硅橡膠是(shi)指(zhi)主鏈由硅(gui)(gui)和氧原子(zi)交替構成(cheng)，硅(gui)(gui)原子(zi)上(shang)通常連有(you)(you)兩個有(you)(you)機基(ji)團的(de)(de)(de)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)。普通的(de)(de)(de)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)主要由含(han)甲基(ji)和少量乙烯(xi)基(ji)的(de)(de)(de)硅(gui)(gui)氧鏈節(jie)組成(cheng)。苯基(ji)的(de)(de)(de)引(yin)入可(ke)提(ti)高(gao)(gao)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)耐(nai)高(gao)(gao)、低溫性(xing)能(neng)，三氟丙基(ji)及氰(qing)基(ji)的(de)(de)(de)引(yin)入則可(ke)提(ti)高(gao)(gao)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)耐(nai)溫及耐(nai)油(you)性(xing)能(neng)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)耐(nai)低溫性(xing)能(neng)良好，一般在(zai)(zai)(zai)(zai)-55℃下(xia)仍能(neng)工作(zuo)。引(yin)入苯基(ji)后(hou)，可(ke)達-73℃。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)耐(nai)熱性(xing)能(neng)也(ye)(ye)很突出(chu)，在(zai)(zai)(zai)(zai)180℃下(xia)可(ke)長期(qi)工作(zuo)，稍高(gao)(gao)于200℃也(ye)(ye)能(neng)承受數周或更長時間仍有(you)(you)彈性(xing)，瞬時可(ke)耐(nai)300℃以上(shang)的(de)(de)(de)高(gao)(gao)溫。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)透氣性(xing)好，氧氣透過(guo)率在(zai)(zai)(zai)(zai)合成(cheng)聚合物中是(shi)較高(gao)(gao)的(de)(de)(de)。此外，硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)還具有(you)(you)生理惰性(xing)、不會導致凝血的(de)(de)(de)突出(chu)特(te)性(xing)，因此在(zai)(zai)(zai)(zai)醫用(yong)領域(yu)應用(yong)廣(guang)泛(fan)。

主要品種

硅(gui)(gui)橡膠(jiao)分類的方法很多，通常按(an)固化前的形態分為固體硅(gui)(gui)橡膠(jiao)和液體硅(gui)(gui)橡膠(jiao)；按(an)硫(liu)化溫度分為室溫硫(liu)化硅(gui)(gui)橡膠(jiao)，高溫硫(liu)化硅(gui)(gui)橡膠(jiao)；按(an)所用(yong)單體的不同，可分為甲(jia)基乙(yi)烯基硅(gui)(gui)橡膠(jiao)，甲(jia)基苯基乙(yi)烯基硅(gui)(gui)橡膠(jiao)、氟硅(gui)(gui)，腈(jing)硅(gui)(gui)橡膠(jiao)等(deng)；按(an)性能和用(yong)途的不同又可分為通用(yong)型(xing)、超(chao)耐(nai)(nai)低溫型(xing)、超(chao)耐(nai)(nai)高溫型(xing)、高強力型(xing)、耐(nai)(nai)油型(xing)、醫(yi)用(yong)型(xing)等(deng)等(deng)。

發展史

硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)早期是由美國(guo)以(yi)三氯化(hua)鐵為(wei)(wei)催化(hua)劑合成的(de)(de)(de)。1945年，硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)產(chan)品問世。1948年，采用(yong)(yong)高比表面積的(de)(de)(de)氣相法(fa)白炭黑補強的(de)(de)(de)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)研制成功(gong)，使硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)性(xing)能躍(yue)升(sheng)到實用(yong)(yong)階段，奠定(ding)了現代硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)生產(chan)技術(shu)的(de)(de)(de)基礎。從二(er)甲基二(er)氯硅(gui)(gui)烷(wan)合成開始生產(chan)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)國(guo)家(jia)有(you)美國(guo)。俄(e)羅斯、德(de)國(guo)、日(ri)本、韓國(guo)和中(zhong)國(guo)等(deng)。中(zhong)國(guo)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)工業化(hua)研究(jiu)始于1957年，多家(jia)研究(jiu)所和企業陸(lu)續開發出各種硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)。到2003年底，中(zhong)國(guo)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)生產(chan)能力為(wei)(wei)135千噸，其中(zhong)高溫膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)100千噸。

高溫硫化硅橡膠

高(gao)溫(wen)硫(liu)(liu)化(hua)(hua)(hua)硅(gui)橡膠是指聚(ju)硅(gui)氧(yang)烷(wan)變成(cheng)彈性(xing)體的(de)過程是經過高(gao)溫(wen)（110-170℃）硫(liu)(liu)化(hua)(hua)(hua)成(cheng)型的(de)。它主要以高(gao)分子量的(de)聚(ju)甲基(ji)乙烯基(ji)硅(gui)氧(yang)烷(wan)為(wei)生膠，混入補(bu)強填料、硫(liu)(liu)化(hua)(hua)(hua)劑(ji)(ji)等，在加熱加壓下硫(liu)(liu)化(hua)(hua)(hua)成(cheng)彈性(xing)體。硅(gui)橡膠的(de)補(bu)強主要是各(ge)種(zhong)(zhong)類型的(de)白炭黑，可使硫(liu)(liu)化(hua)(hua)(hua)膠的(de)強度增加數十倍(bei)。有(you)時(shi)為(wei)了降低成(cheng)本或改善膠料性(xing)能及賦予(yu)硫(liu)(liu)化(hua)(hua)(hua)膠各(ge)種(zhong)(zhong)特殊(shu)的(de)性(xing)能，也加入相應的(de)各(ge)種(zhong)(zhong)添(tian)加劑(ji)(ji)。硫(liu)(liu)化(hua)(hua)(hua)劑(ji)(ji)是各(ge)種(zhong)(zhong)有(you)機過氧(yang)化(hua)(hua)(hua)物或加成(cheng)反應催(cui)化(hua)(hua)(hua)劑(ji)(ji)。

加工成型方法如圖(tu)所示。一(yi)次硫化(hua)的(de)目的(de)是(shi)進行高分子鏈(lian)的(de)交(jiao)聯(lian)反應；二次硫化(hua)的(de)目的(de)是(shi)進行補充交(jiao)聯(lian)、驅除硫化(hua)劑分解產物和其他揮發(fa)性化(hua)合(he)物以穩(wen)定(ding)硫化(hua)膠的(de)各項性能。常用的(de)設備有開(kai)放式煉(lian)膠機(ji)、捏合(he)機(ji)及真空密(mi)煉(lian)機(ji)。

主要性能

（1）高(gao)(gao)溫(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)顯(xian)著的(de)(de)(de)特征(zheng)是(shi)高(gao)(gao)溫(wen)穩定(ding)性(xing)(xing)(xing)(xing)，雖然(ran)常(chang)(chang)溫(wen)下(xia)(xia)硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)強度(du)僅是(shi)天(tian)然(ran)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)或某(mou)些(xie)合成橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)一半，但在200℃以上(shang)的(de)(de)(de)高(gao)(gao)溫(wen)環境(jing)下(xia)(xia)，硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)仍能(neng)(neng)保持(chi)一定(ding)的(de)(de)(de)柔韌性(xing)(xing)(xing)(xing)、回彈(dan)性(xing)(xing)(xing)(xing)和(he)表(biao)面硬度(du)，且力學性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)無明顯(xian)變(bian)化。（2）低溫(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)玻璃化溫(wen)度(du)一般為(wei)-70~-50℃，特殊配方可(ke)達-100℃，表(biao)明其低溫(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)優異。這對(dui)(dui)航空、宇航工(gong)業的(de)(de)(de)意義重大。（3）耐(nai)候性(xing)(xing)(xing)(xing)硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)中Si-O-Si鍵對(dui)(dui)氧、臭(chou)氧及(ji)紫(zi)外線等十(shi)分穩定(ding)，在不加任(ren)何添加劑(ji)的(de)(de)(de)情況下(xia)(xia)，就具有(you)優良的(de)(de)(de)耐(nai)候性(xing)(xing)(xing)(xing)。（4）電(dian)氣性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)具有(you)優異的(de)(de)(de)絕緣性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)，耐(nai)電(dian)暈性(xing)(xing)(xing)(xing)和(he)耐(nai)電(dian)弧性(xing)(xing)(xing)(xing)也非常(chang)(chang)好。（5）物理機(ji)(ji)械(xie)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)常(chang)(chang)溫(wen)下(xia)(xia)的(de)(de)(de)物理機(ji)(ji)械(xie)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)比(bi)通用(yong)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)差(cha)，但在150℃的(de)(de)(de)高(gao)(gao)溫(wen)和(he)-50℃的(de)(de)(de)低溫(wen)下(xia)(xia)，其物理機(ji)(ji)械(xie)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)優于(yu)通用(yong)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)。（6）耐(nai)油及(ji)化學試劑(ji)性(xing)(xing)(xing)(xing)。普通硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)具有(you)中等的(de)(de)(de)耐(nai)油、耐(nai)溶(rong)劑(ji)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。（7）氣體透過(guo)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。室溫(wen)下(xia)(xia)硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)對(dui)(dui)空氣、氮(dan)、氧、二(er)氧化碳等氣體的(de)(de)(de)透氣性(xing)(xing)(xing)(xing)比(bi)天(tian)然(ran)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)高(gao)(gao)出30-50倍(bei)。（8）生理惰(duo)性(xing)(xing)(xing)(xing)。硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)無毒，無味，無嗅，與(yu)人體組織不粘連，具有(you)抗(kang)凝血作(zuo)用(yong)，對(dui)(dui)肌體組織的(de)(de)(de)反應性(xing)(xing)(xing)(xing)非常(chang)(chang)少。特別適合作(zuo)為(wei)醫用(yong)材(cai)料。

硅橡膠的用量

據中國(guo)汽(qi)(qi)(qi)車(che)工(gong)(gong)業協會統計(ji)，2012年，汽(qi)(qi)(qi)車(che)產(chan)銷(xiao)分別達到(dao)1927.18萬輛(liang)和1930.64萬輛(liang)，同比分別增(zeng)(zeng)長(chang)4.63%和4.33%，汽(qi)(qi)(qi)車(che)工(gong)(gong)業硅(gui)橡膠(jiao)的用(yong)(yong)量(liang)約達2.0萬t。根據觀研(yan)天下的新(xin)研(yan)究(jiu)，增(zeng)(zeng)加(jia)有機硅(gui)材料(liao)在(zai)汽(qi)(qi)(qi)車(che)零(ling)部件方(fang)面的用(yong)(yong)量(liang)，可以大(da)幅(fu)度提高(gao)汽(qi)(qi)(qi)車(che)的安全性能(neng)，因此，汽(qi)(qi)(qi)車(che)產(chan)量(liang)和單車(che)用(yong)(yong)量(liang)水平的提高(gao)都將推(tui)動汽(qi)(qi)(qi)車(che)工(gong)(gong)業對硅(gui)橡膠(jiao)需求(qiu)的增(zeng)(zeng)加(jia)。國(guo)家鼓勵自(zi)主(zhu)(zhu)品(pin)(pin)牌(pai)的汽(qi)(qi)(qi)車(che)發展(zhan)，關鍵汽(qi)(qi)(qi)車(che)零(ling)部件實現自(zi)主(zhu)(zhu)化，《2012年度黨政(zheng)機關公務用(yong)(yong)車(che)選(xuan)用(yong)(yong)車(che)型目錄（征(zheng)求(qiu)意見(jian)稿(gao)）》為(wei)自(zi)主(zhu)(zhu)品(pin)(pin)牌(pai)擴大(da)在(zai)政(zheng)府采購(gou)的市(shi)場份(fen)額，為(wei)改變目前(qian)國(guo)內政(zheng)府采購(gou)以合資品(pin)(pin)牌(pai)產(chan)品(pin)(pin)為(wei)主(zhu)(zhu)的局(ju)面提供(gong)了保障(zhang)。促進自(zi)主(zhu)(zhu)品(pin)(pin)牌(pai)發展(zhan)，國(guo)產(chan)汽(qi)(qi)(qi)車(che)業的繁榮將為(wei)汽(qi)(qi)(qi)車(che)膠(jiao)的應用(yong)(yong)提供(gong)有力保障(zhang)。預測未來3年，我(wo)國(guo)室溫硫(liu)化硅(gui)橡膠(jiao)在(zai)汽(qi)(qi)(qi)車(che)行業將以年均20%增(zeng)(zeng)長(chang)。

此外，硅橡(xiang)膠(jiao)(jiao)是重要的(de)(de)非石(shi)(shi)油基合成(cheng)(cheng)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)，約(yue)占非石(shi)(shi)油基合成(cheng)(cheng)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)消(xiao)費量的(de)(de)98%。但因為石(shi)(shi)油價格(ge)的(de)(de)大(da)幅上漲，同時(shi)我國在硅橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)關鍵原料有(you)機(ji)硅單體的(de)(de)生產技(ji)術(shu)方面(mian)取得突破(po)，有(you)機(ji)硅單體的(de)(de)生產技(ji)術(shu)在2005年前被(bei)幾家跨國公司壟斷，但目前我國已發展成(cheng)(cheng)為全(quan)球有(you)機(ji)硅單體第1大(da)國，這2個方面(mian)原因使硅橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)價格(ge)從(cong)2011年起(qi)開始(shi)低于石(shi)(shi)油基合成(cheng)(cheng)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)，僅(jin)約(yue)為大(da)宗(zong)石(shi)(shi)油基橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)80%～90%，成(cheng)(cheng)為廉價的(de)(de)合成(cheng)(cheng)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)，并開始(shi)大(da)規模替(ti)代(dai)石(shi)(shi)油基合成(cheng)(cheng)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)。這將(jiang)極大(da)拓展有(you)機(ji)硅產業的(de)(de)市場空間，同時(shi)將(jiang)帶動硅油、硅烷偶聯(lian)劑和硅樹脂等(deng)其他(ta)有(you)機(ji)硅產品的(de)(de)消(xiao)費。