硅橡膠是指主鏈(lian)由(you)(you)硅和(he)氧(yang)原子(zi)交(jiao)替構成(cheng)，硅原子(zi)上(shang)通常連有兩個有機基(ji)團的(de)(de)(de)(de)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)。普通的(de)(de)(de)(de)硅橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)主要由(you)(you)含甲基(ji)和(he)少量(liang)乙烯基(ji)的(de)(de)(de)(de)硅氧(yang)鏈(lian)節組成(cheng)。苯(ben)(ben)基(ji)的(de)(de)(de)(de)引(yin)入可(ke)(ke)(ke)提高(gao)硅橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)耐高(gao)、低溫性(xing)(xing)能(neng)，三氟丙基(ji)及氰基(ji)的(de)(de)(de)(de)引(yin)入則可(ke)(ke)(ke)提高(gao)硅橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)耐溫及耐油性(xing)(xing)能(neng)。硅橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)耐低溫性(xing)(xing)能(neng)良好(hao)，一(yi)般在-55℃下仍能(neng)工作。引(yin)入苯(ben)(ben)基(ji)后，可(ke)(ke)(ke)達-73℃。硅橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)耐熱性(xing)(xing)能(neng)也很突出，在180℃下可(ke)(ke)(ke)長期工作，稍高(gao)于(yu)200℃也能(neng)承(cheng)受數周或更長時(shi)間(jian)仍有彈性(xing)(xing)，瞬時(shi)可(ke)(ke)(ke)耐300℃以上(shang)的(de)(de)(de)(de)高(gao)溫。硅橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)透氣性(xing)(xing)好(hao)，氧(yang)氣透過率在合成(cheng)聚(ju)合物(wu)中(zhong)是較(jiao)高(gao)的(de)(de)(de)(de)。此(ci)外(wai)，硅橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)還具有生理惰(duo)性(xing)(xing)、不會導致凝血的(de)(de)(de)(de)突出特性(xing)(xing)，因此(ci)在醫用領域應用廣泛。

主要品種

硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)分(fen)類(lei)的(de)方法很(hen)多，通(tong)常按(an)固化前的(de)形(xing)態分(fen)為固體硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)和(he)液體硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)；按(an)硫化溫(wen)(wen)度分(fen)為室溫(wen)(wen)硫化硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)，高溫(wen)(wen)硫化硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)；按(an)所用(yong)單體的(de)不同，可分(fen)為甲基乙烯基硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)，甲基苯基乙烯基硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)、氟硅(gui)，腈硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)等(deng)(deng)；按(an)性能(neng)和(he)用(yong)途的(de)不同又可分(fen)為通(tong)用(yong)型(xing)(xing)、超耐(nai)低溫(wen)(wen)型(xing)(xing)、超耐(nai)高溫(wen)(wen)型(xing)(xing)、高強力型(xing)(xing)、耐(nai)油(you)型(xing)(xing)、醫用(yong)型(xing)(xing)等(deng)(deng)等(deng)(deng)。

發展史

硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)早期是由美(mei)國以三氯化鐵(tie)為催化劑合成的。1945年，硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)產(chan)品(pin)問(wen)世。1948年，采用(yong)高(gao)比表面積的氣相法白炭(tan)黑補強的硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)研制(zhi)成功，使硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的性能躍升到實用(yong)階(jie)段(duan)，奠定了(le)現代硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)生(sheng)產(chan)技術的基礎(chu)。從二甲基二氯硅(gui)烷合成開(kai)始(shi)生(sheng)產(chan)硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的國家(jia)有美(mei)國。俄羅斯、德國、日本、韓國和中(zhong)(zhong)國等。中(zhong)(zhong)國硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的工業化研究始(shi)于(yu)1957年，多家(jia)研究所和企業陸(lu)續開(kai)發(fa)出各種硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)。到2003年底，中(zhong)(zhong)國硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)生(sheng)產(chan)能力為135千噸，其(qi)中(zhong)(zhong)高(gao)溫膠(jiao)(jiao)100千噸。

高溫硫化硅橡膠

高(gao)(gao)溫硫(liu)(liu)化硅橡(xiang)膠(jiao)(jiao)是(shi)指聚(ju)硅氧烷(wan)(wan)變成(cheng)(cheng)彈性(xing)體(ti)(ti)的(de)(de)過(guo)程是(shi)經過(guo)高(gao)(gao)溫（110-170℃）硫(liu)(liu)化成(cheng)(cheng)型的(de)(de)。它主(zhu)要(yao)以高(gao)(gao)分子量(liang)的(de)(de)聚(ju)甲基乙烯基硅氧烷(wan)(wan)為生膠(jiao)(jiao)，混入補強(qiang)填料(liao)、硫(liu)(liu)化劑等，在加(jia)熱加(jia)壓下硫(liu)(liu)化成(cheng)(cheng)彈性(xing)體(ti)(ti)。硅橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)補強(qiang)主(zhu)要(yao)是(shi)各種類(lei)型的(de)(de)白炭黑，可使硫(liu)(liu)化膠(jiao)(jiao)的(de)(de)強(qiang)度增加(jia)數十倍。有(you)時為了降(jiang)低(di)成(cheng)(cheng)本或(huo)改善(shan)膠(jiao)(jiao)料(liao)性(xing)能(neng)及賦(fu)予硫(liu)(liu)化膠(jiao)(jiao)各種特殊的(de)(de)性(xing)能(neng)，也加(jia)入相(xiang)應(ying)的(de)(de)各種添加(jia)劑。硫(liu)(liu)化劑是(shi)各種有(you)機過(guo)氧化物或(huo)加(jia)成(cheng)(cheng)反應(ying)催(cui)化劑。

加工成(cheng)型方法如圖(tu)所示。一次(ci)硫(liu)(liu)化(hua)的目的是(shi)進行高(gao)分子(zi)鏈的交聯(lian)反應；二(er)次(ci)硫(liu)(liu)化(hua)的目的是(shi)進行補充(chong)交聯(lian)、驅除(chu)硫(liu)(liu)化(hua)劑分解產物和其他(ta)揮發(fa)性(xing)化(hua)合物以穩定硫(liu)(liu)化(hua)膠的各項性(xing)能。常用的設備有開放式煉(lian)膠機(ji)、捏合機(ji)及(ji)真(zhen)空密煉(lian)機(ji)。

主要性能

（1）高(gao)(gao)溫(wen)(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)顯著(zhu)的(de)特征(zheng)是高(gao)(gao)溫(wen)(wen)(wen)穩定性(xing)(xing)(xing)，雖然常溫(wen)(wen)(wen)下(xia)(xia)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)強度僅是天然橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)或某些合(he)成橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)一半，但在(zai)(zai)200℃以上的(de)高(gao)(gao)溫(wen)(wen)(wen)環境下(xia)(xia)，硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)仍能(neng)(neng)保持一定的(de)柔(rou)韌性(xing)(xing)(xing)、回彈性(xing)(xing)(xing)和表面硬度，且力學性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)無(wu)明(ming)顯變化(hua)。（2）低(di)溫(wen)(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)玻璃化(hua)溫(wen)(wen)(wen)度一般為-70~-50℃，特殊配方可達-100℃，表明(ming)其(qi)低(di)溫(wen)(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)優異。這對航空、宇航工業的(de)意義(yi)重(zhong)大。（3）耐(nai)候性(xing)(xing)(xing)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)中(zhong)Si-O-Si鍵對氧、臭氧及紫外(wai)線等十分穩定，在(zai)(zai)不加任何添加劑(ji)的(de)情況下(xia)(xia)，就(jiu)具(ju)有優良的(de)耐(nai)候性(xing)(xing)(xing)。（4）電(dian)(dian)氣(qi)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)具(ju)有優異的(de)絕緣性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)，耐(nai)電(dian)(dian)暈性(xing)(xing)(xing)和耐(nai)電(dian)(dian)弧性(xing)(xing)(xing)也非常好。（5）物理(li)(li)(li)機(ji)械性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)常溫(wen)(wen)(wen)下(xia)(xia)的(de)物理(li)(li)(li)機(ji)械性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)比通用橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)差(cha)，但在(zai)(zai)150℃的(de)高(gao)(gao)溫(wen)(wen)(wen)和-50℃的(de)低(di)溫(wen)(wen)(wen)下(xia)(xia)，其(qi)物理(li)(li)(li)機(ji)械性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)優于通用橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)。（6）耐(nai)油及化(hua)學試(shi)劑(ji)性(xing)(xing)(xing)。普通硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)具(ju)有中(zhong)等的(de)耐(nai)油、耐(nai)溶劑(ji)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。（7）氣(qi)體(ti)透過(guo)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。室溫(wen)(wen)(wen)下(xia)(xia)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)對空氣(qi)、氮、氧、二氧化(hua)碳等氣(qi)體(ti)的(de)透氣(qi)性(xing)(xing)(xing)比天然橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)高(gao)(gao)出30-50倍。（8）生理(li)(li)(li)惰性(xing)(xing)(xing)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)無(wu)毒(du)，無(wu)味，無(wu)嗅(xiu)，與人體(ti)組(zu)織不粘連，具(ju)有抗凝(ning)血作(zuo)用，對肌體(ti)組(zu)織的(de)反(fan)應性(xing)(xing)(xing)非常少。特別適合(he)作(zuo)為醫用材料。

硅橡膠的用量

據中國(guo)汽車(che)工(gong)業(ye)(ye)協(xie)會統(tong)計(ji)，2012年，汽車(che)產(chan)銷分別達到(dao)1927.18萬輛和1930.64萬輛，同比分別增(zeng)長4.63%和4.33%，汽車(che)工(gong)業(ye)(ye)硅橡(xiang)膠(jiao)的用量約達2.0萬t。根據觀研天下的新研究，增(zeng)加有機(ji)硅材(cai)料在(zai)汽車(che)零部件方(fang)面的用量，可(ke)以(yi)大幅度(du)提(ti)(ti)高(gao)汽車(che)的安全性(xing)能，因此，汽車(che)產(chan)量和單車(che)用量水平的提(ti)(ti)高(gao)都將(jiang)(jiang)推動汽車(che)工(gong)業(ye)(ye)對硅橡(xiang)膠(jiao)需求(qiu)的增(zeng)加。國(guo)家鼓勵(li)自(zi)主(zhu)品(pin)(pin)牌的汽車(che)發展(zhan)，關(guan)鍵汽車(che)零部件實現自(zi)主(zhu)化(hua)(hua)，《2012年度(du)黨政機(ji)關(guan)公務(wu)用車(che)選用車(che)型目錄（征求(qiu)意見(jian)稿）》為(wei)(wei)自(zi)主(zhu)品(pin)(pin)牌擴大在(zai)政府采購(gou)的市場(chang)份(fen)額，為(wei)(wei)改變目前國(guo)內政府采購(gou)以(yi)合資品(pin)(pin)牌產(chan)品(pin)(pin)為(wei)(wei)主(zhu)的局面提(ti)(ti)供(gong)了(le)保(bao)障。促(cu)進自(zi)主(zhu)品(pin)(pin)牌發展(zhan)，國(guo)產(chan)汽車(che)業(ye)(ye)的繁榮將(jiang)(jiang)為(wei)(wei)汽車(che)膠(jiao)的應用提(ti)(ti)供(gong)有力保(bao)障。預(yu)測未來3年，我國(guo)室溫(wen)硫化(hua)(hua)硅橡(xiang)膠(jiao)在(zai)汽車(che)行業(ye)(ye)將(jiang)(jiang)以(yi)年均20%增(zeng)長。

此外，硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)是(shi)重要的(de)(de)非石(shi)油基(ji)合成橡(xiang)膠(jiao)(jiao)，約占非石(shi)油基(ji)合成橡(xiang)膠(jiao)(jiao)消(xiao)費(fei)量的(de)(de)98%。但(dan)因(yin)為(wei)(wei)石(shi)油價(jia)(jia)(jia)格(ge)(ge)的(de)(de)大幅上漲，同(tong)時(shi)我國(guo)(guo)在硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)關鍵(jian)原(yuan)料有(you)機(ji)(ji)硅(gui)(gui)單體的(de)(de)生產技(ji)術方面取得(de)突(tu)破(po)，有(you)機(ji)(ji)硅(gui)(gui)單體的(de)(de)生產技(ji)術在2005年前被幾家跨國(guo)(guo)公司壟(long)斷(duan)，但(dan)目前我國(guo)(guo)已發展成為(wei)(wei)全球有(you)機(ji)(ji)硅(gui)(gui)單體第1大國(guo)(guo)，這(zhe)(zhe)2個方面原(yuan)因(yin)使硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)價(jia)(jia)(jia)格(ge)(ge)從2011年起開始(shi)低于(yu)石(shi)油基(ji)合成橡(xiang)膠(jiao)(jiao)，僅約為(wei)(wei)大宗(zong)石(shi)油基(ji)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)80%～90%，成為(wei)(wei)廉價(jia)(jia)(jia)的(de)(de)合成橡(xiang)膠(jiao)(jiao)，并開始(shi)大規模替(ti)代石(shi)油基(ji)合成橡(xiang)膠(jiao)(jiao)。這(zhe)(zhe)將極大拓展有(you)機(ji)(ji)硅(gui)(gui)產業的(de)(de)市場空(kong)間(jian)，同(tong)時(shi)將帶動硅(gui)(gui)油、硅(gui)(gui)烷偶聯劑(ji)和硅(gui)(gui)樹脂(zhi)等其他有(you)機(ji)(ji)硅(gui)(gui)產品的(de)(de)消(xiao)費(fei)。