硅橡膠是指主鏈(lian)由硅(gui)(gui)(gui)和氧(yang)(yang)原子(zi)交替構成，硅(gui)(gui)(gui)原子(zi)上通(tong)常(chang)連有(you)兩(liang)個有(you)機基(ji)團的(de)(de)(de)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)。普通(tong)的(de)(de)(de)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)主要由含甲基(ji)和少量乙烯基(ji)的(de)(de)(de)硅(gui)(gui)(gui)氧(yang)(yang)鏈(lian)節組成。苯(ben)基(ji)的(de)(de)(de)引(yin)入(ru)可(ke)提高(gao)(gao)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)耐高(gao)(gao)、低(di)溫性(xing)能，三氟丙基(ji)及氰(qing)基(ji)的(de)(de)(de)引(yin)入(ru)則可(ke)提高(gao)(gao)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)耐溫及耐油性(xing)能。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)耐低(di)溫性(xing)能良(liang)好(hao)(hao)，一般(ban)在-55℃下仍能工作。引(yin)入(ru)苯(ben)基(ji)后，可(ke)達-73℃。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)耐熱性(xing)能也很突(tu)(tu)出，在180℃下可(ke)長期工作，稍高(gao)(gao)于200℃也能承受(shou)數周或更長時間(jian)仍有(you)彈性(xing)，瞬時可(ke)耐300℃以上的(de)(de)(de)高(gao)(gao)溫。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)透(tou)氣(qi)性(xing)好(hao)(hao)，氧(yang)(yang)氣(qi)透(tou)過率在合成聚合物中是較高(gao)(gao)的(de)(de)(de)。此外，硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)還具有(you)生理惰性(xing)、不會(hui)導致凝血的(de)(de)(de)突(tu)(tu)出特(te)性(xing)，因此在醫(yi)用領域應(ying)用廣泛。

主要品種

硅橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)分類的(de)(de)方法很多，通(tong)常按固化(hua)前的(de)(de)形態分為固體硅橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)和液體硅橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)；按硫(liu)化(hua)溫度分為室溫硫(liu)化(hua)硅橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)，高溫硫(liu)化(hua)硅橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)；按所用單(dan)體的(de)(de)不(bu)同(tong)，可(ke)分為甲(jia)基(ji)乙(yi)烯(xi)基(ji)硅橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)，甲(jia)基(ji)苯基(ji)乙(yi)烯(xi)基(ji)硅橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)、氟硅，腈硅橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)等(deng)(deng)；按性(xing)能和用途(tu)的(de)(de)不(bu)同(tong)又可(ke)分為通(tong)用型(xing)、超(chao)耐低溫型(xing)、超(chao)耐高溫型(xing)、高強力型(xing)、耐油型(xing)、醫用型(xing)等(deng)(deng)等(deng)(deng)。

發展史

硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)早期是由美國(guo)以三氯化(hua)鐵為催化(hua)劑合成的(de)(de)(de)。1945年，硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)產(chan)品問世(shi)。1948年，采用高比表(biao)面(mian)積的(de)(de)(de)氣相法白炭黑補強的(de)(de)(de)硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)研制成功(gong)，使硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)性能躍升(sheng)到實用階段(duan)，奠(dian)定了現代硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)生(sheng)(sheng)產(chan)技術的(de)(de)(de)基(ji)(ji)礎(chu)。從(cong)二甲基(ji)(ji)二氯硅(gui)烷合成開(kai)(kai)始生(sheng)(sheng)產(chan)硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)國(guo)家(jia)有(you)美國(guo)。俄羅斯、德國(guo)、日本(ben)、韓國(guo)和中國(guo)等。中國(guo)硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)工業(ye)化(hua)研究始于1957年，多家(jia)研究所和企(qi)業(ye)陸續開(kai)(kai)發出(chu)各種硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)。到2003年底，中國(guo)硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)生(sheng)(sheng)產(chan)能力為135千噸，其中高溫膠(jiao)(jiao)100千噸。

高溫硫化硅橡膠

高(gao)(gao)(gao)溫硫化(hua)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)是指聚(ju)硅(gui)氧(yang)烷(wan)變成(cheng)彈性(xing)體的(de)(de)過(guo)程是經過(guo)高(gao)(gao)(gao)溫（110-170℃）硫化(hua)成(cheng)型的(de)(de)。它主要以高(gao)(gao)(gao)分子(zi)量的(de)(de)聚(ju)甲基乙烯(xi)基硅(gui)氧(yang)烷(wan)為(wei)生膠(jiao)(jiao)，混入補(bu)強(qiang)填料(liao)、硫化(hua)劑(ji)等，在加熱加壓下硫化(hua)成(cheng)彈性(xing)體。硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)補(bu)強(qiang)主要是各(ge)種類(lei)型的(de)(de)白炭黑，可使硫化(hua)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)強(qiang)度增加數(shu)十(shi)倍。有時(shi)為(wei)了(le)降低成(cheng)本(ben)或改善膠(jiao)(jiao)料(liao)性(xing)能及賦予硫化(hua)膠(jiao)(jiao)各(ge)種特殊的(de)(de)性(xing)能，也加入相應的(de)(de)各(ge)種添(tian)加劑(ji)。硫化(hua)劑(ji)是各(ge)種有機(ji)過(guo)氧(yang)化(hua)物(wu)或加成(cheng)反應催化(hua)劑(ji)。

加工成型方法如圖(tu)所(suo)示。一(yi)次硫(liu)(liu)化(hua)(hua)的(de)目的(de)是進(jin)(jin)行高分子鏈的(de)交(jiao)聯反應；二次硫(liu)(liu)化(hua)(hua)的(de)目的(de)是進(jin)(jin)行補充交(jiao)聯、驅除硫(liu)(liu)化(hua)(hua)劑分解產(chan)物和其他揮發性化(hua)(hua)合(he)物以(yi)穩定硫(liu)(liu)化(hua)(hua)膠(jiao)的(de)各項(xiang)性能。常用的(de)設(she)備有(you)開(kai)放式(shi)煉膠(jiao)機(ji)、捏合(he)機(ji)及真空密煉機(ji)。

主要性能

（1）高(gao)溫(wen)(wen)(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)能(neng)。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)顯(xian)著的(de)(de)(de)特征是高(gao)溫(wen)(wen)(wen)(wen)穩(wen)定性(xing)(xing)(xing)，雖(sui)然(ran)常(chang)溫(wen)(wen)(wen)(wen)下(xia)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)強度僅是天(tian)然(ran)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)或(huo)某些合成橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)一(yi)半(ban)，但在200℃以上的(de)(de)(de)高(gao)溫(wen)(wen)(wen)(wen)環(huan)境(jing)下(xia)，硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)仍能(neng)保持一(yi)定的(de)(de)(de)柔韌性(xing)(xing)(xing)、回彈性(xing)(xing)(xing)和(he)表面硬度，且力學性(xing)(xing)(xing)能(neng)無明(ming)顯(xian)變化。（2）低溫(wen)(wen)(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)能(neng)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)玻(bo)璃化溫(wen)(wen)(wen)(wen)度一(yi)般為-70~-50℃，特殊配(pei)方可達-100℃，表明(ming)其低溫(wen)(wen)(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)能(neng)優(you)異(yi)。這(zhe)對(dui)(dui)航空、宇航工業的(de)(de)(de)意義重大。（3）耐(nai)(nai)候(hou)性(xing)(xing)(xing)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)中Si-O-Si鍵對(dui)(dui)氧(yang)、臭氧(yang)及紫外線等(deng)十分穩(wen)定，在不(bu)加任何添加劑的(de)(de)(de)情況下(xia)，就(jiu)具(ju)有(you)(you)(you)優(you)良的(de)(de)(de)耐(nai)(nai)候(hou)性(xing)(xing)(xing)。（4）電氣(qi)(qi)性(xing)(xing)(xing)能(neng)。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)具(ju)有(you)(you)(you)優(you)異(yi)的(de)(de)(de)絕緣性(xing)(xing)(xing)能(neng)，耐(nai)(nai)電暈性(xing)(xing)(xing)和(he)耐(nai)(nai)電弧性(xing)(xing)(xing)也非(fei)常(chang)好。（5）物理(li)機械(xie)性(xing)(xing)(xing)能(neng)。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)常(chang)溫(wen)(wen)(wen)(wen)下(xia)的(de)(de)(de)物理(li)機械(xie)性(xing)(xing)(xing)能(neng)比通(tong)用橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)差，但在150℃的(de)(de)(de)高(gao)溫(wen)(wen)(wen)(wen)和(he)-50℃的(de)(de)(de)低溫(wen)(wen)(wen)(wen)下(xia)，其物理(li)機械(xie)性(xing)(xing)(xing)能(neng)優(you)于通(tong)用橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)。（6）耐(nai)(nai)油及化學試劑性(xing)(xing)(xing)。普通(tong)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)具(ju)有(you)(you)(you)中等(deng)的(de)(de)(de)耐(nai)(nai)油、耐(nai)(nai)溶(rong)劑性(xing)(xing)(xing)能(neng)。（7）氣(qi)(qi)體(ti)透過性(xing)(xing)(xing)能(neng)。室溫(wen)(wen)(wen)(wen)下(xia)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)對(dui)(dui)空氣(qi)(qi)、氮、氧(yang)、二氧(yang)化碳等(deng)氣(qi)(qi)體(ti)的(de)(de)(de)透氣(qi)(qi)性(xing)(xing)(xing)比天(tian)然(ran)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)高(gao)出(chu)30-50倍。（8）生理(li)惰(duo)性(xing)(xing)(xing)。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)無毒(du)，無味，無嗅(xiu)，與人(ren)體(ti)組(zu)織不(bu)粘連(lian)，具(ju)有(you)(you)(you)抗凝血作用，對(dui)(dui)肌(ji)體(ti)組(zu)織的(de)(de)(de)反應性(xing)(xing)(xing)非(fei)常(chang)少(shao)。特別適合作為醫用材料。

硅橡膠的用量

據中(zhong)國(guo)汽車(che)工業(ye)協會(hui)統計(ji)，2012年(nian)，汽車(che)產銷分別(bie)達到1927.18萬輛和1930.64萬輛，同(tong)比分別(bie)增長4.63%和4.33%，汽車(che)工業(ye)硅橡膠(jiao)的(de)(de)(de)(de)用(yong)量(liang)(liang)約達2.0萬t。根據觀研天下的(de)(de)(de)(de)新研究(jiu)，增加(jia)有機(ji)硅材料在(zai)汽車(che)零部件(jian)方面的(de)(de)(de)(de)用(yong)量(liang)(liang)，可以(yi)大(da)幅度提高(gao)汽車(che)的(de)(de)(de)(de)安全(quan)性能，因此，汽車(che)產量(liang)(liang)和單車(che)用(yong)量(liang)(liang)水(shui)平的(de)(de)(de)(de)提高(gao)都將推動汽車(che)工業(ye)對硅橡膠(jiao)需(xu)求的(de)(de)(de)(de)增加(jia)。國(guo)家(jia)鼓勵自(zi)主(zhu)品(pin)牌的(de)(de)(de)(de)汽車(che)發(fa)展，關鍵(jian)汽車(che)零部件(jian)實現自(zi)主(zhu)化(hua)，《2012年(nian)度黨政(zheng)(zheng)機(ji)關公務用(yong)車(che)選用(yong)車(che)型目錄（征求意見(jian)稿）》為(wei)(wei)自(zi)主(zhu)品(pin)牌擴大(da)在(zai)政(zheng)(zheng)府(fu)采(cai)購的(de)(de)(de)(de)市場(chang)份額，為(wei)(wei)改變目前國(guo)內政(zheng)(zheng)府(fu)采(cai)購以(yi)合資品(pin)牌產品(pin)為(wei)(wei)主(zhu)的(de)(de)(de)(de)局面提供(gong)了(le)保障(zhang)。促進自(zi)主(zhu)品(pin)牌發(fa)展，國(guo)產汽車(che)業(ye)的(de)(de)(de)(de)繁(fan)榮將為(wei)(wei)汽車(che)膠(jiao)的(de)(de)(de)(de)應用(yong)提供(gong)有力保障(zhang)。預測未來3年(nian)，我國(guo)室溫硫(liu)化(hua)硅橡膠(jiao)在(zai)汽車(che)行業(ye)將以(yi)年(nian)均20%增長。

此外，硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)是重要的(de)(de)非(fei)石(shi)油基合成(cheng)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)，約(yue)占非(fei)石(shi)油基合成(cheng)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)消(xiao)(xiao)費(fei)(fei)量的(de)(de)98%。但因為石(shi)油價(jia)格的(de)(de)大幅上漲，同時我國在(zai)硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)關鍵原(yuan)料(liao)有(you)機硅(gui)(gui)(gui)(gui)單體(ti)的(de)(de)生產(chan)(chan)技術(shu)(shu)方面(mian)取(qu)得突破，有(you)機硅(gui)(gui)(gui)(gui)單體(ti)的(de)(de)生產(chan)(chan)技術(shu)(shu)在(zai)2005年(nian)前被幾家跨國公司壟(long)斷，但目前我國已發展成(cheng)為全球(qiu)有(you)機硅(gui)(gui)(gui)(gui)單體(ti)第1大國，這(zhe)2個方面(mian)原(yuan)因使(shi)硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)價(jia)格從(cong)2011年(nian)起(qi)開(kai)(kai)始低于石(shi)油基合成(cheng)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)，僅約(yue)為大宗石(shi)油基橡(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)80%～90%，成(cheng)為廉價(jia)的(de)(de)合成(cheng)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)，并開(kai)(kai)始大規(gui)模替代石(shi)油基合成(cheng)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)。這(zhe)將極(ji)大拓展有(you)機硅(gui)(gui)(gui)(gui)產(chan)(chan)業的(de)(de)市場空(kong)間(jian)，同時將帶動硅(gui)(gui)(gui)(gui)油、硅(gui)(gui)(gui)(gui)烷偶(ou)聯(lian)劑和硅(gui)(gui)(gui)(gui)樹脂等其他有(you)機硅(gui)(gui)(gui)(gui)產(chan)(chan)品(pin)的(de)(de)消(xiao)(xiao)費(fei)(fei)。