硅橡膠是指(zhi)主(zhu)鏈(lian)由硅(gui)和氧(yang)原子交替構成，硅(gui)原子上通(tong)常連有(you)兩(liang)個有(you)機基(ji)(ji)團(tuan)的(de)(de)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)。普通(tong)的(de)(de)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)主(zhu)要由含甲基(ji)(ji)和少量乙烯基(ji)(ji)的(de)(de)硅(gui)氧(yang)鏈(lian)節組成。苯基(ji)(ji)的(de)(de)引入可提高(gao)(gao)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)耐(nai)高(gao)(gao)、低(di)溫性(xing)能(neng)(neng)，三氟(fu)丙基(ji)(ji)及(ji)氰(qing)基(ji)(ji)的(de)(de)引入則可提高(gao)(gao)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)耐(nai)溫及(ji)耐(nai)油性(xing)能(neng)(neng)。硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)耐(nai)低(di)溫性(xing)能(neng)(neng)良好(hao)(hao)，一(yi)般在(zai)(zai)-55℃下仍能(neng)(neng)工作。引入苯基(ji)(ji)后，可達-73℃。硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)耐(nai)熱性(xing)能(neng)(neng)也(ye)(ye)很突出，在(zai)(zai)180℃下可長(chang)期(qi)工作，稍高(gao)(gao)于200℃也(ye)(ye)能(neng)(neng)承受數周或更長(chang)時間仍有(you)彈性(xing)，瞬時可耐(nai)300℃以上的(de)(de)高(gao)(gao)溫。硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)透氣性(xing)好(hao)(hao)，氧(yang)氣透過率(lv)在(zai)(zai)合成聚合物中是較高(gao)(gao)的(de)(de)。此(ci)外，硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)還具有(you)生(sheng)理惰性(xing)、不會導(dao)致凝血的(de)(de)突出特性(xing)，因此(ci)在(zai)(zai)醫用領域應用廣泛。

主要品種

硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)分(fen)類(lei)的(de)方法很多，通常按(an)固化(hua)前的(de)形(xing)態(tai)分(fen)為固體(ti)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)和液體(ti)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)；按(an)硫化(hua)溫度分(fen)為室溫硫化(hua)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)，高(gao)溫硫化(hua)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)；按(an)所用(yong)單(dan)體(ti)的(de)不同，可分(fen)為甲基(ji)乙烯基(ji)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)，甲基(ji)苯基(ji)乙烯基(ji)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)、氟硅(gui)(gui)，腈硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)等(deng)(deng)；按(an)性能和用(yong)途的(de)不同又可分(fen)為通用(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(yi)用(yong)型(xing)等(deng)(deng)等(deng)(deng)。

發展史

硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠早期是由美國(guo)以三氯化鐵為(wei)催化劑合成的。1945年(nian)，硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠產(chan)品(pin)問世。1948年(nian)，采用高比表面積的氣相法(fa)白(bai)炭黑補(bu)強的硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠研(yan)(yan)制成功，使硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠的性能躍升到實用階(jie)段，奠定(ding)了現代硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠生(sheng)(sheng)產(chan)技(ji)術的基(ji)礎。從二(er)(er)甲基(ji)二(er)(er)氯硅(gui)(gui)(gui)(gui)烷合成開始生(sheng)(sheng)產(chan)硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠的國(guo)家(jia)有美國(guo)。俄羅(luo)斯、德國(guo)、日本、韓國(guo)和中(zhong)(zhong)(zhong)國(guo)等。中(zhong)(zhong)(zhong)國(guo)硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠的工(gong)業化研(yan)(yan)究(jiu)始于(yu)1957年(nian)，多(duo)家(jia)研(yan)(yan)究(jiu)所和企業陸續開發出各(ge)種硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠。到2003年(nian)底，中(zhong)(zhong)(zhong)國(guo)硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠生(sheng)(sheng)產(chan)能力為(wei)135千(qian)噸，其中(zhong)(zhong)(zhong)高溫膠100千(qian)噸。

高溫硫化硅橡膠

高(gao)溫(wen)硫(liu)(liu)化硅橡(xiang)膠是(shi)指聚硅氧(yang)烷(wan)變成(cheng)(cheng)彈性體(ti)的(de)(de)過程是(shi)經過高(gao)溫(wen)（110-170℃）硫(liu)(liu)化成(cheng)(cheng)型的(de)(de)。它主(zhu)要以高(gao)分子量的(de)(de)聚甲基(ji)乙烯基(ji)硅氧(yang)烷(wan)為生膠，混(hun)入補強填(tian)料(liao)、硫(liu)(liu)化劑(ji)等，在加(jia)熱加(jia)壓下硫(liu)(liu)化成(cheng)(cheng)彈性體(ti)。硅橡(xiang)膠的(de)(de)補強主(zhu)要是(shi)各(ge)種(zhong)類型的(de)(de)白炭黑，可(ke)使硫(liu)(liu)化膠的(de)(de)強度增加(jia)數十(shi)倍。有時(shi)為了降低成(cheng)(cheng)本或(huo)改(gai)善膠料(liao)性能及賦予硫(liu)(liu)化膠各(ge)種(zhong)特殊的(de)(de)性能，也加(jia)入相應的(de)(de)各(ge)種(zhong)添加(jia)劑(ji)。硫(liu)(liu)化劑(ji)是(shi)各(ge)種(zhong)有機過氧(yang)化物或(huo)加(jia)成(cheng)(cheng)反應催化劑(ji)。

加工成型方法如圖(tu)所示。一次硫化(hua)的(de)(de)目的(de)(de)是進行高分子鏈的(de)(de)交聯反(fan)應；二次硫化(hua)的(de)(de)目的(de)(de)是進行補充交聯、驅(qu)除(chu)硫化(hua)劑分解產物和(he)其(qi)他(ta)揮發(fa)性化(hua)合物以穩定硫化(hua)膠的(de)(de)各項性能。常用的(de)(de)設備有開放式煉膠機、捏合機及真空密煉機。

主要性能

（1）高(gao)溫(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。硅橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)顯著的(de)(de)(de)(de)特(te)征是高(gao)溫(wen)(wen)穩(wen)(wen)定(ding)性(xing)(xing)(xing)(xing)，雖然常溫(wen)(wen)下(xia)硅橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)強度(du)僅(jin)是天然橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)或某些合成橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)一半(ban)，但在(zai)200℃以(yi)上的(de)(de)(de)(de)高(gao)溫(wen)(wen)環境下(xia)，硅橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)仍(reng)能(neng)(neng)(neng)保持一定(ding)的(de)(de)(de)(de)柔(rou)韌性(xing)(xing)(xing)(xing)、回彈(dan)性(xing)(xing)(xing)(xing)和(he)表(biao)面硬度(du)，且力(li)學性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)無明顯變化(hua)。（2）低(di)溫(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)硅橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)玻璃(li)化(hua)溫(wen)(wen)度(du)一般為-70~-50℃，特(te)殊配方可(ke)達-100℃，表(biao)明其(qi)(qi)低(di)溫(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)優(you)(you)異。這對航空(kong)、宇(yu)航工業的(de)(de)(de)(de)意義重(zhong)大。（3）耐候性(xing)(xing)(xing)(xing)硅橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)中Si-O-Si鍵對氧、臭氧及紫外線等十分穩(wen)(wen)定(ding)，在(zai)不(bu)加(jia)任何添加(jia)劑(ji)(ji)的(de)(de)(de)(de)情況下(xia)，就具(ju)有優(you)(you)良的(de)(de)(de)(de)耐候性(xing)(xing)(xing)(xing)。（4）電氣性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。硅橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)具(ju)有優(you)(you)異的(de)(de)(de)(de)絕緣性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)，耐電暈性(xing)(xing)(xing)(xing)和(he)耐電弧性(xing)(xing)(xing)(xing)也非(fei)常好(hao)。（5）物理機械性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。硅橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)常溫(wen)(wen)下(xia)的(de)(de)(de)(de)物理機械性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)比通(tong)用(yong)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)差，但在(zai)150℃的(de)(de)(de)(de)高(gao)溫(wen)(wen)和(he)-50℃的(de)(de)(de)(de)低(di)溫(wen)(wen)下(xia)，其(qi)(qi)物理機械性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)優(you)(you)于通(tong)用(yong)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)。（6）耐油及化(hua)學試劑(ji)(ji)性(xing)(xing)(xing)(xing)。普通(tong)硅橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)具(ju)有中等的(de)(de)(de)(de)耐油、耐溶劑(ji)(ji)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。（7）氣體透(tou)過性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。室溫(wen)(wen)下(xia)硅橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)對空(kong)氣、氮、氧、二氧化(hua)碳等氣體的(de)(de)(de)(de)透(tou)氣性(xing)(xing)(xing)(xing)比天然橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)高(gao)出30-50倍。（8）生理惰性(xing)(xing)(xing)(xing)。硅橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)無毒，無味(wei)，無嗅，與人體組織(zhi)(zhi)不(bu)粘(zhan)連，具(ju)有抗凝血作用(yong)，對肌體組織(zhi)(zhi)的(de)(de)(de)(de)反應性(xing)(xing)(xing)(xing)非(fei)常少。特(te)別(bie)適(shi)合作為醫用(yong)材料(liao)。

硅橡膠的用量

據中國(guo)(guo)(guo)汽(qi)(qi)車(che)工(gong)(gong)業(ye)(ye)協會統計，2012年(nian)，汽(qi)(qi)車(che)產銷分(fen)別達到1927.18萬(wan)(wan)輛和1930.64萬(wan)(wan)輛，同比分(fen)別增長(chang)4.63%和4.33%，汽(qi)(qi)車(che)工(gong)(gong)業(ye)(ye)硅橡膠(jiao)的(de)(de)用(yong)(yong)(yong)量(liang)(liang)約(yue)達2.0萬(wan)(wan)t。根(gen)據觀(guan)研天下的(de)(de)新研究，增加有(you)機硅材料在汽(qi)(qi)車(che)零部件方面的(de)(de)用(yong)(yong)(yong)量(liang)(liang)，可以大幅度(du)提(ti)(ti)高汽(qi)(qi)車(che)的(de)(de)安全性能(neng)，因此(ci)，汽(qi)(qi)車(che)產量(liang)(liang)和單車(che)用(yong)(yong)(yong)量(liang)(liang)水平的(de)(de)提(ti)(ti)高都將(jiang)(jiang)推動汽(qi)(qi)車(che)工(gong)(gong)業(ye)(ye)對(dui)硅橡膠(jiao)需求的(de)(de)增加。國(guo)(guo)(guo)家鼓勵自(zi)主品牌(pai)(pai)的(de)(de)汽(qi)(qi)車(che)發(fa)展(zhan)，關(guan)鍵(jian)汽(qi)(qi)車(che)零部件實現自(zi)主化，《2012年(nian)度(du)黨政(zheng)(zheng)機關(guan)公(gong)務(wu)用(yong)(yong)(yong)車(che)選用(yong)(yong)(yong)車(che)型目錄(lu)（征求意見(jian)稿）》為自(zi)主品牌(pai)(pai)擴大在政(zheng)(zheng)府(fu)采(cai)購(gou)的(de)(de)市場份(fen)額，為改變目前(qian)國(guo)(guo)(guo)內政(zheng)(zheng)府(fu)采(cai)購(gou)以合資(zi)品牌(pai)(pai)產品為主的(de)(de)局面提(ti)(ti)供了保障。促進自(zi)主品牌(pai)(pai)發(fa)展(zhan)，國(guo)(guo)(guo)產汽(qi)(qi)車(che)業(ye)(ye)的(de)(de)繁榮將(jiang)(jiang)為汽(qi)(qi)車(che)膠(jiao)的(de)(de)應用(yong)(yong)(yong)提(ti)(ti)供有(you)力保障。預(yu)測未(wei)來3年(nian)，我國(guo)(guo)(guo)室溫硫化硅橡膠(jiao)在汽(qi)(qi)車(che)行業(ye)(ye)將(jiang)(jiang)以年(nian)均20%增長(chang)。

此外，硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)是重要的(de)(de)非石(shi)油(you)基(ji)合成(cheng)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)，約占非石(shi)油(you)基(ji)合成(cheng)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)消費量(liang)的(de)(de)98%。但因(yin)為(wei)石(shi)油(you)價(jia)格(ge)的(de)(de)大(da)(da)(da)幅上漲，同時(shi)我國(guo)在硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)關(guan)鍵原(yuan)(yuan)料(liao)有機(ji)(ji)硅(gui)(gui)(gui)(gui)單體的(de)(de)生產(chan)技術(shu)(shu)方(fang)面取得突破，有機(ji)(ji)硅(gui)(gui)(gui)(gui)單體的(de)(de)生產(chan)技術(shu)(shu)在2005年前被幾(ji)家跨國(guo)公(gong)司壟斷，但目(mu)前我國(guo)已發(fa)展(zhan)成(cheng)為(wei)全球有機(ji)(ji)硅(gui)(gui)(gui)(gui)單體第1大(da)(da)(da)國(guo)，這(zhe)2個方(fang)面原(yuan)(yuan)因(yin)使硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)價(jia)格(ge)從2011年起開始低于石(shi)油(you)基(ji)合成(cheng)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)，僅約為(wei)大(da)(da)(da)宗石(shi)油(you)基(ji)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)80%～90%，成(cheng)為(wei)廉(lian)價(jia)的(de)(de)合成(cheng)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)，并開始大(da)(da)(da)規模替代石(shi)油(you)基(ji)合成(cheng)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)。這(zhe)將極(ji)大(da)(da)(da)拓展(zhan)有機(ji)(ji)硅(gui)(gui)(gui)(gui)產(chan)業的(de)(de)市場空(kong)間，同時(shi)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)樹脂等其他(ta)有機(ji)(ji)硅(gui)(gui)(gui)(gui)產(chan)品(pin)的(de)(de)消費。