硅橡膠是(shi)指主鏈(lian)由硅(gui)和氧原子交替構成(cheng)(cheng)，硅(gui)原子上(shang)(shang)通(tong)常連有(you)兩(liang)個有(you)機基(ji)團的(de)(de)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)。普通(tong)的(de)(de)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)主要由含甲基(ji)和少量乙烯(xi)基(ji)的(de)(de)硅(gui)氧鏈(lian)節組成(cheng)(cheng)。苯(ben)基(ji)的(de)(de)引入可(ke)(ke)提(ti)高(gao)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)耐(nai)高(gao)、低溫(wen)性能(neng)，三氟丙基(ji)及氰基(ji)的(de)(de)引入則可(ke)(ke)提(ti)高(gao)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)耐(nai)溫(wen)及耐(nai)油(you)性能(neng)。硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)耐(nai)低溫(wen)性能(neng)良好，一般在-55℃下仍能(neng)工(gong)作。引入苯(ben)基(ji)后(hou)，可(ke)(ke)達-73℃。硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)耐(nai)熱性能(neng)也很突出(chu)，在180℃下可(ke)(ke)長期工(gong)作，稍高(gao)于200℃也能(neng)承(cheng)受數(shu)周或更(geng)長時(shi)間仍有(you)彈性，瞬時(shi)可(ke)(ke)耐(nai)300℃以(yi)上(shang)(shang)的(de)(de)高(gao)溫(wen)。硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)透氣性好，氧氣透過率(lv)在合成(cheng)(cheng)聚合物中是(shi)較高(gao)的(de)(de)。此外，硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)還具有(you)生理惰性、不(bu)會導(dao)致凝血的(de)(de)突出(chu)特性，因此在醫用領域應用廣泛。

主要品種

硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)分類的方(fang)法很多，通常按(an)固化(hua)前(qian)的形態分為(wei)(wei)固體硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)和液體硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)；按(an)硫(liu)化(hua)溫度分為(wei)(wei)室(shi)溫硫(liu)化(hua)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)，高(gao)溫硫(liu)化(hua)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)；按(an)所用(yong)單體的不(bu)同，可(ke)分為(wei)(wei)甲(jia)基乙(yi)烯(xi)基硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)，甲(jia)基苯基乙(yi)烯(xi)基硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)、氟(fu)硅(gui)，腈硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)等(deng)；按(an)性能和用(yong)途的不(bu)同又可(ke)分為(wei)(wei)通用(yong)型、超耐(nai)(nai)低溫型、超耐(nai)(nai)高(gao)溫型、高(gao)強力型、耐(nai)(nai)油(you)型、醫用(yong)型等(deng)等(deng)。

發展史

硅橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)早(zao)期是由美國(guo)(guo)以三氯化鐵(tie)為催化劑合成(cheng)的(de)。1945年(nian)，硅橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)產(chan)品問世(shi)。1948年(nian)，采(cai)用高(gao)比表面積的(de)氣相法白(bai)炭黑補強的(de)硅橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)研制成(cheng)功，使(shi)硅橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)性能躍升(sheng)到實用階(jie)段，奠定了現代(dai)硅橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)生(sheng)(sheng)產(chan)技(ji)術的(de)基礎(chu)。從二(er)甲基二(er)氯硅烷合成(cheng)開始(shi)(shi)生(sheng)(sheng)產(chan)硅橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)國(guo)(guo)家有美國(guo)(guo)。俄(e)羅斯、德國(guo)(guo)、日本(ben)、韓(han)國(guo)(guo)和中國(guo)(guo)等。中國(guo)(guo)硅橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)工業化研究始(shi)(shi)于1957年(nian)，多家研究所和企(qi)業陸續開發(fa)出各(ge)種硅橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)。到2003年(nian)底，中國(guo)(guo)硅橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)生(sheng)(sheng)產(chan)能力為135千噸，其中高(gao)溫膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)100千噸。

高溫硫化硅橡膠

高(gao)溫硫(liu)化(hua)硅橡(xiang)膠(jiao)是(shi)指(zhi)聚硅氧烷變成(cheng)彈性體(ti)(ti)的(de)(de)(de)(de)過程是(shi)經過高(gao)溫（110-170℃）硫(liu)化(hua)成(cheng)型(xing)的(de)(de)(de)(de)。它主(zhu)要以高(gao)分子量的(de)(de)(de)(de)聚甲基乙烯基硅氧烷為生(sheng)膠(jiao)，混入補強填料(liao)、硫(liu)化(hua)劑等，在加(jia)熱加(jia)壓下硫(liu)化(hua)成(cheng)彈性體(ti)(ti)。硅橡(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)(de)補強主(zhu)要是(shi)各種類(lei)型(xing)的(de)(de)(de)(de)白炭黑(hei)，可使硫(liu)化(hua)膠(jiao)的(de)(de)(de)(de)強度增加(jia)數十倍。有時(shi)為了(le)降低成(cheng)本或改善膠(jiao)料(liao)性能及(ji)賦予硫(liu)化(hua)膠(jiao)各種特殊的(de)(de)(de)(de)性能，也(ye)加(jia)入相應(ying)的(de)(de)(de)(de)各種添加(jia)劑。硫(liu)化(hua)劑是(shi)各種有機(ji)過氧化(hua)物或加(jia)成(cheng)反(fan)應(ying)催化(hua)劑。

加工成型方法如圖所示。一(yi)次(ci)硫(liu)(liu)化的(de)(de)目的(de)(de)是(shi)(shi)進行(xing)高分子鏈的(de)(de)交聯反(fan)應；二(er)次(ci)硫(liu)(liu)化的(de)(de)目的(de)(de)是(shi)(shi)進行(xing)補充交聯、驅(qu)除(chu)硫(liu)(liu)化劑分解產物(wu)和其他(ta)揮發性化合物(wu)以穩定硫(liu)(liu)化膠的(de)(de)各項性能。常用的(de)(de)設(she)備有開放式煉(lian)膠機(ji)、捏合機(ji)及真空密煉(lian)機(ji)。

主要性能

（1）高(gao)溫(wen)(wen)性(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)顯著的(de)(de)(de)特征是高(gao)溫(wen)(wen)穩定性(xing)(xing)，雖(sui)然常溫(wen)(wen)下(xia)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)強度僅(jin)是天(tian)然橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)或(huo)某(mou)些合成橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)一(yi)半(ban)，但在200℃以(yi)上的(de)(de)(de)高(gao)溫(wen)(wen)環境下(xia)，硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)仍能(neng)(neng)(neng)保持一(yi)定的(de)(de)(de)柔韌性(xing)(xing)、回彈性(xing)(xing)和表(biao)面硬度，且力(li)學性(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)無(wu)(wu)(wu)明顯變化(hua)。（2）低(di)溫(wen)(wen)性(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)玻(bo)璃化(hua)溫(wen)(wen)度一(yi)般為(wei)-70~-50℃，特殊(shu)配(pei)方可達-100℃，表(biao)明其低(di)溫(wen)(wen)性(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)優(you)異(yi)。這對航(hang)空、宇航(hang)工業的(de)(de)(de)意義重大。（3）耐(nai)(nai)(nai)(nai)候性(xing)(xing)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)中Si-O-Si鍵對氧(yang)、臭氧(yang)及(ji)(ji)紫(zi)外線等十分穩定，在不(bu)加任何添加劑的(de)(de)(de)情況下(xia)，就具有(you)優(you)良的(de)(de)(de)耐(nai)(nai)(nai)(nai)候性(xing)(xing)。（4）電氣(qi)性(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)具有(you)優(you)異(yi)的(de)(de)(de)絕緣性(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)，耐(nai)(nai)(nai)(nai)電暈性(xing)(xing)和耐(nai)(nai)(nai)(nai)電弧性(xing)(xing)也非常好。（5）物(wu)理(li)機械(xie)性(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)常溫(wen)(wen)下(xia)的(de)(de)(de)物(wu)理(li)機械(xie)性(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)比(bi)通用(yong)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)差，但在150℃的(de)(de)(de)高(gao)溫(wen)(wen)和-50℃的(de)(de)(de)低(di)溫(wen)(wen)下(xia)，其物(wu)理(li)機械(xie)性(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)優(you)于通用(yong)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)。（6）耐(nai)(nai)(nai)(nai)油(you)及(ji)(ji)化(hua)學試劑性(xing)(xing)。普(pu)通硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)具有(you)中等的(de)(de)(de)耐(nai)(nai)(nai)(nai)油(you)、耐(nai)(nai)(nai)(nai)溶劑性(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。（7）氣(qi)體透過(guo)性(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。室溫(wen)(wen)下(xia)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)對空氣(qi)、氮、氧(yang)、二氧(yang)化(hua)碳(tan)等氣(qi)體的(de)(de)(de)透氣(qi)性(xing)(xing)比(bi)天(tian)然橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)高(gao)出(chu)30-50倍。（8）生理(li)惰性(xing)(xing)。硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)無(wu)(wu)(wu)毒，無(wu)(wu)(wu)味，無(wu)(wu)(wu)嗅，與人體組織(zhi)不(bu)粘連，具有(you)抗凝血作(zuo)用(yong)，對肌體組織(zhi)的(de)(de)(de)反應(ying)性(xing)(xing)非常少。特別適合作(zuo)為(wei)醫用(yong)材(cai)料。

硅橡膠的用量

據中國(guo)汽(qi)(qi)車(che)工業協會統(tong)計，2012年，汽(qi)(qi)車(che)產(chan)銷分別達到1927.18萬(wan)(wan)輛(liang)和(he)(he)1930.64萬(wan)(wan)輛(liang)，同比(bi)分別增長(chang)4.63%和(he)(he)4.33%，汽(qi)(qi)車(che)工業硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)用(yong)(yong)量約達2.0萬(wan)(wan)t。根據觀研(yan)天下的(de)(de)(de)新研(yan)究(jiu)，增加有機硅(gui)(gui)材料在(zai)汽(qi)(qi)車(che)零(ling)部件方(fang)面的(de)(de)(de)用(yong)(yong)量，可以(yi)大(da)幅度(du)提(ti)(ti)高汽(qi)(qi)車(che)的(de)(de)(de)安全性能(neng)，因此，汽(qi)(qi)車(che)產(chan)量和(he)(he)單車(che)用(yong)(yong)量水平的(de)(de)(de)提(ti)(ti)高都將(jiang)(jiang)推動汽(qi)(qi)車(che)工業對(dui)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)需求(qiu)(qiu)的(de)(de)(de)增加。國(guo)家鼓(gu)勵自(zi)(zi)(zi)主品牌(pai)(pai)的(de)(de)(de)汽(qi)(qi)車(che)發展，關鍵汽(qi)(qi)車(che)零(ling)部件實現自(zi)(zi)(zi)主化，《2012年度(du)黨政機關公務用(yong)(yong)車(che)選用(yong)(yong)車(che)型目錄（征求(qiu)(qiu)意(yi)見稿）》為(wei)自(zi)(zi)(zi)主品牌(pai)(pai)擴大(da)在(zai)政府(fu)采購的(de)(de)(de)市場份額(e)，為(wei)改(gai)變目前國(guo)內(nei)政府(fu)采購以(yi)合資品牌(pai)(pai)產(chan)品為(wei)主的(de)(de)(de)局面提(ti)(ti)供了(le)保(bao)障。促進(jin)自(zi)(zi)(zi)主品牌(pai)(pai)發展，國(guo)產(chan)汽(qi)(qi)車(che)業的(de)(de)(de)繁榮將(jiang)(jiang)為(wei)汽(qi)(qi)車(che)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)應用(yong)(yong)提(ti)(ti)供有力保(bao)障。預測(ce)未來3年，我國(guo)室(shi)溫(wen)硫化硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)在(zai)汽(qi)(qi)車(che)行(xing)業將(jiang)(jiang)以(yi)年均20%增長(chang)。

此外，硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)是重要的(de)(de)非石油基(ji)合(he)(he)成(cheng)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)，約占非石油基(ji)合(he)(he)成(cheng)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)消費(fei)量(liang)的(de)(de)98%。但(dan)因為(wei)(wei)石油價(jia)格的(de)(de)大(da)(da)幅(fu)上漲，同時我國(guo)在(zai)(zai)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)關鍵原料有機(ji)(ji)硅(gui)(gui)單體(ti)的(de)(de)生產(chan)技術方(fang)面取得突破，有機(ji)(ji)硅(gui)(gui)單體(ti)的(de)(de)生產(chan)技術在(zai)(zai)2005年前被幾家跨(kua)國(guo)公司(si)壟(long)斷，但(dan)目(mu)前我國(guo)已發(fa)展成(cheng)為(wei)(wei)全球有機(ji)(ji)硅(gui)(gui)單體(ti)第1大(da)(da)國(guo)，這2個方(fang)面原因使硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)價(jia)格從2011年起開始低于石油基(ji)合(he)(he)成(cheng)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)，僅約為(wei)(wei)大(da)(da)宗石油基(ji)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)80%～90%，成(cheng)為(wei)(wei)廉價(jia)的(de)(de)合(he)(he)成(cheng)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)，并開始大(da)(da)規模(mo)替代石油基(ji)合(he)(he)成(cheng)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)。這將極大(da)(da)拓展有機(ji)(ji)硅(gui)(gui)產(chan)業的(de)(de)市場空(kong)間，同時將帶動硅(gui)(gui)油、硅(gui)(gui)烷偶(ou)聯(lian)劑和硅(gui)(gui)樹脂等其他有機(ji)(ji)硅(gui)(gui)產(chan)品的(de)(de)消費(fei)。