硅橡膠是指主鏈由硅和氧(yang)原子(zi)交替構(gou)成(cheng)，硅原子(zi)上通常(chang)連(lian)有(you)兩個有(you)機基團的(de)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)。普通的(de)硅橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)主要由含甲基和少量乙烯(xi)基的(de)硅氧(yang)鏈節組(zu)成(cheng)。苯基的(de)引(yin)入可提(ti)高(gao)硅橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)耐(nai)高(gao)、低溫(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)能，三氟丙基及(ji)氰基的(de)引(yin)入則可提(ti)高(gao)硅橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)耐(nai)溫(wen)(wen)及(ji)耐(nai)油性(xing)(xing)(xing)能。硅橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)耐(nai)低溫(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)能良好(hao)，一般在-55℃下仍(reng)能工(gong)作(zuo)。引(yin)入苯基后(hou)，可達-73℃。硅橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)耐(nai)熱性(xing)(xing)(xing)能也很突出，在180℃下可長期工(gong)作(zuo)，稍高(gao)于(yu)200℃也能承(cheng)受數周或更長時間仍(reng)有(you)彈性(xing)(xing)(xing)，瞬時可耐(nai)300℃以上的(de)高(gao)溫(wen)(wen)。硅橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)透氣性(xing)(xing)(xing)好(hao)，氧(yang)氣透過率在合成(cheng)聚合物中是較(jiao)高(gao)的(de)。此外，硅橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)還具有(you)生(sheng)理(li)惰性(xing)(xing)(xing)、不會導致凝(ning)血的(de)突出特性(xing)(xing)(xing)，因此在醫(yi)用領(ling)域應(ying)用廣泛。

主要品種

硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)分(fen)類(lei)的方(fang)法很多，通常按固化(hua)前的形態分(fen)為固體(ti)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)和(he)液(ye)體(ti)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)；按硫(liu)(liu)化(hua)溫(wen)度分(fen)為室(shi)溫(wen)硫(liu)(liu)化(hua)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)，高溫(wen)硫(liu)(liu)化(hua)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)；按所用(yong)(yong)(yong)(yong)單體(ti)的不同(tong)(tong)，可(ke)分(fen)為甲(jia)基乙烯(xi)基硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)，甲(jia)基苯基乙烯(xi)基硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)、氟硅(gui)，腈硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)等(deng)；按性能和(he)用(yong)(yong)(yong)(yong)途的不同(tong)(tong)又可(ke)分(fen)為通用(yong)(yong)(yong)(yong)型(xing)(xing)、超耐低(di)溫(wen)型(xing)(xing)、超耐高溫(wen)型(xing)(xing)、高強力型(xing)(xing)、耐油型(xing)(xing)、醫(yi)用(yong)(yong)(yong)(yong)型(xing)(xing)等(deng)等(deng)。

發展史

硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)早期是由美(mei)國(guo)(guo)(guo)(guo)以(yi)三氯化(hua)鐵(tie)為(wei)催(cui)化(hua)劑合(he)成(cheng)的(de)(de)。1945年(nian)(nian)，硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)產(chan)品問(wen)世(shi)。1948年(nian)(nian)，采用(yong)高比表面積的(de)(de)氣相法白炭黑(hei)補強的(de)(de)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)研制成(cheng)功，使硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)性能(neng)躍升到(dao)實用(yong)階段(duan)，奠定了現(xian)代硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)生(sheng)產(chan)技術的(de)(de)基礎。從(cong)二(er)(er)甲基二(er)(er)氯硅(gui)烷合(he)成(cheng)開(kai)始生(sheng)產(chan)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)國(guo)(guo)(guo)(guo)家有美(mei)國(guo)(guo)(guo)(guo)。俄羅斯、德國(guo)(guo)(guo)(guo)、日本、韓(han)國(guo)(guo)(guo)(guo)和(he)中國(guo)(guo)(guo)(guo)等。中國(guo)(guo)(guo)(guo)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)工業化(hua)研究(jiu)始于1957年(nian)(nian)，多家研究(jiu)所和(he)企業陸續開(kai)發出各種硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)。到(dao)2003年(nian)(nian)底，中國(guo)(guo)(guo)(guo)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)生(sheng)產(chan)能(neng)力為(wei)135千噸，其中高溫膠(jiao)(jiao)100千噸。

高溫硫化硅橡膠

高(gao)(gao)溫(wen)硫(liu)(liu)(liu)(liu)化(hua)(hua)(hua)硅(gui)(gui)橡膠是(shi)指聚硅(gui)(gui)氧烷變成彈(dan)性體的(de)(de)過程是(shi)經過高(gao)(gao)溫(wen)（110-170℃）硫(liu)(liu)(liu)(liu)化(hua)(hua)(hua)成型(xing)的(de)(de)。它主要以(yi)高(gao)(gao)分子量的(de)(de)聚甲基(ji)乙烯(xi)基(ji)硅(gui)(gui)氧烷為(wei)生膠，混入補(bu)強填(tian)料(liao)、硫(liu)(liu)(liu)(liu)化(hua)(hua)(hua)劑等(deng)，在加(jia)熱加(jia)壓下硫(liu)(liu)(liu)(liu)化(hua)(hua)(hua)成彈(dan)性體。硅(gui)(gui)橡膠的(de)(de)補(bu)強主要是(shi)各(ge)種(zhong)類(lei)型(xing)的(de)(de)白(bai)炭(tan)黑，可使硫(liu)(liu)(liu)(liu)化(hua)(hua)(hua)膠的(de)(de)強度(du)增加(jia)數十倍(bei)。有時為(wei)了降低成本或(huo)改善膠料(liao)性能及賦(fu)予硫(liu)(liu)(liu)(liu)化(hua)(hua)(hua)膠各(ge)種(zhong)特殊的(de)(de)性能，也(ye)加(jia)入相應的(de)(de)各(ge)種(zhong)添加(jia)劑。硫(liu)(liu)(liu)(liu)化(hua)(hua)(hua)劑是(shi)各(ge)種(zhong)有機過氧化(hua)(hua)(hua)物(wu)或(huo)加(jia)成反應催化(hua)(hua)(hua)劑。

加工成型方法(fa)如圖所示。一(yi)次(ci)硫化(hua)的(de)(de)目(mu)的(de)(de)是(shi)進行(xing)高(gao)分子鏈(lian)的(de)(de)交聯反應；二次(ci)硫化(hua)的(de)(de)目(mu)的(de)(de)是(shi)進行(xing)補充交聯、驅除硫化(hua)劑分解產(chan)物和其(qi)他揮發(fa)性化(hua)合(he)物以(yi)穩定硫化(hua)膠的(de)(de)各(ge)項性能。常用(yong)的(de)(de)設(she)備(bei)有開放式煉(lian)膠機(ji)、捏合(he)機(ji)及(ji)真(zhen)空密煉(lian)機(ji)。

主要性能

（1）高(gao)(gao)溫(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)顯著的(de)(de)(de)特征是高(gao)(gao)溫(wen)穩定(ding)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)，雖然(ran)常溫(wen)下硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)強度(du)僅是天(tian)然(ran)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)或某些(xie)合(he)成橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)一(yi)半，但在200℃以上的(de)(de)(de)高(gao)(gao)溫(wen)環境下，硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)仍能(neng)保(bao)持一(yi)定(ding)的(de)(de)(de)柔韌性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)、回(hui)彈性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)和(he)表(biao)面硬度(du)，且(qie)力學性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)無(wu)明(ming)顯變化(hua)。（2）低溫(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)玻(bo)璃(li)化(hua)溫(wen)度(du)一(yi)般(ban)為-70~-50℃，特殊配方可達-100℃，表(biao)明(ming)其低溫(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)優異。這對(dui)航空、宇(yu)航工業的(de)(de)(de)意義(yi)重大。（3）耐(nai)(nai)候性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)中(zhong)Si-O-Si鍵對(dui)氧、臭氧及紫外(wai)線等(deng)十分穩定(ding)，在不(bu)加任何(he)添(tian)加劑的(de)(de)(de)情況下，就具(ju)有優良的(de)(de)(de)耐(nai)(nai)候性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)。（4）電(dian)氣(qi)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)具(ju)有優異的(de)(de)(de)絕緣性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)，耐(nai)(nai)電(dian)暈(yun)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)和(he)耐(nai)(nai)電(dian)弧性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)也(ye)非(fei)常好。（5）物理(li)機(ji)械性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)常溫(wen)下的(de)(de)(de)物理(li)機(ji)械性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)比通(tong)用(yong)(yong)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)差，但在150℃的(de)(de)(de)高(gao)(gao)溫(wen)和(he)-50℃的(de)(de)(de)低溫(wen)下，其物理(li)機(ji)械性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)優于(yu)通(tong)用(yong)(yong)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)。（6）耐(nai)(nai)油及化(hua)學試劑性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)。普通(tong)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)具(ju)有中(zhong)等(deng)的(de)(de)(de)耐(nai)(nai)油、耐(nai)(nai)溶劑性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)。（7）氣(qi)體(ti)透過性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)。室溫(wen)下硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)對(dui)空氣(qi)、氮(dan)、氧、二氧化(hua)碳等(deng)氣(qi)體(ti)的(de)(de)(de)透氣(qi)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)比天(tian)然(ran)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)高(gao)(gao)出30-50倍。（8）生理(li)惰性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)無(wu)毒，無(wu)味(wei)，無(wu)嗅，與人體(ti)組織不(bu)粘連，具(ju)有抗凝血作用(yong)(yong)，對(dui)肌體(ti)組織的(de)(de)(de)反(fan)應性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)非(fei)常少。特別適合(he)作為醫(yi)用(yong)(yong)材料(liao)。

硅橡膠的用量

據中國汽(qi)車(che)(che)(che)工(gong)業(ye)協會統計，2012年(nian)，汽(qi)車(che)(che)(che)產(chan)銷分(fen)別(bie)達到1927.18萬輛(liang)和(he)1930.64萬輛(liang)，同比分(fen)別(bie)增長4.63%和(he)4.33%，汽(qi)車(che)(che)(che)工(gong)業(ye)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)的(de)用(yong)(yong)量(liang)(liang)約達2.0萬t。根據觀研天下的(de)新研究，增加有機硅(gui)材料在汽(qi)車(che)(che)(che)零部(bu)件方面的(de)用(yong)(yong)量(liang)(liang)，可以(yi)(yi)大幅(fu)度(du)(du)提(ti)高(gao)汽(qi)車(che)(che)(che)的(de)安全性能(neng)，因(yin)此，汽(qi)車(che)(che)(che)產(chan)量(liang)(liang)和(he)單(dan)車(che)(che)(che)用(yong)(yong)量(liang)(liang)水平的(de)提(ti)高(gao)都將推動(dong)汽(qi)車(che)(che)(che)工(gong)業(ye)對硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)需求的(de)增加。國家鼓勵(li)自(zi)主(zhu)(zhu)品(pin)牌(pai)(pai)的(de)汽(qi)車(che)(che)(che)發(fa)展，關鍵汽(qi)車(che)(che)(che)零部(bu)件實現自(zi)主(zhu)(zhu)化(hua)，《2012年(nian)度(du)(du)黨政機關公務(wu)用(yong)(yong)車(che)(che)(che)選(xuan)用(yong)(yong)車(che)(che)(che)型目錄（征求意見稿）》為自(zi)主(zhu)(zhu)品(pin)牌(pai)(pai)擴大在政府采(cai)購的(de)市(shi)場份額，為改變目前國內政府采(cai)購以(yi)(yi)合資品(pin)牌(pai)(pai)產(chan)品(pin)為主(zhu)(zhu)的(de)局面提(ti)供了(le)保(bao)障。促進自(zi)主(zhu)(zhu)品(pin)牌(pai)(pai)發(fa)展，國產(chan)汽(qi)車(che)(che)(che)業(ye)的(de)繁榮(rong)將為汽(qi)車(che)(che)(che)膠(jiao)的(de)應(ying)用(yong)(yong)提(ti)供有力保(bao)障。預測未(wei)來3年(nian)，我國室溫硫化(hua)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)在汽(qi)車(che)(che)(che)行業(ye)將以(yi)(yi)年(nian)均20%增長。

此外(wai)，硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)是(shi)重要的非(fei)石(shi)(shi)油(you)(you)(you)基合(he)成(cheng)橡膠(jiao)，約占非(fei)石(shi)(shi)油(you)(you)(you)基合(he)成(cheng)橡膠(jiao)消費量的98%。但因為(wei)(wei)石(shi)(shi)油(you)(you)(you)價格的大(da)幅上漲，同時(shi)我國在(zai)硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)的關鍵原料(liao)有(you)機(ji)硅(gui)(gui)(gui)(gui)單體(ti)(ti)的生產(chan)技術(shu)方面(mian)取得突(tu)破，有(you)機(ji)硅(gui)(gui)(gui)(gui)單體(ti)(ti)的生產(chan)技術(shu)在(zai)2005年前(qian)被幾家(jia)跨國公司壟斷(duan)，但目前(qian)我國已(yi)發展(zhan)成(cheng)為(wei)(wei)全球(qiu)有(you)機(ji)硅(gui)(gui)(gui)(gui)單體(ti)(ti)第1大(da)國，這2個方面(mian)原因使硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)的價格從2011年起(qi)開始低于石(shi)(shi)油(you)(you)(you)基合(he)成(cheng)橡膠(jiao)，僅約為(wei)(wei)大(da)宗石(shi)(shi)油(you)(you)(you)基橡膠(jiao)的80%～90%，成(cheng)為(wei)(wei)廉價的合(he)成(cheng)橡膠(jiao)，并開始大(da)規模替(ti)代(dai)石(shi)(shi)油(you)(you)(you)基合(he)成(cheng)橡膠(jiao)。這將(jiang)極大(da)拓展(zhan)有(you)機(ji)硅(gui)(gui)(gui)(gui)產(chan)業的市場空間，同時(shi)將(jiang)帶動(dong)硅(gui)(gui)(gui)(gui)油(you)(you)(you)、硅(gui)(gui)(gui)(gui)烷偶聯劑和硅(gui)(gui)(gui)(gui)樹脂等其他有(you)機(ji)硅(gui)(gui)(gui)(gui)產(chan)品的消費。