硅橡膠是指(zhi)主(zhu)鏈(lian)(lian)由硅(gui)(gui)(gui)和(he)氧(yang)原(yuan)子(zi)交替構成，硅(gui)(gui)(gui)原(yuan)子(zi)上(shang)(shang)通常連有兩(liang)個有機基團的(de)(de)(de)(de)橡(xiang)膠(jiao)。普(pu)通的(de)(de)(de)(de)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)主(zhu)要由含(han)甲基和(he)少量(liang)乙(yi)烯基的(de)(de)(de)(de)硅(gui)(gui)(gui)氧(yang)鏈(lian)(lian)節組(zu)成。苯基的(de)(de)(de)(de)引入可(ke)(ke)提高(gao)(gao)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)(de)耐(nai)(nai)高(gao)(gao)、低(di)(di)溫(wen)性(xing)能(neng)(neng)(neng)，三氟丙基及氰基的(de)(de)(de)(de)引入則可(ke)(ke)提高(gao)(gao)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)(de)耐(nai)(nai)溫(wen)及耐(nai)(nai)油性(xing)能(neng)(neng)(neng)。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)耐(nai)(nai)低(di)(di)溫(wen)性(xing)能(neng)(neng)(neng)良好(hao)，一(yi)般在(zai)-55℃下(xia)仍能(neng)(neng)(neng)工作。引入苯基后，可(ke)(ke)達-73℃。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)(de)耐(nai)(nai)熱性(xing)能(neng)(neng)(neng)也很突(tu)(tu)出(chu)，在(zai)180℃下(xia)可(ke)(ke)長期工作，稍高(gao)(gao)于200℃也能(neng)(neng)(neng)承受數周(zhou)或(huo)更長時(shi)間仍有彈(dan)性(xing)，瞬時(shi)可(ke)(ke)耐(nai)(nai)300℃以(yi)上(shang)(shang)的(de)(de)(de)(de)高(gao)(gao)溫(wen)。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)(de)透氣性(xing)好(hao)，氧(yang)氣透過率在(zai)合成聚(ju)合物中是較高(gao)(gao)的(de)(de)(de)(de)。此外，硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)還(huan)具有生(sheng)理惰性(xing)、不會導致凝(ning)血的(de)(de)(de)(de)突(tu)(tu)出(chu)特性(xing)，因此在(zai)醫用領域應用廣泛。

主要品種

硅橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)分(fen)(fen)類的(de)方法很多，通常按固(gu)化(hua)(hua)(hua)前的(de)形態分(fen)(fen)為固(gu)體硅橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)和液體硅橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)；按硫(liu)化(hua)(hua)(hua)溫(wen)(wen)度(du)分(fen)(fen)為室(shi)溫(wen)(wen)硫(liu)化(hua)(hua)(hua)硅橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)，高溫(wen)(wen)硫(liu)化(hua)(hua)(hua)硅橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)；按所(suo)用單(dan)體的(de)不同(tong)，可分(fen)(fen)為甲基乙烯基硅橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)，甲基苯基乙烯基硅橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)、氟硅，腈(jing)硅橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)等；按性能(neng)和用途的(de)不同(tong)又可分(fen)(fen)為通用型(xing)(xing)、超耐低溫(wen)(wen)型(xing)(xing)、超耐高溫(wen)(wen)型(xing)(xing)、高強(qiang)力型(xing)(xing)、耐油型(xing)(xing)、醫用型(xing)(xing)等等。

發展史

硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)早(zao)期是由美國(guo)(guo)(guo)以三氯化(hua)(hua)鐵為催化(hua)(hua)劑合成(cheng)的(de)。1945年，硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)產(chan)品(pin)問世。1948年，采用(yong)(yong)高(gao)比表面積的(de)氣相法白炭黑補(bu)強的(de)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)研制成(cheng)功，使硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)性能躍(yue)升到(dao)實用(yong)(yong)階(jie)段(duan)，奠定了現代硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)生(sheng)產(chan)技術(shu)的(de)基(ji)礎。從二(er)甲基(ji)二(er)氯硅(gui)烷合成(cheng)開始(shi)生(sheng)產(chan)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)國(guo)(guo)(guo)家有美國(guo)(guo)(guo)。俄羅斯(si)、德(de)國(guo)(guo)(guo)、日本、韓國(guo)(guo)(guo)和(he)中國(guo)(guo)(guo)等。中國(guo)(guo)(guo)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)工(gong)業(ye)化(hua)(hua)研究始(shi)于1957年，多(duo)家研究所和(he)企業(ye)陸續開發(fa)出各種硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)。到(dao)2003年底，中國(guo)(guo)(guo)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)生(sheng)產(chan)能力為135千(qian)噸，其中高(gao)溫膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)100千(qian)噸。

高溫硫化硅橡膠

高(gao)溫硫(liu)(liu)化(hua)(hua)硅橡膠(jiao)是指聚(ju)硅氧烷變成(cheng)(cheng)(cheng)彈性(xing)體(ti)的(de)(de)過程是經過高(gao)溫（110-170℃）硫(liu)(liu)化(hua)(hua)成(cheng)(cheng)(cheng)型的(de)(de)。它主要以高(gao)分子量的(de)(de)聚(ju)甲基(ji)乙烯基(ji)硅氧烷為生膠(jiao)，混入補(bu)(bu)強(qiang)填料(liao)(liao)、硫(liu)(liu)化(hua)(hua)劑等，在(zai)加熱加壓(ya)下硫(liu)(liu)化(hua)(hua)成(cheng)(cheng)(cheng)彈性(xing)體(ti)。硅橡膠(jiao)的(de)(de)補(bu)(bu)強(qiang)主要是各(ge)(ge)種(zhong)類(lei)型的(de)(de)白炭(tan)黑，可(ke)使(shi)硫(liu)(liu)化(hua)(hua)膠(jiao)的(de)(de)強(qiang)度增加數十倍。有(you)時為了降低(di)成(cheng)(cheng)(cheng)本(ben)或(huo)改善(shan)膠(jiao)料(liao)(liao)性(xing)能及賦予硫(liu)(liu)化(hua)(hua)膠(jiao)各(ge)(ge)種(zhong)特殊的(de)(de)性(xing)能，也加入相應(ying)的(de)(de)各(ge)(ge)種(zhong)添(tian)加劑。硫(liu)(liu)化(hua)(hua)劑是各(ge)(ge)種(zhong)有(you)機過氧化(hua)(hua)物或(huo)加成(cheng)(cheng)(cheng)反應(ying)催化(hua)(hua)劑。

加工成型方法如圖(tu)所示。一(yi)次(ci)硫化的(de)目(mu)的(de)是進(jin)(jin)行高分(fen)子鏈的(de)交聯(lian)反(fan)應；二(er)次(ci)硫化的(de)目(mu)的(de)是進(jin)(jin)行補充(chong)交聯(lian)、驅除(chu)硫化劑分(fen)解(jie)產物和其他揮(hui)發性化合(he)物以穩定硫化膠的(de)各項性能。常用(yong)的(de)設備(bei)有開(kai)放式煉膠機、捏合(he)機及真空(kong)密煉機。

主要性能

（1）高(gao)(gao)溫(wen)(wen)(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)。硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)顯(xian)著的(de)特征是高(gao)(gao)溫(wen)(wen)(wen)(wen)穩定性(xing)(xing)(xing)(xing)，雖然常(chang)(chang)溫(wen)(wen)(wen)(wen)下(xia)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)強度(du)僅(jin)是天然橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)或某些合成橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)一半(ban)，但(dan)在200℃以上(shang)的(de)高(gao)(gao)溫(wen)(wen)(wen)(wen)環(huan)境下(xia)，硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)仍(reng)能(neng)保(bao)持一定的(de)柔(rou)韌性(xing)(xing)(xing)(xing)、回彈性(xing)(xing)(xing)(xing)和表面硬(ying)度(du)，且力學性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)無明顯(xian)變(bian)化。（2）低溫(wen)(wen)(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)玻璃化溫(wen)(wen)(wen)(wen)度(du)一般為-70~-50℃，特殊(shu)配(pei)方可(ke)達-100℃，表明其(qi)低溫(wen)(wen)(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)優異。這對(dui)(dui)航空、宇(yu)航工(gong)業的(de)意義重大。（3）耐(nai)(nai)(nai)候性(xing)(xing)(xing)(xing)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)中Si-O-Si鍵對(dui)(dui)氧(yang)(yang)、臭氧(yang)(yang)及紫(zi)外(wai)線等十分穩定，在不(bu)加任何添加劑的(de)情況下(xia)，就具(ju)有優良的(de)耐(nai)(nai)(nai)候性(xing)(xing)(xing)(xing)。（4）電(dian)氣(qi)(qi)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)。硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)具(ju)有優異的(de)絕緣性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)，耐(nai)(nai)(nai)電(dian)暈性(xing)(xing)(xing)(xing)和耐(nai)(nai)(nai)電(dian)弧性(xing)(xing)(xing)(xing)也非常(chang)(chang)好。（5）物理(li)機(ji)械性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)。硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)常(chang)(chang)溫(wen)(wen)(wen)(wen)下(xia)的(de)物理(li)機(ji)械性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)比(bi)通用(yong)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)差(cha)，但(dan)在150℃的(de)高(gao)(gao)溫(wen)(wen)(wen)(wen)和-50℃的(de)低溫(wen)(wen)(wen)(wen)下(xia)，其(qi)物理(li)機(ji)械性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)優于通用(yong)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)。（6）耐(nai)(nai)(nai)油(you)及化學試劑性(xing)(xing)(xing)(xing)。普通硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)具(ju)有中等的(de)耐(nai)(nai)(nai)油(you)、耐(nai)(nai)(nai)溶劑性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)。（7）氣(qi)(qi)體透(tou)過性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)。室溫(wen)(wen)(wen)(wen)下(xia)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)對(dui)(dui)空氣(qi)(qi)、氮(dan)、氧(yang)(yang)、二氧(yang)(yang)化碳等氣(qi)(qi)體的(de)透(tou)氣(qi)(qi)性(xing)(xing)(xing)(xing)比(bi)天然橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)高(gao)(gao)出30-50倍。（8）生理(li)惰性(xing)(xing)(xing)(xing)。硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)無毒，無味，無嗅，與人體組(zu)織(zhi)不(bu)粘連，具(ju)有抗凝血作用(yong)，對(dui)(dui)肌體組(zu)織(zhi)的(de)反應性(xing)(xing)(xing)(xing)非常(chang)(chang)少(shao)。特別適合作為醫用(yong)材料。

硅橡膠的用量

據(ju)中國汽(qi)車(che)(che)工(gong)業(ye)(ye)協會統計，2012年(nian)，汽(qi)車(che)(che)產(chan)銷分別(bie)達(da)(da)到1927.18萬輛和1930.64萬輛，同比(bi)分別(bie)增長4.63%和4.33%，汽(qi)車(che)(che)工(gong)業(ye)(ye)硅橡(xiang)膠的(de)用(yong)(yong)量約達(da)(da)2.0萬t。根(gen)據(ju)觀(guan)研天下的(de)新研究，增加有機硅材料在汽(qi)車(che)(che)零部件方面(mian)的(de)用(yong)(yong)量，可以大(da)幅度提(ti)高汽(qi)車(che)(che)的(de)安全性能，因此，汽(qi)車(che)(che)產(chan)量和單車(che)(che)用(yong)(yong)量水(shui)平的(de)提(ti)高都將(jiang)(jiang)推(tui)動汽(qi)車(che)(che)工(gong)業(ye)(ye)對硅橡(xiang)膠需求的(de)增加。國家(jia)鼓勵自(zi)(zi)主(zhu)品(pin)牌(pai)的(de)汽(qi)車(che)(che)發展(zhan)，關鍵(jian)汽(qi)車(che)(che)零部件實現自(zi)(zi)主(zhu)化，《2012年(nian)度黨政(zheng)機關公務用(yong)(yong)車(che)(che)選用(yong)(yong)車(che)(che)型目(mu)錄（征求意見稿(gao)）》為(wei)自(zi)(zi)主(zhu)品(pin)牌(pai)擴大(da)在政(zheng)府采購的(de)市場份額，為(wei)改變目(mu)前國內政(zheng)府采購以合資品(pin)牌(pai)產(chan)品(pin)為(wei)主(zhu)的(de)局面(mian)提(ti)供(gong)了保障。促進(jin)自(zi)(zi)主(zhu)品(pin)牌(pai)發展(zhan)，國產(chan)汽(qi)車(che)(che)業(ye)(ye)的(de)繁榮將(jiang)(jiang)為(wei)汽(qi)車(che)(che)膠的(de)應(ying)用(yong)(yong)提(ti)供(gong)有力保障。預(yu)測未來3年(nian)，我國室溫硫化硅橡(xiang)膠在汽(qi)車(che)(che)行業(ye)(ye)將(jiang)(jiang)以年(nian)均20%增長。

此(ci)外，硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)是重要的(de)(de)非石(shi)油(you)基(ji)(ji)合(he)成橡(xiang)(xiang)膠(jiao)，約(yue)占非石(shi)油(you)基(ji)(ji)合(he)成橡(xiang)(xiang)膠(jiao)消費量(liang)的(de)(de)98%。但因為石(shi)油(you)價(jia)格的(de)(de)大(da)幅上漲，同時我(wo)(wo)國(guo)在硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)關鍵原料有(you)機(ji)硅(gui)(gui)單體(ti)的(de)(de)生產技(ji)術(shu)方面取得突破，有(you)機(ji)硅(gui)(gui)單體(ti)的(de)(de)生產技(ji)術(shu)在2005年(nian)前(qian)被(bei)幾(ji)家跨(kua)國(guo)公司壟斷，但目前(qian)我(wo)(wo)國(guo)已發展成為全球有(you)機(ji)硅(gui)(gui)單體(ti)第1大(da)國(guo)，這(zhe)2個(ge)方面原因使硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)價(jia)格從(cong)2011年(nian)起開始低于石(shi)油(you)基(ji)(ji)合(he)成橡(xiang)(xiang)膠(jiao)，僅約(yue)為大(da)宗石(shi)油(you)基(ji)(ji)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)80%～90%，成為廉價(jia)的(de)(de)合(he)成橡(xiang)(xiang)膠(jiao)，并開始大(da)規模替代石(shi)油(you)基(ji)(ji)合(he)成橡(xiang)(xiang)膠(jiao)。這(zhe)將(jiang)(jiang)極大(da)拓展有(you)機(ji)硅(gui)(gui)產業的(de)(de)市場空間，同時將(jiang)(jiang)帶動硅(gui)(gui)油(you)、硅(gui)(gui)烷偶聯劑(ji)和硅(gui)(gui)樹脂等其他(ta)有(you)機(ji)硅(gui)(gui)產品的(de)(de)消費。