硅橡膠是(shi)指主鏈由硅和氧(yang)原子(zi)交(jiao)替(ti)構成，硅原子(zi)上通常連有(you)兩(liang)個有(you)機基(ji)(ji)團的(de)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)。普通的(de)硅橡(xiang)膠(jiao)(jiao)主要由含甲基(ji)(ji)和少量(liang)乙烯基(ji)(ji)的(de)硅氧(yang)鏈節組成。苯基(ji)(ji)的(de)引入可(ke)提(ti)高(gao)(gao)硅橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)耐高(gao)(gao)、低(di)溫性能，三氟丙基(ji)(ji)及(ji)氰基(ji)(ji)的(de)引入則(ze)可(ke)提(ti)高(gao)(gao)硅橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)耐溫及(ji)耐油性能。硅橡(xiang)膠(jiao)(jiao)耐低(di)溫性能良好(hao)，一般在(zai)-55℃下仍(reng)能工作(zuo)。引入苯基(ji)(ji)后，可(ke)達-73℃。硅橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)耐熱性能也(ye)很(hen)突出，在(zai)180℃下可(ke)長期工作(zuo)，稍(shao)高(gao)(gao)于200℃也(ye)能承受(shou)數周或更長時間(jian)仍(reng)有(you)彈(dan)性，瞬時可(ke)耐300℃以上的(de)高(gao)(gao)溫。硅橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)透(tou)氣性好(hao)，氧(yang)氣透(tou)過(guo)率在(zai)合成聚合物中是(shi)較(jiao)高(gao)(gao)的(de)。此外，硅橡(xiang)膠(jiao)(jiao)還具有(you)生(sheng)理(li)惰性、不(bu)會導致(zhi)凝(ning)血的(de)突出特(te)性，因(yin)此在(zai)醫用領域(yu)應用廣泛。

主要品種

硅(gui)橡(xiang)膠分(fen)(fen)類的(de)(de)(de)方法很(hen)多，通(tong)常按(an)(an)固(gu)(gu)化(hua)(hua)前的(de)(de)(de)形態(tai)分(fen)(fen)為(wei)固(gu)(gu)體(ti)(ti)硅(gui)橡(xiang)膠和液體(ti)(ti)硅(gui)橡(xiang)膠；按(an)(an)硫(liu)(liu)化(hua)(hua)溫(wen)度分(fen)(fen)為(wei)室(shi)溫(wen)硫(liu)(liu)化(hua)(hua)硅(gui)橡(xiang)膠，高(gao)溫(wen)硫(liu)(liu)化(hua)(hua)硅(gui)橡(xiang)膠；按(an)(an)所(suo)用(yong)單體(ti)(ti)的(de)(de)(de)不同，可分(fen)(fen)為(wei)甲(jia)基(ji)乙烯基(ji)硅(gui)橡(xiang)膠，甲(jia)基(ji)苯基(ji)乙烯基(ji)硅(gui)橡(xiang)膠、氟(fu)硅(gui)，腈(jing)硅(gui)橡(xiang)膠等；按(an)(an)性能和用(yong)途的(de)(de)(de)不同又可分(fen)(fen)為(wei)通(tong)用(yong)型(xing)(xing)、超(chao)(chao)耐低溫(wen)型(xing)(xing)、超(chao)(chao)耐高(gao)溫(wen)型(xing)(xing)、高(gao)強力(li)型(xing)(xing)、耐油(you)型(xing)(xing)、醫用(yong)型(xing)(xing)等等。

發展史

硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)早期是由(you)美(mei)國(guo)(guo)(guo)以(yi)三氯化(hua)鐵為催化(hua)劑(ji)合(he)成的(de)。1945年，硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)產(chan)品問世。1948年，采用高(gao)比(bi)表面積的(de)氣相法(fa)白炭(tan)黑補(bu)強的(de)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)研(yan)制成功(gong)，使硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)性能躍升到實用階段，奠定了現代硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)生(sheng)產(chan)技(ji)術的(de)基礎。從二甲基二氯硅(gui)(gui)烷合(he)成開始生(sheng)產(chan)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)國(guo)(guo)(guo)家有美(mei)國(guo)(guo)(guo)。俄(e)羅斯、德國(guo)(guo)(guo)、日本(ben)、韓國(guo)(guo)(guo)和(he)中(zhong)國(guo)(guo)(guo)等。中(zhong)國(guo)(guo)(guo)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)工(gong)業(ye)化(hua)研(yan)究始于1957年，多(duo)家研(yan)究所和(he)企業(ye)陸續開發出各種硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)。到2003年底，中(zhong)國(guo)(guo)(guo)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)生(sheng)產(chan)能力為135千噸，其(qi)中(zhong)高(gao)溫膠(jiao)(jiao)(jiao)100千噸。

高溫硫化硅橡膠

高(gao)溫硫(liu)(liu)化(hua)(hua)(hua)硅(gui)橡膠是(shi)(shi)指聚(ju)硅(gui)氧烷變成(cheng)(cheng)彈性(xing)體的過(guo)程是(shi)(shi)經(jing)過(guo)高(gao)溫（110-170℃）硫(liu)(liu)化(hua)(hua)(hua)成(cheng)(cheng)型的。它主要(yao)(yao)以高(gao)分子量(liang)的聚(ju)甲基乙烯(xi)基硅(gui)氧烷為生膠，混入補強填料(liao)、硫(liu)(liu)化(hua)(hua)(hua)劑等(deng)，在加(jia)(jia)熱加(jia)(jia)壓(ya)下硫(liu)(liu)化(hua)(hua)(hua)成(cheng)(cheng)彈性(xing)體。硅(gui)橡膠的補強主要(yao)(yao)是(shi)(shi)各(ge)種(zhong)(zhong)類型的白炭黑，可使(shi)硫(liu)(liu)化(hua)(hua)(hua)膠的強度增加(jia)(jia)數(shu)十倍。有時為了降低成(cheng)(cheng)本或改善膠料(liao)性(xing)能及賦予硫(liu)(liu)化(hua)(hua)(hua)膠各(ge)種(zhong)(zhong)特殊的性(xing)能，也加(jia)(jia)入相應(ying)的各(ge)種(zhong)(zhong)添加(jia)(jia)劑。硫(liu)(liu)化(hua)(hua)(hua)劑是(shi)(shi)各(ge)種(zhong)(zhong)有機過(guo)氧化(hua)(hua)(hua)物或加(jia)(jia)成(cheng)(cheng)反應(ying)催化(hua)(hua)(hua)劑。

加工(gong)成型方法如圖所示(shi)。一次硫化(hua)的(de)(de)目的(de)(de)是進行(xing)高分子(zi)鏈的(de)(de)交(jiao)聯反應(ying)；二次硫化(hua)的(de)(de)目的(de)(de)是進行(xing)補(bu)充交(jiao)聯、驅除硫化(hua)劑分解產物和其他揮(hui)發(fa)性化(hua)合物以(yi)穩(wen)定硫化(hua)膠的(de)(de)各(ge)項性能(neng)。常用的(de)(de)設(she)備有開放式煉(lian)膠機(ji)、捏合機(ji)及(ji)真空密(mi)煉(lian)機(ji)。

主要性能

（1）高(gao)(gao)溫(wen)性(xing)(xing)能(neng)(neng)。硅橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)顯著的(de)(de)(de)(de)特(te)(te)征(zheng)是(shi)高(gao)(gao)溫(wen)穩定性(xing)(xing)，雖然常溫(wen)下(xia)(xia)硅橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)強度僅是(shi)天然橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)或某(mou)些(xie)合成橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)一(yi)半，但在200℃以上(shang)的(de)(de)(de)(de)高(gao)(gao)溫(wen)環(huan)境下(xia)(xia)，硅橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)仍能(neng)(neng)保(bao)持一(yi)定的(de)(de)(de)(de)柔韌性(xing)(xing)、回彈性(xing)(xing)和(he)表(biao)面硬度，且力(li)學(xue)性(xing)(xing)能(neng)(neng)無(wu)明顯變化(hua)。（2）低(di)(di)溫(wen)性(xing)(xing)能(neng)(neng)硅橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)玻(bo)璃(li)化(hua)溫(wen)度一(yi)般為(wei)-70~-50℃，特(te)(te)殊配方可達-100℃，表(biao)明其低(di)(di)溫(wen)性(xing)(xing)能(neng)(neng)優(you)異(yi)。這對航空(kong)、宇航工(gong)業的(de)(de)(de)(de)意(yi)義重大。（3）耐候性(xing)(xing)硅橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)中(zhong)Si-O-Si鍵對氧(yang)、臭氧(yang)及紫外線等十分穩定，在不加(jia)任何(he)添加(jia)劑的(de)(de)(de)(de)情況下(xia)(xia)，就具(ju)有(you)優(you)良的(de)(de)(de)(de)耐候性(xing)(xing)。（4）電(dian)氣(qi)性(xing)(xing)能(neng)(neng)。硅橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)具(ju)有(you)優(you)異(yi)的(de)(de)(de)(de)絕緣性(xing)(xing)能(neng)(neng)，耐電(dian)暈性(xing)(xing)和(he)耐電(dian)弧性(xing)(xing)也(ye)非常好。（5）物(wu)理機(ji)械性(xing)(xing)能(neng)(neng)。硅橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)常溫(wen)下(xia)(xia)的(de)(de)(de)(de)物(wu)理機(ji)械性(xing)(xing)能(neng)(neng)比通用(yong)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)差，但在150℃的(de)(de)(de)(de)高(gao)(gao)溫(wen)和(he)-50℃的(de)(de)(de)(de)低(di)(di)溫(wen)下(xia)(xia)，其物(wu)理機(ji)械性(xing)(xing)能(neng)(neng)優(you)于通用(yong)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)。（6）耐油(you)及化(hua)學(xue)試劑性(xing)(xing)。普(pu)通硅橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)具(ju)有(you)中(zhong)等的(de)(de)(de)(de)耐油(you)、耐溶劑性(xing)(xing)能(neng)(neng)。（7）氣(qi)體透過性(xing)(xing)能(neng)(neng)。室(shi)溫(wen)下(xia)(xia)硅橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)對空(kong)氣(qi)、氮(dan)、氧(yang)、二氧(yang)化(hua)碳等氣(qi)體的(de)(de)(de)(de)透氣(qi)性(xing)(xing)比天然橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)高(gao)(gao)出30-50倍。（8）生理惰性(xing)(xing)。硅橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)無(wu)毒，無(wu)味，無(wu)嗅，與人體組織(zhi)不粘連，具(ju)有(you)抗凝(ning)血作用(yong)，對肌體組織(zhi)的(de)(de)(de)(de)反應性(xing)(xing)非常少。特(te)(te)別適合作為(wei)醫(yi)用(yong)材料。

硅橡膠的用量

據(ju)中國汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)工業(ye)協會(hui)統計(ji)，2012年(nian)，汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)產(chan)銷分別達到1927.18萬輛和1930.64萬輛，同比(bi)分別增(zeng)長(chang)4.63%和4.33%，汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)工業(ye)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)用(yong)量(liang)約達2.0萬t。根據(ju)觀研天下的(de)(de)(de)新研究，增(zeng)加(jia)有機(ji)硅(gui)(gui)材料在汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)零部件方面的(de)(de)(de)用(yong)量(liang)，可以(yi)大幅度(du)提高汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)的(de)(de)(de)安全性能，因此，汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)產(chan)量(liang)和單車(che)(che)(che)用(yong)量(liang)水平的(de)(de)(de)提高都將(jiang)推(tui)動汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)工業(ye)對硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)需求的(de)(de)(de)增(zeng)加(jia)。國家(jia)鼓(gu)勵(li)自主品(pin)(pin)牌的(de)(de)(de)汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)發展，關鍵汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)零部件實現自主化(hua)，《2012年(nian)度(du)黨(dang)政機(ji)關公務用(yong)車(che)(che)(che)選(xuan)用(yong)車(che)(che)(che)型目錄（征求意見稿）》為(wei)(wei)自主品(pin)(pin)牌擴大在政府采購的(de)(de)(de)市場(chang)份額，為(wei)(wei)改變目前國內政府采購以(yi)合(he)資品(pin)(pin)牌產(chan)品(pin)(pin)為(wei)(wei)主的(de)(de)(de)局面提供(gong)了保障。促(cu)進自主品(pin)(pin)牌發展，國產(chan)汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)業(ye)的(de)(de)(de)繁榮將(jiang)為(wei)(wei)汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)應(ying)用(yong)提供(gong)有力保障。預測未來(lai)3年(nian)，我國室溫硫化(hua)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)在汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)行業(ye)將(jiang)以(yi)年(nian)均20%增(zeng)長(chang)。

此外(wai)，硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠是重要的(de)(de)(de)非石油(you)基(ji)(ji)(ji)合成橡(xiang)(xiang)膠，約占非石油(you)基(ji)(ji)(ji)合成橡(xiang)(xiang)膠消費(fei)量的(de)(de)(de)98%。但因(yin)為石油(you)價(jia)格的(de)(de)(de)大(da)(da)幅上漲(zhang)，同(tong)(tong)時我國在硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠的(de)(de)(de)關鍵原料有機(ji)(ji)硅(gui)單體的(de)(de)(de)生(sheng)產技術(shu)(shu)方面取得(de)突破，有機(ji)(ji)硅(gui)單體的(de)(de)(de)生(sheng)產技術(shu)(shu)在2005年前(qian)被幾家跨(kua)國公司壟(long)斷，但目(mu)前(qian)我國已發展(zhan)成為全(quan)球有機(ji)(ji)硅(gui)單體第1大(da)(da)國，這2個方面原因(yin)使硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠的(de)(de)(de)價(jia)格從2011年起開始(shi)低于石油(you)基(ji)(ji)(ji)合成橡(xiang)(xiang)膠，僅約為大(da)(da)宗石油(you)基(ji)(ji)(ji)橡(xiang)(xiang)膠的(de)(de)(de)80%～90%，成為廉價(jia)的(de)(de)(de)合成橡(xiang)(xiang)膠，并開始(shi)大(da)(da)規模替代石油(you)基(ji)(ji)(ji)合成橡(xiang)(xiang)膠。這將(jiang)極大(da)(da)拓(tuo)展(zhan)有機(ji)(ji)硅(gui)產業(ye)的(de)(de)(de)市場空間(jian)，同(tong)(tong)時將(jiang)帶動硅(gui)油(you)、硅(gui)烷偶聯劑和硅(gui)樹(shu)脂等其(qi)他有機(ji)(ji)硅(gui)產品(pin)的(de)(de)(de)消費(fei)。