硅橡膠是指(zhi)主鏈(lian)由硅(gui)(gui)(gui)和(he)氧(yang)(yang)原子(zi)交(jiao)替構成(cheng)，硅(gui)(gui)(gui)原子(zi)上通常(chang)連有兩個有機(ji)基(ji)團的(de)(de)(de)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)。普通的(de)(de)(de)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)主要(yao)由含甲基(ji)和(he)少量(liang)乙烯基(ji)的(de)(de)(de)硅(gui)(gui)(gui)氧(yang)(yang)鏈(lian)節組成(cheng)。苯基(ji)的(de)(de)(de)引(yin)入可(ke)(ke)提(ti)高(gao)(gao)(gao)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)耐(nai)高(gao)(gao)(gao)、低(di)溫(wen)性(xing)(xing)(xing)能(neng)，三(san)氟(fu)丙基(ji)及氰基(ji)的(de)(de)(de)引(yin)入則可(ke)(ke)提(ti)高(gao)(gao)(gao)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)耐(nai)溫(wen)及耐(nai)油性(xing)(xing)(xing)能(neng)。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)耐(nai)低(di)溫(wen)性(xing)(xing)(xing)能(neng)良好，一般在(zai)(zai)-55℃下(xia)仍能(neng)工(gong)作。引(yin)入苯基(ji)后，可(ke)(ke)達-73℃。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)耐(nai)熱性(xing)(xing)(xing)能(neng)也(ye)很突(tu)出，在(zai)(zai)180℃下(xia)可(ke)(ke)長(chang)期工(gong)作，稍高(gao)(gao)(gao)于200℃也(ye)能(neng)承受(shou)數周或更長(chang)時間(jian)仍有彈(dan)性(xing)(xing)(xing)，瞬時可(ke)(ke)耐(nai)300℃以上的(de)(de)(de)高(gao)(gao)(gao)溫(wen)。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)透氣(qi)性(xing)(xing)(xing)好，氧(yang)(yang)氣(qi)透過率(lv)在(zai)(zai)合成(cheng)聚合物(wu)中(zhong)是較高(gao)(gao)(gao)的(de)(de)(de)。此外，硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)還具(ju)有生理惰性(xing)(xing)(xing)、不會導致凝血(xue)的(de)(de)(de)突(tu)出特性(xing)(xing)(xing)，因(yin)此在(zai)(zai)醫用領域(yu)應(ying)用廣(guang)泛。

主要品種

硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)分(fen)(fen)類的(de)(de)方法很多(duo)，通常(chang)按(an)固化前(qian)的(de)(de)形態分(fen)(fen)為固體硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)和液體硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)；按(an)硫化溫(wen)度分(fen)(fen)為室溫(wen)硫化硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)，高溫(wen)硫化硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)；按(an)所用單(dan)體的(de)(de)不同，可分(fen)(fen)為甲基乙(yi)烯基硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)，甲基苯(ben)基乙(yi)烯基硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)、氟硅(gui)(gui)，腈(jing)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)等；按(an)性能和用途的(de)(de)不同又可分(fen)(fen)為通用型(xing)、超耐(nai)低溫(wen)型(xing)、超耐(nai)高溫(wen)型(xing)、高強力型(xing)、耐(nai)油型(xing)、醫用型(xing)等等。

發展史

硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠早(zao)期是由美(mei)國(guo)以三氯化鐵為催(cui)化劑合成的(de)。1945年(nian)，硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠產(chan)品問世。1948年(nian)，采(cai)用(yong)高比(bi)表(biao)面積的(de)氣相法(fa)白炭黑補(bu)強的(de)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠研(yan)制成功，使硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠的(de)性能(neng)躍升(sheng)到實用(yong)階段(duan)，奠定了現代硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠生(sheng)產(chan)技術的(de)基(ji)礎。從二甲基(ji)二氯硅(gui)(gui)烷(wan)合成開始生(sheng)產(chan)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠的(de)國(guo)家有美(mei)國(guo)。俄羅(luo)斯(si)、德國(guo)、日本、韓國(guo)和中(zhong)國(guo)等。中(zhong)國(guo)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠的(de)工(gong)業化研(yan)究(jiu)始于1957年(nian)，多家研(yan)究(jiu)所和企(qi)業陸續(xu)開發(fa)出各(ge)種硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠。到2003年(nian)底，中(zhong)國(guo)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠生(sheng)產(chan)能(neng)力為135千噸(dun)，其中(zhong)高溫膠100千噸(dun)。

高溫硫化硅橡膠

高(gao)溫(wen)硫(liu)(liu)(liu)化硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)是(shi)(shi)指(zhi)聚硅(gui)氧烷變成彈性體(ti)(ti)的(de)(de)過程(cheng)是(shi)(shi)經過高(gao)溫(wen)（110-170℃）硫(liu)(liu)(liu)化成型(xing)的(de)(de)。它主(zhu)要以(yi)高(gao)分子量(liang)的(de)(de)聚甲(jia)基乙烯基硅(gui)氧烷為生(sheng)膠(jiao)(jiao)，混入補強(qiang)填料、硫(liu)(liu)(liu)化劑等(deng)，在加(jia)(jia)熱加(jia)(jia)壓下(xia)硫(liu)(liu)(liu)化成彈性體(ti)(ti)。硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)補強(qiang)主(zhu)要是(shi)(shi)各(ge)種類型(xing)的(de)(de)白炭(tan)黑，可使硫(liu)(liu)(liu)化膠(jiao)(jiao)的(de)(de)強(qiang)度(du)增加(jia)(jia)數十倍。有時為了降低成本或改善膠(jiao)(jiao)料性能及(ji)賦予硫(liu)(liu)(liu)化膠(jiao)(jiao)各(ge)種特殊(shu)的(de)(de)性能，也加(jia)(jia)入相應的(de)(de)各(ge)種添(tian)加(jia)(jia)劑。硫(liu)(liu)(liu)化劑是(shi)(shi)各(ge)種有機過氧化物或加(jia)(jia)成反應催化劑。

加工成型方法(fa)如圖所(suo)示(shi)。一次(ci)硫化(hua)(hua)的(de)目的(de)是(shi)進行(xing)高分子鏈(lian)的(de)交聯反應；二(er)次(ci)硫化(hua)(hua)的(de)目的(de)是(shi)進行(xing)補充交聯、驅除硫化(hua)(hua)劑分解產物和其(qi)他(ta)揮發性化(hua)(hua)合物以(yi)穩定硫化(hua)(hua)膠(jiao)的(de)各項(xiang)性能(neng)。常用的(de)設備有(you)開放式煉膠(jiao)機、捏(nie)合機及(ji)真空密煉機。

主要性能

（1）高(gao)溫(wen)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)顯著(zhu)的(de)特征是(shi)高(gao)溫(wen)穩(wen)定(ding)(ding)性(xing)(xing)(xing)，雖然(ran)常(chang)溫(wen)下(xia)(xia)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)強度(du)僅(jin)是(shi)天(tian)然(ran)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)或(huo)某些合成(cheng)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)一半，但在(zai)200℃以上的(de)高(gao)溫(wen)環境下(xia)(xia)，硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)仍能(neng)(neng)(neng)保持一定(ding)(ding)的(de)柔韌性(xing)(xing)(xing)、回彈性(xing)(xing)(xing)和表面(mian)硬(ying)度(du)，且力學(xue)(xue)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)無(wu)明(ming)顯變化(hua)。（2）低(di)溫(wen)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)玻璃化(hua)溫(wen)度(du)一般為-70~-50℃，特殊配方(fang)可達(da)-100℃，表明(ming)其低(di)溫(wen)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)優(you)異(yi)。這對航空(kong)、宇(yu)航工業的(de)意義(yi)重大(da)。（3）耐(nai)(nai)候性(xing)(xing)(xing)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)中(zhong)Si-O-Si鍵對氧、臭氧及紫(zi)外線等(deng)十分穩(wen)定(ding)(ding)，在(zai)不(bu)加(jia)任(ren)何添加(jia)劑的(de)情況下(xia)(xia)，就具(ju)(ju)(ju)有優(you)良的(de)耐(nai)(nai)候性(xing)(xing)(xing)。（4）電氣性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)具(ju)(ju)(ju)有優(you)異(yi)的(de)絕緣性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)，耐(nai)(nai)電暈性(xing)(xing)(xing)和耐(nai)(nai)電弧性(xing)(xing)(xing)也非常(chang)好。（5）物理(li)機械性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)常(chang)溫(wen)下(xia)(xia)的(de)物理(li)機械性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)比(bi)通(tong)用(yong)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)差，但在(zai)150℃的(de)高(gao)溫(wen)和-50℃的(de)低(di)溫(wen)下(xia)(xia)，其物理(li)機械性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)優(you)于通(tong)用(yong)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)。（6）耐(nai)(nai)油及化(hua)學(xue)(xue)試劑性(xing)(xing)(xing)。普通(tong)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)具(ju)(ju)(ju)有中(zhong)等(deng)的(de)耐(nai)(nai)油、耐(nai)(nai)溶(rong)劑性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。（7）氣體(ti)(ti)透(tou)過性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。室溫(wen)下(xia)(xia)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)對空(kong)氣、氮、氧、二氧化(hua)碳等(deng)氣體(ti)(ti)的(de)透(tou)氣性(xing)(xing)(xing)比(bi)天(tian)然(ran)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)高(gao)出30-50倍。（8）生理(li)惰(duo)性(xing)(xing)(xing)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)無(wu)毒，無(wu)味，無(wu)嗅，與人體(ti)(ti)組織不(bu)粘連，具(ju)(ju)(ju)有抗凝血作用(yong)，對肌體(ti)(ti)組織的(de)反應性(xing)(xing)(xing)非常(chang)少。特別適合作為醫用(yong)材料。

硅橡膠的用量

據中國(guo)汽(qi)(qi)車(che)(che)工(gong)業協會(hui)統(tong)計(ji)，2012年(nian)，汽(qi)(qi)車(che)(che)產銷(xiao)分(fen)別(bie)達(da)到1927.18萬輛(liang)(liang)和1930.64萬輛(liang)(liang)，同比(bi)分(fen)別(bie)增長4.63%和4.33%，汽(qi)(qi)車(che)(che)工(gong)業硅(gui)橡膠(jiao)的(de)(de)(de)(de)用(yong)(yong)量約(yue)達(da)2.0萬t。根(gen)據觀研天下(xia)的(de)(de)(de)(de)新研究，增加(jia)有機硅(gui)材料在汽(qi)(qi)車(che)(che)零部件方面(mian)的(de)(de)(de)(de)用(yong)(yong)量，可以(yi)(yi)大幅度提高汽(qi)(qi)車(che)(che)的(de)(de)(de)(de)安全性能，因此，汽(qi)(qi)車(che)(che)產量和單車(che)(che)用(yong)(yong)量水平(ping)的(de)(de)(de)(de)提高都將推動汽(qi)(qi)車(che)(che)工(gong)業對硅(gui)橡膠(jiao)需求(qiu)的(de)(de)(de)(de)增加(jia)。國(guo)家(jia)鼓勵自(zi)(zi)主品(pin)(pin)(pin)牌(pai)的(de)(de)(de)(de)汽(qi)(qi)車(che)(che)發展，關鍵汽(qi)(qi)車(che)(che)零部件實現自(zi)(zi)主化，《2012年(nian)度黨政機關公(gong)務用(yong)(yong)車(che)(che)選用(yong)(yong)車(che)(che)型目錄（征求(qiu)意見稿）》為自(zi)(zi)主品(pin)(pin)(pin)牌(pai)擴大在政府采購的(de)(de)(de)(de)市場(chang)份額，為改變目前(qian)國(guo)內政府采購以(yi)(yi)合(he)資(zi)品(pin)(pin)(pin)牌(pai)產品(pin)(pin)(pin)為主的(de)(de)(de)(de)局(ju)面(mian)提供了保(bao)障。促進自(zi)(zi)主品(pin)(pin)(pin)牌(pai)發展，國(guo)產汽(qi)(qi)車(che)(che)業的(de)(de)(de)(de)繁榮將為汽(qi)(qi)車(che)(che)膠(jiao)的(de)(de)(de)(de)應用(yong)(yong)提供有力保(bao)障。預測未來3年(nian)，我國(guo)室溫硫化硅(gui)橡膠(jiao)在汽(qi)(qi)車(che)(che)行業將以(yi)(yi)年(nian)均(jun)20%增長。

此外，硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)是(shi)重要的(de)非石(shi)(shi)(shi)油(you)基(ji)合成橡膠(jiao)，約占非石(shi)(shi)(shi)油(you)基(ji)合成橡膠(jiao)消費(fei)量的(de)98%。但因為石(shi)(shi)(shi)油(you)價(jia)格的(de)大(da)(da)幅上漲，同時我國在硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)的(de)關(guan)鍵原(yuan)料有機硅(gui)(gui)(gui)(gui)單體的(de)生(sheng)產(chan)技(ji)(ji)術(shu)方面取(qu)得突破，有機硅(gui)(gui)(gui)(gui)單體的(de)生(sheng)產(chan)技(ji)(ji)術(shu)在2005年(nian)前被幾家跨國公司壟斷(duan)，但目前我國已(yi)發展成為全(quan)球(qiu)有機硅(gui)(gui)(gui)(gui)單體第1大(da)(da)國，這2個方面原(yuan)因使硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)的(de)價(jia)格從(cong)2011年(nian)起開始低于石(shi)(shi)(shi)油(you)基(ji)合成橡膠(jiao)，僅(jin)約為大(da)(da)宗石(shi)(shi)(shi)油(you)基(ji)橡膠(jiao)的(de)80%～90%，成為廉價(jia)的(de)合成橡膠(jiao)，并開始大(da)(da)規模替代石(shi)(shi)(shi)油(you)基(ji)合成橡膠(jiao)。這將極大(da)(da)拓展有機硅(gui)(gui)(gui)(gui)產(chan)業的(de)市場空間，同時將帶動硅(gui)(gui)(gui)(gui)油(you)、硅(gui)(gui)(gui)(gui)烷偶聯劑和硅(gui)(gui)(gui)(gui)樹脂等(deng)其他有機硅(gui)(gui)(gui)(gui)產(chan)品的(de)消費(fei)。