硅橡膠是指主鏈(lian)(lian)由硅(gui)和氧(yang)原子交替構成(cheng)，硅(gui)原子上(shang)通(tong)常連有兩(liang)個有機基(ji)(ji)團的(de)(de)(de)(de)(de)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)。普通(tong)的(de)(de)(de)(de)(de)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)主要由含甲基(ji)(ji)和少量乙烯基(ji)(ji)的(de)(de)(de)(de)(de)硅(gui)氧(yang)鏈(lian)(lian)節組成(cheng)。苯基(ji)(ji)的(de)(de)(de)(de)(de)引(yin)入(ru)可(ke)(ke)提(ti)高(gao)(gao)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)(de)(de)耐(nai)高(gao)(gao)、低(di)溫(wen)性(xing)(xing)能(neng)，三氟丙基(ji)(ji)及氰(qing)基(ji)(ji)的(de)(de)(de)(de)(de)引(yin)入(ru)則(ze)可(ke)(ke)提(ti)高(gao)(gao)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)(de)(de)耐(nai)溫(wen)及耐(nai)油性(xing)(xing)能(neng)。硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)耐(nai)低(di)溫(wen)性(xing)(xing)能(neng)良好，一(yi)般在(zai)(zai)-55℃下仍(reng)能(neng)工(gong)作。引(yin)入(ru)苯基(ji)(ji)后，可(ke)(ke)達-73℃。硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)(de)(de)耐(nai)熱性(xing)(xing)能(neng)也很突出(chu)，在(zai)(zai)180℃下可(ke)(ke)長期工(gong)作，稍高(gao)(gao)于200℃也能(neng)承受數周或更長時(shi)間仍(reng)有彈性(xing)(xing)，瞬時(shi)可(ke)(ke)耐(nai)300℃以上(shang)的(de)(de)(de)(de)(de)高(gao)(gao)溫(wen)。硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)(de)(de)透(tou)氣性(xing)(xing)好，氧(yang)氣透(tou)過率在(zai)(zai)合成(cheng)聚合物中是較高(gao)(gao)的(de)(de)(de)(de)(de)。此外，硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)還具有生(sheng)理惰性(xing)(xing)、不(bu)會導(dao)致(zhi)凝血(xue)的(de)(de)(de)(de)(de)突出(chu)特性(xing)(xing)，因此在(zai)(zai)醫用(yong)領域應用(yong)廣泛。

主要品種

硅橡(xiang)(xiang)膠(jiao)分(fen)(fen)類的(de)(de)方(fang)法很多，通(tong)常(chang)按(an)(an)固化前的(de)(de)形態分(fen)(fen)為固體(ti)硅橡(xiang)(xiang)膠(jiao)和(he)液體(ti)硅橡(xiang)(xiang)膠(jiao)；按(an)(an)硫化溫(wen)度(du)分(fen)(fen)為室溫(wen)硫化硅橡(xiang)(xiang)膠(jiao)，高溫(wen)硫化硅橡(xiang)(xiang)膠(jiao)；按(an)(an)所用(yong)單體(ti)的(de)(de)不同，可分(fen)(fen)為甲(jia)基(ji)乙烯基(ji)硅橡(xiang)(xiang)膠(jiao)，甲(jia)基(ji)苯基(ji)乙烯基(ji)硅橡(xiang)(xiang)膠(jiao)、氟硅，腈硅橡(xiang)(xiang)膠(jiao)等；按(an)(an)性能和(he)用(yong)途的(de)(de)不同又可分(fen)(fen)為通(tong)用(yong)型、超耐低(di)溫(wen)型、超耐高溫(wen)型、高強力型、耐油型、醫用(yong)型等等。

發展史

硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)早期(qi)是由(you)美國以三氯化(hua)鐵為催化(hua)劑合成的(de)。1945年(nian)(nian)，硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)產品問世。1948年(nian)(nian)，采用(yong)高(gao)比表面積的(de)氣相法白炭黑補強(qiang)的(de)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)研(yan)(yan)制(zhi)成功，使(shi)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)性能躍升到(dao)實用(yong)階段，奠定了現(xian)代硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)生(sheng)產技術的(de)基(ji)礎。從二甲(jia)基(ji)二氯硅(gui)(gui)烷(wan)合成開(kai)(kai)始生(sheng)產硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)國家(jia)有美國。俄羅斯、德國、日本、韓(han)國和(he)中國等。中國硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)工業化(hua)研(yan)(yan)究(jiu)始于1957年(nian)(nian)，多家(jia)研(yan)(yan)究(jiu)所(suo)和(he)企業陸續開(kai)(kai)發出各種硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)。到(dao)2003年(nian)(nian)底，中國硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)生(sheng)產能力為135千(qian)噸，其(qi)中高(gao)溫膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)100千(qian)噸。

高溫硫化硅橡膠

高溫硫(liu)(liu)化(hua)(hua)硅橡膠(jiao)(jiao)(jiao)是指聚(ju)硅氧(yang)烷變成(cheng)彈(dan)性(xing)體的過(guo)程是經過(guo)高溫（110-170℃）硫(liu)(liu)化(hua)(hua)成(cheng)型(xing)的。它(ta)主(zhu)要(yao)以(yi)高分子量的聚(ju)甲基乙烯(xi)基硅氧(yang)烷為生(sheng)膠(jiao)(jiao)(jiao)，混入(ru)補強填(tian)料(liao)、硫(liu)(liu)化(hua)(hua)劑(ji)(ji)等，在加熱加壓下硫(liu)(liu)化(hua)(hua)成(cheng)彈(dan)性(xing)體。硅橡膠(jiao)(jiao)(jiao)的補強主(zhu)要(yao)是各(ge)種(zhong)類(lei)型(xing)的白(bai)炭黑，可使硫(liu)(liu)化(hua)(hua)膠(jiao)(jiao)(jiao)的強度增加數十(shi)倍。有(you)時(shi)為了(le)降低(di)成(cheng)本或改善膠(jiao)(jiao)(jiao)料(liao)性(xing)能(neng)及(ji)賦予硫(liu)(liu)化(hua)(hua)膠(jiao)(jiao)(jiao)各(ge)種(zhong)特(te)殊的性(xing)能(neng)，也加入(ru)相(xiang)應的各(ge)種(zhong)添加劑(ji)(ji)。硫(liu)(liu)化(hua)(hua)劑(ji)(ji)是各(ge)種(zhong)有(you)機過(guo)氧(yang)化(hua)(hua)物(wu)或加成(cheng)反(fan)應催(cui)化(hua)(hua)劑(ji)(ji)。

加工成型方法如(ru)圖所示(shi)。一(yi)次硫化(hua)的(de)目的(de)是進行高分(fen)子鏈的(de)交聯反應；二次硫化(hua)的(de)目的(de)是進行補充交聯、驅除硫化(hua)劑分(fen)解產物(wu)和(he)其他揮(hui)發(fa)性(xing)化(hua)合(he)物(wu)以穩定(ding)硫化(hua)膠的(de)各項性(xing)能。常用的(de)設備有開放式煉(lian)膠機、捏合(he)機及真空密煉(lian)機。

主要性能

（1）高(gao)溫(wen)(wen)(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)能(neng)。硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)顯著的(de)(de)(de)特(te)征是(shi)高(gao)溫(wen)(wen)(wen)(wen)穩定性(xing)(xing)(xing)，雖然常(chang)溫(wen)(wen)(wen)(wen)下(xia)(xia)(xia)硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)強度(du)僅是(shi)天然橡(xiang)膠(jiao)或某(mou)些合(he)成(cheng)橡(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)一半，但(dan)在(zai)200℃以上的(de)(de)(de)高(gao)溫(wen)(wen)(wen)(wen)環境下(xia)(xia)(xia)，硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)仍(reng)能(neng)保持一定的(de)(de)(de)柔韌性(xing)(xing)(xing)、回彈(dan)性(xing)(xing)(xing)和表面硬度(du)，且力學性(xing)(xing)(xing)能(neng)無明顯變化。（2）低(di)溫(wen)(wen)(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)能(neng)硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)玻璃化溫(wen)(wen)(wen)(wen)度(du)一般為(wei)-70~-50℃，特(te)殊(shu)配方可(ke)達-100℃，表明其低(di)溫(wen)(wen)(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)能(neng)優異。這對(dui)航(hang)空(kong)、宇航(hang)工業的(de)(de)(de)意(yi)義(yi)重(zhong)大。（3）耐候(hou)性(xing)(xing)(xing)硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)中Si-O-Si鍵對(dui)氧、臭氧及(ji)紫外線等(deng)十分穩定，在(zai)不加任何添加劑(ji)的(de)(de)(de)情況下(xia)(xia)(xia)，就具(ju)有優良的(de)(de)(de)耐候(hou)性(xing)(xing)(xing)。（4）電氣(qi)(qi)性(xing)(xing)(xing)能(neng)。硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)具(ju)有優異的(de)(de)(de)絕緣性(xing)(xing)(xing)能(neng)，耐電暈性(xing)(xing)(xing)和耐電弧性(xing)(xing)(xing)也非(fei)常(chang)好。（5）物理(li)機(ji)械(xie)(xie)性(xing)(xing)(xing)能(neng)。硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)常(chang)溫(wen)(wen)(wen)(wen)下(xia)(xia)(xia)的(de)(de)(de)物理(li)機(ji)械(xie)(xie)性(xing)(xing)(xing)能(neng)比(bi)通(tong)(tong)用(yong)橡(xiang)膠(jiao)差，但(dan)在(zai)150℃的(de)(de)(de)高(gao)溫(wen)(wen)(wen)(wen)和-50℃的(de)(de)(de)低(di)溫(wen)(wen)(wen)(wen)下(xia)(xia)(xia)，其物理(li)機(ji)械(xie)(xie)性(xing)(xing)(xing)能(neng)優于通(tong)(tong)用(yong)橡(xiang)膠(jiao)。（6）耐油及(ji)化學試劑(ji)性(xing)(xing)(xing)。普通(tong)(tong)硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)具(ju)有中等(deng)的(de)(de)(de)耐油、耐溶劑(ji)性(xing)(xing)(xing)能(neng)。（7）氣(qi)(qi)體(ti)透過性(xing)(xing)(xing)能(neng)。室溫(wen)(wen)(wen)(wen)下(xia)(xia)(xia)硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)對(dui)空(kong)氣(qi)(qi)、氮、氧、二氧化碳等(deng)氣(qi)(qi)體(ti)的(de)(de)(de)透氣(qi)(qi)性(xing)(xing)(xing)比(bi)天然橡(xiang)膠(jiao)高(gao)出(chu)30-50倍(bei)。（8）生理(li)惰(duo)性(xing)(xing)(xing)。硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)無毒，無味，無嗅(xiu)，與人體(ti)組(zu)織不粘連，具(ju)有抗(kang)凝血作用(yong)，對(dui)肌體(ti)組(zu)織的(de)(de)(de)反應性(xing)(xing)(xing)非(fei)常(chang)少。特(te)別適合(he)作為(wei)醫(yi)用(yong)材料(liao)。

硅橡膠的用量

據(ju)中(zhong)國汽(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)工業(ye)協會(hui)統計，2012年，汽(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)產(chan)銷(xiao)分別達到1927.18萬輛和1930.64萬輛，同比分別增(zeng)長4.63%和4.33%，汽(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)工業(ye)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)的(de)(de)用(yong)量(liang)(liang)約(yue)達2.0萬t。根據(ju)觀研天下的(de)(de)新研究，增(zeng)加有(you)機硅(gui)材料(liao)在汽(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)零(ling)部(bu)件方面的(de)(de)用(yong)量(liang)(liang)，可(ke)以(yi)大幅度(du)提(ti)(ti)(ti)高汽(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)的(de)(de)安全性能，因此，汽(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)產(chan)量(liang)(liang)和單車(che)用(yong)量(liang)(liang)水平的(de)(de)提(ti)(ti)(ti)高都(dou)將推(tui)動汽(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)工業(ye)對硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)需求的(de)(de)增(zeng)加。國家鼓勵自主(zhu)品(pin)牌的(de)(de)汽(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)發展，關(guan)鍵汽(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)零(ling)部(bu)件實(shi)現自主(zhu)化，《2012年度(du)黨政(zheng)機關(guan)公務用(yong)車(che)選用(yong)車(che)型目錄（征求意見稿）》為(wei)自主(zhu)品(pin)牌擴大在政(zheng)府(fu)采購的(de)(de)市(shi)場份額，為(wei)改變目前國內政(zheng)府(fu)采購以(yi)合資(zi)品(pin)牌產(chan)品(pin)為(wei)主(zhu)的(de)(de)局面提(ti)(ti)(ti)供了保(bao)障。促進自主(zhu)品(pin)牌發展，國產(chan)汽(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)業(ye)的(de)(de)繁榮將為(wei)汽(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)膠(jiao)的(de)(de)應用(yong)提(ti)(ti)(ti)供有(you)力保(bao)障。預測未來3年，我國室溫硫化硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)在汽(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)行業(ye)將以(yi)年均20%增(zeng)長。

此外，硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)是重要(yao)的(de)(de)(de)(de)非石油基(ji)(ji)合(he)成(cheng)(cheng)(cheng)橡(xiang)膠(jiao)，約(yue)占非石油基(ji)(ji)合(he)成(cheng)(cheng)(cheng)橡(xiang)膠(jiao)消(xiao)費(fei)量(liang)的(de)(de)(de)(de)98%。但(dan)因(yin)為石油價(jia)格(ge)(ge)的(de)(de)(de)(de)大幅上漲(zhang)，同時我(wo)(wo)國在硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)(de)關鍵(jian)原料(liao)有(you)機硅(gui)單體的(de)(de)(de)(de)生產(chan)技(ji)(ji)術(shu)方(fang)面取(qu)得(de)突破，有(you)機硅(gui)單體的(de)(de)(de)(de)生產(chan)技(ji)(ji)術(shu)在2005年前(qian)被幾家(jia)跨(kua)國公司壟斷，但(dan)目前(qian)我(wo)(wo)國已(yi)發展成(cheng)(cheng)(cheng)為全球有(you)機硅(gui)單體第1大國，這2個方(fang)面原因(yin)使硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)(de)價(jia)格(ge)(ge)從(cong)2011年起開始低于石油基(ji)(ji)合(he)成(cheng)(cheng)(cheng)橡(xiang)膠(jiao)，僅(jin)約(yue)為大宗石油基(ji)(ji)橡(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)(de)80%～90%，成(cheng)(cheng)(cheng)為廉價(jia)的(de)(de)(de)(de)合(he)成(cheng)(cheng)(cheng)橡(xiang)膠(jiao)，并開始大規模替代(dai)石油基(ji)(ji)合(he)成(cheng)(cheng)(cheng)橡(xiang)膠(jiao)。這將極(ji)大拓展有(you)機硅(gui)產(chan)業的(de)(de)(de)(de)市場空間，同時將帶動硅(gui)油、硅(gui)烷偶聯(lian)劑和硅(gui)樹脂等其他有(you)機硅(gui)產(chan)品(pin)的(de)(de)(de)(de)消(xiao)費(fei)。