硅橡膠是指主鏈由硅(gui)和(he)氧(yang)原(yuan)子交替構(gou)成，硅(gui)原(yuan)子上(shang)(shang)通(tong)常連有兩(liang)個有機(ji)基(ji)(ji)團的(de)(de)(de)橡(xiang)膠。普通(tong)的(de)(de)(de)硅(gui)橡(xiang)膠主要由含(han)甲基(ji)(ji)和(he)少量乙烯基(ji)(ji)的(de)(de)(de)硅(gui)氧(yang)鏈節組成。苯基(ji)(ji)的(de)(de)(de)引(yin)(yin)入(ru)可(ke)提高(gao)硅(gui)橡(xiang)膠的(de)(de)(de)耐(nai)高(gao)、低溫性(xing)(xing)能(neng)(neng)，三氟丙基(ji)(ji)及(ji)氰基(ji)(ji)的(de)(de)(de)引(yin)(yin)入(ru)則(ze)可(ke)提高(gao)硅(gui)橡(xiang)膠的(de)(de)(de)耐(nai)溫及(ji)耐(nai)油性(xing)(xing)能(neng)(neng)。硅(gui)橡(xiang)膠耐(nai)低溫性(xing)(xing)能(neng)(neng)良好，一般在(zai)-55℃下(xia)仍能(neng)(neng)工作。引(yin)(yin)入(ru)苯基(ji)(ji)后，可(ke)達-73℃。硅(gui)橡(xiang)膠的(de)(de)(de)耐(nai)熱性(xing)(xing)能(neng)(neng)也(ye)很突出，在(zai)180℃下(xia)可(ke)長期工作，稍高(gao)于200℃也(ye)能(neng)(neng)承(cheng)受數周或更長時(shi)間仍有彈性(xing)(xing)，瞬時(shi)可(ke)耐(nai)300℃以上(shang)(shang)的(de)(de)(de)高(gao)溫。硅(gui)橡(xiang)膠的(de)(de)(de)透(tou)氣(qi)性(xing)(xing)好，氧(yang)氣(qi)透(tou)過率在(zai)合(he)成聚合(he)物中是較高(gao)的(de)(de)(de)。此外，硅(gui)橡(xiang)膠還(huan)具(ju)有生理惰(duo)性(xing)(xing)、不會導致(zhi)凝血的(de)(de)(de)突出特(te)性(xing)(xing)，因此在(zai)醫(yi)用領域應(ying)用廣(guang)泛。

主要品種

硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)分(fen)(fen)類(lei)的(de)(de)方法(fa)很多，通(tong)常按固化前(qian)的(de)(de)形(xing)態分(fen)(fen)為固體硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)和液體硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)；按硫(liu)化溫(wen)(wen)度分(fen)(fen)為室(shi)溫(wen)(wen)硫(liu)化硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)，高(gao)溫(wen)(wen)硫(liu)化硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)；按所用(yong)(yong)(yong)單(dan)體的(de)(de)不同，可分(fen)(fen)為甲基(ji)乙烯(xi)基(ji)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)，甲基(ji)苯基(ji)乙烯(xi)基(ji)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)、氟(fu)硅(gui)，腈硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)等(deng)(deng)；按性能和用(yong)(yong)(yong)途的(de)(de)不同又可分(fen)(fen)為通(tong)用(yong)(yong)(yong)型(xing)(xing)(xing)、超耐(nai)低溫(wen)(wen)型(xing)(xing)(xing)、超耐(nai)高(gao)溫(wen)(wen)型(xing)(xing)(xing)、高(gao)強力型(xing)(xing)(xing)、耐(nai)油(you)型(xing)(xing)(xing)、醫用(yong)(yong)(yong)型(xing)(xing)(xing)等(deng)(deng)等(deng)(deng)。

發展史

硅橡(xiang)(xiang)膠(jiao)早期是由美國(guo)(guo)以三氯化(hua)鐵為(wei)(wei)催化(hua)劑合(he)成(cheng)的(de)。1945年(nian)，硅橡(xiang)(xiang)膠(jiao)產品問(wen)世。1948年(nian)，采用高比表面積的(de)氣相法白炭(tan)黑補(bu)強的(de)硅橡(xiang)(xiang)膠(jiao)研(yan)(yan)制(zhi)成(cheng)功，使(shi)硅橡(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)性能躍升(sheng)到實(shi)用階段，奠定(ding)了現(xian)代硅橡(xiang)(xiang)膠(jiao)生產技術的(de)基礎。從二甲基二氯硅烷合(he)成(cheng)開始生產硅橡(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)國(guo)(guo)家有美國(guo)(guo)。俄羅(luo)斯、德國(guo)(guo)、日本、韓國(guo)(guo)和中(zhong)國(guo)(guo)等。中(zhong)國(guo)(guo)硅橡(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)工業(ye)化(hua)研(yan)(yan)究(jiu)始于1957年(nian)，多家研(yan)(yan)究(jiu)所和企業(ye)陸續開發出各種(zhong)硅橡(xiang)(xiang)膠(jiao)。到2003年(nian)底，中(zhong)國(guo)(guo)硅橡(xiang)(xiang)膠(jiao)生產能力(li)為(wei)(wei)135千噸，其(qi)中(zhong)高溫膠(jiao)100千噸。

高溫硫化硅橡膠

高(gao)溫(wen)硫化(hua)(hua)硅橡膠(jiao)(jiao)(jiao)是指聚(ju)硅氧烷(wan)變(bian)成(cheng)彈性(xing)體的(de)(de)過(guo)程是經過(guo)高(gao)溫(wen)（110-170℃）硫化(hua)(hua)成(cheng)型的(de)(de)。它主(zhu)(zhu)要(yao)以高(gao)分子(zi)量的(de)(de)聚(ju)甲(jia)基(ji)乙烯(xi)基(ji)硅氧烷(wan)為(wei)生膠(jiao)(jiao)(jiao)，混(hun)入補(bu)強填料、硫化(hua)(hua)劑等(deng)，在加(jia)熱加(jia)壓下硫化(hua)(hua)成(cheng)彈性(xing)體。硅橡膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)補(bu)強主(zhu)(zhu)要(yao)是各(ge)種(zhong)類型的(de)(de)白炭(tan)黑，可(ke)使硫化(hua)(hua)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)強度增加(jia)數十倍。有(you)時(shi)為(wei)了降(jiang)低(di)成(cheng)本或(huo)(huo)改(gai)善膠(jiao)(jiao)(jiao)料性(xing)能及賦(fu)予硫化(hua)(hua)膠(jiao)(jiao)(jiao)各(ge)種(zhong)特殊的(de)(de)性(xing)能，也(ye)加(jia)入相(xiang)應(ying)的(de)(de)各(ge)種(zhong)添加(jia)劑。硫化(hua)(hua)劑是各(ge)種(zhong)有(you)機過(guo)氧化(hua)(hua)物或(huo)(huo)加(jia)成(cheng)反應(ying)催化(hua)(hua)劑。

加工成型(xing)方法如(ru)圖所示。一次硫化(hua)(hua)的(de)(de)目的(de)(de)是進行高分(fen)子(zi)鏈的(de)(de)交(jiao)聯反應；二次硫化(hua)(hua)的(de)(de)目的(de)(de)是進行補(bu)充交(jiao)聯、驅除硫化(hua)(hua)劑分(fen)解產物和其他揮(hui)發性(xing)化(hua)(hua)合(he)物以穩定硫化(hua)(hua)膠的(de)(de)各項性(xing)能。常(chang)用的(de)(de)設備有開放式煉膠機、捏合(he)機及(ji)真空密煉機。

主要性能

（1）高(gao)(gao)(gao)溫性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)顯著的(de)(de)特征是(shi)高(gao)(gao)(gao)溫穩定(ding)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)，雖(sui)然(ran)常溫下(xia)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)的(de)(de)強度僅是(shi)天然(ran)橡(xiang)膠(jiao)或某些(xie)合(he)成橡(xiang)膠(jiao)的(de)(de)一(yi)半，但在200℃以上的(de)(de)高(gao)(gao)(gao)溫環境下(xia)，硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)仍(reng)能(neng)(neng)(neng)保(bao)持一(yi)定(ding)的(de)(de)柔韌(ren)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)、回(hui)彈性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)和表面硬度，且力(li)學(xue)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)無(wu)明顯變化。（2）低(di)溫性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)的(de)(de)玻璃化溫度一(yi)般為(wei)-70~-50℃，特殊配方可達-100℃，表明其(qi)低(di)溫性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)優(you)異(yi)。這對(dui)航空、宇航工業(ye)的(de)(de)意義(yi)重大(da)。（3）耐(nai)(nai)候(hou)(hou)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)中(zhong)Si-O-Si鍵對(dui)氧、臭氧及紫(zi)外(wai)線等十(shi)分穩定(ding)，在不加(jia)任何(he)添(tian)加(jia)劑的(de)(de)情況下(xia)，就具(ju)有優(you)良的(de)(de)耐(nai)(nai)候(hou)(hou)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)。（4）電(dian)氣(qi)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)具(ju)有優(you)異(yi)的(de)(de)絕緣性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)，耐(nai)(nai)電(dian)暈性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)和耐(nai)(nai)電(dian)弧性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)也非(fei)常好。（5）物理(li)機械(xie)(xie)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)常溫下(xia)的(de)(de)物理(li)機械(xie)(xie)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)比(bi)通用橡(xiang)膠(jiao)差，但在150℃的(de)(de)高(gao)(gao)(gao)溫和-50℃的(de)(de)低(di)溫下(xia)，其(qi)物理(li)機械(xie)(xie)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)優(you)于通用橡(xiang)膠(jiao)。（6）耐(nai)(nai)油及化學(xue)試劑性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)。普通硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)具(ju)有中(zhong)等的(de)(de)耐(nai)(nai)油、耐(nai)(nai)溶劑性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。（7）氣(qi)體(ti)(ti)透(tou)過性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。室溫下(xia)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)對(dui)空氣(qi)、氮、氧、二氧化碳等氣(qi)體(ti)(ti)的(de)(de)透(tou)氣(qi)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)比(bi)天然(ran)橡(xiang)膠(jiao)高(gao)(gao)(gao)出30-50倍。（8）生(sheng)理(li)惰性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)。硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)無(wu)毒，無(wu)味(wei)，無(wu)嗅，與人體(ti)(ti)組織(zhi)不粘連，具(ju)有抗(kang)凝(ning)血作(zuo)用，對(dui)肌(ji)體(ti)(ti)組織(zhi)的(de)(de)反應性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)非(fei)常少。特別適合(he)作(zuo)為(wei)醫用材料。

硅橡膠的用量

據中國(guo)汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)工業(ye)協會統計，2012年，汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)產(chan)銷分別達到1927.18萬輛(liang)和1930.64萬輛(liang)，同比分別增(zeng)長4.63%和4.33%，汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)工業(ye)硅橡(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)用(yong)量(liang)約(yue)達2.0萬t。根據觀研(yan)天下的(de)(de)新研(yan)究(jiu)，增(zeng)加(jia)有機硅材(cai)料(liao)在汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)零部(bu)件方面的(de)(de)用(yong)量(liang)，可以(yi)大(da)幅(fu)度提(ti)高(gao)汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)的(de)(de)安全性能，因(yin)此，汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)產(chan)量(liang)和單車(che)(che)(che)(che)用(yong)量(liang)水平(ping)的(de)(de)提(ti)高(gao)都將(jiang)(jiang)推動汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)工業(ye)對(dui)硅橡(xiang)(xiang)膠(jiao)需求(qiu)的(de)(de)增(zeng)加(jia)。國(guo)家鼓勵自主(zhu)(zhu)品(pin)(pin)牌的(de)(de)汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)發(fa)展，關(guan)鍵汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)零部(bu)件實現自主(zhu)(zhu)化(hua)，《2012年度黨政(zheng)(zheng)(zheng)機關(guan)公(gong)務用(yong)車(che)(che)(che)(che)選用(yong)車(che)(che)(che)(che)型(xing)目(mu)錄（征求(qiu)意(yi)見稿(gao)）》為(wei)自主(zhu)(zhu)品(pin)(pin)牌擴大(da)在政(zheng)(zheng)(zheng)府采購的(de)(de)市(shi)場份額，為(wei)改(gai)變目(mu)前國(guo)內政(zheng)(zheng)(zheng)府采購以(yi)合(he)資品(pin)(pin)牌產(chan)品(pin)(pin)為(wei)主(zhu)(zhu)的(de)(de)局面提(ti)供了保障。促進(jin)自主(zhu)(zhu)品(pin)(pin)牌發(fa)展，國(guo)產(chan)汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)業(ye)的(de)(de)繁榮將(jiang)(jiang)為(wei)汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)膠(jiao)的(de)(de)應(ying)用(yong)提(ti)供有力保障。預測未來3年，我國(guo)室溫硫化(hua)硅橡(xiang)(xiang)膠(jiao)在汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)行業(ye)將(jiang)(jiang)以(yi)年均(jun)20%增(zeng)長。

此外，硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)是重要的(de)非(fei)石(shi)(shi)油基合成(cheng)(cheng)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)，約(yue)占非(fei)石(shi)(shi)油基合成(cheng)(cheng)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)消費量的(de)98%。但(dan)因為(wei)石(shi)(shi)油價格(ge)的(de)大(da)幅上漲，同時我國(guo)在(zai)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)關鍵(jian)原(yuan)料有機(ji)硅(gui)(gui)單體的(de)生(sheng)產技術方(fang)面(mian)取得突破，有機(ji)硅(gui)(gui)單體的(de)生(sheng)產技術在(zai)2005年(nian)前被幾家(jia)跨國(guo)公司壟斷，但(dan)目前我國(guo)已(yi)發(fa)展(zhan)成(cheng)(cheng)為(wei)全球有機(ji)硅(gui)(gui)單體第1大(da)國(guo)，這2個(ge)方(fang)面(mian)原(yuan)因使硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)價格(ge)從2011年(nian)起開(kai)始低于石(shi)(shi)油基合成(cheng)(cheng)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)，僅約(yue)為(wei)大(da)宗石(shi)(shi)油基橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)80%～90%，成(cheng)(cheng)為(wei)廉價的(de)合成(cheng)(cheng)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)，并開(kai)始大(da)規(gui)模替代石(shi)(shi)油基合成(cheng)(cheng)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)。這將極大(da)拓(tuo)展(zhan)有機(ji)硅(gui)(gui)產業的(de)市場(chang)空間，同時將帶動硅(gui)(gui)油、硅(gui)(gui)烷偶(ou)聯(lian)劑和硅(gui)(gui)樹脂(zhi)等其他(ta)有機(ji)硅(gui)(gui)產品的(de)消費。