硅橡膠是指主(zhu)鏈(lian)由硅(gui)和(he)氧(yang)原(yuan)子交替構成，硅(gui)原(yuan)子上通(tong)常連有兩(liang)個(ge)有機(ji)基(ji)團的(de)(de)(de)橡(xiang)膠(jiao)。普通(tong)的(de)(de)(de)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)主(zhu)要由含甲基(ji)和(he)少量乙烯基(ji)的(de)(de)(de)硅(gui)氧(yang)鏈(lian)節組成。苯(ben)基(ji)的(de)(de)(de)引入可(ke)(ke)提(ti)高(gao)(gao)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)耐(nai)高(gao)(gao)、低溫(wen)(wen)性(xing)(xing)能，三氟(fu)丙基(ji)及(ji)氰(qing)基(ji)的(de)(de)(de)引入則可(ke)(ke)提(ti)高(gao)(gao)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)耐(nai)溫(wen)(wen)及(ji)耐(nai)油性(xing)(xing)能。硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)耐(nai)低溫(wen)(wen)性(xing)(xing)能良(liang)好，一般在-55℃下仍(reng)能工作。引入苯(ben)基(ji)后，可(ke)(ke)達-73℃。硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)耐(nai)熱性(xing)(xing)能也(ye)很突出，在180℃下可(ke)(ke)長(chang)期工作，稍高(gao)(gao)于200℃也(ye)能承受數(shu)周(zhou)或更長(chang)時間仍(reng)有彈(dan)性(xing)(xing)，瞬時可(ke)(ke)耐(nai)300℃以(yi)上的(de)(de)(de)高(gao)(gao)溫(wen)(wen)。硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)透(tou)氣(qi)性(xing)(xing)好，氧(yang)氣(qi)透(tou)過率在合成聚合物中是較高(gao)(gao)的(de)(de)(de)。此(ci)外，硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)還具(ju)有生(sheng)理(li)惰性(xing)(xing)、不會導致凝血的(de)(de)(de)突出特性(xing)(xing)，因此(ci)在醫用領(ling)域應用廣(guang)泛。

主要品種

硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)分(fen)類的方法很多，通(tong)常按(an)固化(hua)前的形態分(fen)為(wei)固體(ti)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)和(he)液體(ti)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)；按(an)硫化(hua)溫度分(fen)為(wei)室溫硫化(hua)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)，高溫硫化(hua)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)；按(an)所用單體(ti)的不同，可分(fen)為(wei)甲基(ji)(ji)乙(yi)烯基(ji)(ji)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)，甲基(ji)(ji)苯基(ji)(ji)乙(yi)烯基(ji)(ji)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)、氟硅(gui)(gui)(gui)，腈硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)等(deng)；按(an)性能和(he)用途(tu)的不同又可分(fen)為(wei)通(tong)用型(xing)(xing)、超耐(nai)低(di)溫型(xing)(xing)、超耐(nai)高溫型(xing)(xing)、高強(qiang)力型(xing)(xing)、耐(nai)油型(xing)(xing)、醫(yi)用型(xing)(xing)等(deng)等(deng)。

發展史

硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)早期(qi)是由美國(guo)(guo)以三氯(lv)化(hua)(hua)鐵為催化(hua)(hua)劑合成(cheng)(cheng)的(de)。1945年，硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)產品(pin)問世(shi)。1948年，采用高比表面(mian)積的(de)氣相法白炭黑補(bu)強的(de)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)研(yan)(yan)制成(cheng)(cheng)功，使硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)性能躍升到實用階段，奠定了現代(dai)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)生(sheng)(sheng)產技術的(de)基(ji)礎。從二甲基(ji)二氯(lv)硅(gui)烷合成(cheng)(cheng)開始生(sheng)(sheng)產硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)國(guo)(guo)家有美國(guo)(guo)。俄羅斯、德國(guo)(guo)、日本、韓(han)國(guo)(guo)和中(zhong)(zhong)國(guo)(guo)等。中(zhong)(zhong)國(guo)(guo)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)工業(ye)化(hua)(hua)研(yan)(yan)究始于1957年，多家研(yan)(yan)究所和企業(ye)陸續(xu)開發(fa)出各種硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)。到2003年底，中(zhong)(zhong)國(guo)(guo)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)生(sheng)(sheng)產能力為135千(qian)噸，其中(zhong)(zhong)高溫膠(jiao)(jiao)(jiao)100千(qian)噸。

高溫硫化硅橡膠

高(gao)溫硫(liu)化硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)是指聚(ju)(ju)硅(gui)氧(yang)烷變(bian)成彈性體(ti)的過(guo)(guo)程是經(jing)過(guo)(guo)高(gao)溫（110-170℃）硫(liu)化成型的。它主要以高(gao)分子量的聚(ju)(ju)甲基乙烯基硅(gui)氧(yang)烷為生(sheng)膠(jiao)(jiao)(jiao)，混(hun)入補強填料、硫(liu)化劑等，在加熱加壓下硫(liu)化成彈性體(ti)。硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的補強主要是各(ge)種類(lei)型的白炭黑，可使硫(liu)化膠(jiao)(jiao)(jiao)的強度增加數十倍(bei)。有(you)時為了降低成本(ben)或改善膠(jiao)(jiao)(jiao)料性能及賦予硫(liu)化膠(jiao)(jiao)(jiao)各(ge)種特殊(shu)的性能，也加入相應的各(ge)種添加劑。硫(liu)化劑是各(ge)種有(you)機過(guo)(guo)氧(yang)化物或加成反應催化劑。

加工成型(xing)方法如圖所(suo)示。一次硫(liu)(liu)化的目(mu)的是進(jin)行高分(fen)子鏈的交(jiao)聯反(fan)應；二次硫(liu)(liu)化的目(mu)的是進(jin)行補充(chong)交(jiao)聯、驅除硫(liu)(liu)化劑分(fen)解產物(wu)和其他揮發性(xing)(xing)化合物(wu)以穩定硫(liu)(liu)化膠(jiao)的各(ge)項性(xing)(xing)能。常用(yong)的設備有(you)開放式煉(lian)膠(jiao)機(ji)、捏合機(ji)及真空密(mi)煉(lian)機(ji)。

主要性能

（1）高溫性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)顯著的(de)特征是高溫穩(wen)定性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)，雖然常溫下(xia)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)強度(du)僅是天然橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)或某(mou)些(xie)合(he)(he)成(cheng)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)一(yi)半，但在200℃以上的(de)高溫環境下(xia)，硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)仍(reng)能(neng)(neng)保持一(yi)定的(de)柔韌性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)、回(hui)彈(dan)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)和(he)表面(mian)硬度(du)，且(qie)力學性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)無(wu)明(ming)顯變化(hua)。（2）低溫性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)玻璃(li)化(hua)溫度(du)一(yi)般(ban)為-70~-50℃，特殊配方可達-100℃，表明(ming)其低溫性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)優(you)異(yi)。這對航空、宇航工業(ye)的(de)意義重大。（3）耐(nai)候性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)中Si-O-Si鍵對氧(yang)、臭氧(yang)及紫外線等十分穩(wen)定，在不加(jia)任何添加(jia)劑(ji)的(de)情況下(xia)，就具(ju)(ju)有(you)(you)優(you)良的(de)耐(nai)候性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)。（4）電氣(qi)(qi)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)具(ju)(ju)有(you)(you)優(you)異(yi)的(de)絕緣性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)，耐(nai)電暈(yun)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)和(he)耐(nai)電弧(hu)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)也(ye)非(fei)常好。（5）物(wu)理機械(xie)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)常溫下(xia)的(de)物(wu)理機械(xie)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)比(bi)通用(yong)(yong)(yong)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)差，但在150℃的(de)高溫和(he)-50℃的(de)低溫下(xia)，其物(wu)理機械(xie)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)優(you)于通用(yong)(yong)(yong)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)。（6）耐(nai)油及化(hua)學試(shi)劑(ji)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)。普通硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)具(ju)(ju)有(you)(you)中等的(de)耐(nai)油、耐(nai)溶劑(ji)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。（7）氣(qi)(qi)體(ti)透過性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。室(shi)溫下(xia)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)對空氣(qi)(qi)、氮、氧(yang)、二氧(yang)化(hua)碳等氣(qi)(qi)體(ti)的(de)透氣(qi)(qi)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)比(bi)天然橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)高出30-50倍。（8）生理惰性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)無(wu)毒，無(wu)味，無(wu)嗅，與(yu)人體(ti)組(zu)織(zhi)不粘連，具(ju)(ju)有(you)(you)抗凝血作(zuo)用(yong)(yong)(yong)，對肌體(ti)組(zu)織(zhi)的(de)反(fan)應性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)非(fei)常少(shao)。特別適合(he)(he)作(zuo)為醫用(yong)(yong)(yong)材料。

硅橡膠的用量

據中國(guo)(guo)汽(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)工業(ye)協會統計(ji)，2012年，汽(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)產銷(xiao)分別(bie)(bie)達到1927.18萬輛和1930.64萬輛，同(tong)比分別(bie)(bie)增長4.63%和4.33%，汽(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)工業(ye)硅橡(xiang)(xiang)膠的(de)用(yong)(yong)(yong)量(liang)約達2.0萬t。根據觀研天下的(de)新研究，增加(jia)有機硅材料在(zai)汽(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)零部件方面的(de)用(yong)(yong)(yong)量(liang)，可以大幅度(du)(du)提高汽(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)的(de)安全性能，因此，汽(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)產量(liang)和單車(che)(che)用(yong)(yong)(yong)量(liang)水平的(de)提高都將推動(dong)汽(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)工業(ye)對硅橡(xiang)(xiang)膠需求的(de)增加(jia)。國(guo)(guo)家鼓勵自主品牌的(de)汽(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)發(fa)(fa)展，關(guan)(guan)鍵汽(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)零部件實(shi)現自主化，《2012年度(du)(du)黨(dang)政(zheng)機關(guan)(guan)公(gong)務用(yong)(yong)(yong)車(che)(che)選用(yong)(yong)(yong)車(che)(che)型目錄（征求意見稿）》為自主品牌擴大在(zai)政(zheng)府采購的(de)市場(chang)份額，為改變(bian)目前(qian)國(guo)(guo)內政(zheng)府采購以合(he)資品牌產品為主的(de)局面提供了保障(zhang)。促進自主品牌發(fa)(fa)展，國(guo)(guo)產汽(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)業(ye)的(de)繁(fan)榮將為汽(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)膠的(de)應(ying)用(yong)(yong)(yong)提供有力保障(zhang)。預測未來(lai)3年，我國(guo)(guo)室溫硫化硅橡(xiang)(xiang)膠在(zai)汽(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)行(xing)業(ye)將以年均20%增長。

此外，硅橡(xiang)膠(jiao)是(shi)重要的(de)(de)非石油基合(he)(he)成(cheng)(cheng)(cheng)(cheng)橡(xiang)膠(jiao)，約占(zhan)非石油基合(he)(he)成(cheng)(cheng)(cheng)(cheng)橡(xiang)膠(jiao)消費量的(de)(de)98%。但(dan)因(yin)為石油價格的(de)(de)大幅上漲，同時我國(guo)(guo)在(zai)硅橡(xiang)膠(jiao)的(de)(de)關鍵原料有機硅單(dan)體的(de)(de)生產(chan)技術方(fang)面取得突破，有機硅單(dan)體的(de)(de)生產(chan)技術在(zai)2005年前被(bei)幾家跨國(guo)(guo)公司壟斷，但(dan)目(mu)前我國(guo)(guo)已發(fa)展成(cheng)(cheng)(cheng)(cheng)為全球(qiu)有機硅單(dan)體第1大國(guo)(guo)，這(zhe)(zhe)2個方(fang)面原因(yin)使硅橡(xiang)膠(jiao)的(de)(de)價格從2011年起開始(shi)(shi)低于石油基合(he)(he)成(cheng)(cheng)(cheng)(cheng)橡(xiang)膠(jiao)，僅約為大宗石油基橡(xiang)膠(jiao)的(de)(de)80%～90%，成(cheng)(cheng)(cheng)(cheng)為廉價的(de)(de)合(he)(he)成(cheng)(cheng)(cheng)(cheng)橡(xiang)膠(jiao)，并開始(shi)(shi)大規模替代(dai)石油基合(he)(he)成(cheng)(cheng)(cheng)(cheng)橡(xiang)膠(jiao)。這(zhe)(zhe)將極大拓展有機硅產(chan)業的(de)(de)市場空(kong)間，同時將帶動硅油、硅烷偶聯(lian)劑和(he)硅樹脂等其(qi)他有機硅產(chan)品的(de)(de)消費。