硅橡膠是指主鏈由硅(gui)和(he)氧原子交替構成(cheng)(cheng)，硅(gui)原子上通(tong)常連有(you)兩(liang)個(ge)有(you)機基(ji)(ji)(ji)團的(de)(de)橡(xiang)膠(jiao)。普通(tong)的(de)(de)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)主要由含甲(jia)基(ji)(ji)(ji)和(he)少量(liang)乙烯基(ji)(ji)(ji)的(de)(de)硅(gui)氧鏈節組成(cheng)(cheng)。苯(ben)(ben)基(ji)(ji)(ji)的(de)(de)引(yin)入(ru)可提高硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)的(de)(de)耐(nai)(nai)高、低溫(wen)性(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)，三氟丙基(ji)(ji)(ji)及(ji)氰基(ji)(ji)(ji)的(de)(de)引(yin)入(ru)則可提高硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)的(de)(de)耐(nai)(nai)溫(wen)及(ji)耐(nai)(nai)油性(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)耐(nai)(nai)低溫(wen)性(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)良好，一般在(zai)-55℃下仍能(neng)(neng)(neng)工(gong)作。引(yin)入(ru)苯(ben)(ben)基(ji)(ji)(ji)后，可達(da)-73℃。硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)的(de)(de)耐(nai)(nai)熱性(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)也(ye)很突(tu)出，在(zai)180℃下可長期工(gong)作，稍高于200℃也(ye)能(neng)(neng)(neng)承受(shou)數周或更長時(shi)間仍有(you)彈性(xing)(xing)，瞬時(shi)可耐(nai)(nai)300℃以上的(de)(de)高溫(wen)。硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)的(de)(de)透氣性(xing)(xing)好，氧氣透過率在(zai)合成(cheng)(cheng)聚合物中是較高的(de)(de)。此(ci)外，硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)還(huan)具有(you)生理惰性(xing)(xing)、不會(hui)導致凝血的(de)(de)突(tu)出特性(xing)(xing)，因此(ci)在(zai)醫(yi)用(yong)領域(yu)應用(yong)廣泛。

主要品種

硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)分(fen)類的方法很(hen)多，通(tong)常按固化(hua)前的形態分(fen)為固體硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)和液體硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)；按硫(liu)化(hua)溫(wen)度分(fen)為室溫(wen)硫(liu)化(hua)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)，高(gao)(gao)溫(wen)硫(liu)化(hua)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)；按所(suo)用(yong)單體的不(bu)同，可分(fen)為甲(jia)基(ji)乙烯基(ji)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)，甲(jia)基(ji)苯基(ji)乙烯基(ji)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)、氟(fu)硅(gui)(gui)，腈硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)等(deng)；按性能和用(yong)途的不(bu)同又可分(fen)為通(tong)用(yong)型(xing)、超耐(nai)低溫(wen)型(xing)、超耐(nai)高(gao)(gao)溫(wen)型(xing)、高(gao)(gao)強力型(xing)、耐(nai)油型(xing)、醫用(yong)型(xing)等(deng)等(deng)。

發展史

硅橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)早期是由美(mei)國(guo)(guo)(guo)(guo)以三氯化(hua)鐵為催化(hua)劑合成的(de)(de)。1945年(nian)(nian)，硅橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)產(chan)品問世。1948年(nian)(nian)，采用(yong)(yong)高比表面積(ji)的(de)(de)氣相法白炭(tan)黑(hei)補強的(de)(de)硅橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)研(yan)(yan)制成功，使硅橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)性能(neng)躍升(sheng)到(dao)實(shi)用(yong)(yong)階段，奠(dian)定了現代(dai)硅橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)生產(chan)技術的(de)(de)基礎。從二甲基二氯硅烷合成開始生產(chan)硅橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)國(guo)(guo)(guo)(guo)家有美(mei)國(guo)(guo)(guo)(guo)。俄羅斯、德(de)國(guo)(guo)(guo)(guo)、日(ri)本(ben)、韓國(guo)(guo)(guo)(guo)和中(zhong)(zhong)國(guo)(guo)(guo)(guo)等(deng)。中(zhong)(zhong)國(guo)(guo)(guo)(guo)硅橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)工業化(hua)研(yan)(yan)究(jiu)(jiu)始于1957年(nian)(nian)，多家研(yan)(yan)究(jiu)(jiu)所和企業陸續開發(fa)出各種硅橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)。到(dao)2003年(nian)(nian)底，中(zhong)(zhong)國(guo)(guo)(guo)(guo)硅橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)生產(chan)能(neng)力為135千(qian)噸(dun)，其中(zhong)(zhong)高溫膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)100千(qian)噸(dun)。

高溫硫化硅橡膠

高溫硫化硅(gui)(gui)橡膠是(shi)指(zhi)聚硅(gui)(gui)氧(yang)烷變(bian)成(cheng)彈(dan)性(xing)體(ti)(ti)的過(guo)程是(shi)經過(guo)高溫（110-170℃）硫化成(cheng)型(xing)的。它主(zhu)要(yao)以高分(fen)子量的聚甲基(ji)乙烯基(ji)硅(gui)(gui)氧(yang)烷為(wei)生膠，混入(ru)(ru)補強(qiang)填(tian)料(liao)、硫化劑(ji)(ji)等(deng)，在加熱加壓下硫化成(cheng)彈(dan)性(xing)體(ti)(ti)。硅(gui)(gui)橡膠的補強(qiang)主(zhu)要(yao)是(shi)各(ge)種(zhong)類型(xing)的白炭黑，可使(shi)硫化膠的強(qiang)度增加數十倍(bei)。有時為(wei)了降(jiang)低成(cheng)本或改善膠料(liao)性(xing)能及賦予硫化膠各(ge)種(zhong)特殊的性(xing)能，也加入(ru)(ru)相應的各(ge)種(zhong)添加劑(ji)(ji)。硫化劑(ji)(ji)是(shi)各(ge)種(zhong)有機過(guo)氧(yang)化物或加成(cheng)反應催化劑(ji)(ji)。

加工(gong)成型方法如圖所(suo)示。一次硫(liu)化(hua)(hua)的(de)目的(de)是進行高分子鏈的(de)交聯反應(ying)；二次硫(liu)化(hua)(hua)的(de)目的(de)是進行補充(chong)交聯、驅(qu)除(chu)硫(liu)化(hua)(hua)劑分解產物(wu)和其他揮(hui)發(fa)性(xing)化(hua)(hua)合(he)物(wu)以穩定硫(liu)化(hua)(hua)膠的(de)各項性(xing)能。常用的(de)設(she)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）高溫(wen)(wen)(wen)(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)顯著的(de)(de)(de)特征是(shi)高溫(wen)(wen)(wen)(wen)(wen)穩定性(xing)(xing)(xing)，雖(sui)然(ran)常(chang)溫(wen)(wen)(wen)(wen)(wen)下(xia)硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)強度(du)僅是(shi)天(tian)然(ran)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)或某些(xie)合成橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)一(yi)半，但(dan)在(zai)200℃以(yi)上的(de)(de)(de)高溫(wen)(wen)(wen)(wen)(wen)環境下(xia)，硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)仍能(neng)(neng)保(bao)持一(yi)定的(de)(de)(de)柔(rou)韌性(xing)(xing)(xing)、回彈(dan)性(xing)(xing)(xing)和表面硬度(du)，且力(li)學性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)無明顯變(bian)化(hua)。（2）低(di)溫(wen)(wen)(wen)(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)玻璃化(hua)溫(wen)(wen)(wen)(wen)(wen)度(du)一(yi)般(ban)為-70~-50℃，特殊(shu)配方(fang)可達-100℃，表明其低(di)溫(wen)(wen)(wen)(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)優(you)(you)異。這對航空(kong)、宇(yu)航工業的(de)(de)(de)意義重(zhong)大。（3）耐候性(xing)(xing)(xing)硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)中(zhong)Si-O-Si鍵對氧(yang)、臭氧(yang)及紫外線等(deng)十分穩定，在(zai)不(bu)加(jia)任何添加(jia)劑(ji)的(de)(de)(de)情況下(xia)，就(jiu)具有(you)(you)優(you)(you)良的(de)(de)(de)耐候性(xing)(xing)(xing)。（4）電氣(qi)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)具有(you)(you)優(you)(you)異的(de)(de)(de)絕緣性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)，耐電暈性(xing)(xing)(xing)和耐電弧性(xing)(xing)(xing)也非(fei)常(chang)好(hao)。（5）物(wu)理機械性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)常(chang)溫(wen)(wen)(wen)(wen)(wen)下(xia)的(de)(de)(de)物(wu)理機械性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)比(bi)通(tong)用橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)差，但(dan)在(zai)150℃的(de)(de)(de)高溫(wen)(wen)(wen)(wen)(wen)和-50℃的(de)(de)(de)低(di)溫(wen)(wen)(wen)(wen)(wen)下(xia)，其物(wu)理機械性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)優(you)(you)于通(tong)用橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)。（6）耐油及化(hua)學試劑(ji)性(xing)(xing)(xing)。普(pu)通(tong)硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)具有(you)(you)中(zhong)等(deng)的(de)(de)(de)耐油、耐溶劑(ji)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。（7）氣(qi)體(ti)透(tou)過性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。室溫(wen)(wen)(wen)(wen)(wen)下(xia)硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)對空(kong)氣(qi)、氮、氧(yang)、二氧(yang)化(hua)碳等(deng)氣(qi)體(ti)的(de)(de)(de)透(tou)氣(qi)性(xing)(xing)(xing)比(bi)天(tian)然(ran)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)高出30-50倍。（8）生(sheng)理惰(duo)性(xing)(xing)(xing)。硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)無毒，無味，無嗅，與人體(ti)組(zu)織不(bu)粘(zhan)連，具有(you)(you)抗凝(ning)血作(zuo)用，對肌(ji)體(ti)組(zu)織的(de)(de)(de)反(fan)應性(xing)(xing)(xing)非(fei)常(chang)少。特別適合作(zuo)為醫用材料(liao)。

硅橡膠的用量

據中國汽(qi)車(che)(che)(che)(che)(che)工業(ye)(ye)協會(hui)統(tong)計，2012年，汽(qi)車(che)(che)(che)(che)(che)產銷分(fen)別達到1927.18萬(wan)輛和1930.64萬(wan)輛，同比分(fen)別增(zeng)長(chang)(chang)4.63%和4.33%，汽(qi)車(che)(che)(che)(che)(che)工業(ye)(ye)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)的用(yong)(yong)量(liang)(liang)約達2.0萬(wan)t。根據觀研(yan)天下的新研(yan)究，增(zeng)加有(you)(you)機硅(gui)(gui)材(cai)料在汽(qi)車(che)(che)(che)(che)(che)零部件(jian)方面的用(yong)(yong)量(liang)(liang)，可以大幅度提(ti)(ti)高(gao)汽(qi)車(che)(che)(che)(che)(che)的安全性能，因此，汽(qi)車(che)(che)(che)(che)(che)產量(liang)(liang)和單車(che)(che)(che)(che)(che)用(yong)(yong)量(liang)(liang)水平的提(ti)(ti)高(gao)都將(jiang)(jiang)推動汽(qi)車(che)(che)(che)(che)(che)工業(ye)(ye)對硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)需求(qiu)的增(zeng)加。國家鼓勵自主(zhu)品(pin)牌的汽(qi)車(che)(che)(che)(che)(che)發展(zhan)，關(guan)鍵(jian)汽(qi)車(che)(che)(che)(che)(che)零部件(jian)實現自主(zhu)化，《2012年度黨政機關(guan)公務用(yong)(yong)車(che)(che)(che)(che)(che)選(xuan)用(yong)(yong)車(che)(che)(che)(che)(che)型目錄（征求(qiu)意(yi)見稿）》為(wei)自主(zhu)品(pin)牌擴(kuo)大在政府采購的市場份額(e)，為(wei)改變目前國內政府采購以合資品(pin)牌產品(pin)為(wei)主(zhu)的局面提(ti)(ti)供了保障。促進自主(zhu)品(pin)牌發展(zhan)，國產汽(qi)車(che)(che)(che)(che)(che)業(ye)(ye)的繁(fan)榮將(jiang)(jiang)為(wei)汽(qi)車(che)(che)(che)(che)(che)膠(jiao)的應用(yong)(yong)提(ti)(ti)供有(you)(you)力(li)保障。預(yu)測未(wei)來3年，我國室(shi)溫硫化硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)在汽(qi)車(che)(che)(che)(che)(che)行業(ye)(ye)將(jiang)(jiang)以年均20%增(zeng)長(chang)(chang)。

此(ci)外，硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)是重要的(de)(de)(de)非石油(you)基(ji)合成橡(xiang)膠(jiao)(jiao)，約占(zhan)非石油(you)基(ji)合成橡(xiang)膠(jiao)(jiao)消費量的(de)(de)(de)98%。但因為(wei)石油(you)價格(ge)的(de)(de)(de)大幅上漲，同時(shi)我國(guo)在(zai)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)關鍵原(yuan)料有機(ji)(ji)(ji)硅(gui)(gui)單(dan)體的(de)(de)(de)生產技(ji)術方(fang)面取得(de)突破，有機(ji)(ji)(ji)硅(gui)(gui)單(dan)體的(de)(de)(de)生產技(ji)術在(zai)2005年前(qian)被幾家跨國(guo)公(gong)司(si)壟斷，但目前(qian)我國(guo)已發(fa)展(zhan)成為(wei)全球有機(ji)(ji)(ji)硅(gui)(gui)單(dan)體第1大國(guo)，這2個方(fang)面原(yuan)因使硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)價格(ge)從2011年起開始(shi)低于石油(you)基(ji)合成橡(xiang)膠(jiao)(jiao)，僅約為(wei)大宗石油(you)基(ji)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)80%～90%，成為(wei)廉價的(de)(de)(de)合成橡(xiang)膠(jiao)(jiao)，并(bing)開始(shi)大規(gui)模替代(dai)石油(you)基(ji)合成橡(xiang)膠(jiao)(jiao)。這將極(ji)大拓展(zhan)有機(ji)(ji)(ji)硅(gui)(gui)產業(ye)的(de)(de)(de)市(shi)場空間，同時(shi)將帶動(dong)硅(gui)(gui)油(you)、硅(gui)(gui)烷偶聯劑(ji)和硅(gui)(gui)樹脂(zhi)等其他有機(ji)(ji)(ji)硅(gui)(gui)產品的(de)(de)(de)消費。