硅橡膠是指(zhi)主鏈由硅和氧原子交替構成，硅原子上通常連有兩個有機基(ji)(ji)團的橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)。普通的硅橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)主要由含甲基(ji)(ji)和少量乙烯基(ji)(ji)的硅氧鏈節組成。苯(ben)基(ji)(ji)的引(yin)(yin)入(ru)(ru)可(ke)提高(gao)硅橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的耐(nai)(nai)(nai)高(gao)、低(di)溫性(xing)能，三(san)氟丙基(ji)(ji)及氰(qing)基(ji)(ji)的引(yin)(yin)入(ru)(ru)則可(ke)提高(gao)硅橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的耐(nai)(nai)(nai)溫及耐(nai)(nai)(nai)油(you)性(xing)能。硅橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)耐(nai)(nai)(nai)低(di)溫性(xing)能良好(hao)，一般在(zai)(zai)-55℃下(xia)(xia)仍能工作。引(yin)(yin)入(ru)(ru)苯(ben)基(ji)(ji)后(hou)，可(ke)達-73℃。硅橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的耐(nai)(nai)(nai)熱性(xing)能也很突出，在(zai)(zai)180℃下(xia)(xia)可(ke)長(chang)期工作，稍(shao)高(gao)于200℃也能承(cheng)受數周或更(geng)長(chang)時(shi)間仍有彈性(xing)，瞬時(shi)可(ke)耐(nai)(nai)(nai)300℃以上的高(gao)溫。硅橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的透氣(qi)性(xing)好(hao)，氧氣(qi)透過(guo)率在(zai)(zai)合成聚合物中是較高(gao)的。此外，硅橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)還(huan)具有生理惰性(xing)、不會導致凝血的突出特性(xing)，因此在(zai)(zai)醫用(yong)領域應用(yong)廣泛。

主要品種

硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)分(fen)(fen)(fen)類(lei)的方法很(hen)多，通常按(an)(an)固化(hua)前的形態分(fen)(fen)(fen)為固體硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)和液體硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)；按(an)(an)硫(liu)(liu)化(hua)溫(wen)度(du)分(fen)(fen)(fen)為室(shi)溫(wen)硫(liu)(liu)化(hua)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)，高溫(wen)硫(liu)(liu)化(hua)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)；按(an)(an)所用單(dan)體的不(bu)同(tong)，可分(fen)(fen)(fen)為甲(jia)基(ji)乙烯基(ji)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)，甲(jia)基(ji)苯基(ji)乙烯基(ji)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)、氟硅(gui)(gui)，腈硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)等(deng)(deng)；按(an)(an)性能和用途的不(bu)同(tong)又可分(fen)(fen)(fen)為通用型(xing)、超(chao)耐低溫(wen)型(xing)、超(chao)耐高溫(wen)型(xing)、高強(qiang)力(li)型(xing)、耐油型(xing)、醫用型(xing)等(deng)(deng)等(deng)(deng)。

發展史

硅(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)早期(qi)是由美國(guo)以三氯化(hua)鐵為催化(hua)劑合成(cheng)的(de)(de)。1945年，硅(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)產(chan)(chan)品(pin)問(wen)世(shi)。1948年，采用高(gao)比表(biao)面(mian)積的(de)(de)氣(qi)相(xiang)法白(bai)炭黑補強的(de)(de)硅(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)研(yan)制成(cheng)功(gong)，使(shi)硅(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)的(de)(de)性能躍升到(dao)實用階段，奠定了現(xian)代硅(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)生(sheng)(sheng)產(chan)(chan)技術的(de)(de)基(ji)礎。從二甲基(ji)二氯硅(gui)(gui)(gui)烷合成(cheng)開(kai)始(shi)(shi)生(sheng)(sheng)產(chan)(chan)硅(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)的(de)(de)國(guo)家有美國(guo)。俄羅斯、德國(guo)、日本、韓國(guo)和(he)中國(guo)等。中國(guo)硅(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)的(de)(de)工業化(hua)研(yan)究(jiu)始(shi)(shi)于1957年，多家研(yan)究(jiu)所(suo)和(he)企業陸續開(kai)發(fa)出各種硅(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)。到(dao)2003年底，中國(guo)硅(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)生(sheng)(sheng)產(chan)(chan)能力為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(wen)硫(liu)(liu)化(hua)(hua)硅(gui)橡膠(jiao)是(shi)(shi)(shi)(shi)指聚(ju)硅(gui)氧烷(wan)變(bian)成彈性(xing)(xing)體的過程是(shi)(shi)(shi)(shi)經過高(gao)溫(wen)（110-170℃）硫(liu)(liu)化(hua)(hua)成型的。它主要以高(gao)分子量的聚(ju)甲基乙烯基硅(gui)氧烷(wan)為生膠(jiao)，混(hun)入補(bu)強填料、硫(liu)(liu)化(hua)(hua)劑等(deng)，在加(jia)(jia)(jia)熱加(jia)(jia)(jia)壓(ya)下硫(liu)(liu)化(hua)(hua)成彈性(xing)(xing)體。硅(gui)橡膠(jiao)的補(bu)強主要是(shi)(shi)(shi)(shi)各(ge)種類型的白炭黑，可使硫(liu)(liu)化(hua)(hua)膠(jiao)的強度增加(jia)(jia)(jia)數十倍。有(you)時為了降低成本或改善膠(jiao)料性(xing)(xing)能及賦予硫(liu)(liu)化(hua)(hua)膠(jiao)各(ge)種特殊的性(xing)(xing)能，也加(jia)(jia)(jia)入相應的各(ge)種添加(jia)(jia)(jia)劑。硫(liu)(liu)化(hua)(hua)劑是(shi)(shi)(shi)(shi)各(ge)種有(you)機過氧化(hua)(hua)物或加(jia)(jia)(jia)成反應催化(hua)(hua)劑。

加工成型方法如圖所示。一次(ci)硫(liu)化的(de)目(mu)的(de)是進(jin)(jin)行高(gao)分子(zi)鏈的(de)交(jiao)聯反應(ying)；二(er)次(ci)硫(liu)化的(de)目(mu)的(de)是進(jin)(jin)行補充交(jiao)聯、驅除(chu)硫(liu)化劑分解產物和(he)其(qi)他揮發性化合物以穩定硫(liu)化膠的(de)各(ge)項性能。常用的(de)設備有開(kai)放式煉(lian)膠機、捏合機及真空密煉(lian)機。

主要性能

（1）高(gao)(gao)(gao)溫(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)顯著的(de)(de)(de)特(te)(te)征是(shi)(shi)高(gao)(gao)(gao)溫(wen)穩(wen)定(ding)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)，雖然常(chang)(chang)溫(wen)下(xia)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)強度(du)僅是(shi)(shi)天然橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)或某(mou)些合(he)成橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)一半，但在(zai)200℃以上的(de)(de)(de)高(gao)(gao)(gao)溫(wen)環境下(xia)，硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)仍(reng)能(neng)(neng)(neng)保持一定(ding)的(de)(de)(de)柔韌性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)、回彈性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)和(he)表(biao)(biao)面(mian)硬度(du)，且力學性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)無(wu)明顯變化(hua)。（2）低溫(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)玻璃(li)化(hua)溫(wen)度(du)一般為(wei)-70~-50℃，特(te)(te)殊配方可達-100℃，表(biao)(biao)明其低溫(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)優(you)(you)(you)異。這對航空、宇航工業的(de)(de)(de)意義重大。（3）耐(nai)候性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)中Si-O-Si鍵對氧(yang)、臭氧(yang)及紫外線等(deng)十分穩(wen)定(ding)，在(zai)不加任(ren)何添加劑的(de)(de)(de)情況下(xia)，就具(ju)(ju)有(you)(you)優(you)(you)(you)良的(de)(de)(de)耐(nai)候性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)。（4）電氣(qi)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)具(ju)(ju)有(you)(you)優(you)(you)(you)異的(de)(de)(de)絕緣性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)，耐(nai)電暈性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)和(he)耐(nai)電弧性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)也(ye)非常(chang)(chang)好。（5）物(wu)理(li)(li)機械性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)常(chang)(chang)溫(wen)下(xia)的(de)(de)(de)物(wu)理(li)(li)機械性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)比(bi)通用(yong)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)差(cha)，但在(zai)150℃的(de)(de)(de)高(gao)(gao)(gao)溫(wen)和(he)-50℃的(de)(de)(de)低溫(wen)下(xia)，其物(wu)理(li)(li)機械性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)優(you)(you)(you)于通用(yong)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)。（6）耐(nai)油及化(hua)學試(shi)劑性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)。普通硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)具(ju)(ju)有(you)(you)中等(deng)的(de)(de)(de)耐(nai)油、耐(nai)溶劑性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。（7）氣(qi)體透過性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。室溫(wen)下(xia)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)對空氣(qi)、氮、氧(yang)、二氧(yang)化(hua)碳等(deng)氣(qi)體的(de)(de)(de)透氣(qi)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)比(bi)天然橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)高(gao)(gao)(gao)出30-50倍。（8）生理(li)(li)惰性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)無(wu)毒，無(wu)味，無(wu)嗅，與人(ren)體組織不粘(zhan)連(lian)，具(ju)(ju)有(you)(you)抗凝血(xue)作(zuo)用(yong)，對肌(ji)體組織的(de)(de)(de)反應性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)非常(chang)(chang)少。特(te)(te)別適合(he)作(zuo)為(wei)醫用(yong)材(cai)料。

硅橡膠的用量

據中國(guo)(guo)汽(qi)(qi)車工業(ye)(ye)協會統計，2012年，汽(qi)(qi)車產銷分(fen)別(bie)達(da)(da)到1927.18萬(wan)輛(liang)和(he)(he)1930.64萬(wan)輛(liang)，同比分(fen)別(bie)增長4.63%和(he)(he)4.33%，汽(qi)(qi)車工業(ye)(ye)硅(gui)橡膠(jiao)的(de)(de)用量(liang)(liang)約達(da)(da)2.0萬(wan)t。根據觀研天下的(de)(de)新研究，增加(jia)有機(ji)硅(gui)材料在(zai)(zai)汽(qi)(qi)車零(ling)部件方(fang)面的(de)(de)用量(liang)(liang)，可以(yi)大幅度(du)提高汽(qi)(qi)車的(de)(de)安全性能，因此，汽(qi)(qi)車產量(liang)(liang)和(he)(he)單車用量(liang)(liang)水(shui)平的(de)(de)提高都將(jiang)推動汽(qi)(qi)車工業(ye)(ye)對硅(gui)橡膠(jiao)需求的(de)(de)增加(jia)。國(guo)(guo)家鼓勵自(zi)(zi)主(zhu)品(pin)(pin)(pin)牌(pai)的(de)(de)汽(qi)(qi)車發展，關鍵汽(qi)(qi)車零(ling)部件實現自(zi)(zi)主(zhu)化(hua)，《2012年度(du)黨政機(ji)關公務用車選用車型(xing)目錄（征求意見稿）》為(wei)自(zi)(zi)主(zhu)品(pin)(pin)(pin)牌(pai)擴大在(zai)(zai)政府采(cai)購的(de)(de)市場份額(e)，為(wei)改變目前國(guo)(guo)內政府采(cai)購以(yi)合資品(pin)(pin)(pin)牌(pai)產品(pin)(pin)(pin)為(wei)主(zhu)的(de)(de)局面提供(gong)了保障。促進自(zi)(zi)主(zhu)品(pin)(pin)(pin)牌(pai)發展，國(guo)(guo)產汽(qi)(qi)車業(ye)(ye)的(de)(de)繁榮將(jiang)為(wei)汽(qi)(qi)車膠(jiao)的(de)(de)應用提供(gong)有力保障。預測未來(lai)3年，我國(guo)(guo)室溫硫化(hua)硅(gui)橡膠(jiao)在(zai)(zai)汽(qi)(qi)車行業(ye)(ye)將(jiang)以(yi)年均20%增長。

此(ci)外，硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)是(shi)重要的(de)非(fei)石(shi)(shi)(shi)油(you)基(ji)合成(cheng)(cheng)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)，約(yue)占非(fei)石(shi)(shi)(shi)油(you)基(ji)合成(cheng)(cheng)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)消(xiao)費量的(de)98%。但(dan)因(yin)為(wei)石(shi)(shi)(shi)油(you)價格的(de)大(da)幅上漲，同(tong)時(shi)我國(guo)(guo)在硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)關鍵原(yuan)料有機(ji)硅(gui)(gui)單(dan)體的(de)生產技術方面(mian)取得突破，有機(ji)硅(gui)(gui)單(dan)體的(de)生產技術在2005年前被幾家(jia)跨國(guo)(guo)公司壟斷，但(dan)目前我國(guo)(guo)已發展(zhan)成(cheng)(cheng)為(wei)全球有機(ji)硅(gui)(gui)單(dan)體第(di)1大(da)國(guo)(guo)，這2個方面(mian)原(yuan)因(yin)使硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)價格從2011年起開(kai)始低(di)于(yu)石(shi)(shi)(shi)油(you)基(ji)合成(cheng)(cheng)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)，僅約(yue)為(wei)大(da)宗石(shi)(shi)(shi)油(you)基(ji)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)80%～90%，成(cheng)(cheng)為(wei)廉價的(de)合成(cheng)(cheng)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)，并開(kai)始大(da)規模替代石(shi)(shi)(shi)油(you)基(ji)合成(cheng)(cheng)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)。這將極大(da)拓展(zhan)有機(ji)硅(gui)(gui)產業的(de)市(shi)場空間，同(tong)時(shi)將帶動硅(gui)(gui)油(you)、硅(gui)(gui)烷偶聯劑(ji)和硅(gui)(gui)樹脂等其他有機(ji)硅(gui)(gui)產品的(de)消(xiao)費。