硅橡膠是指主鏈由硅(gui)(gui)(gui)和(he)氧原子交替構(gou)成，硅(gui)(gui)(gui)原子上(shang)通(tong)(tong)常連有兩個(ge)有機基團的(de)(de)橡(xiang)膠(jiao)。普通(tong)(tong)的(de)(de)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)主要由含(han)甲基和(he)少量乙烯(xi)基的(de)(de)硅(gui)(gui)(gui)氧鏈節組成。苯基的(de)(de)引入可(ke)提(ti)高(gao)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)的(de)(de)耐高(gao)、低溫性(xing)能(neng)(neng)，三(san)氟丙基及氰(qing)基的(de)(de)引入則可(ke)提(ti)高(gao)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)的(de)(de)耐溫及耐油(you)性(xing)能(neng)(neng)。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)耐低溫性(xing)能(neng)(neng)良(liang)好，一般(ban)在(zai)(zai)-55℃下(xia)(xia)仍(reng)能(neng)(neng)工作。引入苯基后，可(ke)達-73℃。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)的(de)(de)耐熱性(xing)能(neng)(neng)也很突出，在(zai)(zai)180℃下(xia)(xia)可(ke)長期工作，稍高(gao)于200℃也能(neng)(neng)承受數周或更長時間仍(reng)有彈性(xing)，瞬時可(ke)耐300℃以上(shang)的(de)(de)高(gao)溫。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)的(de)(de)透(tou)氣性(xing)好，氧氣透(tou)過率在(zai)(zai)合(he)成聚合(he)物中(zhong)是較高(gao)的(de)(de)。此外，硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)還具有生理惰性(xing)、不會導(dao)致凝(ning)血(xue)的(de)(de)突出特性(xing)，因此在(zai)(zai)醫用領(ling)域(yu)應(ying)用廣泛(fan)。

    主要品種

    硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)分(fen)類的(de)方法(fa)很(hen)多，通常按固化(hua)前的(de)形(xing)態分(fen)為(wei)(wei)固體硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)和液(ye)體硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)；按硫(liu)化(hua)溫(wen)度分(fen)為(wei)(wei)室溫(wen)硫(liu)化(hua)硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)，高溫(wen)硫(liu)化(hua)硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)；按所用(yong)(yong)單體的(de)不同(tong)，可(ke)分(fen)為(wei)(wei)甲基乙烯基硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)，甲基苯基乙烯基硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)、氟硅(gui)，腈硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)等；按性能和用(yong)(yong)途的(de)不同(tong)又可(ke)分(fen)為(wei)(wei)通用(yong)(yong)型(xing)、超(chao)耐(nai)低溫(wen)型(xing)、超(chao)耐(nai)高溫(wen)型(xing)、高強力型(xing)、耐(nai)油型(xing)、醫用(yong)(yong)型(xing)等等。

    發展(zhan)史

    硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)早期是由美國(guo)(guo)(guo)以三(san)氯化(hua)鐵為(wei)催化(hua)劑(ji)合成(cheng)的(de)。1945年(nian)，硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)產(chan)品(pin)問世。1948年(nian)，采(cai)用高比表(biao)面(mian)積的(de)氣相(xiang)法白炭(tan)黑補強(qiang)的(de)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)研(yan)(yan)制成(cheng)功，使硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)的(de)性(xing)能(neng)躍升到實用階段，奠定了現代硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)生產(chan)技(ji)術的(de)基礎。從二(er)甲基二(er)氯硅(gui)(gui)(gui)烷(wan)合成(cheng)開(kai)始(shi)生產(chan)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)的(de)國(guo)(guo)(guo)家有美國(guo)(guo)(guo)。俄羅斯、德國(guo)(guo)(guo)、日本、韓(han)國(guo)(guo)(guo)和(he)中國(guo)(guo)(guo)等。中國(guo)(guo)(guo)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)的(de)工業化(hua)研(yan)(yan)究始(shi)于1957年(nian)，多家研(yan)(yan)究所和(he)企(qi)業陸續開(kai)發出各種硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)。到2003年(nian)底，中國(guo)(guo)(guo)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)生產(chan)能(neng)力為(wei)135千(qian)噸(dun)(dun)，其中高溫膠(jiao)100千(qian)噸(dun)(dun)。

    高溫硫化硅橡膠

    高溫(wen)硫(liu)(liu)化(hua)(hua)硅橡膠(jiao)是(shi)指聚(ju)硅氧(yang)(yang)(yang)烷變成(cheng)彈(dan)性(xing)體(ti)的(de)過程是(shi)經過高溫(wen)（110-170℃）硫(liu)(liu)化(hua)(hua)成(cheng)型(xing)的(de)。它(ta)主(zhu)要以高分(fen)子量的(de)聚(ju)甲基(ji)乙(yi)烯基(ji)硅氧(yang)(yang)(yang)烷為生膠(jiao)，混入(ru)補強填料(liao)、硫(liu)(liu)化(hua)(hua)劑等，在加熱加壓下硫(liu)(liu)化(hua)(hua)成(cheng)彈(dan)性(xing)體(ti)。硅橡膠(jiao)的(de)補強主(zhu)要是(shi)各種類型(xing)的(de)白炭黑，可使硫(liu)(liu)化(hua)(hua)膠(jiao)的(de)強度增加數十倍。有時為了(le)降低成(cheng)本或(huo)改善膠(jiao)料(liao)性(xing)能及賦予(yu)硫(liu)(liu)化(hua)(hua)膠(jiao)各種特殊(shu)的(de)性(xing)能，也加入(ru)相應的(de)各種添加劑。硫(liu)(liu)化(hua)(hua)劑是(shi)各種有機過氧(yang)(yang)(yang)化(hua)(hua)物或(huo)加成(cheng)反應催化(hua)(hua)劑。

    加工成型方法如圖所示(shi)。一次(ci)硫化(hua)的(de)目的(de)是進(jin)行(xing)高分子(zi)鏈的(de)交(jiao)聯(lian)反應；二次(ci)硫化(hua)的(de)目的(de)是進(jin)行(xing)補充(chong)交(jiao)聯(lian)、驅(qu)除硫化(hua)劑分解(jie)產(chan)物和其他揮發(fa)性化(hua)合物以穩定硫化(hua)膠的(de)各項性能。常用的(de)設備有開放(fang)式煉膠機(ji)、捏合機(ji)及(ji)真空密煉機(ji)。

    主要(yao)性能

   （1）高溫性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)顯(xian)著的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)特(te)(te)(te)征是(shi)高溫穩定(ding)性(xing)(xing)(xing)(xing)，雖然(ran)常(chang)(chang)溫下(xia)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)強(qiang)度僅(jin)是(shi)天然(ran)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)或某些合成橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)一(yi)半，但(dan)在200℃以上(shang)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)高溫環境下(xia)，硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)仍能(neng)(neng)(neng)保(bao)持一(yi)定(ding)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)柔韌性(xing)(xing)(xing)(xing)、回彈性(xing)(xing)(xing)(xing)和表面硬度，且力學性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)無明顯(xian)變化(hua)。（2）低(di)溫性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)玻璃化(hua)溫度一(yi)般為-70~-50℃，特(te)(te)(te)殊配方可(ke)達-100℃，表明其(qi)低(di)溫性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)優異(yi)。這對(dui)航(hang)空、宇航(hang)工業的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)意(yi)義重大。（3）耐(nai)(nai)候性(xing)(xing)(xing)(xing)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)中Si-O-Si鍵對(dui)氧(yang)(yang)、臭(chou)氧(yang)(yang)及(ji)紫外(wai)線等十分穩定(ding)，在不(bu)加任何添加劑的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)情況下(xia)，就具有(you)優良的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)耐(nai)(nai)候性(xing)(xing)(xing)(xing)。（4）電氣(qi)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)具有(you)優異(yi)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)絕緣性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)，耐(nai)(nai)電暈性(xing)(xing)(xing)(xing)和耐(nai)(nai)電弧性(xing)(xing)(xing)(xing)也非常(chang)(chang)好。（5）物(wu)理(li)機(ji)(ji)械性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)常(chang)(chang)溫下(xia)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)物(wu)理(li)機(ji)(ji)械性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)比通用橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)差(cha)，但(dan)在150℃的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)高溫和-50℃的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)低(di)溫下(xia)，其(qi)物(wu)理(li)機(ji)(ji)械性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)優于通用橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)。（6）耐(nai)(nai)油及(ji)化(hua)學試劑性(xing)(xing)(xing)(xing)。普通硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)具有(you)中等的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)耐(nai)(nai)油、耐(nai)(nai)溶劑性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。（7）氣(qi)體透過性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。室溫下(xia)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)對(dui)空氣(qi)、氮、氧(yang)(yang)、二氧(yang)(yang)化(hua)碳等氣(qi)體的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)透氣(qi)性(xing)(xing)(xing)(xing)比天然(ran)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)高出30-50倍(bei)。（8）生理(li)惰性(xing)(xing)(xing)(xing)。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)無毒，無味，無嗅，與人體組織(zhi)不(bu)粘連，具有(you)抗凝血作用，對(dui)肌體組織(zhi)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)反應性(xing)(xing)(xing)(xing)非常(chang)(chang)少。特(te)(te)(te)別適合作為醫(yi)用材料。

    硅橡膠的(de)用(yong)量

    據中國汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)工(gong)業協會統計，2012年(nian)，汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)產銷分別(bie)達(da)(da)到(dao)1927.18萬輛和(he)1930.64萬輛，同比分別(bie)增長(chang)4.63%和(he)4.33%，汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)工(gong)業硅橡膠(jiao)的(de)(de)(de)用(yong)量(liang)(liang)約達(da)(da)2.0萬t。根據觀研(yan)天下的(de)(de)(de)新研(yan)究，增加(jia)有機硅材(cai)料(liao)在汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)零部(bu)件方面(mian)的(de)(de)(de)用(yong)量(liang)(liang)，可以(yi)大幅(fu)度提(ti)高汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)的(de)(de)(de)安全性能，因(yin)此，汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)產量(liang)(liang)和(he)單車(che)(che)用(yong)量(liang)(liang)水平的(de)(de)(de)提(ti)高都將(jiang)(jiang)推(tui)動(dong)汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)工(gong)業對(dui)硅橡膠(jiao)需求的(de)(de)(de)增加(jia)。國家鼓勵自主品牌(pai)(pai)的(de)(de)(de)汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)發展，關鍵汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)零部(bu)件實現自主化，《2012年(nian)度黨政(zheng)機關公務用(yong)車(che)(che)選用(yong)車(che)(che)型目(mu)錄（征求意見稿）》為自主品牌(pai)(pai)擴大在政(zheng)府(fu)采(cai)購的(de)(de)(de)市場份(fen)額，為改變目(mu)前國內政(zheng)府(fu)采(cai)購以(yi)合資品牌(pai)(pai)產品為主的(de)(de)(de)局面(mian)提(ti)供(gong)(gong)了保障(zhang)。促進自主品牌(pai)(pai)發展，國產汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)業的(de)(de)(de)繁榮將(jiang)(jiang)為汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)膠(jiao)的(de)(de)(de)應用(yong)提(ti)供(gong)(gong)有力保障(zhang)。預(yu)測未來3年(nian)，我國室(shi)溫(wen)硫化硅橡膠(jiao)在汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)行業將(jiang)(jiang)以(yi)年(nian)均20%增長(chang)。

    此外，硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)是(shi)重(zhong)要的非(fei)石(shi)(shi)(shi)油基合(he)(he)成(cheng)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)，約占非(fei)石(shi)(shi)(shi)油基合(he)(he)成(cheng)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)消費量的98%。但(dan)因(yin)為石(shi)(shi)(shi)油價(jia)格的大(da)幅上(shang)漲，同時(shi)我國(guo)在硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的關鍵原料有(you)機(ji)硅(gui)(gui)單(dan)體(ti)(ti)的生(sheng)產(chan)技術方面取得突破，有(you)機(ji)硅(gui)(gui)單(dan)體(ti)(ti)的生(sheng)產(chan)技術在2005年前被幾家跨國(guo)公司壟斷，但(dan)目前我國(guo)已發展成(cheng)為全球有(you)機(ji)硅(gui)(gui)單(dan)體(ti)(ti)第1大(da)國(guo)，這(zhe)2個方面原因(yin)使硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的價(jia)格從2011年起開(kai)始低(di)于石(shi)(shi)(shi)油基合(he)(he)成(cheng)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)，僅約為大(da)宗石(shi)(shi)(shi)油基橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的80%～90%，成(cheng)為廉價(jia)的合(he)(he)成(cheng)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)，并開(kai)始大(da)規模替代石(shi)(shi)(shi)油基合(he)(he)成(cheng)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)。這(zhe)將極大(da)拓展有(you)機(ji)硅(gui)(gui)產(chan)業的市(shi)場空間，同時(shi)將帶(dai)動(dong)硅(gui)(gui)油、硅(gui)(gui)烷偶聯劑和硅(gui)(gui)樹脂等其他(ta)有(you)機(ji)硅(gui)(gui)產(chan)品(pin)的消費。