硅橡膠是指主鏈(lian)由硅(gui)(gui)和氧(yang)原子(zi)交(jiao)替構成，硅(gui)(gui)原子(zi)上通常(chang)連有(you)兩個有(you)機基團(tuan)的(de)橡(xiang)(xiang)膠。普通的(de)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠主要由含甲基和少量(liang)乙烯基的(de)硅(gui)(gui)氧(yang)鏈(lian)節組成。苯(ben)基的(de)引入可(ke)(ke)提高(gao)(gao)(gao)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠的(de)耐(nai)(nai)高(gao)(gao)(gao)、低(di)溫(wen)性(xing)能(neng)，三(san)氟丙基及氰基的(de)引入則可(ke)(ke)提高(gao)(gao)(gao)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠的(de)耐(nai)(nai)溫(wen)及耐(nai)(nai)油性(xing)能(neng)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠耐(nai)(nai)低(di)溫(wen)性(xing)能(neng)良好，一般在-55℃下仍(reng)能(neng)工作(zuo)。引入苯(ben)基后，可(ke)(ke)達-73℃。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠的(de)耐(nai)(nai)熱性(xing)能(neng)也(ye)很(hen)突出，在180℃下可(ke)(ke)長期工作(zuo)，稍高(gao)(gao)(gao)于200℃也(ye)能(neng)承(cheng)受數周或(huo)更長時間仍(reng)有(you)彈性(xing)，瞬時可(ke)(ke)耐(nai)(nai)300℃以上的(de)高(gao)(gao)(gao)溫(wen)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠的(de)透氣(qi)性(xing)好，氧(yang)氣(qi)透過率(lv)在合成聚合物中是較高(gao)(gao)(gao)的(de)。此外，硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠還具(ju)有(you)生理惰性(xing)、不會導致凝(ning)血的(de)突出特性(xing)，因此在醫用(yong)(yong)領域(yu)應用(yong)(yong)廣泛。

主要品種

硅(gui)橡(xiang)膠分類的方法(fa)很多，通常按(an)固(gu)化(hua)前的形(xing)態(tai)分為(wei)固(gu)體(ti)硅(gui)橡(xiang)膠和液體(ti)硅(gui)橡(xiang)膠；按(an)硫化(hua)溫度分為(wei)室溫硫化(hua)硅(gui)橡(xiang)膠，高(gao)溫硫化(hua)硅(gui)橡(xiang)膠；按(an)所(suo)用(yong)單體(ti)的不同，可分為(wei)甲基(ji)(ji)乙烯基(ji)(ji)硅(gui)橡(xiang)膠，甲基(ji)(ji)苯基(ji)(ji)乙烯基(ji)(ji)硅(gui)橡(xiang)膠、氟硅(gui)，腈硅(gui)橡(xiang)膠等(deng)；按(an)性能和用(yong)途(tu)的不同又(you)可分為(wei)通用(yong)型(xing)、超耐低溫型(xing)、超耐高(gao)溫型(xing)、高(gao)強力型(xing)、耐油型(xing)、醫用(yong)型(xing)等(deng)等(deng)。

發展史

硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠早期是(shi)由美(mei)國(guo)以三氯(lv)化(hua)鐵為催化(hua)劑(ji)合(he)成的(de)(de)。1945年(nian)，硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠產(chan)品問世(shi)。1948年(nian)，采用(yong)高比表(biao)面積的(de)(de)氣(qi)相法(fa)白炭黑補(bu)強(qiang)的(de)(de)硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠研(yan)制成功，使硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠的(de)(de)性能躍升到實用(yong)階段，奠定了現代硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠生(sheng)(sheng)產(chan)技術(shu)的(de)(de)基礎。從二甲基二氯(lv)硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)烷合(he)成開始生(sheng)(sheng)產(chan)硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠的(de)(de)國(guo)家(jia)有美(mei)國(guo)。俄(e)羅斯、德國(guo)、日本、韓(han)國(guo)和(he)中(zhong)(zhong)國(guo)等(deng)。中(zhong)(zhong)國(guo)硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠的(de)(de)工業(ye)化(hua)研(yan)究(jiu)始于(yu)1957年(nian)，多家(jia)研(yan)究(jiu)所和(he)企業(ye)陸續(xu)開發(fa)出各種(zhong)硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠。到2003年(nian)底，中(zhong)(zhong)國(guo)硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠生(sheng)(sheng)產(chan)能力為135千(qian)噸(dun)，其中(zhong)(zhong)高溫膠100千(qian)噸(dun)。

高溫硫化硅橡膠

高(gao)溫硫化(hua)(hua)(hua)硅橡(xiang)膠是(shi)(shi)指(zhi)聚硅氧烷(wan)變成(cheng)彈(dan)(dan)性(xing)(xing)(xing)體的過(guo)程(cheng)是(shi)(shi)經過(guo)高(gao)溫（110-170℃）硫化(hua)(hua)(hua)成(cheng)型(xing)的。它主要(yao)以高(gao)分(fen)子量的聚甲基乙(yi)烯基硅氧烷(wan)為生膠，混入補(bu)強(qiang)填料、硫化(hua)(hua)(hua)劑(ji)(ji)等，在加(jia)熱加(jia)壓下硫化(hua)(hua)(hua)成(cheng)彈(dan)(dan)性(xing)(xing)(xing)體。硅橡(xiang)膠的補(bu)強(qiang)主要(yao)是(shi)(shi)各種(zhong)類型(xing)的白(bai)炭(tan)黑(hei)，可使硫化(hua)(hua)(hua)膠的強(qiang)度增加(jia)數十倍。有時為了降低成(cheng)本或(huo)改善膠料性(xing)(xing)(xing)能及(ji)賦予硫化(hua)(hua)(hua)膠各種(zhong)特(te)殊的性(xing)(xing)(xing)能，也加(jia)入相(xiang)應(ying)的各種(zhong)添(tian)加(jia)劑(ji)(ji)。硫化(hua)(hua)(hua)劑(ji)(ji)是(shi)(shi)各種(zhong)有機過(guo)氧化(hua)(hua)(hua)物或(huo)加(jia)成(cheng)反(fan)應(ying)催化(hua)(hua)(hua)劑(ji)(ji)。

加工成型方法如(ru)圖所示。一次(ci)硫(liu)(liu)(liu)化(hua)的(de)(de)目的(de)(de)是進(jin)行高分(fen)子(zi)鏈(lian)的(de)(de)交(jiao)(jiao)聯反(fan)應(ying)；二次(ci)硫(liu)(liu)(liu)化(hua)的(de)(de)目的(de)(de)是進(jin)行補(bu)充(chong)交(jiao)(jiao)聯、驅除硫(liu)(liu)(liu)化(hua)劑分(fen)解產(chan)物(wu)和其他揮發性(xing)(xing)化(hua)合(he)物(wu)以(yi)穩定硫(liu)(liu)(liu)化(hua)膠(jiao)的(de)(de)各項性(xing)(xing)能(neng)。常用的(de)(de)設備(bei)有開放(fang)式煉膠(jiao)機(ji)、捏合(he)機(ji)及(ji)真空密煉機(ji)。

主要性能

（1）高溫(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠顯著的(de)(de)特(te)征是高溫(wen)穩定(ding)(ding)性(xing)(xing)(xing)(xing)，雖然(ran)常溫(wen)下(xia)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠的(de)(de)強度(du)僅是天(tian)然(ran)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠或(huo)某些(xie)合(he)成橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠的(de)(de)一(yi)(yi)(yi)半(ban)，但(dan)在200℃以上(shang)的(de)(de)高溫(wen)環境下(xia)，硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠仍能(neng)(neng)保持一(yi)(yi)(yi)定(ding)(ding)的(de)(de)柔韌性(xing)(xing)(xing)(xing)、回彈性(xing)(xing)(xing)(xing)和(he)(he)表面硬度(du)，且力學性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)無(wu)明(ming)顯變(bian)化(hua)。（2）低(di)溫(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠的(de)(de)玻璃化(hua)溫(wen)度(du)一(yi)(yi)(yi)般為(wei)-70~-50℃，特(te)殊配方可達-100℃，表明(ming)其(qi)低(di)溫(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)優異。這對(dui)航空、宇航工業(ye)的(de)(de)意義重(zhong)大。（3）耐(nai)候性(xing)(xing)(xing)(xing)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠中Si-O-Si鍵對(dui)氧、臭氧及(ji)紫外線等(deng)十分穩定(ding)(ding)，在不加(jia)任(ren)何(he)添加(jia)劑(ji)的(de)(de)情況(kuang)下(xia)，就具有(you)(you)優良的(de)(de)耐(nai)候性(xing)(xing)(xing)(xing)。（4）電氣(qi)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠具有(you)(you)優異的(de)(de)絕(jue)緣性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)，耐(nai)電暈性(xing)(xing)(xing)(xing)和(he)(he)耐(nai)電弧性(xing)(xing)(xing)(xing)也(ye)非(fei)常好。（5）物(wu)理機(ji)械(xie)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠常溫(wen)下(xia)的(de)(de)物(wu)理機(ji)械(xie)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)比(bi)通(tong)用橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠差(cha)，但(dan)在150℃的(de)(de)高溫(wen)和(he)(he)-50℃的(de)(de)低(di)溫(wen)下(xia)，其(qi)物(wu)理機(ji)械(xie)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)優于(yu)通(tong)用橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠。（6）耐(nai)油(you)及(ji)化(hua)學試(shi)劑(ji)性(xing)(xing)(xing)(xing)。普通(tong)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠具有(you)(you)中等(deng)的(de)(de)耐(nai)油(you)、耐(nai)溶劑(ji)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。（7）氣(qi)體(ti)(ti)透過(guo)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。室溫(wen)下(xia)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠對(dui)空氣(qi)、氮、氧、二氧化(hua)碳(tan)等(deng)氣(qi)體(ti)(ti)的(de)(de)透氣(qi)性(xing)(xing)(xing)(xing)比(bi)天(tian)然(ran)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠高出(chu)30-50倍(bei)。（8）生(sheng)理惰性(xing)(xing)(xing)(xing)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠無(wu)毒，無(wu)味，無(wu)嗅，與(yu)人(ren)體(ti)(ti)組織不粘連(lian)，具有(you)(you)抗凝血作用，對(dui)肌體(ti)(ti)組織的(de)(de)反(fan)應性(xing)(xing)(xing)(xing)非(fei)常少。特(te)別適合(he)作為(wei)醫用材料。

硅橡膠的用量

據中(zhong)國(guo)汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)工(gong)業(ye)(ye)協會統計，2012年(nian)(nian)，汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)產銷(xiao)分(fen)(fen)別達到1927.18萬輛和(he)1930.64萬輛，同比分(fen)(fen)別增(zeng)(zeng)長4.63%和(he)4.33%，汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)工(gong)業(ye)(ye)硅(gui)橡膠的(de)(de)用量(liang)約達2.0萬t。根據觀(guan)研天(tian)下的(de)(de)新研究，增(zeng)(zeng)加有機(ji)硅(gui)材料在汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)零部件(jian)方面的(de)(de)用量(liang)，可以大幅(fu)度提(ti)(ti)高汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)的(de)(de)安全(quan)性能，因(yin)此，汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)產量(liang)和(he)單車(che)(che)用量(liang)水平的(de)(de)提(ti)(ti)高都將推動汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)工(gong)業(ye)(ye)對硅(gui)橡膠需求的(de)(de)增(zeng)(zeng)加。國(guo)家鼓勵自(zi)(zi)主(zhu)品牌(pai)(pai)的(de)(de)汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)發展，關鍵汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)零部件(jian)實(shi)現自(zi)(zi)主(zhu)化，《2012年(nian)(nian)度黨政機(ji)關公務用車(che)(che)選用車(che)(che)型(xing)目錄（征求意見稿）》為(wei)自(zi)(zi)主(zhu)品牌(pai)(pai)擴(kuo)大在政府采購的(de)(de)市場份額，為(wei)改變(bian)目前國(guo)內(nei)政府采購以合(he)資品牌(pai)(pai)產品為(wei)主(zhu)的(de)(de)局(ju)面提(ti)(ti)供(gong)了保障(zhang)(zhang)。促進自(zi)(zi)主(zhu)品牌(pai)(pai)發展，國(guo)產汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)業(ye)(ye)的(de)(de)繁榮將為(wei)汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)膠的(de)(de)應用提(ti)(ti)供(gong)有力保障(zhang)(zhang)。預測未(wei)來3年(nian)(nian)，我國(guo)室溫硫化硅(gui)橡膠在汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)行業(ye)(ye)將以年(nian)(nian)均(jun)20%增(zeng)(zeng)長。

此外，硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠是重(zhong)要的非石(shi)油(you)基(ji)合(he)(he)成(cheng)(cheng)橡(xiang)(xiang)膠，約占非石(shi)油(you)基(ji)合(he)(he)成(cheng)(cheng)橡(xiang)(xiang)膠消費量的98%。但因(yin)為石(shi)油(you)價格(ge)的大(da)(da)幅上(shang)漲，同(tong)時我國(guo)(guo)在硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠的關(guan)鍵原料(liao)有機硅(gui)(gui)單體(ti)(ti)的生產技術(shu)方(fang)面取得突破，有機硅(gui)(gui)單體(ti)(ti)的生產技術(shu)在2005年(nian)前被幾家跨國(guo)(guo)公司壟斷(duan)，但目前我國(guo)(guo)已(yi)發展成(cheng)(cheng)為全球有機硅(gui)(gui)單體(ti)(ti)第1大(da)(da)國(guo)(guo)，這2個方(fang)面原因(yin)使硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠的價格(ge)從2011年(nian)起開始低于石(shi)油(you)基(ji)合(he)(he)成(cheng)(cheng)橡(xiang)(xiang)膠，僅約為大(da)(da)宗石(shi)油(you)基(ji)橡(xiang)(xiang)膠的80%～90%，成(cheng)(cheng)為廉價的合(he)(he)成(cheng)(cheng)橡(xiang)(xiang)膠，并開始大(da)(da)規模替代石(shi)油(you)基(ji)合(he)(he)成(cheng)(cheng)橡(xiang)(xiang)膠。這將(jiang)極(ji)大(da)(da)拓(tuo)展有機硅(gui)(gui)產業(ye)的市場空間，同(tong)時將(jiang)帶動硅(gui)(gui)油(you)、硅(gui)(gui)烷偶聯(lian)劑(ji)和硅(gui)(gui)樹(shu)脂等其他有機硅(gui)(gui)產品的消費。