硅橡膠是(shi)指(zhi)主(zhu)鏈由硅(gui)和(he)氧原子交替構成(cheng)(cheng)，硅(gui)原子上通(tong)(tong)常連(lian)有兩個有機基(ji)(ji)團的(de)(de)(de)橡膠(jiao)。普通(tong)(tong)的(de)(de)(de)硅(gui)橡膠(jiao)主(zhu)要由含甲基(ji)(ji)和(he)少量乙烯基(ji)(ji)的(de)(de)(de)硅(gui)氧鏈節組(zu)成(cheng)(cheng)。苯(ben)基(ji)(ji)的(de)(de)(de)引(yin)入可提(ti)高硅(gui)橡膠(jiao)的(de)(de)(de)耐(nai)高、低溫(wen)性(xing)能(neng)，三氟丙基(ji)(ji)及(ji)氰基(ji)(ji)的(de)(de)(de)引(yin)入則可提(ti)高硅(gui)橡膠(jiao)的(de)(de)(de)耐(nai)溫(wen)及(ji)耐(nai)油性(xing)能(neng)。硅(gui)橡膠(jiao)耐(nai)低溫(wen)性(xing)能(neng)良(liang)好，一般在(zai)(zai)(zai)-55℃下仍(reng)能(neng)工作。引(yin)入苯(ben)基(ji)(ji)后，可達-73℃。硅(gui)橡膠(jiao)的(de)(de)(de)耐(nai)熱性(xing)能(neng)也很突(tu)出(chu)，在(zai)(zai)(zai)180℃下可長期工作，稍(shao)高于200℃也能(neng)承受數周或更長時間(jian)仍(reng)有彈(dan)性(xing)，瞬(shun)時可耐(nai)300℃以(yi)上的(de)(de)(de)高溫(wen)。硅(gui)橡膠(jiao)的(de)(de)(de)透(tou)氣(qi)性(xing)好，氧氣(qi)透(tou)過率在(zai)(zai)(zai)合成(cheng)(cheng)聚(ju)合物中是(shi)較(jiao)高的(de)(de)(de)。此外，硅(gui)橡膠(jiao)還具有生理惰性(xing)、不會(hui)導(dao)致凝血的(de)(de)(de)突(tu)出(chu)特性(xing)，因此在(zai)(zai)(zai)醫用領域應用廣(guang)泛。

主要品種

硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠分(fen)類(lei)的(de)(de)方(fang)法很多，通(tong)常(chang)按固化(hua)(hua)前的(de)(de)形態分(fen)為固體(ti)硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠和(he)液體(ti)硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠；按硫(liu)化(hua)(hua)溫度分(fen)為室溫硫(liu)化(hua)(hua)硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠，高溫硫(liu)化(hua)(hua)硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠；按所用單體(ti)的(de)(de)不(bu)同，可分(fen)為甲基(ji)乙烯基(ji)硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠，甲基(ji)苯基(ji)乙烯基(ji)硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠、氟(fu)硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)，腈硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠等；按性能和(he)用途的(de)(de)不(bu)同又(you)可分(fen)為通(tong)用型(xing)、超耐(nai)(nai)低溫型(xing)、超耐(nai)(nai)高溫型(xing)、高強力型(xing)、耐(nai)(nai)油(you)型(xing)、醫用型(xing)等等。

發展史

硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)早期是由美國(guo)以三氯(lv)化(hua)鐵為(wei)催化(hua)劑(ji)合成的(de)(de)(de)。1945年，硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)產(chan)品(pin)問世(shi)。1948年，采用高(gao)比(bi)表面(mian)積的(de)(de)(de)氣相法白炭黑(hei)補強(qiang)的(de)(de)(de)硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)研(yan)制成功，使(shi)硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)性能躍升到(dao)實用階段，奠(dian)定了(le)現(xian)代(dai)硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)生產(chan)技術(shu)的(de)(de)(de)基(ji)礎。從(cong)二甲基(ji)二氯(lv)硅(gui)烷合成開始生產(chan)硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)國(guo)家有美國(guo)。俄(e)羅(luo)斯、德國(guo)、日本、韓國(guo)和中國(guo)等。中國(guo)硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)工業化(hua)研(yan)究(jiu)(jiu)始于1957年，多家研(yan)究(jiu)(jiu)所和企(qi)業陸續開發出各種硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)。到(dao)2003年底，中國(guo)硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)生產(chan)能力(li)為(wei)135千噸(dun)(dun)，其中高(gao)溫膠(jiao)(jiao)(jiao)100千噸(dun)(dun)。

高溫硫化硅橡膠

高(gao)溫(wen)硫(liu)(liu)化(hua)硅(gui)(gui)(gui)橡膠是(shi)(shi)(shi)指聚(ju)(ju)硅(gui)(gui)(gui)氧烷(wan)變成彈(dan)性體的(de)過程是(shi)(shi)(shi)經過高(gao)溫(wen)（110-170℃）硫(liu)(liu)化(hua)成型的(de)。它主(zhu)要以高(gao)分子量的(de)聚(ju)(ju)甲(jia)基乙烯基硅(gui)(gui)(gui)氧烷(wan)為生膠，混入(ru)補強填料、硫(liu)(liu)化(hua)劑等，在加(jia)熱加(jia)壓(ya)下硫(liu)(liu)化(hua)成彈(dan)性體。硅(gui)(gui)(gui)橡膠的(de)補強主(zhu)要是(shi)(shi)(shi)各(ge)種類型的(de)白炭黑，可使(shi)硫(liu)(liu)化(hua)膠的(de)強度增加(jia)數十(shi)倍。有時為了降低(di)成本或改善(shan)膠料性能及賦(fu)予硫(liu)(liu)化(hua)膠各(ge)種特殊的(de)性能，也加(jia)入(ru)相應(ying)的(de)各(ge)種添加(jia)劑。硫(liu)(liu)化(hua)劑是(shi)(shi)(shi)各(ge)種有機(ji)過氧化(hua)物或加(jia)成反(fan)應(ying)催化(hua)劑。

加工成型方法如(ru)圖所示。一次硫化(hua)的目(mu)的是進(jin)行高分子鏈的交聯反應；二次硫化(hua)的目(mu)的是進(jin)行補(bu)充交聯、驅除硫化(hua)劑分解產物(wu)和(he)其他揮發性化(hua)合(he)物(wu)以穩(wen)定(ding)硫化(hua)膠的各項(xiang)性能。常用(yong)的設備有開放式(shi)煉膠機、捏合(he)機及真空密煉機。

主要性能

（1）高(gao)溫(wen)(wen)(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)。硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)顯著(zhu)的(de)(de)(de)特(te)征是高(gao)溫(wen)(wen)(wen)(wen)穩定性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)，雖然(ran)常溫(wen)(wen)(wen)(wen)下(xia)(xia)硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)強度(du)僅是天然(ran)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)或(huo)某些合(he)成橡(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)一(yi)半，但在(zai)(zai)200℃以上的(de)(de)(de)高(gao)溫(wen)(wen)(wen)(wen)環境(jing)下(xia)(xia)，硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)仍能(neng)保持(chi)一(yi)定的(de)(de)(de)柔韌(ren)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)、回(hui)彈(dan)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)和表面硬度(du)，且(qie)力學性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)無明顯變化。（2）低(di)溫(wen)(wen)(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)玻璃(li)化溫(wen)(wen)(wen)(wen)度(du)一(yi)般為(wei)-70~-50℃，特(te)殊配方(fang)可達(da)-100℃，表明其低(di)溫(wen)(wen)(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)優(you)異。這對(dui)航空、宇(yu)航工業的(de)(de)(de)意義重大。（3）耐(nai)候(hou)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)中(zhong)Si-O-Si鍵對(dui)氧、臭氧及(ji)紫外線等十分穩定，在(zai)(zai)不(bu)加(jia)任何(he)添加(jia)劑的(de)(de)(de)情況下(xia)(xia)，就具(ju)(ju)有優(you)良的(de)(de)(de)耐(nai)候(hou)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)。（4）電(dian)氣性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)。硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)具(ju)(ju)有優(you)異的(de)(de)(de)絕緣性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)，耐(nai)電(dian)暈性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)和耐(nai)電(dian)弧性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)也非常好。（5）物(wu)(wu)理(li)(li)(li)機械(xie)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)。硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)常溫(wen)(wen)(wen)(wen)下(xia)(xia)的(de)(de)(de)物(wu)(wu)理(li)(li)(li)機械(xie)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)比通(tong)用(yong)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)差，但在(zai)(zai)150℃的(de)(de)(de)高(gao)溫(wen)(wen)(wen)(wen)和-50℃的(de)(de)(de)低(di)溫(wen)(wen)(wen)(wen)下(xia)(xia)，其物(wu)(wu)理(li)(li)(li)機械(xie)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)優(you)于通(tong)用(yong)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)。（6）耐(nai)油及(ji)化學試劑性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)。普(pu)通(tong)硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)具(ju)(ju)有中(zhong)等的(de)(de)(de)耐(nai)油、耐(nai)溶劑性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)。（7）氣體(ti)透過性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)。室溫(wen)(wen)(wen)(wen)下(xia)(xia)硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)對(dui)空氣、氮、氧、二氧化碳等氣體(ti)的(de)(de)(de)透氣性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)比天然(ran)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)高(gao)出(chu)30-50倍。（8）生(sheng)理(li)(li)(li)惰性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)。硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)無毒(du)，無味，無嗅，與人體(ti)組織(zhi)不(bu)粘連，具(ju)(ju)有抗凝血作用(yong)，對(dui)肌體(ti)組織(zhi)的(de)(de)(de)反應性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)非常少。特(te)別適合(he)作為(wei)醫(yi)用(yong)材料。

硅橡膠的用量

據中國(guo)(guo)汽(qi)車(che)(che)工業協會統計(ji)，2012年，汽(qi)車(che)(che)產(chan)銷分(fen)別達到1927.18萬輛和(he)(he)1930.64萬輛，同比分(fen)別增長(chang)4.63%和(he)(he)4.33%，汽(qi)車(che)(che)工業硅(gui)橡(xiang)膠的用(yong)(yong)量約達2.0萬t。根據觀研(yan)天下的新研(yan)究，增加(jia)有機硅(gui)材料在汽(qi)車(che)(che)零(ling)部件(jian)方面的用(yong)(yong)量，可以大幅度提(ti)高汽(qi)車(che)(che)的安全(quan)性能，因此，汽(qi)車(che)(che)產(chan)量和(he)(he)單車(che)(che)用(yong)(yong)量水平的提(ti)高都(dou)將推動(dong)汽(qi)車(che)(che)工業對(dui)硅(gui)橡(xiang)膠需求的增加(jia)。國(guo)(guo)家(jia)鼓(gu)勵自(zi)(zi)主(zhu)(zhu)品牌(pai)的汽(qi)車(che)(che)發(fa)(fa)展，關鍵汽(qi)車(che)(che)零(ling)部件(jian)實現自(zi)(zi)主(zhu)(zhu)化，《2012年度黨政(zheng)機關公務用(yong)(yong)車(che)(che)選用(yong)(yong)車(che)(che)型(xing)目錄(lu)（征求意見稿）》為(wei)自(zi)(zi)主(zhu)(zhu)品牌(pai)擴大在政(zheng)府采購(gou)的市場份(fen)額，為(wei)改變目前國(guo)(guo)內政(zheng)府采購(gou)以合資品牌(pai)產(chan)品為(wei)主(zhu)(zhu)的局面提(ti)供了保障(zhang)。促進自(zi)(zi)主(zhu)(zhu)品牌(pai)發(fa)(fa)展，國(guo)(guo)產(chan)汽(qi)車(che)(che)業的繁(fan)榮(rong)將為(wei)汽(qi)車(che)(che)膠的應用(yong)(yong)提(ti)供有力保障(zhang)。預測未來3年，我國(guo)(guo)室溫硫(liu)化硅(gui)橡(xiang)膠在汽(qi)車(che)(che)行業將以年均20%增長(chang)。

此外，硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)是重要的(de)(de)(de)非石(shi)(shi)(shi)油(you)(you)基(ji)合成(cheng)(cheng)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)，約(yue)占非石(shi)(shi)(shi)油(you)(you)基(ji)合成(cheng)(cheng)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)消費(fei)量的(de)(de)(de)98%。但(dan)因(yin)為石(shi)(shi)(shi)油(you)(you)價格的(de)(de)(de)大(da)幅上(shang)漲，同時我國(guo)在硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)關鍵原(yuan)(yuan)料(liao)有機(ji)硅(gui)(gui)(gui)(gui)單體的(de)(de)(de)生(sheng)產技術(shu)(shu)方(fang)面(mian)取(qu)得突(tu)破(po)，有機(ji)硅(gui)(gui)(gui)(gui)單體的(de)(de)(de)生(sheng)產技術(shu)(shu)在2005年(nian)前(qian)被幾家跨國(guo)公司壟斷，但(dan)目前(qian)我國(guo)已發(fa)展(zhan)成(cheng)(cheng)為全球有機(ji)硅(gui)(gui)(gui)(gui)單體第1大(da)國(guo)，這2個(ge)方(fang)面(mian)原(yuan)(yuan)因(yin)使硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)價格從(cong)2011年(nian)起開(kai)始(shi)低于石(shi)(shi)(shi)油(you)(you)基(ji)合成(cheng)(cheng)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)，僅約(yue)為大(da)宗石(shi)(shi)(shi)油(you)(you)基(ji)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)80%～90%，成(cheng)(cheng)為廉價的(de)(de)(de)合成(cheng)(cheng)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)，并開(kai)始(shi)大(da)規(gui)模替代石(shi)(shi)(shi)油(you)(you)基(ji)合成(cheng)(cheng)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)。這將極(ji)大(da)拓展(zhan)有機(ji)硅(gui)(gui)(gui)(gui)產業的(de)(de)(de)市場空間，同時將帶(dai)動硅(gui)(gui)(gui)(gui)油(you)(you)、硅(gui)(gui)(gui)(gui)烷偶聯劑和硅(gui)(gui)(gui)(gui)樹(shu)脂等(deng)其他有機(ji)硅(gui)(gui)(gui)(gui)產品的(de)(de)(de)消費(fei)。