硅橡膠是指主鏈(lian)由(you)(you)硅(gui)和氧原(yuan)子交替構成，硅(gui)原(yuan)子上通(tong)常連有兩(liang)個(ge)有機基團的(de)(de)(de)(de)橡(xiang)膠(jiao)。普(pu)通(tong)的(de)(de)(de)(de)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)主要(yao)由(you)(you)含(han)甲基和少量乙(yi)烯(xi)基的(de)(de)(de)(de)硅(gui)氧鏈(lian)節組(zu)成。苯基的(de)(de)(de)(de)引(yin)入(ru)可(ke)提高硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)(de)耐高、低(di)溫性能(neng)，三(san)氟丙基及氰(qing)基的(de)(de)(de)(de)引(yin)入(ru)則可(ke)提高硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)(de)耐溫及耐油性能(neng)。硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)耐低(di)溫性能(neng)良好(hao)，一般(ban)在(zai)-55℃下(xia)仍(reng)能(neng)工作(zuo)。引(yin)入(ru)苯基后(hou)，可(ke)達(da)-73℃。硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)(de)耐熱性能(neng)也很(hen)突(tu)出(chu)，在(zai)180℃下(xia)可(ke)長期工作(zuo)，稍高于200℃也能(neng)承(cheng)受數周(zhou)或(huo)更長時(shi)(shi)間仍(reng)有彈性，瞬時(shi)(shi)可(ke)耐300℃以(yi)上的(de)(de)(de)(de)高溫。硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)(de)透氣性好(hao)，氧氣透過(guo)率(lv)在(zai)合成聚合物中是較高的(de)(de)(de)(de)。此外，硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)還具有生理惰性、不會導致凝(ning)血的(de)(de)(de)(de)突(tu)出(chu)特(te)性，因此在(zai)醫用領域應用廣泛。

主要品種

硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)分類的方法很多，通常按(an)固(gu)(gu)化(hua)前的形態分為(wei)固(gu)(gu)體(ti)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)和(he)液體(ti)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)；按(an)硫(liu)化(hua)溫度分為(wei)室溫硫(liu)化(hua)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)，高溫硫(liu)化(hua)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)；按(an)所用單體(ti)的不同(tong)，可(ke)分為(wei)甲(jia)基(ji)乙(yi)烯(xi)基(ji)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)，甲(jia)基(ji)苯基(ji)乙(yi)烯(xi)基(ji)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)、氟硅(gui)，腈硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)等；按(an)性能(neng)和(he)用途的不同(tong)又(you)可(ke)分為(wei)通用型(xing)(xing)(xing)、超(chao)耐(nai)低溫型(xing)(xing)(xing)、超(chao)耐(nai)高溫型(xing)(xing)(xing)、高強(qiang)力(li)型(xing)(xing)(xing)、耐(nai)油(you)型(xing)(xing)(xing)、醫用型(xing)(xing)(xing)等等。

發展史

硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)早期是(shi)由美(mei)國(guo)以三(san)氯化鐵(tie)為(wei)催化劑(ji)合成(cheng)的(de)(de)(de)(de)。1945年(nian)，硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)產(chan)(chan)品問世。1948年(nian)，采用高比(bi)表面積的(de)(de)(de)(de)氣相法白炭(tan)黑補強的(de)(de)(de)(de)硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)研(yan)制(zhi)成(cheng)功，使(shi)硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)(de)性(xing)能躍(yue)升(sheng)到實(shi)用階段，奠定了現代硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)生產(chan)(chan)技術的(de)(de)(de)(de)基礎。從(cong)二(er)(er)甲基二(er)(er)氯硅(gui)烷合成(cheng)開(kai)始生產(chan)(chan)硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)(de)國(guo)家(jia)有美(mei)國(guo)。俄(e)羅(luo)斯、德國(guo)、日(ri)本、韓國(guo)和(he)中國(guo)等(deng)。中國(guo)硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)(de)工(gong)業化研(yan)究(jiu)始于(yu)1957年(nian)，多家(jia)研(yan)究(jiu)所(suo)和(he)企業陸續開(kai)發出各(ge)種(zhong)硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)。到2003年(nian)底，中國(guo)硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)生產(chan)(chan)能力為(wei)135千(qian)噸，其中高溫膠(jiao)100千(qian)噸。

高溫硫化硅橡膠

高(gao)溫(wen)硫(liu)(liu)化(hua)(hua)硅橡(xiang)膠(jiao)是(shi)(shi)指(zhi)聚(ju)硅氧(yang)烷變成彈性(xing)體的(de)過(guo)(guo)程是(shi)(shi)經過(guo)(guo)高(gao)溫(wen)（110-170℃）硫(liu)(liu)化(hua)(hua)成型(xing)的(de)。它主要以高(gao)分子量的(de)聚(ju)甲(jia)基乙烯(xi)基硅氧(yang)烷為生(sheng)膠(jiao)，混入補強(qiang)填料、硫(liu)(liu)化(hua)(hua)劑(ji)等，在加熱(re)加壓(ya)下(xia)硫(liu)(liu)化(hua)(hua)成彈性(xing)體。硅橡(xiang)膠(jiao)的(de)補強(qiang)主要是(shi)(shi)各(ge)(ge)種(zhong)(zhong)類(lei)型(xing)的(de)白炭黑，可使硫(liu)(liu)化(hua)(hua)膠(jiao)的(de)強(qiang)度(du)增加數(shu)十倍。有時為了降低(di)成本或(huo)(huo)改善膠(jiao)料性(xing)能及賦(fu)予硫(liu)(liu)化(hua)(hua)膠(jiao)各(ge)(ge)種(zhong)(zhong)特殊(shu)的(de)性(xing)能，也(ye)加入相應(ying)的(de)各(ge)(ge)種(zhong)(zhong)添(tian)加劑(ji)。硫(liu)(liu)化(hua)(hua)劑(ji)是(shi)(shi)各(ge)(ge)種(zhong)(zhong)有機過(guo)(guo)氧(yang)化(hua)(hua)物或(huo)(huo)加成反(fan)應(ying)催化(hua)(hua)劑(ji)。

加工成(cheng)型方法如圖所示。一次硫(liu)化(hua)(hua)的(de)目的(de)是進行高分子鏈的(de)交聯(lian)(lian)反應；二次硫(liu)化(hua)(hua)的(de)目的(de)是進行補(bu)充交聯(lian)(lian)、驅(qu)除硫(liu)化(hua)(hua)劑(ji)分解產物和其他揮發(fa)性化(hua)(hua)合物以穩定(ding)硫(liu)化(hua)(hua)膠(jiao)的(de)各項性能(neng)。常用的(de)設備有開放式煉膠(jiao)機(ji)、捏合機(ji)及真空密煉機(ji)。

主要性能

（1）高(gao)溫(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)能。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)顯著的(de)(de)(de)特(te)(te)征(zheng)是高(gao)溫(wen)穩定(ding)性(xing)(xing)(xing)(xing)，雖然常溫(wen)下硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)強度(du)僅是天然橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)或某些合成橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)一(yi)半，但在200℃以上的(de)(de)(de)高(gao)溫(wen)環境下，硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)仍能保(bao)持(chi)一(yi)定(ding)的(de)(de)(de)柔韌性(xing)(xing)(xing)(xing)、回彈性(xing)(xing)(xing)(xing)和表面(mian)硬度(du)，且力學性(xing)(xing)(xing)(xing)能無明顯變(bian)化。（2）低(di)溫(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)能硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)玻璃化溫(wen)度(du)一(yi)般為-70~-50℃，特(te)(te)殊配方可達(da)-100℃，表明其低(di)溫(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)能優(you)異(yi)(yi)。這對(dui)航空(kong)、宇航工業的(de)(de)(de)意義重大。（3）耐(nai)(nai)(nai)候(hou)性(xing)(xing)(xing)(xing)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)中(zhong)Si-O-Si鍵對(dui)氧(yang)(yang)、臭氧(yang)(yang)及紫外線(xian)等(deng)十分穩定(ding)，在不加(jia)任何(he)添加(jia)劑(ji)的(de)(de)(de)情況下，就具(ju)(ju)有(you)(you)優(you)良(liang)的(de)(de)(de)耐(nai)(nai)(nai)候(hou)性(xing)(xing)(xing)(xing)。（4）電氣性(xing)(xing)(xing)(xing)能。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)具(ju)(ju)有(you)(you)優(you)異(yi)(yi)的(de)(de)(de)絕緣性(xing)(xing)(xing)(xing)能，耐(nai)(nai)(nai)電暈性(xing)(xing)(xing)(xing)和耐(nai)(nai)(nai)電弧性(xing)(xing)(xing)(xing)也非(fei)常好。（5）物(wu)理(li)機械性(xing)(xing)(xing)(xing)能。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)常溫(wen)下的(de)(de)(de)物(wu)理(li)機械性(xing)(xing)(xing)(xing)能比(bi)通用(yong)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)差，但在150℃的(de)(de)(de)高(gao)溫(wen)和-50℃的(de)(de)(de)低(di)溫(wen)下，其物(wu)理(li)機械性(xing)(xing)(xing)(xing)能優(you)于通用(yong)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)。（6）耐(nai)(nai)(nai)油(you)及化學試劑(ji)性(xing)(xing)(xing)(xing)。普通硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)具(ju)(ju)有(you)(you)中(zhong)等(deng)的(de)(de)(de)耐(nai)(nai)(nai)油(you)、耐(nai)(nai)(nai)溶劑(ji)性(xing)(xing)(xing)(xing)能。（7）氣體(ti)(ti)透(tou)過(guo)性(xing)(xing)(xing)(xing)能。室溫(wen)下硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)對(dui)空(kong)氣、氮、氧(yang)(yang)、二氧(yang)(yang)化碳等(deng)氣體(ti)(ti)的(de)(de)(de)透(tou)氣性(xing)(xing)(xing)(xing)比(bi)天然橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)高(gao)出30-50倍。（8）生理(li)惰性(xing)(xing)(xing)(xing)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)無毒，無味，無嗅，與人體(ti)(ti)組(zu)織不粘連，具(ju)(ju)有(you)(you)抗凝血作用(yong)，對(dui)肌體(ti)(ti)組(zu)織的(de)(de)(de)反應性(xing)(xing)(xing)(xing)非(fei)常少。特(te)(te)別適合作為醫用(yong)材料。

硅橡膠的用量

據(ju)(ju)中國(guo)汽(qi)(qi)車(che)工業(ye)協會統(tong)計，2012年(nian)，汽(qi)(qi)車(che)產(chan)銷(xiao)分別(bie)達到1927.18萬(wan)輛和(he)1930.64萬(wan)輛，同比分別(bie)增長4.63%和(he)4.33%，汽(qi)(qi)車(che)工業(ye)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)的(de)用(yong)量(liang)約達2.0萬(wan)t。根據(ju)(ju)觀研(yan)天(tian)下的(de)新研(yan)究，增加(jia)有機(ji)硅(gui)(gui)材料在(zai)汽(qi)(qi)車(che)零部(bu)件方(fang)面的(de)用(yong)量(liang)，可以(yi)大(da)幅度(du)提(ti)高(gao)(gao)汽(qi)(qi)車(che)的(de)安全性(xing)能，因此，汽(qi)(qi)車(che)產(chan)量(liang)和(he)單車(che)用(yong)量(liang)水平的(de)提(ti)高(gao)(gao)都將(jiang)推動(dong)汽(qi)(qi)車(che)工業(ye)對硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)需求的(de)增加(jia)。國(guo)家鼓(gu)勵自(zi)(zi)主(zhu)品(pin)(pin)牌(pai)的(de)汽(qi)(qi)車(che)發展，關鍵汽(qi)(qi)車(che)零部(bu)件實(shi)現自(zi)(zi)主(zhu)化(hua)，《2012年(nian)度(du)黨政(zheng)機(ji)關公務(wu)用(yong)車(che)選(xuan)用(yong)車(che)型目錄（征求意見稿）》為自(zi)(zi)主(zhu)品(pin)(pin)牌(pai)擴(kuo)大(da)在(zai)政(zheng)府(fu)(fu)采(cai)購的(de)市場份額，為改變目前國(guo)內(nei)政(zheng)府(fu)(fu)采(cai)購以(yi)合(he)資品(pin)(pin)牌(pai)產(chan)品(pin)(pin)為主(zhu)的(de)局面提(ti)供(gong)(gong)了保障。促進自(zi)(zi)主(zhu)品(pin)(pin)牌(pai)發展，國(guo)產(chan)汽(qi)(qi)車(che)業(ye)的(de)繁(fan)榮將(jiang)為汽(qi)(qi)車(che)膠(jiao)的(de)應(ying)用(yong)提(ti)供(gong)(gong)有力保障。預測未來(lai)3年(nian)，我國(guo)室溫硫化(hua)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)在(zai)汽(qi)(qi)車(che)行(xing)業(ye)將(jiang)以(yi)年(nian)均20%增長。

此外，硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)是(shi)重(zhong)要的(de)(de)非石(shi)油基(ji)合(he)成(cheng)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)，約(yue)占非石(shi)油基(ji)合(he)成(cheng)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)消(xiao)費量(liang)的(de)(de)98%。但因(yin)為石(shi)油價(jia)格的(de)(de)大(da)幅(fu)上(shang)漲，同(tong)時我國(guo)在(zai)硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)關(guan)鍵原(yuan)料有(you)機硅(gui)(gui)(gui)(gui)單體的(de)(de)生(sheng)產(chan)技術(shu)方(fang)面取得突破，有(you)機硅(gui)(gui)(gui)(gui)單體的(de)(de)生(sheng)產(chan)技術(shu)在(zai)2005年前(qian)被幾家跨(kua)國(guo)公司(si)壟斷，但目前(qian)我國(guo)已發展成(cheng)為全球有(you)機硅(gui)(gui)(gui)(gui)單體第1大(da)國(guo)，這2個方(fang)面原(yuan)因(yin)使硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)價(jia)格從(cong)2011年起開(kai)(kai)始(shi)(shi)低(di)于石(shi)油基(ji)合(he)成(cheng)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)，僅約(yue)為大(da)宗石(shi)油基(ji)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)80%～90%，成(cheng)為廉價(jia)的(de)(de)合(he)成(cheng)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)，并開(kai)(kai)始(shi)(shi)大(da)規模替代石(shi)油基(ji)合(he)成(cheng)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)。這將極大(da)拓展有(you)機硅(gui)(gui)(gui)(gui)產(chan)業的(de)(de)市場空間，同(tong)時將帶動硅(gui)(gui)(gui)(gui)油、硅(gui)(gui)(gui)(gui)烷偶(ou)聯(lian)劑和硅(gui)(gui)(gui)(gui)樹脂等(deng)其他有(you)機硅(gui)(gui)(gui)(gui)產(chan)品的(de)(de)消(xiao)費。