硅橡膠是指主鏈由(you)(you)硅(gui)(gui)和氧原子(zi)交替構成(cheng)，硅(gui)(gui)原子(zi)上通常連有兩(liang)個有機基(ji)團的(de)(de)(de)(de)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)。普通的(de)(de)(de)(de)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)主要由(you)(you)含(han)甲基(ji)和少量乙烯基(ji)的(de)(de)(de)(de)硅(gui)(gui)氧鏈節組成(cheng)。苯基(ji)的(de)(de)(de)(de)引(yin)入可(ke)(ke)提高硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)耐(nai)高、低溫性(xing)能(neng)，三氟丙基(ji)及(ji)(ji)氰基(ji)的(de)(de)(de)(de)引(yin)入則可(ke)(ke)提高硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)耐(nai)溫及(ji)(ji)耐(nai)油(you)性(xing)能(neng)。硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)耐(nai)低溫性(xing)能(neng)良好，一般在-55℃下仍能(neng)工(gong)作。引(yin)入苯基(ji)后，可(ke)(ke)達-73℃。硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)耐(nai)熱性(xing)能(neng)也很突出，在180℃下可(ke)(ke)長期工(gong)作，稍(shao)高于200℃也能(neng)承受數周或更長時(shi)間仍有彈性(xing)，瞬時(shi)可(ke)(ke)耐(nai)300℃以上的(de)(de)(de)(de)高溫。硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)透氣(qi)性(xing)好，氧氣(qi)透過率在合成(cheng)聚合物中(zhong)是較(jiao)高的(de)(de)(de)(de)。此外，硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)還具有生理(li)惰(duo)性(xing)、不會(hui)導致凝血的(de)(de)(de)(de)突出特性(xing)，因此在醫(yi)用領(ling)域(yu)應用廣泛。

主要品種

硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠分(fen)類的方法很多，通(tong)常(chang)按(an)(an)固化前的形態分(fen)為固體硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠和(he)液體硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠；按(an)(an)硫(liu)化溫(wen)度分(fen)為室溫(wen)硫(liu)化硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠，高溫(wen)硫(liu)化硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠；按(an)(an)所用(yong)單(dan)體的不(bu)同，可分(fen)為甲基乙烯基硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠，甲基苯基乙烯基硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠、氟硅(gui)(gui)(gui)(gui)，腈硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠等(deng)；按(an)(an)性能和(he)用(yong)途的不(bu)同又(you)可分(fen)為通(tong)用(yong)型(xing)(xing)、超(chao)耐低溫(wen)型(xing)(xing)、超(chao)耐高溫(wen)型(xing)(xing)、高強力(li)型(xing)(xing)、耐油型(xing)(xing)、醫用(yong)型(xing)(xing)等(deng)等(deng)。

發展史

硅橡(xiang)(xiang)膠(jiao)早(zao)期(qi)是由美國(guo)(guo)以三氯(lv)化鐵為催化劑合成的(de)(de)(de)(de)。1945年(nian)(nian)，硅橡(xiang)(xiang)膠(jiao)產(chan)品問(wen)世。1948年(nian)(nian)，采用高比表面積的(de)(de)(de)(de)氣相法白炭黑補強的(de)(de)(de)(de)硅橡(xiang)(xiang)膠(jiao)研制成功，使硅橡(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)(de)性能躍(yue)升(sheng)到(dao)實用階段，奠定了現代硅橡(xiang)(xiang)膠(jiao)生產(chan)技術的(de)(de)(de)(de)基礎。從(cong)二(er)甲基二(er)氯(lv)硅烷合成開(kai)始生產(chan)硅橡(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)(de)國(guo)(guo)家有美國(guo)(guo)。俄羅斯、德國(guo)(guo)、日(ri)本、韓國(guo)(guo)和(he)中國(guo)(guo)等。中國(guo)(guo)硅橡(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)(de)工業化研究始于1957年(nian)(nian)，多家研究所和(he)企業陸續開(kai)發出各種硅橡(xiang)(xiang)膠(jiao)。到(dao)2003年(nian)(nian)底，中國(guo)(guo)硅橡(xiang)(xiang)膠(jiao)生產(chan)能力(li)為135千噸(dun)，其中高溫膠(jiao)100千噸(dun)。

高溫硫化硅橡膠

高溫(wen)硫(liu)(liu)(liu)化(hua)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠是指聚(ju)(ju)硅(gui)(gui)氧烷變(bian)成彈性體的(de)過程是經過高溫(wen)（110-170℃）硫(liu)(liu)(liu)化(hua)成型(xing)的(de)。它(ta)主要(yao)(yao)以高分子(zi)量的(de)聚(ju)(ju)甲基(ji)乙烯(xi)基(ji)硅(gui)(gui)氧烷為生膠，混入補強填(tian)料(liao)、硫(liu)(liu)(liu)化(hua)劑等(deng)，在加(jia)(jia)熱加(jia)(jia)壓下(xia)硫(liu)(liu)(liu)化(hua)成彈性體。硅(gui)(gui)橡(xiang)膠的(de)補強主要(yao)(yao)是各(ge)(ge)種(zhong)(zhong)類型(xing)的(de)白炭黑，可(ke)使硫(liu)(liu)(liu)化(hua)膠的(de)強度增加(jia)(jia)數十倍。有時為了降低成本或(huo)改善膠料(liao)性能及賦予硫(liu)(liu)(liu)化(hua)膠各(ge)(ge)種(zhong)(zhong)特(te)殊(shu)的(de)性能，也加(jia)(jia)入相應(ying)的(de)各(ge)(ge)種(zhong)(zhong)添加(jia)(jia)劑。硫(liu)(liu)(liu)化(hua)劑是各(ge)(ge)種(zhong)(zhong)有機過氧化(hua)物或(huo)加(jia)(jia)成反應(ying)催化(hua)劑。

加工成型方法如圖所示。一(yi)次(ci)硫化的(de)目的(de)是進(jin)行高分子鏈(lian)的(de)交聯反(fan)應；二次(ci)硫化的(de)目的(de)是進(jin)行補充(chong)交聯、驅(qu)除硫化劑分解產物(wu)和其他揮發性化合(he)物(wu)以(yi)穩定硫化膠的(de)各項性能。常用的(de)設備有開(kai)放(fang)式煉(lian)(lian)膠機(ji)、捏合(he)機(ji)及真空密煉(lian)(lian)機(ji)。

主要性能

（1）高(gao)溫(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)顯著的(de)(de)(de)特征是(shi)高(gao)溫(wen)(wen)穩定性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)，雖然(ran)常(chang)溫(wen)(wen)下(xia)(xia)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)強度(du)僅(jin)是(shi)天然(ran)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)或某些合成橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)一半，但(dan)(dan)在(zai)200℃以(yi)上(shang)的(de)(de)(de)高(gao)溫(wen)(wen)環境下(xia)(xia)，硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)仍能(neng)(neng)保持(chi)一定的(de)(de)(de)柔韌性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)、回彈性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)和(he)(he)表(biao)面硬度(du)，且(qie)力學性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)無明顯變化。（2）低溫(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)玻璃化溫(wen)(wen)度(du)一般為(wei)-70~-50℃，特殊配方可達-100℃，表(biao)明其(qi)低溫(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)優異。這對(dui)(dui)航空、宇航工業的(de)(de)(de)意義(yi)重(zhong)大。（3）耐(nai)候性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)中Si-O-Si鍵對(dui)(dui)氧(yang)、臭氧(yang)及紫外線等(deng)(deng)十分穩定，在(zai)不加(jia)任何添加(jia)劑的(de)(de)(de)情況下(xia)(xia)，就具(ju)有(you)優良的(de)(de)(de)耐(nai)候性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)。（4）電氣性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)具(ju)有(you)優異的(de)(de)(de)絕緣性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)，耐(nai)電暈(yun)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)和(he)(he)耐(nai)電弧性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)也(ye)非(fei)(fei)常(chang)好(hao)。（5）物理(li)機械(xie)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)常(chang)溫(wen)(wen)下(xia)(xia)的(de)(de)(de)物理(li)機械(xie)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)比通(tong)用橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)差，但(dan)(dan)在(zai)150℃的(de)(de)(de)高(gao)溫(wen)(wen)和(he)(he)-50℃的(de)(de)(de)低溫(wen)(wen)下(xia)(xia)，其(qi)物理(li)機械(xie)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)優于(yu)通(tong)用橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)。（6）耐(nai)油(you)(you)及化學試劑性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)。普通(tong)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)具(ju)有(you)中等(deng)(deng)的(de)(de)(de)耐(nai)油(you)(you)、耐(nai)溶劑性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。（7）氣體(ti)透過(guo)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。室(shi)溫(wen)(wen)下(xia)(xia)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)對(dui)(dui)空氣、氮、氧(yang)、二氧(yang)化碳等(deng)(deng)氣體(ti)的(de)(de)(de)透氣性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)比天然(ran)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)高(gao)出30-50倍。（8）生理(li)惰性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)無毒，無味，無嗅，與人(ren)體(ti)組織不粘(zhan)連，具(ju)有(you)抗(kang)凝(ning)血作用，對(dui)(dui)肌(ji)體(ti)組織的(de)(de)(de)反應性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)非(fei)(fei)常(chang)少(shao)。特別(bie)適合作為(wei)醫用材料。

硅橡膠的用量

據中國(guo)(guo)汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)工(gong)(gong)業(ye)協(xie)會(hui)統計，2012年，汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)產(chan)銷分別(bie)達到1927.18萬輛和1930.64萬輛，同(tong)比分別(bie)增(zeng)長(chang)4.63%和4.33%，汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)工(gong)(gong)業(ye)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)用量(liang)約達2.0萬t。根據觀研天下(xia)的(de)(de)(de)新研究，增(zeng)加(jia)有機硅(gui)材料在(zai)(zai)汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)零(ling)部(bu)件方面(mian)的(de)(de)(de)用量(liang)，可以大幅度提(ti)高(gao)汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)的(de)(de)(de)安(an)全性(xing)能(neng)，因此，汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)產(chan)量(liang)和單車(che)(che)用量(liang)水平(ping)的(de)(de)(de)提(ti)高(gao)都(dou)將(jiang)推(tui)動汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)工(gong)(gong)業(ye)對硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)需(xu)求的(de)(de)(de)增(zeng)加(jia)。國(guo)(guo)家鼓勵自(zi)(zi)主品(pin)牌(pai)的(de)(de)(de)汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)發(fa)(fa)展，關(guan)鍵汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)零(ling)部(bu)件實現自(zi)(zi)主化，《2012年度黨(dang)政機關(guan)公務用車(che)(che)選用車(che)(che)型目錄（征求意(yi)見稿）》為(wei)(wei)自(zi)(zi)主品(pin)牌(pai)擴大在(zai)(zai)政府采購(gou)的(de)(de)(de)市場份(fen)額，為(wei)(wei)改變目前國(guo)(guo)內(nei)政府采購(gou)以合資品(pin)牌(pai)產(chan)品(pin)為(wei)(wei)主的(de)(de)(de)局面(mian)提(ti)供(gong)了保障(zhang)。促進自(zi)(zi)主品(pin)牌(pai)發(fa)(fa)展，國(guo)(guo)產(chan)汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)業(ye)的(de)(de)(de)繁榮將(jiang)為(wei)(wei)汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)膠(jiao)的(de)(de)(de)應用提(ti)供(gong)有力保障(zhang)。預測未(wei)來(lai)3年，我國(guo)(guo)室(shi)溫硫化硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)在(zai)(zai)汽(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)行業(ye)將(jiang)以年均20%增(zeng)長(chang)。

此外(wai)，硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)是重要(yao)的(de)(de)非石(shi)油(you)基合成(cheng)(cheng)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)，約(yue)占非石(shi)油(you)基合成(cheng)(cheng)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)消費量的(de)(de)98%。但(dan)(dan)因為石(shi)油(you)價格的(de)(de)大(da)幅上漲，同(tong)時我國(guo)(guo)在硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)關(guan)鍵原料(liao)有(you)(you)(you)機(ji)硅(gui)單(dan)體的(de)(de)生(sheng)產技(ji)術(shu)方面取(qu)得(de)突破，有(you)(you)(you)機(ji)硅(gui)單(dan)體的(de)(de)生(sheng)產技(ji)術(shu)在2005年前被幾家(jia)跨國(guo)(guo)公司壟斷，但(dan)(dan)目前我國(guo)(guo)已發(fa)展(zhan)(zhan)成(cheng)(cheng)為全球(qiu)有(you)(you)(you)機(ji)硅(gui)單(dan)體第(di)1大(da)國(guo)(guo)，這(zhe)2個方面原因使硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)價格從(cong)2011年起開始低于石(shi)油(you)基合成(cheng)(cheng)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)，僅約(yue)為大(da)宗石(shi)油(you)基橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)80%～90%，成(cheng)(cheng)為廉價的(de)(de)合成(cheng)(cheng)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)，并(bing)開始大(da)規(gui)模替(ti)代(dai)石(shi)油(you)基合成(cheng)(cheng)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)。這(zhe)將(jiang)極大(da)拓(tuo)展(zhan)(zhan)有(you)(you)(you)機(ji)硅(gui)產業的(de)(de)市場(chang)空(kong)間，同(tong)時將(jiang)帶動硅(gui)油(you)、硅(gui)烷偶聯(lian)劑和硅(gui)樹脂等其他有(you)(you)(you)機(ji)硅(gui)產品的(de)(de)消費。