硅橡膠是(shi)指主鏈(lian)由硅(gui)(gui)和(he)氧(yang)原子(zi)交替構成，硅(gui)(gui)原子(zi)上通常連(lian)有(you)兩個有(you)機(ji)基(ji)團的(de)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)。普(pu)通的(de)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)主要由含(han)甲(jia)基(ji)和(he)少量乙烯基(ji)的(de)硅(gui)(gui)氧(yang)鏈(lian)節組(zu)成。苯(ben)(ben)基(ji)的(de)引入可(ke)提高硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)耐高、低溫(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)能(neng)，三氟丙基(ji)及氰基(ji)的(de)引入則可(ke)提高硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)耐溫(wen)(wen)及耐油性(xing)(xing)(xing)能(neng)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)耐低溫(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)能(neng)良好(hao)，一般在(zai)(zai)-55℃下(xia)(xia)仍(reng)能(neng)工作(zuo)(zuo)。引入苯(ben)(ben)基(ji)后，可(ke)達-73℃。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)耐熱性(xing)(xing)(xing)能(neng)也很突出，在(zai)(zai)180℃下(xia)(xia)可(ke)長期工作(zuo)(zuo)，稍高于200℃也能(neng)承受數周或更長時間(jian)仍(reng)有(you)彈性(xing)(xing)(xing)，瞬(shun)時可(ke)耐300℃以上的(de)高溫(wen)(wen)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)透(tou)氣性(xing)(xing)(xing)好(hao)，氧(yang)氣透(tou)過率在(zai)(zai)合成聚合物中(zhong)是(shi)較高的(de)。此外，硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)還(huan)具有(you)生理惰(duo)性(xing)(xing)(xing)、不會導致(zhi)凝血的(de)突出特性(xing)(xing)(xing)，因此在(zai)(zai)醫用領域應用廣泛。

主要品種

硅(gui)橡(xiang)膠分(fen)類的方(fang)法很多(duo)，通常按固化前的形態分(fen)為固體(ti)(ti)硅(gui)橡(xiang)膠和液(ye)體(ti)(ti)硅(gui)橡(xiang)膠；按硫(liu)化溫(wen)度分(fen)為室溫(wen)硫(liu)化硅(gui)橡(xiang)膠，高溫(wen)硫(liu)化硅(gui)橡(xiang)膠；按所(suo)用單(dan)體(ti)(ti)的不(bu)同(tong)，可(ke)分(fen)為甲基(ji)(ji)乙(yi)烯(xi)基(ji)(ji)硅(gui)橡(xiang)膠，甲基(ji)(ji)苯基(ji)(ji)乙(yi)烯(xi)基(ji)(ji)硅(gui)橡(xiang)膠、氟硅(gui)，腈硅(gui)橡(xiang)膠等；按性能和用途的不(bu)同(tong)又可(ke)分(fen)為通用型(xing)、超(chao)耐(nai)低溫(wen)型(xing)、超(chao)耐(nai)高溫(wen)型(xing)、高強(qiang)力(li)型(xing)、耐(nai)油(you)型(xing)、醫用型(xing)等等。

發展史

硅橡(xiang)膠(jiao)(jiao)早期是由美國以三氯化(hua)鐵(tie)為(wei)(wei)催化(hua)劑合成(cheng)的(de)。1945年，硅橡(xiang)膠(jiao)(jiao)產品(pin)問(wen)世。1948年，采用高(gao)比表面(mian)積的(de)氣相(xiang)法白(bai)炭黑補強的(de)硅橡(xiang)膠(jiao)(jiao)研制(zhi)成(cheng)功，使硅橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)性能(neng)躍升到實用階(jie)段(duan)，奠定了現代硅橡(xiang)膠(jiao)(jiao)生(sheng)產技術的(de)基礎。從二甲基二氯硅烷合成(cheng)開始生(sheng)產硅橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)國家有美國。俄羅斯(si)、德國、日本(ben)、韓國和(he)中國等。中國硅橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)工業化(hua)研究(jiu)(jiu)始于1957年，多家研究(jiu)(jiu)所和(he)企(qi)業陸(lu)續開發出各種(zhong)硅橡(xiang)膠(jiao)(jiao)。到2003年底，中國硅橡(xiang)膠(jiao)(jiao)生(sheng)產能(neng)力(li)為(wei)(wei)135千噸，其中高(gao)溫膠(jiao)(jiao)100千噸。

高溫硫化硅橡膠

高(gao)溫(wen)(wen)硫(liu)(liu)化(hua)硅橡膠是(shi)(shi)指聚硅氧(yang)(yang)烷變(bian)成(cheng)彈性(xing)體的(de)(de)過(guo)程(cheng)是(shi)(shi)經過(guo)高(gao)溫(wen)(wen)（110-170℃）硫(liu)(liu)化(hua)成(cheng)型的(de)(de)。它主要(yao)以高(gao)分子量的(de)(de)聚甲基乙烯(xi)基硅氧(yang)(yang)烷為(wei)生膠，混入補強填料(liao)、硫(liu)(liu)化(hua)劑(ji)等，在加熱加壓下硫(liu)(liu)化(hua)成(cheng)彈性(xing)體。硅橡膠的(de)(de)補強主要(yao)是(shi)(shi)各種(zhong)(zhong)類型的(de)(de)白炭黑(hei)，可(ke)使硫(liu)(liu)化(hua)膠的(de)(de)強度增加數十倍。有時為(wei)了降低(di)成(cheng)本或(huo)改善膠料(liao)性(xing)能(neng)及(ji)賦予硫(liu)(liu)化(hua)膠各種(zhong)(zhong)特(te)殊的(de)(de)性(xing)能(neng)，也加入相應的(de)(de)各種(zhong)(zhong)添加劑(ji)。硫(liu)(liu)化(hua)劑(ji)是(shi)(shi)各種(zhong)(zhong)有機過(guo)氧(yang)(yang)化(hua)物或(huo)加成(cheng)反應催化(hua)劑(ji)。

加工成型方(fang)法(fa)如圖所示。一次硫(liu)化(hua)(hua)(hua)的(de)(de)目(mu)的(de)(de)是(shi)進行高分子(zi)鏈(lian)的(de)(de)交(jiao)聯(lian)反(fan)應；二次硫(liu)化(hua)(hua)(hua)的(de)(de)目(mu)的(de)(de)是(shi)進行補充交(jiao)聯(lian)、驅除(chu)硫(liu)化(hua)(hua)(hua)劑分解(jie)產物(wu)和(he)其他揮(hui)發性化(hua)(hua)(hua)合(he)物(wu)以(yi)穩定硫(liu)化(hua)(hua)(hua)膠(jiao)的(de)(de)各項性能。常用(yong)的(de)(de)設備有開放式煉膠(jiao)機、捏(nie)合(he)機及(ji)真(zhen)空密煉機。

主要性能

（1）高(gao)溫(wen)(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。硅橡(xiang)(xiang)膠(jiao)顯著的(de)(de)(de)特征是高(gao)溫(wen)(wen)(wen)穩(wen)定性(xing)(xing)(xing)(xing)，雖(sui)然(ran)(ran)常(chang)(chang)溫(wen)(wen)(wen)下(xia)硅橡(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)強度僅是天然(ran)(ran)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)或某些(xie)合成橡(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)一(yi)半，但(dan)(dan)在(zai)200℃以(yi)上的(de)(de)(de)高(gao)溫(wen)(wen)(wen)環(huan)境下(xia)，硅橡(xiang)(xiang)膠(jiao)仍能(neng)(neng)(neng)保(bao)持(chi)一(yi)定的(de)(de)(de)柔韌性(xing)(xing)(xing)(xing)、回彈性(xing)(xing)(xing)(xing)和表面硬度，且(qie)力學(xue)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)無(wu)明顯變化。（2）低溫(wen)(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)硅橡(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)玻璃化溫(wen)(wen)(wen)度一(yi)般為-70~-50℃，特殊(shu)配(pei)方可(ke)達-100℃，表明其低溫(wen)(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)優(you)(you)異(yi)。這(zhe)對航空、宇航工業的(de)(de)(de)意義(yi)重大(da)。（3）耐(nai)候(hou)性(xing)(xing)(xing)(xing)硅橡(xiang)(xiang)膠(jiao)中Si-O-Si鍵對氧(yang)、臭氧(yang)及紫外(wai)線等十分(fen)穩(wen)定，在(zai)不加(jia)任(ren)何添加(jia)劑(ji)的(de)(de)(de)情況下(xia)，就具有(you)優(you)(you)良的(de)(de)(de)耐(nai)候(hou)性(xing)(xing)(xing)(xing)。（4）電氣(qi)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。硅橡(xiang)(xiang)膠(jiao)具有(you)優(you)(you)異(yi)的(de)(de)(de)絕(jue)緣(yuan)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)，耐(nai)電暈性(xing)(xing)(xing)(xing)和耐(nai)電弧性(xing)(xing)(xing)(xing)也非常(chang)(chang)好。（5）物理機(ji)械(xie)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。硅橡(xiang)(xiang)膠(jiao)常(chang)(chang)溫(wen)(wen)(wen)下(xia)的(de)(de)(de)物理機(ji)械(xie)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)比(bi)通用(yong)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)差，但(dan)(dan)在(zai)150℃的(de)(de)(de)高(gao)溫(wen)(wen)(wen)和-50℃的(de)(de)(de)低溫(wen)(wen)(wen)下(xia)，其物理機(ji)械(xie)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)優(you)(you)于通用(yong)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)。（6）耐(nai)油及化學(xue)試劑(ji)性(xing)(xing)(xing)(xing)。普通硅橡(xiang)(xiang)膠(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)(neng)。（7）氣(qi)體透過性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。室溫(wen)(wen)(wen)下(xia)硅橡(xiang)(xiang)膠(jiao)對空氣(qi)、氮、氧(yang)、二氧(yang)化碳等氣(qi)體的(de)(de)(de)透氣(qi)性(xing)(xing)(xing)(xing)比(bi)天然(ran)(ran)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)高(gao)出30-50倍(bei)。（8）生(sheng)理惰性(xing)(xing)(xing)(xing)。硅橡(xiang)(xiang)膠(jiao)無(wu)毒(du)，無(wu)味，無(wu)嗅，與(yu)人體組織不粘連，具有(you)抗凝血作用(yong)，對肌體組織的(de)(de)(de)反應性(xing)(xing)(xing)(xing)非常(chang)(chang)少。特別適合作為醫(yi)用(yong)材料。

硅橡膠的用量

據中國(guo)汽車(che)(che)工(gong)業(ye)協會統(tong)計(ji)，2012年(nian)，汽車(che)(che)產(chan)銷分別達到1927.18萬輛和(he)(he)1930.64萬輛，同比分別增(zeng)長4.63%和(he)(he)4.33%，汽車(che)(che)工(gong)業(ye)硅橡膠(jiao)的(de)(de)用量約達2.0萬t。根據觀研(yan)天下(xia)的(de)(de)新研(yan)究，增(zeng)加有(you)(you)機(ji)硅材料在汽車(che)(che)零部(bu)件(jian)方面(mian)(mian)的(de)(de)用量，可(ke)以(yi)(yi)大幅度提(ti)高汽車(che)(che)的(de)(de)安全(quan)性能，因(yin)此，汽車(che)(che)產(chan)量和(he)(he)單車(che)(che)用量水平(ping)的(de)(de)提(ti)高都將推動汽車(che)(che)工(gong)業(ye)對硅橡膠(jiao)需(xu)求的(de)(de)增(zeng)加。國(guo)家(jia)鼓勵自(zi)(zi)主(zhu)品(pin)牌(pai)(pai)的(de)(de)汽車(che)(che)發(fa)展，關(guan)鍵汽車(che)(che)零部(bu)件(jian)實現自(zi)(zi)主(zhu)化(hua)，《2012年(nian)度黨政(zheng)(zheng)機(ji)關(guan)公務用車(che)(che)選用車(che)(che)型目錄（征(zheng)求意見(jian)稿）》為(wei)自(zi)(zi)主(zhu)品(pin)牌(pai)(pai)擴大在政(zheng)(zheng)府采購的(de)(de)市場份額(e)，為(wei)改(gai)變(bian)目前國(guo)內政(zheng)(zheng)府采購以(yi)(yi)合資品(pin)牌(pai)(pai)產(chan)品(pin)為(wei)主(zhu)的(de)(de)局面(mian)(mian)提(ti)供了保障。促進自(zi)(zi)主(zhu)品(pin)牌(pai)(pai)發(fa)展，國(guo)產(chan)汽車(che)(che)業(ye)的(de)(de)繁(fan)榮將為(wei)汽車(che)(che)膠(jiao)的(de)(de)應用提(ti)供有(you)(you)力(li)保障。預(yu)測(ce)未來3年(nian)，我國(guo)室(shi)溫硫化(hua)硅橡膠(jiao)在汽車(che)(che)行業(ye)將以(yi)(yi)年(nian)均20%增(zeng)長。

此外(wai)，硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)是(shi)重(zhong)要的(de)(de)非石(shi)(shi)油(you)基(ji)(ji)合(he)(he)(he)(he)成(cheng)(cheng)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)，約(yue)占非石(shi)(shi)油(you)基(ji)(ji)合(he)(he)(he)(he)成(cheng)(cheng)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)消費量的(de)(de)98%。但因為(wei)(wei)石(shi)(shi)油(you)價格的(de)(de)大(da)幅上漲，同(tong)時(shi)我國(guo)在硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)關鍵原料有(you)(you)機(ji)(ji)硅(gui)(gui)單(dan)體(ti)的(de)(de)生產(chan)技術(shu)方(fang)面取(qu)得突破，有(you)(you)機(ji)(ji)硅(gui)(gui)單(dan)體(ti)的(de)(de)生產(chan)技術(shu)在2005年前被幾家(jia)跨國(guo)公司壟斷，但目前我國(guo)已(yi)發展(zhan)成(cheng)(cheng)為(wei)(wei)全球有(you)(you)機(ji)(ji)硅(gui)(gui)單(dan)體(ti)第1大(da)國(guo)，這2個方(fang)面原因使硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)價格從2011年起開(kai)始(shi)低(di)于(yu)石(shi)(shi)油(you)基(ji)(ji)合(he)(he)(he)(he)成(cheng)(cheng)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)，僅(jin)約(yue)為(wei)(wei)大(da)宗石(shi)(shi)油(you)基(ji)(ji)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)80%～90%，成(cheng)(cheng)為(wei)(wei)廉價的(de)(de)合(he)(he)(he)(he)成(cheng)(cheng)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)，并開(kai)始(shi)大(da)規模替(ti)代石(shi)(shi)油(you)基(ji)(ji)合(he)(he)(he)(he)成(cheng)(cheng)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)。這將(jiang)極大(da)拓(tuo)展(zhan)有(you)(you)機(ji)(ji)硅(gui)(gui)產(chan)業的(de)(de)市(shi)場空(kong)間(jian)，同(tong)時(shi)將(jiang)帶動硅(gui)(gui)油(you)、硅(gui)(gui)烷偶(ou)聯劑(ji)和硅(gui)(gui)樹(shu)脂等其他有(you)(you)機(ji)(ji)硅(gui)(gui)產(chan)品的(de)(de)消費。