硅橡膠是指主鏈由硅和氧原(yuan)子交替構成(cheng)，硅原(yuan)子上通(tong)常連有(you)兩個有(you)機基團的(de)(de)橡(xiang)膠(jiao)。普通(tong)的(de)(de)硅橡(xiang)膠(jiao)主要由含甲基和少(shao)量乙烯基的(de)(de)硅氧鏈節組成(cheng)。苯基的(de)(de)引入(ru)可(ke)(ke)提(ti)(ti)高(gao)(gao)硅橡(xiang)膠(jiao)的(de)(de)耐(nai)(nai)高(gao)(gao)、低溫(wen)(wen)性(xing)能，三(san)氟丙基及氰基的(de)(de)引入(ru)則可(ke)(ke)提(ti)(ti)高(gao)(gao)硅橡(xiang)膠(jiao)的(de)(de)耐(nai)(nai)溫(wen)(wen)及耐(nai)(nai)油性(xing)能。硅橡(xiang)膠(jiao)耐(nai)(nai)低溫(wen)(wen)性(xing)能良(liang)好，一般在(zai)(zai)(zai)-55℃下仍能工作。引入(ru)苯基后，可(ke)(ke)達-73℃。硅橡(xiang)膠(jiao)的(de)(de)耐(nai)(nai)熱(re)性(xing)能也很(hen)突(tu)出(chu)，在(zai)(zai)(zai)180℃下可(ke)(ke)長期工作，稍高(gao)(gao)于200℃也能承受數周或更(geng)長時間仍有(you)彈(dan)性(xing)，瞬(shun)時可(ke)(ke)耐(nai)(nai)300℃以上的(de)(de)高(gao)(gao)溫(wen)(wen)。硅橡(xiang)膠(jiao)的(de)(de)透氣性(xing)好，氧氣透過率在(zai)(zai)(zai)合成(cheng)聚(ju)合物中是較高(gao)(gao)的(de)(de)。此外，硅橡(xiang)膠(jiao)還具有(you)生理惰性(xing)、不會導致凝(ning)血的(de)(de)突(tu)出(chu)特性(xing)，因此在(zai)(zai)(zai)醫用(yong)領域應用(yong)廣(guang)泛(fan)。

主要品種

硅橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)分(fen)(fen)類的方法很(hen)多，通常按(an)(an)固化(hua)前的形態(tai)分(fen)(fen)為(wei)(wei)固體(ti)硅橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)和(he)液體(ti)硅橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)；按(an)(an)硫(liu)化(hua)溫度分(fen)(fen)為(wei)(wei)室(shi)溫硫(liu)化(hua)硅橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)，高溫硫(liu)化(hua)硅橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)；按(an)(an)所(suo)用單體(ti)的不同，可分(fen)(fen)為(wei)(wei)甲基乙(yi)烯基硅橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)，甲基苯基乙(yi)烯基硅橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)、氟硅，腈硅橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)等(deng)；按(an)(an)性能和(he)用途的不同又可分(fen)(fen)為(wei)(wei)通用型、超耐(nai)低溫型、超耐(nai)高溫型、高強力型、耐(nai)油型、醫(yi)用型等(deng)等(deng)。

發展史

硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)早期是由美國(guo)(guo)以三(san)氯化(hua)(hua)鐵(tie)為(wei)催化(hua)(hua)劑合成(cheng)的(de)(de)(de)(de)。1945年(nian)，硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)產品問世。1948年(nian)，采用高(gao)比(bi)表面積的(de)(de)(de)(de)氣相(xiang)法白炭黑(hei)補強的(de)(de)(de)(de)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)研制成(cheng)功(gong)，使硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)性能(neng)躍升到實用階段，奠定了現代硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)生產技術的(de)(de)(de)(de)基(ji)礎。從(cong)二(er)(er)甲(jia)基(ji)二(er)(er)氯硅(gui)(gui)烷合成(cheng)開(kai)始(shi)生產硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)國(guo)(guo)家有美國(guo)(guo)。俄(e)羅斯、德國(guo)(guo)、日本、韓國(guo)(guo)和中國(guo)(guo)等。中國(guo)(guo)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)工業化(hua)(hua)研究始(shi)于1957年(nian)，多(duo)家研究所和企業陸續開(kai)發出各種(zhong)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)。到2003年(nian)底，中國(guo)(guo)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)生產能(neng)力為(wei)135千噸，其中高(gao)溫膠(jiao)(jiao)100千噸。

高溫硫化硅橡膠

高溫硫化(hua)(hua)硅(gui)(gui)橡膠是(shi)指聚(ju)硅(gui)(gui)氧(yang)烷變成(cheng)彈(dan)性體(ti)(ti)的(de)(de)過(guo)程是(shi)經過(guo)高溫（110-170℃）硫化(hua)(hua)成(cheng)型的(de)(de)。它主(zhu)要以高分子量(liang)的(de)(de)聚(ju)甲基乙(yi)烯基硅(gui)(gui)氧(yang)烷為生(sheng)膠，混入補強(qiang)(qiang)填料、硫化(hua)(hua)劑等(deng)，在(zai)加(jia)(jia)(jia)熱加(jia)(jia)(jia)壓下硫化(hua)(hua)成(cheng)彈(dan)性體(ti)(ti)。硅(gui)(gui)橡膠的(de)(de)補強(qiang)(qiang)主(zhu)要是(shi)各(ge)種(zhong)類型的(de)(de)白(bai)炭黑，可使硫化(hua)(hua)膠的(de)(de)強(qiang)(qiang)度增加(jia)(jia)(jia)數十倍。有時為了降低成(cheng)本或改善膠料性能及(ji)賦予硫化(hua)(hua)膠各(ge)種(zhong)特殊的(de)(de)性能，也加(jia)(jia)(jia)入相(xiang)應(ying)的(de)(de)各(ge)種(zhong)添加(jia)(jia)(jia)劑。硫化(hua)(hua)劑是(shi)各(ge)種(zhong)有機過(guo)氧(yang)化(hua)(hua)物(wu)或加(jia)(jia)(jia)成(cheng)反(fan)應(ying)催化(hua)(hua)劑。

加工成型方法如圖所示。一(yi)次硫(liu)化(hua)(hua)的目(mu)(mu)的是進(jin)行高分(fen)子(zi)鏈的交聯(lian)反(fan)應；二(er)次硫(liu)化(hua)(hua)的目(mu)(mu)的是進(jin)行補充(chong)交聯(lian)、驅除硫(liu)化(hua)(hua)劑分(fen)解產物和其他揮發性化(hua)(hua)合物以穩定(ding)硫(liu)化(hua)(hua)膠的各項性能。常用的設備有開放式(shi)煉膠機、捏合機及(ji)真(zhen)空(kong)密煉機。

主要性能

（1）高(gao)(gao)溫(wen)(wen)性(xing)(xing)能(neng)。硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠顯著的(de)(de)(de)特征是高(gao)(gao)溫(wen)(wen)穩定性(xing)(xing)，雖然(ran)(ran)常溫(wen)(wen)下(xia)硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠的(de)(de)(de)強度(du)(du)僅是天然(ran)(ran)橡(xiang)膠或(huo)某些合成橡(xiang)膠的(de)(de)(de)一半，但在(zai)200℃以上(shang)的(de)(de)(de)高(gao)(gao)溫(wen)(wen)環境(jing)下(xia)，硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠仍能(neng)保持一定的(de)(de)(de)柔韌性(xing)(xing)、回(hui)彈性(xing)(xing)和表(biao)面硬度(du)(du)，且力學性(xing)(xing)能(neng)無明(ming)顯變化(hua)。（2）低(di)(di)溫(wen)(wen)性(xing)(xing)能(neng)硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠的(de)(de)(de)玻(bo)璃(li)化(hua)溫(wen)(wen)度(du)(du)一般為-70~-50℃，特殊配方可達-100℃，表(biao)明(ming)其低(di)(di)溫(wen)(wen)性(xing)(xing)能(neng)優(you)異。這對(dui)航空、宇航工業(ye)的(de)(de)(de)意義重大。（3）耐候性(xing)(xing)硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠中Si-O-Si鍵對(dui)氧、臭氧及(ji)紫外線等(deng)十(shi)分穩定，在(zai)不(bu)(bu)加任何添加劑(ji)的(de)(de)(de)情(qing)況下(xia)，就具有優(you)良的(de)(de)(de)耐候性(xing)(xing)。（4）電氣(qi)性(xing)(xing)能(neng)。硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠具有優(you)異的(de)(de)(de)絕緣(yuan)性(xing)(xing)能(neng)，耐電暈性(xing)(xing)和耐電弧(hu)性(xing)(xing)也非常好。（5）物理機(ji)械(xie)(xie)性(xing)(xing)能(neng)。硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠常溫(wen)(wen)下(xia)的(de)(de)(de)物理機(ji)械(xie)(xie)性(xing)(xing)能(neng)比通用(yong)橡(xiang)膠差，但在(zai)150℃的(de)(de)(de)高(gao)(gao)溫(wen)(wen)和-50℃的(de)(de)(de)低(di)(di)溫(wen)(wen)下(xia)，其物理機(ji)械(xie)(xie)性(xing)(xing)能(neng)優(you)于通用(yong)橡(xiang)膠。（6）耐油及(ji)化(hua)學試劑(ji)性(xing)(xing)。普(pu)通硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠具有中等(deng)的(de)(de)(de)耐油、耐溶劑(ji)性(xing)(xing)能(neng)。（7）氣(qi)體透過性(xing)(xing)能(neng)。室溫(wen)(wen)下(xia)硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠對(dui)空氣(qi)、氮、氧、二(er)氧化(hua)碳(tan)等(deng)氣(qi)體的(de)(de)(de)透氣(qi)性(xing)(xing)比天然(ran)(ran)橡(xiang)膠高(gao)(gao)出30-50倍。（8）生理惰性(xing)(xing)。硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠無毒，無味，無嗅，與人體組(zu)織不(bu)(bu)粘連，具有抗凝血作(zuo)用(yong)，對(dui)肌體組(zu)織的(de)(de)(de)反(fan)應性(xing)(xing)非常少。特別適合作(zuo)為醫用(yong)材料。

硅橡膠的用量

據中國(guo)(guo)汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)工業(ye)協會(hui)統計，2012年，汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)產(chan)(chan)銷分(fen)別(bie)達到1927.18萬輛和(he)(he)(he)1930.64萬輛，同比分(fen)別(bie)增(zeng)長(chang)4.63%和(he)(he)(he)4.33%，汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)工業(ye)硅(gui)橡(xiang)膠的(de)(de)用量約(yue)達2.0萬t。根(gen)據觀研天下的(de)(de)新研究，增(zeng)加有(you)機(ji)硅(gui)材(cai)料在汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)零(ling)部件方面(mian)的(de)(de)用量，可以(yi)大幅度(du)提高汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)的(de)(de)安全性(xing)能(neng)，因此，汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)產(chan)(chan)量和(he)(he)(he)單車(che)(che)用量水平的(de)(de)提高都將(jiang)推動汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)工業(ye)對(dui)硅(gui)橡(xiang)膠需求(qiu)的(de)(de)增(zeng)加。國(guo)(guo)家鼓勵(li)自(zi)主品牌的(de)(de)汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)發展(zhan)，關鍵(jian)汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)零(ling)部件實現自(zi)主化，《2012年度(du)黨政機(ji)關公務用車(che)(che)選用車(che)(che)型目(mu)錄（征求(qiu)意見(jian)稿）》為(wei)自(zi)主品牌擴大在政府(fu)采購(gou)的(de)(de)市(shi)場份額，為(wei)改變(bian)目(mu)前國(guo)(guo)內(nei)政府(fu)采購(gou)以(yi)合資品牌產(chan)(chan)品為(wei)主的(de)(de)局面(mian)提供了保(bao)障。促進(jin)自(zi)主品牌發展(zhan)，國(guo)(guo)產(chan)(chan)汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)業(ye)的(de)(de)繁(fan)榮將(jiang)為(wei)汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)膠的(de)(de)應用提供有(you)力(li)保(bao)障。預測未來3年，我國(guo)(guo)室溫硫化硅(gui)橡(xiang)膠在汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)行業(ye)將(jiang)以(yi)年均20%增(zeng)長(chang)。

此(ci)外，硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)是(shi)重要的(de)(de)(de)非石(shi)油(you)(you)(you)基合(he)成(cheng)橡膠(jiao)(jiao)，約占非石(shi)油(you)(you)(you)基合(he)成(cheng)橡膠(jiao)(jiao)消(xiao)費(fei)量的(de)(de)(de)98%。但因(yin)(yin)為(wei)石(shi)油(you)(you)(you)價格(ge)(ge)的(de)(de)(de)大(da)幅上(shang)漲，同(tong)(tong)時我國(guo)在硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)關鍵原料有(you)(you)(you)機硅(gui)(gui)(gui)(gui)單(dan)體(ti)(ti)的(de)(de)(de)生產技(ji)術方(fang)面取得(de)突破，有(you)(you)(you)機硅(gui)(gui)(gui)(gui)單(dan)體(ti)(ti)的(de)(de)(de)生產技(ji)術在2005年前(qian)(qian)被幾家(jia)跨國(guo)公司(si)壟(long)斷，但目(mu)前(qian)(qian)我國(guo)已發展成(cheng)為(wei)全球有(you)(you)(you)機硅(gui)(gui)(gui)(gui)單(dan)體(ti)(ti)第1大(da)國(guo)，這2個方(fang)面原因(yin)(yin)使硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)價格(ge)(ge)從2011年起開始(shi)低于石(shi)油(you)(you)(you)基合(he)成(cheng)橡膠(jiao)(jiao)，僅約為(wei)大(da)宗石(shi)油(you)(you)(you)基橡膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)80%～90%，成(cheng)為(wei)廉(lian)價的(de)(de)(de)合(he)成(cheng)橡膠(jiao)(jiao)，并開始(shi)大(da)規模替(ti)代(dai)石(shi)油(you)(you)(you)基合(he)成(cheng)橡膠(jiao)(jiao)。這將(jiang)極大(da)拓展有(you)(you)(you)機硅(gui)(gui)(gui)(gui)產業的(de)(de)(de)市場空間，同(tong)(tong)時將(jiang)帶動硅(gui)(gui)(gui)(gui)油(you)(you)(you)、硅(gui)(gui)(gui)(gui)烷偶聯劑和硅(gui)(gui)(gui)(gui)樹(shu)脂等其他有(you)(you)(you)機硅(gui)(gui)(gui)(gui)產品的(de)(de)(de)消(xiao)費(fei)。