硅橡膠是(shi)指主(zhu)鏈由硅(gui)(gui)(gui)(gui)和氧原(yuan)子交替構成，硅(gui)(gui)(gui)(gui)原(yuan)子上通常連有(you)兩個有(you)機基(ji)團的(de)(de)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)。普通的(de)(de)硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)主(zhu)要由含甲基(ji)和少(shao)量(liang)乙烯基(ji)的(de)(de)硅(gui)(gui)(gui)(gui)氧鏈節組成。苯基(ji)的(de)(de)引入(ru)可提高(gao)(gao)硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)耐(nai)(nai)高(gao)(gao)、低溫(wen)性(xing)能(neng)(neng)，三(san)氟丙基(ji)及氰基(ji)的(de)(de)引入(ru)則可提高(gao)(gao)硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)耐(nai)(nai)溫(wen)及耐(nai)(nai)油性(xing)能(neng)(neng)。硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)耐(nai)(nai)低溫(wen)性(xing)能(neng)(neng)良好，一般在(zai)(zai)(zai)-55℃下仍能(neng)(neng)工(gong)作。引入(ru)苯基(ji)后，可達-73℃。硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)耐(nai)(nai)熱性(xing)能(neng)(neng)也很(hen)突出，在(zai)(zai)(zai)180℃下可長期工(gong)作，稍高(gao)(gao)于200℃也能(neng)(neng)承受數周或更長時(shi)間仍有(you)彈性(xing)，瞬時(shi)可耐(nai)(nai)300℃以上的(de)(de)高(gao)(gao)溫(wen)。硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)透氣性(xing)好，氧氣透過率在(zai)(zai)(zai)合成聚合物中(zhong)是(shi)較高(gao)(gao)的(de)(de)。此(ci)外，硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)還具有(you)生理惰性(xing)、不會(hui)導致(zhi)凝血的(de)(de)突出特性(xing)，因此(ci)在(zai)(zai)(zai)醫用(yong)領域應用(yong)廣泛。

主要品種

硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠分類的方法很多，通常按(an)固化(hua)前的形態(tai)分為固體(ti)硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠和(he)液體(ti)硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠；按(an)硫(liu)化(hua)溫(wen)度分為室溫(wen)硫(liu)化(hua)硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠，高(gao)溫(wen)硫(liu)化(hua)硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠；按(an)所用(yong)單體(ti)的不(bu)同，可(ke)分為甲基(ji)乙(yi)烯基(ji)硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠，甲基(ji)苯基(ji)乙(yi)烯基(ji)硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠、氟硅(gui)，腈硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠等(deng)；按(an)性能和(he)用(yong)途(tu)的不(bu)同又(you)可(ke)分為通用(yong)型(xing)、超耐(nai)低溫(wen)型(xing)、超耐(nai)高(gao)溫(wen)型(xing)、高(gao)強力型(xing)、耐(nai)油型(xing)、醫用(yong)型(xing)等(deng)等(deng)。

發展史

硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)早期是由美(mei)國(guo)(guo)以三氯化鐵為催(cui)化劑合(he)成的。1945年(nian)(nian)，硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)產品問世。1948年(nian)(nian)，采(cai)用高比表面積的氣相法白炭黑(hei)補強的硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)研制(zhi)成功，使硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的性能躍升(sheng)到實用階段，奠定了現(xian)代硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)生產技術(shu)的基礎。從二甲基二氯硅(gui)(gui)(gui)(gui)烷合(he)成開(kai)(kai)始(shi)生產硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的國(guo)(guo)家(jia)(jia)有美(mei)國(guo)(guo)。俄(e)羅斯、德國(guo)(guo)、日本、韓國(guo)(guo)和中(zhong)國(guo)(guo)等(deng)。中(zhong)國(guo)(guo)硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的工業化研究始(shi)于1957年(nian)(nian)，多(duo)家(jia)(jia)研究所和企業陸續開(kai)(kai)發(fa)出各(ge)種硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)。到2003年(nian)(nian)底，中(zhong)國(guo)(guo)硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)生產能力為135千噸(dun)，其(qi)中(zhong)高溫膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)100千噸(dun)。

高溫硫化硅橡膠

高溫硫(liu)(liu)化(hua)(hua)(hua)硅橡膠(jiao)是(shi)指(zhi)聚硅氧烷變(bian)成彈(dan)(dan)性(xing)體的(de)(de)過程是(shi)經過高溫（110-170℃）硫(liu)(liu)化(hua)(hua)(hua)成型(xing)的(de)(de)。它主要以高分子量的(de)(de)聚甲(jia)基乙烯基硅氧烷為生膠(jiao)，混(hun)入補強(qiang)(qiang)填料、硫(liu)(liu)化(hua)(hua)(hua)劑等，在加(jia)熱加(jia)壓(ya)下硫(liu)(liu)化(hua)(hua)(hua)成彈(dan)(dan)性(xing)體。硅橡膠(jiao)的(de)(de)補強(qiang)(qiang)主要是(shi)各(ge)種(zhong)類(lei)型(xing)的(de)(de)白炭黑(hei)，可(ke)使硫(liu)(liu)化(hua)(hua)(hua)膠(jiao)的(de)(de)強(qiang)(qiang)度(du)增加(jia)數(shu)十倍。有(you)時為了(le)降低成本或(huo)改善膠(jiao)料性(xing)能及賦(fu)予硫(liu)(liu)化(hua)(hua)(hua)膠(jiao)各(ge)種(zhong)特殊的(de)(de)性(xing)能，也加(jia)入相(xiang)應的(de)(de)各(ge)種(zhong)添加(jia)劑。硫(liu)(liu)化(hua)(hua)(hua)劑是(shi)各(ge)種(zhong)有(you)機過氧化(hua)(hua)(hua)物或(huo)加(jia)成反應催化(hua)(hua)(hua)劑。

加工成型方法如圖所示。一次硫化(hua)的(de)(de)目(mu)的(de)(de)是進行(xing)高分(fen)(fen)子鏈的(de)(de)交聯反(fan)應；二次硫化(hua)的(de)(de)目(mu)的(de)(de)是進行(xing)補(bu)充交聯、驅除硫化(hua)劑分(fen)(fen)解(jie)產物和其他揮發性化(hua)合物以穩定硫化(hua)膠的(de)(de)各(ge)項性能。常用(yong)的(de)(de)設(she)備有開放式(shi)煉膠機(ji)、捏合機(ji)及(ji)真(zhen)空密煉機(ji)。

主要性能

（1）高(gao)(gao)(gao)溫(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)。硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)顯著的(de)(de)特(te)征是(shi)高(gao)(gao)(gao)溫(wen)(wen)穩定(ding)性(xing)(xing)(xing)(xing)，雖然(ran)常溫(wen)(wen)下(xia)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)強度僅是(shi)天然(ran)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)或某些合成橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)一(yi)(yi)半，但在(zai)200℃以上的(de)(de)高(gao)(gao)(gao)溫(wen)(wen)環境下(xia)，硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)仍能(neng)保持一(yi)(yi)定(ding)的(de)(de)柔韌(ren)性(xing)(xing)(xing)(xing)、回(hui)彈性(xing)(xing)(xing)(xing)和(he)表(biao)面硬(ying)度，且力學性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)無(wu)(wu)明顯變化(hua)。（2）低溫(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)玻璃化(hua)溫(wen)(wen)度一(yi)(yi)般(ban)為-70~-50℃，特(te)殊配方可達-100℃，表(biao)明其低溫(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)優(you)異。這(zhe)對(dui)航空、宇(yu)航工(gong)業的(de)(de)意義(yi)重大。（3）耐(nai)(nai)(nai)候性(xing)(xing)(xing)(xing)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)中(zhong)Si-O-Si鍵對(dui)氧、臭氧及紫外(wai)線(xian)等(deng)十分穩定(ding)，在(zai)不加(jia)(jia)任何添加(jia)(jia)劑(ji)的(de)(de)情況下(xia)，就具有(you)優(you)良(liang)的(de)(de)耐(nai)(nai)(nai)候性(xing)(xing)(xing)(xing)。（4）電(dian)氣性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)。硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)具有(you)優(you)異的(de)(de)絕緣性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)，耐(nai)(nai)(nai)電(dian)暈性(xing)(xing)(xing)(xing)和(he)耐(nai)(nai)(nai)電(dian)弧(hu)性(xing)(xing)(xing)(xing)也非常好。（5）物理機(ji)械(xie)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)。硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)常溫(wen)(wen)下(xia)的(de)(de)物理機(ji)械(xie)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)比通用(yong)(yong)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)差，但在(zai)150℃的(de)(de)高(gao)(gao)(gao)溫(wen)(wen)和(he)-50℃的(de)(de)低溫(wen)(wen)下(xia)，其物理機(ji)械(xie)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)優(you)于通用(yong)(yong)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)。（6）耐(nai)(nai)(nai)油(you)及化(hua)學試劑(ji)性(xing)(xing)(xing)(xing)。普通硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)具有(you)中(zhong)等(deng)的(de)(de)耐(nai)(nai)(nai)油(you)、耐(nai)(nai)(nai)溶劑(ji)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)。（7）氣體(ti)透(tou)過性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)。室(shi)溫(wen)(wen)下(xia)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)對(dui)空氣、氮、氧、二氧化(hua)碳等(deng)氣體(ti)的(de)(de)透(tou)氣性(xing)(xing)(xing)(xing)比天然(ran)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)高(gao)(gao)(gao)出30-50倍。（8）生理惰性(xing)(xing)(xing)(xing)。硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)無(wu)(wu)毒，無(wu)(wu)味，無(wu)(wu)嗅(xiu)，與人體(ti)組織不粘(zhan)連，具有(you)抗(kang)凝血作(zuo)用(yong)(yong)，對(dui)肌體(ti)組織的(de)(de)反應性(xing)(xing)(xing)(xing)非常少(shao)。特(te)別適合作(zuo)為醫用(yong)(yong)材料。

硅橡膠的用量

據中(zhong)國(guo)(guo)(guo)汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)工(gong)業(ye)協(xie)會(hui)統(tong)計，2012年，汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)產(chan)(chan)銷分別達到(dao)1927.18萬(wan)輛和1930.64萬(wan)輛，同比(bi)分別增長(chang)4.63%和4.33%，汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)工(gong)業(ye)硅(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)的用量(liang)約達2.0萬(wan)t。根(gen)據觀研天下的新研究，增加(jia)有(you)機硅(gui)(gui)材料在汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)零(ling)部件方面的用量(liang)，可以(yi)大(da)幅(fu)度提(ti)(ti)(ti)高汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)的安全性能，因(yin)此，汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)產(chan)(chan)量(liang)和單車(che)(che)用量(liang)水平的提(ti)(ti)(ti)高都(dou)將(jiang)(jiang)推(tui)動汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)工(gong)業(ye)對硅(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)需求的增加(jia)。國(guo)(guo)(guo)家鼓(gu)勵自(zi)主(zhu)(zhu)品(pin)牌的汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)發展，關(guan)鍵汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)零(ling)部件實現自(zi)主(zhu)(zhu)化(hua)，《2012年度黨政(zheng)機關(guan)公務(wu)用車(che)(che)選(xuan)用車(che)(che)型目錄（征求意見稿）》為(wei)(wei)自(zi)主(zhu)(zhu)品(pin)牌擴大(da)在政(zheng)府采購的市(shi)場份(fen)額，為(wei)(wei)改變目前國(guo)(guo)(guo)內政(zheng)府采購以(yi)合資品(pin)牌產(chan)(chan)品(pin)為(wei)(wei)主(zhu)(zhu)的局面提(ti)(ti)(ti)供了保障(zhang)。促進自(zi)主(zhu)(zhu)品(pin)牌發展，國(guo)(guo)(guo)產(chan)(chan)汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)業(ye)的繁(fan)榮將(jiang)(jiang)為(wei)(wei)汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)膠(jiao)(jiao)(jiao)的應用提(ti)(ti)(ti)供有(you)力(li)保障(zhang)。預測未來3年，我國(guo)(guo)(guo)室溫硫化(hua)硅(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)在汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)行業(ye)將(jiang)(jiang)以(yi)年均20%增長(chang)。

此(ci)外，硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠是重(zhong)要(yao)的(de)非石(shi)油(you)基(ji)(ji)合成(cheng)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠，約占非石(shi)油(you)基(ji)(ji)合成(cheng)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠消費量(liang)的(de)98%。但因為(wei)石(shi)油(you)價格的(de)大幅(fu)上(shang)漲，同(tong)時我國在硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠的(de)關(guan)鍵(jian)原料有機(ji)硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)單體(ti)(ti)的(de)生(sheng)產技(ji)(ji)術方面取得突破，有機(ji)硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)單體(ti)(ti)的(de)生(sheng)產技(ji)(ji)術在2005年(nian)前被幾家跨國公司壟斷，但目前我國已發展成(cheng)為(wei)全球有機(ji)硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)單體(ti)(ti)第1大國，這2個方面原因使硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠的(de)價格從(cong)2011年(nian)起開(kai)始低(di)于石(shi)油(you)基(ji)(ji)合成(cheng)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠，僅約為(wei)大宗(zong)石(shi)油(you)基(ji)(ji)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠的(de)80%～90%，成(cheng)為(wei)廉價的(de)合成(cheng)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠，并開(kai)始大規模替代石(shi)油(you)基(ji)(ji)合成(cheng)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠。這將極大拓展有機(ji)硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)產業的(de)市場空(kong)間，同(tong)時將帶動硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)油(you)、硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)烷偶聯劑(ji)和(he)硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)樹脂等其他有機(ji)硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)產品的(de)消費。