硅橡膠是指(zhi)主鏈由(you)硅(gui)(gui)和氧原子(zi)交替構成(cheng)(cheng)(cheng)，硅(gui)(gui)原子(zi)上通常連有兩個(ge)有機基(ji)(ji)團(tuan)的(de)(de)橡膠(jiao)。普(pu)通的(de)(de)硅(gui)(gui)橡膠(jiao)主要由(you)含甲基(ji)(ji)和少量乙烯基(ji)(ji)的(de)(de)硅(gui)(gui)氧鏈節組成(cheng)(cheng)(cheng)。苯基(ji)(ji)的(de)(de)引(yin)入可提高(gao)硅(gui)(gui)橡膠(jiao)的(de)(de)耐(nai)(nai)高(gao)、低(di)溫(wen)性(xing)(xing)能，三氟丙基(ji)(ji)及氰基(ji)(ji)的(de)(de)引(yin)入則(ze)可提高(gao)硅(gui)(gui)橡膠(jiao)的(de)(de)耐(nai)(nai)溫(wen)及耐(nai)(nai)油性(xing)(xing)能。硅(gui)(gui)橡膠(jiao)耐(nai)(nai)低(di)溫(wen)性(xing)(xing)能良好，一般(ban)在(zai)-55℃下仍能工作。引(yin)入苯基(ji)(ji)后，可達(da)-73℃。硅(gui)(gui)橡膠(jiao)的(de)(de)耐(nai)(nai)熱性(xing)(xing)能也很突出，在(zai)180℃下可長期(qi)工作，稍高(gao)于(yu)200℃也能承受數周(zhou)或更(geng)長時間仍有彈性(xing)(xing)，瞬時可耐(nai)(nai)300℃以上的(de)(de)高(gao)溫(wen)。硅(gui)(gui)橡膠(jiao)的(de)(de)透(tou)氣性(xing)(xing)好，氧氣透(tou)過率在(zai)合成(cheng)(cheng)(cheng)聚合物中是較高(gao)的(de)(de)。此外(wai)，硅(gui)(gui)橡膠(jiao)還具(ju)有生理惰(duo)性(xing)(xing)、不會導致凝(ning)血的(de)(de)突出特性(xing)(xing)，因此在(zai)醫(yi)用(yong)領域應用(yong)廣(guang)泛。

主要品種

硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠分(fen)(fen)類(lei)的(de)方法很(hen)多，通常按(an)(an)固(gu)化前的(de)形態分(fen)(fen)為(wei)(wei)固(gu)體(ti)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠和(he)液體(ti)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠；按(an)(an)硫化溫度分(fen)(fen)為(wei)(wei)室溫硫化硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠，高溫硫化硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠；按(an)(an)所用單體(ti)的(de)不(bu)同，可分(fen)(fen)為(wei)(wei)甲基(ji)(ji)乙烯(xi)基(ji)(ji)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠，甲基(ji)(ji)苯基(ji)(ji)乙烯(xi)基(ji)(ji)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠、氟硅(gui)(gui)，腈硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠等(deng)；按(an)(an)性能和(he)用途的(de)不(bu)同又可分(fen)(fen)為(wei)(wei)通用型(xing)(xing)、超耐低溫型(xing)(xing)、超耐高溫型(xing)(xing)、高強(qiang)力型(xing)(xing)、耐油型(xing)(xing)、醫用型(xing)(xing)等(deng)等(deng)。

發展史

硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)早(zao)期是由美國(guo)(guo)以三(san)氯化(hua)(hua)鐵為催化(hua)(hua)劑合(he)成(cheng)的(de)(de)。1945年(nian)，硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)產品問世。1948年(nian)，采用高比表面積的(de)(de)氣相(xiang)法白炭黑補強(qiang)的(de)(de)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)研(yan)制成(cheng)功，使硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)性(xing)能躍升到實用階段，奠定(ding)了現代硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)生(sheng)(sheng)產技術(shu)的(de)(de)基(ji)礎。從(cong)二甲基(ji)二氯硅(gui)(gui)烷(wan)合(he)成(cheng)開(kai)始生(sheng)(sheng)產硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)國(guo)(guo)家有美國(guo)(guo)。俄(e)羅(luo)斯、德(de)國(guo)(guo)、日本、韓國(guo)(guo)和(he)(he)中國(guo)(guo)等。中國(guo)(guo)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)工業(ye)化(hua)(hua)研(yan)究(jiu)(jiu)始于1957年(nian)，多家研(yan)究(jiu)(jiu)所(suo)和(he)(he)企業(ye)陸續開(kai)發出各(ge)種硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)。到2003年(nian)底，中國(guo)(guo)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)生(sheng)(sheng)產能力為135千噸(dun)，其(qi)中高溫膠(jiao)100千噸(dun)。

高溫硫化硅橡膠

高(gao)溫(wen)硫(liu)(liu)(liu)化(hua)硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)是指(zhi)聚硅(gui)氧(yang)烷(wan)變成彈(dan)(dan)性體(ti)的(de)過程是經過高(gao)溫(wen)（110-170℃）硫(liu)(liu)(liu)化(hua)成型(xing)的(de)。它(ta)主要以高(gao)分子量的(de)聚甲基乙烯基硅(gui)氧(yang)烷(wan)為生膠(jiao)(jiao)，混入補(bu)強填料(liao)、硫(liu)(liu)(liu)化(hua)劑等，在(zai)加熱加壓下硫(liu)(liu)(liu)化(hua)成彈(dan)(dan)性體(ti)。硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)的(de)補(bu)強主要是各種類(lei)型(xing)的(de)白(bai)炭黑，可使(shi)硫(liu)(liu)(liu)化(hua)膠(jiao)(jiao)的(de)強度增加數十(shi)倍。有時為了降低(di)成本或改善(shan)膠(jiao)(jiao)料(liao)性能及賦予硫(liu)(liu)(liu)化(hua)膠(jiao)(jiao)各種特殊的(de)性能，也加入相應的(de)各種添加劑。硫(liu)(liu)(liu)化(hua)劑是各種有機過氧(yang)化(hua)物(wu)或加成反應催化(hua)劑。

加工(gong)成型方法如圖所示。一次(ci)硫化的(de)(de)目的(de)(de)是進行高分子鏈(lian)的(de)(de)交(jiao)聯反(fan)應；二次(ci)硫化的(de)(de)目的(de)(de)是進行補充交(jiao)聯、驅除硫化劑分解產物和其他揮發性化合物以穩定硫化膠(jiao)的(de)(de)各項性能。常用的(de)(de)設備(bei)有開放(fang)式煉膠(jiao)機、捏合機及真空密(mi)煉機。

主要性能

（1）高(gao)(gao)溫(wen)(wen)(wen)(wen)性(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)顯著的(de)(de)(de)(de)(de)特征是高(gao)(gao)溫(wen)(wen)(wen)(wen)穩定性(xing)(xing)，雖然(ran)常(chang)(chang)溫(wen)(wen)(wen)(wen)下(xia)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)(de)強度僅(jin)是天然(ran)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)或某(mou)些合成橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)(de)一半，但在(zai)200℃以上的(de)(de)(de)(de)(de)高(gao)(gao)溫(wen)(wen)(wen)(wen)環境下(xia)，硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)仍能(neng)(neng)(neng)保(bao)持一定的(de)(de)(de)(de)(de)柔韌(ren)性(xing)(xing)、回彈(dan)性(xing)(xing)和表面硬度，且力學性(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)無(wu)明(ming)(ming)顯變(bian)化(hua)(hua)。（2）低溫(wen)(wen)(wen)(wen)性(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)(de)玻璃化(hua)(hua)溫(wen)(wen)(wen)(wen)度一般為-70~-50℃，特殊(shu)配(pei)方可(ke)達-100℃，表明(ming)(ming)其低溫(wen)(wen)(wen)(wen)性(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)優異。這對航(hang)空、宇(yu)航(hang)工業的(de)(de)(de)(de)(de)意義重大。（3）耐(nai)(nai)(nai)(nai)候性(xing)(xing)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)中Si-O-Si鍵對氧(yang)(yang)、臭氧(yang)(yang)及紫外線等(deng)十分穩定，在(zai)不(bu)加任(ren)何(he)添加劑的(de)(de)(de)(de)(de)情況(kuang)下(xia)，就具(ju)有(you)(you)優良的(de)(de)(de)(de)(de)耐(nai)(nai)(nai)(nai)候性(xing)(xing)。（4）電(dian)氣(qi)性(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)具(ju)有(you)(you)優異的(de)(de)(de)(de)(de)絕緣性(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)，耐(nai)(nai)(nai)(nai)電(dian)暈性(xing)(xing)和耐(nai)(nai)(nai)(nai)電(dian)弧性(xing)(xing)也非常(chang)(chang)好(hao)。（5）物(wu)理(li)機械(xie)性(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)常(chang)(chang)溫(wen)(wen)(wen)(wen)下(xia)的(de)(de)(de)(de)(de)物(wu)理(li)機械(xie)性(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)比(bi)通(tong)(tong)用(yong)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)差(cha)，但在(zai)150℃的(de)(de)(de)(de)(de)高(gao)(gao)溫(wen)(wen)(wen)(wen)和-50℃的(de)(de)(de)(de)(de)低溫(wen)(wen)(wen)(wen)下(xia)，其物(wu)理(li)機械(xie)性(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)優于通(tong)(tong)用(yong)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)。（6）耐(nai)(nai)(nai)(nai)油(you)及化(hua)(hua)學試劑性(xing)(xing)。普通(tong)(tong)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)具(ju)有(you)(you)中等(deng)的(de)(de)(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)體透過性(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。室溫(wen)(wen)(wen)(wen)下(xia)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)對空氣(qi)、氮、氧(yang)(yang)、二(er)氧(yang)(yang)化(hua)(hua)碳(tan)等(deng)氣(qi)體的(de)(de)(de)(de)(de)透氣(qi)性(xing)(xing)比(bi)天然(ran)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)高(gao)(gao)出30-50倍(bei)。（8）生理(li)惰性(xing)(xing)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)無(wu)毒，無(wu)味，無(wu)嗅，與人體組織不(bu)粘連，具(ju)有(you)(you)抗(kang)凝(ning)血作用(yong)，對肌體組織的(de)(de)(de)(de)(de)反應(ying)性(xing)(xing)非常(chang)(chang)少。特別適(shi)合作為醫用(yong)材料(liao)。

硅橡膠的用量

據中國(guo)汽(qi)(qi)車(che)工(gong)業(ye)(ye)協會統計，2012年(nian)(nian)，汽(qi)(qi)車(che)產(chan)銷分別達到1927.18萬輛和(he)(he)1930.64萬輛，同比(bi)分別增長4.63%和(he)(he)4.33%，汽(qi)(qi)車(che)工(gong)業(ye)(ye)硅橡膠的(de)(de)(de)用(yong)量(liang)(liang)約(yue)達2.0萬t。根據觀(guan)研天下的(de)(de)(de)新(xin)研究，增加有機硅材料在汽(qi)(qi)車(che)零(ling)部件(jian)方(fang)面(mian)的(de)(de)(de)用(yong)量(liang)(liang)，可以(yi)大(da)幅(fu)度提(ti)(ti)高汽(qi)(qi)車(che)的(de)(de)(de)安全(quan)性(xing)能，因此(ci)，汽(qi)(qi)車(che)產(chan)量(liang)(liang)和(he)(he)單車(che)用(yong)量(liang)(liang)水(shui)平的(de)(de)(de)提(ti)(ti)高都將推動(dong)汽(qi)(qi)車(che)工(gong)業(ye)(ye)對硅橡膠需求(qiu)(qiu)的(de)(de)(de)增加。國(guo)家鼓(gu)勵自(zi)主品(pin)(pin)牌(pai)(pai)的(de)(de)(de)汽(qi)(qi)車(che)發(fa)展，關鍵汽(qi)(qi)車(che)零(ling)部件(jian)實現自(zi)主化(hua)，《2012年(nian)(nian)度黨(dang)政機關公務(wu)用(yong)車(che)選用(yong)車(che)型目錄（征(zheng)求(qiu)(qiu)意(yi)見稿(gao)）》為(wei)自(zi)主品(pin)(pin)牌(pai)(pai)擴(kuo)大(da)在政府采(cai)購的(de)(de)(de)市場(chang)份(fen)額(e)，為(wei)改變目前國(guo)內政府采(cai)購以(yi)合資品(pin)(pin)牌(pai)(pai)產(chan)品(pin)(pin)為(wei)主的(de)(de)(de)局面(mian)提(ti)(ti)供(gong)了保障。促進自(zi)主品(pin)(pin)牌(pai)(pai)發(fa)展，國(guo)產(chan)汽(qi)(qi)車(che)業(ye)(ye)的(de)(de)(de)繁榮將為(wei)汽(qi)(qi)車(che)膠的(de)(de)(de)應(ying)用(yong)提(ti)(ti)供(gong)有力保障。預測(ce)未來3年(nian)(nian)，我國(guo)室(shi)溫(wen)硫化(hua)硅橡膠在汽(qi)(qi)車(che)行(xing)業(ye)(ye)將以(yi)年(nian)(nian)均20%增長。

此外，硅(gui)(gui)橡膠(jiao)是重要的(de)非(fei)石油基合(he)成(cheng)(cheng)橡膠(jiao)，約占非(fei)石油基合(he)成(cheng)(cheng)橡膠(jiao)消費量(liang)的(de)98%。但(dan)因(yin)為(wei)石油價(jia)格(ge)的(de)大幅上漲，同(tong)(tong)時我(wo)國(guo)在(zai)硅(gui)(gui)橡膠(jiao)的(de)關鍵原料有機硅(gui)(gui)單(dan)體(ti)的(de)生(sheng)產技(ji)術方面取得突破(po)，有機硅(gui)(gui)單(dan)體(ti)的(de)生(sheng)產技(ji)術在(zai)2005年前(qian)被幾家跨(kua)國(guo)公司壟斷，但(dan)目前(qian)我(wo)國(guo)已發展(zhan)成(cheng)(cheng)為(wei)全球有機硅(gui)(gui)單(dan)體(ti)第1大國(guo)，這(zhe)2個(ge)方面原因(yin)使硅(gui)(gui)橡膠(jiao)的(de)價(jia)格(ge)從2011年起開始低于(yu)石油基合(he)成(cheng)(cheng)橡膠(jiao)，僅約為(wei)大宗石油基橡膠(jiao)的(de)80%～90%，成(cheng)(cheng)為(wei)廉價(jia)的(de)合(he)成(cheng)(cheng)橡膠(jiao)，并(bing)開始大規模替(ti)代石油基合(he)成(cheng)(cheng)橡膠(jiao)。這(zhe)將(jiang)極大拓展(zhan)有機硅(gui)(gui)產業的(de)市場空間，同(tong)(tong)時將(jiang)帶(dai)動(dong)硅(gui)(gui)油、硅(gui)(gui)烷偶聯劑和(he)硅(gui)(gui)樹脂等其他有機硅(gui)(gui)產品的(de)消費。