)、不會(hui)導(dao)致凝血(xue)的(de)(de)(de)(de)突出(chu)(chu)特性(xing)(xing)(xing)，因此在(zai)(zai)醫用領域應用廣(guang)泛。

主要品種

硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)分(fen)類的(de)(de)方法很(hen)多，通常按(an)固(gu)化前的(de)(de)形(xing)態分(fen)為(wei)固(gu)體(ti)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)和(he)液體(ti)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)；按(an)硫(liu)化溫(wen)度(du)分(fen)為(wei)室(shi)溫(wen)硫(liu)化硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)，高(gao)溫(wen)硫(liu)化硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)；按(an)所(suo)用單體(ti)的(de)(de)不同，可(ke)分(fen)為(wei)甲(jia)基乙(yi)(yi)烯基硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)，甲(jia)基苯基乙(yi)(yi)烯基硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)、氟硅(gui)(gui)(gui)，腈硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)等(deng)；按(an)性能(neng)和(he)用途的(de)(de)不同又可(ke)分(fen)為(wei)通用型、超耐低溫(wen)型、超耐高(gao)溫(wen)型、高(gao)強(qiang)力型、耐油型、醫(yi)用型等(deng)等(deng)。

發展史

硅橡(xiang)(xiang)膠早期是由(you)美國(guo)以三氯化(hua)鐵為催化(hua)劑合成的(de)(de)。1945年(nian)，硅橡(xiang)(xiang)膠產(chan)品問世。1948年(nian)，采(cai)用(yong)高比表面積的(de)(de)氣相法白炭(tan)黑補強的(de)(de)硅橡(xiang)(xiang)膠研制成功，使硅橡(xiang)(xiang)膠的(de)(de)性能躍升到實用(yong)階段(duan)，奠定了現(xian)代硅橡(xiang)(xiang)膠生產(chan)技術(shu)的(de)(de)基礎。從二甲基二氯硅烷合成開始(shi)生產(chan)硅橡(xiang)(xiang)膠的(de)(de)國(guo)家有(you)美國(guo)。俄羅斯、德國(guo)、日本、韓國(guo)和中(zhong)國(guo)等。中(zhong)國(guo)硅橡(xiang)(xiang)膠的(de)(de)工業化(hua)研究始(shi)于1957年(nian)，多家研究所和企業陸續開發出各種(zhong)硅橡(xiang)(xiang)膠。到2003年(nian)底，中(zhong)國(guo)硅橡(xiang)(xiang)膠生產(chan)能力為135千(qian)噸，其中(zhong)高溫膠100千(qian)噸。

高溫硫化硅橡膠

高(gao)溫(wen)硫(liu)化(hua)(hua)硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)是(shi)指聚(ju)硅(gui)氧烷(wan)變成彈性(xing)體的(de)(de)過(guo)程(cheng)是(shi)經過(guo)高(gao)溫(wen)（110-170℃）硫(liu)化(hua)(hua)成型的(de)(de)。它主(zhu)要以(yi)高(gao)分(fen)子(zi)量的(de)(de)聚(ju)甲基乙烯(xi)基硅(gui)氧烷(wan)為(wei)生膠(jiao)(jiao)，混(hun)入(ru)補強填料、硫(liu)化(hua)(hua)劑等(deng)，在加(jia)(jia)熱加(jia)(jia)壓下硫(liu)化(hua)(hua)成彈性(xing)體。硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)的(de)(de)補強主(zhu)要是(shi)各種(zhong)類型的(de)(de)白炭(tan)黑，可使(shi)硫(liu)化(hua)(hua)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)強度增加(jia)(jia)數十倍(bei)。有時為(wei)了降低成本或(huo)改善膠(jiao)(jiao)料性(xing)能(neng)及賦予硫(liu)化(hua)(hua)膠(jiao)(jiao)各種(zhong)特(te)殊的(de)(de)性(xing)能(neng)，也加(jia)(jia)入(ru)相應(ying)的(de)(de)各種(zhong)添加(jia)(jia)劑。硫(liu)化(hua)(hua)劑是(shi)各種(zhong)有機過(guo)氧化(hua)(hua)物或(huo)加(jia)(jia)成反應(ying)催化(hua)(hua)劑。

加(jia)工成型方法如圖所示。一次(ci)(ci)硫(liu)化(hua)的(de)目的(de)是進行高(gao)分子鏈的(de)交聯反應；二次(ci)(ci)硫(liu)化(hua)的(de)目的(de)是進行補充交聯、驅除(chu)硫(liu)化(hua)劑分解產物(wu)和其他揮(hui)發(fa)性化(hua)合物(wu)以穩定(ding)硫(liu)化(hua)膠(jiao)的(de)各項性能。常用的(de)設備有開放式(shi)煉膠(jiao)機(ji)、捏合機(ji)及真空密煉機(ji)。

主要性能

（1）高溫(wen)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠顯著(zhu)的(de)特(te)征是高溫(wen)穩定(ding)性(xing)(xing)(xing)，雖然(ran)常(chang)溫(wen)下(xia)硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠的(de)強(qiang)度僅是天(tian)然(ran)橡(xiang)(xiang)膠或某(mou)些合成橡(xiang)(xiang)膠的(de)一(yi)(yi)半，但(dan)在200℃以上的(de)高溫(wen)環境下(xia)，硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠仍(reng)能(neng)(neng)(neng)保(bao)持一(yi)(yi)定(ding)的(de)柔韌性(xing)(xing)(xing)、回彈性(xing)(xing)(xing)和表面硬度，且力學(xue)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)無(wu)明(ming)顯變化(hua)。（2）低溫(wen)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠的(de)玻璃化(hua)溫(wen)度一(yi)(yi)般為(wei)-70~-50℃，特(te)殊配方可達-100℃，表明(ming)其低溫(wen)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)優(you)(you)(you)異。這對航空、宇航工業的(de)意義重大。（3）耐(nai)(nai)候(hou)性(xing)(xing)(xing)硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠中(zhong)Si-O-Si鍵對氧、臭氧及(ji)紫(zi)外線等十分穩定(ding)，在不(bu)加任何添加劑(ji)的(de)情況(kuang)下(xia)，就具有(you)優(you)(you)(you)良的(de)耐(nai)(nai)候(hou)性(xing)(xing)(xing)。（4）電(dian)氣(qi)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠具有(you)優(you)(you)(you)異的(de)絕(jue)緣性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)，耐(nai)(nai)電(dian)暈性(xing)(xing)(xing)和耐(nai)(nai)電(dian)弧性(xing)(xing)(xing)也非(fei)常(chang)好。（5）物(wu)理機(ji)械(xie)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠常(chang)溫(wen)下(xia)的(de)物(wu)理機(ji)械(xie)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)比(bi)通用(yong)橡(xiang)(xiang)膠差，但(dan)在150℃的(de)高溫(wen)和-50℃的(de)低溫(wen)下(xia)，其物(wu)理機(ji)械(xie)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)優(you)(you)(you)于通用(yong)橡(xiang)(xiang)膠。（6）耐(nai)(nai)油(you)及(ji)化(hua)學(xue)試劑(ji)性(xing)(xing)(xing)。普通硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠具有(you)中(zhong)等的(de)耐(nai)(nai)油(you)、耐(nai)(nai)溶劑(ji)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。（7）氣(qi)體(ti)透過性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。室溫(wen)下(xia)硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠對空氣(qi)、氮(dan)、氧、二(er)氧化(hua)碳等氣(qi)體(ti)的(de)透氣(qi)性(xing)(xing)(xing)比(bi)天(tian)然(ran)橡(xiang)(xiang)膠高出(chu)30-50倍。（8）生理惰性(xing)(xing)(xing)。硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠無(wu)毒，無(wu)味(wei)，無(wu)嗅，與人(ren)體(ti)組織不(bu)粘連(lian)，具有(you)抗凝血作用(yong)，對肌體(ti)組織的(de)反應性(xing)(xing)(xing)非(fei)常(chang)少(shao)。特(te)別適合作為(wei)醫用(yong)材料(liao)。

硅橡膠的用量

據中(zhong)國汽(qi)車(che)(che)(che)(che)(che)(che)工(gong)業(ye)(ye)(ye)協會統計，2012年(nian)(nian)，汽(qi)車(che)(che)(che)(che)(che)(che)產(chan)銷分別(bie)達(da)到1927.18萬(wan)輛(liang)和1930.64萬(wan)輛(liang)，同比分別(bie)增長4.63%和4.33%，汽(qi)車(che)(che)(che)(che)(che)(che)工(gong)業(ye)(ye)(ye)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)(de)用(yong)(yong)量(liang)(liang)約達(da)2.0萬(wan)t。根據觀研天(tian)下的(de)(de)(de)(de)新研究，增加有機硅(gui)材料在(zai)(zai)汽(qi)車(che)(che)(che)(che)(che)(che)零(ling)部(bu)件方面(mian)的(de)(de)(de)(de)用(yong)(yong)量(liang)(liang)，可以(yi)大幅(fu)度提高(gao)汽(qi)車(che)(che)(che)(che)(che)(che)的(de)(de)(de)(de)安全(quan)性能，因此，汽(qi)車(che)(che)(che)(che)(che)(che)產(chan)量(liang)(liang)和單車(che)(che)(che)(che)(che)(che)用(yong)(yong)量(liang)(liang)水平的(de)(de)(de)(de)提高(gao)都將推動汽(qi)車(che)(che)(che)(che)(che)(che)工(gong)業(ye)(ye)(ye)對硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)需求的(de)(de)(de)(de)增加。國家鼓勵(li)自(zi)(zi)主(zhu)品(pin)牌(pai)的(de)(de)(de)(de)汽(qi)車(che)(che)(che)(che)(che)(che)發(fa)展(zhan)，關(guan)(guan)鍵汽(qi)車(che)(che)(che)(che)(che)(che)零(ling)部(bu)件實(shi)現自(zi)(zi)主(zhu)化，《2012年(nian)(nian)度黨政機關(guan)(guan)公務用(yong)(yong)車(che)(che)(che)(che)(che)(che)選用(yong)(yong)車(che)(che)(che)(che)(che)(che)型目錄(lu)（征求意(yi)見稿）》為(wei)(wei)自(zi)(zi)主(zhu)品(pin)牌(pai)擴大在(zai)(zai)政府(fu)采購的(de)(de)(de)(de)市場份額，為(wei)(wei)改(gai)變目前國內政府(fu)采購以(yi)合(he)資品(pin)牌(pai)產(chan)品(pin)為(wei)(wei)主(zhu)的(de)(de)(de)(de)局面(mian)提供了保障(zhang)。促進自(zi)(zi)主(zhu)品(pin)牌(pai)發(fa)展(zhan)，國產(chan)汽(qi)車(che)(che)(che)(che)(che)(che)業(ye)(ye)(ye)的(de)(de)(de)(de)繁榮將為(wei)(wei)汽(qi)車(che)(che)(che)(che)(che)(che)膠(jiao)的(de)(de)(de)(de)應用(yong)(yong)提供有力保障(zhang)。預測未來3年(nian)(nian)，我國室(shi)溫硫化硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)在(zai)(zai)汽(qi)車(che)(che)(che)(che)(che)(che)行業(ye)(ye)(ye)將以(yi)年(nian)(nian)均(jun)20%增長。

此(ci)外，硅橡膠(jiao)(jiao)是重要的(de)非石(shi)油(you)基(ji)合(he)成(cheng)橡膠(jiao)(jiao)，約占非石(shi)油(you)基(ji)合(he)成(cheng)橡膠(jiao)(jiao)消(xiao)(xiao)費量(liang)的(de)98%。但(dan)因為(wei)石(shi)油(you)價格(ge)的(de)大幅上漲，同(tong)(tong)時(shi)我(wo)國在硅橡膠(jiao)(jiao)的(de)關(guan)鍵原料有(you)(you)機(ji)硅單體(ti)的(de)生產技(ji)術方面取得突破(po)，有(you)(you)機(ji)硅單體(ti)的(de)生產技(ji)術在2005年前被幾(ji)家跨國公司壟斷，但(dan)目前我(wo)國已發展(zhan)成(cheng)為(wei)全球有(you)(you)機(ji)硅單體(ti)第1大國，這2個(ge)方面原因使(shi)硅橡膠(jiao)(jiao)的(de)價格(ge)從2011年起開始低于石(shi)油(you)基(ji)合(he)成(cheng)橡膠(jiao)(jiao)，僅約為(wei)大宗(zong)石(shi)油(you)基(ji)橡膠(jiao)(jiao)的(de)80%～90%，成(cheng)為(wei)廉價的(de)合(he)成(cheng)橡膠(jiao)(jiao)，并(bing)開始大規模替代(dai)石(shi)油(you)基(ji)合(he)成(cheng)橡膠(jiao)(jiao)。這將極大拓(tuo)展(zhan)有(you)(you)機(ji)硅產業(ye)的(de)市場空(kong)間，同(tong)(tong)時(shi)將帶動硅油(you)、硅烷(wan)偶聯劑和硅樹(shu)脂等其他有(you)(you)機(ji)硅產品(pin)的(de)消(xiao)(xiao)費。