硅橡膠是指主鏈由硅(gui)和(he)(he)氧(yang)原子交替構(gou)成，硅(gui)原子上通常連有(you)兩個(ge)有(you)機基(ji)(ji)團的(de)橡(xiang)膠(jiao)。普(pu)通的(de)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)主要(yao)由含甲基(ji)(ji)和(he)(he)少量乙烯(xi)基(ji)(ji)的(de)硅(gui)氧(yang)鏈節組成。苯基(ji)(ji)的(de)引入可(ke)提高(gao)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)的(de)耐高(gao)、低溫性(xing)(xing)能(neng)，三(san)氟(fu)丙基(ji)(ji)及(ji)氰基(ji)(ji)的(de)引入則可(ke)提高(gao)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)的(de)耐溫及(ji)耐油性(xing)(xing)能(neng)。硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)耐低溫性(xing)(xing)能(neng)良(liang)好，一般在(zai)(zai)(zai)-55℃下仍能(neng)工作。引入苯基(ji)(ji)后(hou)，可(ke)達-73℃。硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)的(de)耐熱性(xing)(xing)能(neng)也(ye)很突(tu)出，在(zai)(zai)(zai)180℃下可(ke)長(chang)期工作，稍高(gao)于(yu)200℃也(ye)能(neng)承受數周或更長(chang)時間(jian)仍有(you)彈性(xing)(xing)，瞬時可(ke)耐300℃以上的(de)高(gao)溫。硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)的(de)透氣性(xing)(xing)好，氧(yang)氣透過率(lv)在(zai)(zai)(zai)合(he)成聚(ju)合(he)物中是較高(gao)的(de)。此外，硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)還具有(you)生理惰性(xing)(xing)、不會導致凝(ning)血的(de)突(tu)出特(te)性(xing)(xing)，因此在(zai)(zai)(zai)醫用領域應用廣泛。

主要品種

硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)分(fen)(fen)類的方法(fa)很多，通常(chang)按固(gu)化(hua)(hua)(hua)前的形態分(fen)(fen)為固(gu)體硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)和液體硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)；按硫(liu)(liu)化(hua)(hua)(hua)溫度分(fen)(fen)為室溫硫(liu)(liu)化(hua)(hua)(hua)硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)，高溫硫(liu)(liu)化(hua)(hua)(hua)硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)；按所用單體的不同，可(ke)分(fen)(fen)為甲基乙烯基硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)，甲基苯基乙烯基硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)、氟硅(gui)(gui)(gui)(gui)，腈硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)等(deng)(deng)；按性能和用途的不同又可(ke)分(fen)(fen)為通用型(xing)、超耐(nai)低溫型(xing)、超耐(nai)高溫型(xing)、高強(qiang)力型(xing)、耐(nai)油型(xing)、醫(yi)用型(xing)等(deng)(deng)等(deng)(deng)。

發展史

硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)早期是(shi)由美國(guo)以三氯化(hua)鐵為催化(hua)劑合成的(de)(de)。1945年(nian)，硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)產(chan)品問世。1948年(nian)，采用高比表面積的(de)(de)氣相法白(bai)炭黑(hei)補強的(de)(de)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)研制(zhi)成功，使(shi)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)性(xing)能(neng)躍升到實(shi)用階段，奠(dian)定了(le)現代硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)生(sheng)產(chan)技(ji)術的(de)(de)基(ji)礎。從二甲基(ji)二氯硅(gui)烷合成開始(shi)生(sheng)產(chan)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)國(guo)家有(you)美國(guo)。俄羅斯、德(de)國(guo)、日本、韓(han)國(guo)和中(zhong)國(guo)等。中(zhong)國(guo)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)工業(ye)化(hua)研究(jiu)(jiu)始(shi)于(yu)1957年(nian)，多家研究(jiu)(jiu)所和企業(ye)陸續開發出各種硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)。到2003年(nian)底，中(zhong)國(guo)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)生(sheng)產(chan)能(neng)力為135千噸，其中(zhong)高溫膠(jiao)100千噸。

高溫硫化硅橡膠

高(gao)溫(wen)(wen)硫化(hua)硅橡(xiang)膠(jiao)是指聚(ju)(ju)硅氧(yang)(yang)烷(wan)變成(cheng)彈(dan)性(xing)(xing)體的(de)(de)(de)(de)過(guo)程是經過(guo)高(gao)溫(wen)(wen)（110-170℃）硫化(hua)成(cheng)型的(de)(de)(de)(de)。它主要(yao)以高(gao)分子量的(de)(de)(de)(de)聚(ju)(ju)甲(jia)基(ji)乙烯基(ji)硅氧(yang)(yang)烷(wan)為(wei)生膠(jiao)，混入補(bu)強(qiang)填料(liao)、硫化(hua)劑(ji)(ji)等，在加(jia)(jia)(jia)熱加(jia)(jia)(jia)壓(ya)下硫化(hua)成(cheng)彈(dan)性(xing)(xing)體。硅橡(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)(de)補(bu)強(qiang)主要(yao)是各(ge)種類型的(de)(de)(de)(de)白(bai)炭黑，可使硫化(hua)膠(jiao)的(de)(de)(de)(de)強(qiang)度增(zeng)加(jia)(jia)(jia)數十倍。有時為(wei)了(le)降低成(cheng)本或(huo)改善膠(jiao)料(liao)性(xing)(xing)能(neng)及賦予硫化(hua)膠(jiao)各(ge)種特殊的(de)(de)(de)(de)性(xing)(xing)能(neng)，也加(jia)(jia)(jia)入相應的(de)(de)(de)(de)各(ge)種添加(jia)(jia)(jia)劑(ji)(ji)。硫化(hua)劑(ji)(ji)是各(ge)種有機過(guo)氧(yang)(yang)化(hua)物或(huo)加(jia)(jia)(jia)成(cheng)反應催(cui)化(hua)劑(ji)(ji)。

加(jia)工成型方法如圖(tu)所示。一次(ci)硫(liu)(liu)化(hua)的目(mu)(mu)的是進行(xing)高分子鏈的交(jiao)聯反應；二(er)次(ci)硫(liu)(liu)化(hua)的目(mu)(mu)的是進行(xing)補充交(jiao)聯、驅除(chu)硫(liu)(liu)化(hua)劑分解產物(wu)和其他揮(hui)發性化(hua)合物(wu)以(yi)穩定硫(liu)(liu)化(hua)膠的各項(xiang)性能。常用的設備(bei)有開放(fang)式煉膠機(ji)、捏合機(ji)及真(zhen)空(kong)密煉機(ji)。

主要性能

（1）高溫(wen)(wen)性(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)顯著的(de)(de)特征是高溫(wen)(wen)穩(wen)定(ding)性(xing)(xing)，雖然常(chang)(chang)溫(wen)(wen)下(xia)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)強度僅是天然橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)或(huo)某(mou)些合成橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)一(yi)半(ban)，但在(zai)(zai)(zai)200℃以(yi)上(shang)的(de)(de)高溫(wen)(wen)環境下(xia)，硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)仍能(neng)(neng)(neng)保持一(yi)定(ding)的(de)(de)柔韌(ren)性(xing)(xing)、回彈性(xing)(xing)和(he)表面硬度，且力學性(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)無(wu)(wu)(wu)明(ming)顯變化。（2）低(di)溫(wen)(wen)性(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)玻(bo)璃化溫(wen)(wen)度一(yi)般為-70~-50℃，特殊配(pei)方可達(da)-100℃，表明(ming)其低(di)溫(wen)(wen)性(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)優(you)異(yi)。這對(dui)航空(kong)、宇航工業的(de)(de)意義重大(da)。（3）耐(nai)候性(xing)(xing)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)中(zhong)Si-O-Si鍵對(dui)氧、臭氧及紫外線(xian)等(deng)十分穩(wen)定(ding)，在(zai)(zai)(zai)不(bu)(bu)加任何添加劑的(de)(de)情(qing)況下(xia)，就具(ju)(ju)有(you)優(you)良的(de)(de)耐(nai)候性(xing)(xing)。（4）電氣(qi)(qi)性(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)具(ju)(ju)有(you)優(you)異(yi)的(de)(de)絕緣性(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)，耐(nai)電暈(yun)性(xing)(xing)和(he)耐(nai)電弧性(xing)(xing)也非常(chang)(chang)好。（5）物理機(ji)械性(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)常(chang)(chang)溫(wen)(wen)下(xia)的(de)(de)物理機(ji)械性(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)比通(tong)(tong)用(yong)(yong)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)差(cha)，但在(zai)(zai)(zai)150℃的(de)(de)高溫(wen)(wen)和(he)-50℃的(de)(de)低(di)溫(wen)(wen)下(xia)，其物理機(ji)械性(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)優(you)于通(tong)(tong)用(yong)(yong)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)。（6）耐(nai)油(you)及化學試劑性(xing)(xing)。普通(tong)(tong)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)具(ju)(ju)有(you)中(zhong)等(deng)的(de)(de)耐(nai)油(you)、耐(nai)溶劑性(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。（7）氣(qi)(qi)體(ti)(ti)透過性(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。室(shi)溫(wen)(wen)下(xia)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)對(dui)空(kong)氣(qi)(qi)、氮(dan)、氧、二氧化碳等(deng)氣(qi)(qi)體(ti)(ti)的(de)(de)透氣(qi)(qi)性(xing)(xing)比天然橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)高出30-50倍。（8）生理惰(duo)性(xing)(xing)。硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)無(wu)(wu)(wu)毒，無(wu)(wu)(wu)味，無(wu)(wu)(wu)嗅，與人體(ti)(ti)組織(zhi)不(bu)(bu)粘連，具(ju)(ju)有(you)抗凝血作用(yong)(yong)，對(dui)肌體(ti)(ti)組織(zhi)的(de)(de)反應性(xing)(xing)非常(chang)(chang)少。特別適合作為醫(yi)用(yong)(yong)材(cai)料。

硅橡膠的用量

據中國汽(qi)(qi)車(che)(che)工(gong)業(ye)協會統計，2012年(nian)，汽(qi)(qi)車(che)(che)產(chan)銷分(fen)別(bie)達(da)到(dao)1927.18萬(wan)輛和1930.64萬(wan)輛，同比分(fen)別(bie)增(zeng)長4.63%和4.33%，汽(qi)(qi)車(che)(che)工(gong)業(ye)硅橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)用(yong)(yong)(yong)量約(yue)達(da)2.0萬(wan)t。根據觀研天下的(de)新研究，增(zeng)加(jia)(jia)有機硅材料在(zai)汽(qi)(qi)車(che)(che)零部件方面的(de)用(yong)(yong)(yong)量，可以大幅度提高汽(qi)(qi)車(che)(che)的(de)安全(quan)性能，因此(ci)，汽(qi)(qi)車(che)(che)產(chan)量和單車(che)(che)用(yong)(yong)(yong)量水平的(de)提高都將推動汽(qi)(qi)車(che)(che)工(gong)業(ye)對(dui)硅橡(xiang)膠(jiao)(jiao)需求的(de)增(zeng)加(jia)(jia)。國家鼓勵自(zi)(zi)主品(pin)牌的(de)汽(qi)(qi)車(che)(che)發展，關(guan)鍵汽(qi)(qi)車(che)(che)零部件實現自(zi)(zi)主化，《2012年(nian)度黨(dang)政(zheng)機關(guan)公(gong)務用(yong)(yong)(yong)車(che)(che)選用(yong)(yong)(yong)車(che)(che)型目(mu)錄(lu)（征求意見稿）》為(wei)自(zi)(zi)主品(pin)牌擴大在(zai)政(zheng)府采購(gou)的(de)市場(chang)份額，為(wei)改變目(mu)前國內(nei)政(zheng)府采購(gou)以合資品(pin)牌產(chan)品(pin)為(wei)主的(de)局面提供(gong)了保障。促(cu)進自(zi)(zi)主品(pin)牌發展，國產(chan)汽(qi)(qi)車(che)(che)業(ye)的(de)繁榮(rong)將為(wei)汽(qi)(qi)車(che)(che)膠(jiao)(jiao)的(de)應用(yong)(yong)(yong)提供(gong)有力保障。預測未來3年(nian)，我國室溫(wen)硫化硅橡(xiang)膠(jiao)(jiao)在(zai)汽(qi)(qi)車(che)(che)行業(ye)將以年(nian)均(jun)20%增(zeng)長。

此外，硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)是重要的(de)(de)(de)非石(shi)(shi)油(you)(you)基(ji)(ji)合(he)成橡(xiang)膠(jiao)(jiao)，約(yue)占非石(shi)(shi)油(you)(you)基(ji)(ji)合(he)成橡(xiang)膠(jiao)(jiao)消費量的(de)(de)(de)98%。但因為(wei)(wei)石(shi)(shi)油(you)(you)價(jia)格的(de)(de)(de)大幅上漲，同時我國(guo)(guo)在(zai)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)關(guan)鍵(jian)原料有(you)機硅(gui)單(dan)(dan)體(ti)的(de)(de)(de)生產(chan)技術方面取得(de)突破，有(you)機硅(gui)單(dan)(dan)體(ti)的(de)(de)(de)生產(chan)技術在(zai)2005年前被幾家(jia)跨國(guo)(guo)公司(si)壟斷，但目前我國(guo)(guo)已發展成為(wei)(wei)全球有(you)機硅(gui)單(dan)(dan)體(ti)第1大國(guo)(guo)，這(zhe)2個(ge)方面原因使硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)價(jia)格從2011年起開始(shi)低于石(shi)(shi)油(you)(you)基(ji)(ji)合(he)成橡(xiang)膠(jiao)(jiao)，僅約(yue)為(wei)(wei)大宗石(shi)(shi)油(you)(you)基(ji)(ji)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)80%～90%，成為(wei)(wei)廉價(jia)的(de)(de)(de)合(he)成橡(xiang)膠(jiao)(jiao)，并開始(shi)大規模替代石(shi)(shi)油(you)(you)基(ji)(ji)合(he)成橡(xiang)膠(jiao)(jiao)。這(zhe)將極大拓展有(you)機硅(gui)產(chan)業的(de)(de)(de)市場空間，同時將帶動硅(gui)油(you)(you)、硅(gui)烷偶聯(lian)劑和硅(gui)樹脂等其他有(you)機硅(gui)產(chan)品的(de)(de)(de)消費。