硅橡膠是指主(zhu)鏈由硅(gui)(gui)和氧原(yuan)子(zi)交替(ti)構成(cheng)，硅(gui)(gui)原(yuan)子(zi)上通常連有(you)兩(liang)個有(you)機基(ji)(ji)團的(de)(de)(de)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)。普通的(de)(de)(de)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)主(zhu)要(yao)由含甲基(ji)(ji)和少量(liang)乙烯基(ji)(ji)的(de)(de)(de)硅(gui)(gui)氧鏈節組成(cheng)。苯(ben)基(ji)(ji)的(de)(de)(de)引入(ru)可提高(gao)(gao)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)耐(nai)高(gao)(gao)、低溫(wen)(wen)(wen)性(xing)能，三氟丙基(ji)(ji)及(ji)氰基(ji)(ji)的(de)(de)(de)引入(ru)則可提高(gao)(gao)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)耐(nai)溫(wen)(wen)(wen)及(ji)耐(nai)油性(xing)能。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)耐(nai)低溫(wen)(wen)(wen)性(xing)能良(liang)好(hao)，一(yi)般在(zai)-55℃下(xia)仍能工作。引入(ru)苯(ben)基(ji)(ji)后，可達-73℃。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)耐(nai)熱性(xing)能也很突(tu)出，在(zai)180℃下(xia)可長期工作，稍高(gao)(gao)于200℃也能承受數(shu)周(zhou)或更(geng)長時間仍有(you)彈性(xing)，瞬時可耐(nai)300℃以上的(de)(de)(de)高(gao)(gao)溫(wen)(wen)(wen)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)透(tou)氣(qi)(qi)性(xing)好(hao)，氧氣(qi)(qi)透(tou)過率在(zai)合(he)成(cheng)聚(ju)合(he)物中是較高(gao)(gao)的(de)(de)(de)。此外，硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)還具有(you)生理(li)惰性(xing)、不會(hui)導致凝血的(de)(de)(de)突(tu)出特性(xing)，因此在(zai)醫用(yong)領(ling)域應用(yong)廣泛。

主要品種

硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)分類的(de)(de)方法很多，通常按(an)(an)固(gu)化前的(de)(de)形態(tai)分為(wei)(wei)固(gu)體硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)和(he)液體硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)；按(an)(an)硫化溫度分為(wei)(wei)室溫硫化硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)，高溫硫化硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)；按(an)(an)所用(yong)單體的(de)(de)不同，可(ke)分為(wei)(wei)甲基(ji)乙烯(xi)基(ji)硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)，甲基(ji)苯(ben)基(ji)乙烯(xi)基(ji)硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)、氟(fu)硅(gui)(gui)(gui)(gui)，腈硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)等(deng)；按(an)(an)性能和(he)用(yong)途的(de)(de)不同又可(ke)分為(wei)(wei)通用(yong)型(xing)(xing)、超耐(nai)低(di)溫型(xing)(xing)、超耐(nai)高溫型(xing)(xing)、高強力型(xing)(xing)、耐(nai)油型(xing)(xing)、醫用(yong)型(xing)(xing)等(deng)等(deng)。

發展史

硅橡(xiang)膠(jiao)(jiao)早期是(shi)由美國(guo)(guo)以三氯化(hua)鐵為(wei)(wei)催化(hua)劑(ji)合成的(de)。1945年，硅橡(xiang)膠(jiao)(jiao)產(chan)品問世。1948年，采(cai)用高(gao)比表面(mian)積的(de)氣相法白炭黑補強的(de)硅橡(xiang)膠(jiao)(jiao)研(yan)制成功，使硅橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)性能(neng)(neng)躍(yue)升到實用階段，奠定了現(xian)代硅橡(xiang)膠(jiao)(jiao)生產(chan)技(ji)術的(de)基礎。從二甲基二氯硅烷(wan)合成開始(shi)生產(chan)硅橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)國(guo)(guo)家(jia)有美國(guo)(guo)。俄(e)羅斯(si)、德國(guo)(guo)、日(ri)本、韓國(guo)(guo)和中(zhong)國(guo)(guo)等。中(zhong)國(guo)(guo)硅橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)工業化(hua)研(yan)究始(shi)于(yu)1957年，多(duo)家(jia)研(yan)究所和企業陸續(xu)開發出各(ge)種硅橡(xiang)膠(jiao)(jiao)。到2003年底(di)，中(zhong)國(guo)(guo)硅橡(xiang)膠(jiao)(jiao)生產(chan)能(neng)(neng)力為(wei)(wei)135千噸，其(qi)中(zhong)高(gao)溫膠(jiao)(jiao)100千噸。

高溫硫化硅橡膠

高(gao)(gao)溫(wen)硫(liu)化(hua)硅橡膠是指聚硅氧烷(wan)變成(cheng)(cheng)彈性(xing)體的過(guo)程(cheng)是經過(guo)高(gao)(gao)溫(wen)（110-170℃）硫(liu)化(hua)成(cheng)(cheng)型(xing)的。它主要以高(gao)(gao)分(fen)子量(liang)的聚甲基乙(yi)烯基硅氧烷(wan)為(wei)(wei)生(sheng)膠，混入補強(qiang)(qiang)填料、硫(liu)化(hua)劑等，在加(jia)熱加(jia)壓下硫(liu)化(hua)成(cheng)(cheng)彈性(xing)體。硅橡膠的補強(qiang)(qiang)主要是各(ge)種(zhong)類型(xing)的白炭黑，可使硫(liu)化(hua)膠的強(qiang)(qiang)度增加(jia)數十(shi)倍。有時為(wei)(wei)了降(jiang)低成(cheng)(cheng)本或改善膠料性(xing)能及賦予硫(liu)化(hua)膠各(ge)種(zhong)特殊的性(xing)能，也加(jia)入相應(ying)的各(ge)種(zhong)添加(jia)劑。硫(liu)化(hua)劑是各(ge)種(zhong)有機(ji)過(guo)氧化(hua)物或加(jia)成(cheng)(cheng)反(fan)應(ying)催化(hua)劑。

加工成型(xing)方(fang)法如圖所示。一(yi)次硫(liu)化的(de)目(mu)的(de)是進行高分(fen)子鏈的(de)交(jiao)聯(lian)反應；二(er)次硫(liu)化的(de)目(mu)的(de)是進行補充交(jiao)聯(lian)、驅除硫(liu)化劑分(fen)解(jie)產物和其他揮發性化合(he)(he)物以穩(wen)定硫(liu)化膠的(de)各項(xiang)性能。常用的(de)設備有開放式煉膠機(ji)、捏合(he)(he)機(ji)及真空密煉機(ji)。

主要性能

（1）高(gao)溫性(xing)(xing)能(neng)(neng)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)顯(xian)著的(de)(de)特征是高(gao)溫穩(wen)定(ding)性(xing)(xing)，雖(sui)然常(chang)(chang)溫下(xia)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)強度僅(jin)是天然橡(xiang)(xiang)膠(jiao)或某(mou)些(xie)合(he)成(cheng)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)一半，但(dan)在200℃以上的(de)(de)高(gao)溫環境下(xia)，硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)仍能(neng)(neng)保持一定(ding)的(de)(de)柔韌(ren)性(xing)(xing)、回彈性(xing)(xing)和表面(mian)硬度，且力學性(xing)(xing)能(neng)(neng)無(wu)明(ming)顯(xian)變(bian)化。（2）低(di)溫性(xing)(xing)能(neng)(neng)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)玻璃化溫度一般為-70~-50℃，特殊配方(fang)可達-100℃，表明(ming)其低(di)溫性(xing)(xing)能(neng)(neng)優(you)(you)異。這對(dui)航空(kong)(kong)、宇航工(gong)業的(de)(de)意義(yi)重大。（3）耐(nai)(nai)(nai)候(hou)性(xing)(xing)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)中Si-O-Si鍵對(dui)氧、臭氧及紫(zi)外線等(deng)(deng)十分穩(wen)定(ding)，在不(bu)(bu)加任何添加劑(ji)的(de)(de)情況下(xia)，就(jiu)具(ju)有(you)優(you)(you)良的(de)(de)耐(nai)(nai)(nai)候(hou)性(xing)(xing)。（4）電氣性(xing)(xing)能(neng)(neng)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)具(ju)有(you)優(you)(you)異的(de)(de)絕緣性(xing)(xing)能(neng)(neng)，耐(nai)(nai)(nai)電暈性(xing)(xing)和耐(nai)(nai)(nai)電弧性(xing)(xing)也(ye)非常(chang)(chang)好。（5）物(wu)理機(ji)械性(xing)(xing)能(neng)(neng)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)常(chang)(chang)溫下(xia)的(de)(de)物(wu)理機(ji)械性(xing)(xing)能(neng)(neng)比通用(yong)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)差(cha)，但(dan)在150℃的(de)(de)高(gao)溫和-50℃的(de)(de)低(di)溫下(xia)，其物(wu)理機(ji)械性(xing)(xing)能(neng)(neng)優(you)(you)于通用(yong)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)。（6）耐(nai)(nai)(nai)油及化學試劑(ji)性(xing)(xing)。普通硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)具(ju)有(you)中等(deng)(deng)的(de)(de)耐(nai)(nai)(nai)油、耐(nai)(nai)(nai)溶劑(ji)性(xing)(xing)能(neng)(neng)。（7）氣體透過性(xing)(xing)能(neng)(neng)。室溫下(xia)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)對(dui)空(kong)(kong)氣、氮、氧、二氧化碳(tan)等(deng)(deng)氣體的(de)(de)透氣性(xing)(xing)比天然橡(xiang)(xiang)膠(jiao)高(gao)出(chu)30-50倍。（8）生理惰性(xing)(xing)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)無(wu)毒，無(wu)味，無(wu)嗅，與人體組織不(bu)(bu)粘連，具(ju)有(you)抗(kang)凝血作用(yong)，對(dui)肌(ji)體組織的(de)(de)反應(ying)性(xing)(xing)非常(chang)(chang)少。特別(bie)適合(he)作為醫用(yong)材料。

硅橡膠的用量

據中國(guo)(guo)汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)工業(ye)協會(hui)統計，2012年(nian)，汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)產(chan)銷分別(bie)達(da)到1927.18萬(wan)(wan)輛和(he)1930.64萬(wan)(wan)輛，同(tong)比分別(bie)增(zeng)(zeng)長4.63%和(he)4.33%，汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)工業(ye)硅橡膠(jiao)的(de)(de)(de)用量(liang)(liang)約達(da)2.0萬(wan)(wan)t。根據觀研天下(xia)的(de)(de)(de)新研究，增(zeng)(zeng)加有機(ji)硅材料在(zai)汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)零(ling)部件(jian)方面的(de)(de)(de)用量(liang)(liang)，可以(yi)大幅(fu)度提高汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)的(de)(de)(de)安全(quan)性能(neng)，因(yin)此，汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)產(chan)量(liang)(liang)和(he)單車(che)(che)(che)用量(liang)(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(dui)硅橡膠(jiao)需求的(de)(de)(de)增(zeng)(zeng)加。國(guo)(guo)家鼓勵自(zi)主(zhu)品(pin)(pin)牌(pai)的(de)(de)(de)汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)發展，關鍵(jian)汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)零(ling)部件(jian)實現自(zi)主(zhu)化，《2012年(nian)度黨政機(ji)關公務用車(che)(che)(che)選用車(che)(che)(che)型目(mu)(mu)錄（征求意見稿）》為自(zi)主(zhu)品(pin)(pin)牌(pai)擴大在(zai)政府采購(gou)的(de)(de)(de)市場份額(e)，為改(gai)變目(mu)(mu)前國(guo)(guo)內政府采購(gou)以(yi)合(he)資品(pin)(pin)牌(pai)產(chan)品(pin)(pin)為主(zhu)的(de)(de)(de)局(ju)面提供了保障(zhang)。促進自(zi)主(zhu)品(pin)(pin)牌(pai)發展，國(guo)(guo)產(chan)汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)業(ye)的(de)(de)(de)繁榮將(jiang)為汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)膠(jiao)的(de)(de)(de)應用提供有力保障(zhang)。預測未來(lai)3年(nian)，我國(guo)(guo)室溫硫化硅橡膠(jiao)在(zai)汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)行業(ye)將(jiang)以(yi)年(nian)均20%增(zeng)(zeng)長。

此(ci)外，硅(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)是重要的(de)(de)非石(shi)(shi)(shi)(shi)油基合(he)(he)成(cheng)(cheng)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)，約占非石(shi)(shi)(shi)(shi)油基合(he)(he)成(cheng)(cheng)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)消費量的(de)(de)98%。但(dan)(dan)因(yin)為(wei)石(shi)(shi)(shi)(shi)油價(jia)格的(de)(de)大幅上漲，同(tong)時我國(guo)在硅(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)關鍵原(yuan)(yuan)料有機(ji)硅(gui)(gui)單體的(de)(de)生產(chan)技術(shu)方面取得突破，有機(ji)硅(gui)(gui)單體的(de)(de)生產(chan)技術(shu)在2005年前被(bei)幾家跨國(guo)公(gong)司(si)壟斷(duan)，但(dan)(dan)目前我國(guo)已發展成(cheng)(cheng)為(wei)全(quan)球(qiu)有機(ji)硅(gui)(gui)單體第1大國(guo)，這2個方面原(yuan)(yuan)因(yin)使硅(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)價(jia)格從2011年起開(kai)始(shi)低于石(shi)(shi)(shi)(shi)油基合(he)(he)成(cheng)(cheng)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)，僅約為(wei)大宗石(shi)(shi)(shi)(shi)油基橡膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)80%～90%，成(cheng)(cheng)為(wei)廉(lian)價(jia)的(de)(de)合(he)(he)成(cheng)(cheng)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)，并開(kai)始(shi)大規模替代石(shi)(shi)(shi)(shi)油基合(he)(he)成(cheng)(cheng)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)。這將極(ji)大拓展有機(ji)硅(gui)(gui)產(chan)業的(de)(de)市場空間，同(tong)時將帶動(dong)硅(gui)(gui)油、硅(gui)(gui)烷(wan)偶聯(lian)劑和(he)硅(gui)(gui)樹脂等其(qi)他有機(ji)硅(gui)(gui)產(chan)品(pin)的(de)(de)消費。