硅橡膠是指主(zhu)鏈(lian)由(you)硅和氧原子交替(ti)構成(cheng)(cheng)，硅原子上通常連有兩個(ge)有機基(ji)團的(de)(de)橡(xiang)膠。普通的(de)(de)硅橡(xiang)膠主(zhu)要由(you)含甲基(ji)和少量乙烯基(ji)的(de)(de)硅氧鏈(lian)節組成(cheng)(cheng)。苯基(ji)的(de)(de)引入(ru)可(ke)提(ti)高(gao)硅橡(xiang)膠的(de)(de)耐高(gao)、低(di)溫(wen)(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)能，三(san)氟丙基(ji)及氰基(ji)的(de)(de)引入(ru)則可(ke)提(ti)高(gao)硅橡(xiang)膠的(de)(de)耐溫(wen)(wen)(wen)及耐油性(xing)(xing)(xing)能。硅橡(xiang)膠耐低(di)溫(wen)(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)能良好，一般在(zai)(zai)(zai)-55℃下(xia)仍能工作。引入(ru)苯基(ji)后，可(ke)達-73℃。硅橡(xiang)膠的(de)(de)耐熱性(xing)(xing)(xing)能也(ye)很突(tu)出，在(zai)(zai)(zai)180℃下(xia)可(ke)長期工作，稍高(gao)于200℃也(ye)能承(cheng)受數周或更(geng)長時間仍有彈性(xing)(xing)(xing)，瞬時可(ke)耐300℃以上的(de)(de)高(gao)溫(wen)(wen)(wen)。硅橡(xiang)膠的(de)(de)透氣(qi)性(xing)(xing)(xing)好，氧氣(qi)透過率在(zai)(zai)(zai)合(he)成(cheng)(cheng)聚合(he)物中是較高(gao)的(de)(de)。此外，硅橡(xiang)膠還具有生理惰性(xing)(xing)(xing)、不會(hui)導致凝血的(de)(de)突(tu)出特(te)性(xing)(xing)(xing)，因此在(zai)(zai)(zai)醫用領域應用廣(guang)泛。

主要品種

硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠分(fen)類的方法很多，通常按(an)固化(hua)前的形態分(fen)為(wei)固體(ti)(ti)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠和液體(ti)(ti)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠；按(an)硫化(hua)溫(wen)(wen)度分(fen)為(wei)室(shi)溫(wen)(wen)硫化(hua)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠，高溫(wen)(wen)硫化(hua)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠；按(an)所用(yong)單體(ti)(ti)的不同，可分(fen)為(wei)甲基(ji)(ji)乙烯基(ji)(ji)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠，甲基(ji)(ji)苯基(ji)(ji)乙烯基(ji)(ji)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠、氟硅(gui)(gui)，腈(jing)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠等(deng)；按(an)性能和用(yong)途(tu)的不同又可分(fen)為(wei)通用(yong)型(xing)(xing)、超耐(nai)低(di)溫(wen)(wen)型(xing)(xing)、超耐(nai)高溫(wen)(wen)型(xing)(xing)、高強(qiang)力(li)型(xing)(xing)、耐(nai)油型(xing)(xing)、醫用(yong)型(xing)(xing)等(deng)等(deng)。

發展史

硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)早期是由美國(guo)(guo)以三氯(lv)化鐵為(wei)催化劑合成(cheng)的(de)(de)。1945年(nian)，硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)產(chan)(chan)品問世(shi)。1948年(nian)，采用高比表面積的(de)(de)氣相法白炭黑(hei)補強的(de)(de)硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)研(yan)制(zhi)成(cheng)功，使硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)性能躍升到實用階段(duan)，奠(dian)定(ding)了現代硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)生(sheng)產(chan)(chan)技(ji)術的(de)(de)基礎(chu)。從二(er)甲基二(er)氯(lv)硅(gui)(gui)(gui)(gui)烷合成(cheng)開始生(sheng)產(chan)(chan)硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)國(guo)(guo)家有美國(guo)(guo)。俄羅斯、德國(guo)(guo)、日本、韓(han)國(guo)(guo)和中國(guo)(guo)等。中國(guo)(guo)硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)工業化研(yan)究(jiu)始于(yu)1957年(nian)，多家研(yan)究(jiu)所(suo)和企業陸(lu)續開發出各(ge)種硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)。到2003年(nian)底，中國(guo)(guo)硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)生(sheng)產(chan)(chan)能力(li)為(wei)135千噸，其中高溫膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)100千噸。

高溫硫化硅橡膠

高(gao)溫硫(liu)(liu)化(hua)(hua)(hua)硅橡(xiang)膠(jiao)是(shi)指聚(ju)硅氧烷(wan)變成彈性(xing)體的(de)過程(cheng)是(shi)經過高(gao)溫（110-170℃）硫(liu)(liu)化(hua)(hua)(hua)成型的(de)。它主要以高(gao)分子量的(de)聚(ju)甲基乙烯(xi)基硅氧烷(wan)為生膠(jiao)，混入(ru)補強(qiang)填料、硫(liu)(liu)化(hua)(hua)(hua)劑(ji)(ji)等，在加(jia)熱加(jia)壓下硫(liu)(liu)化(hua)(hua)(hua)成彈性(xing)體。硅橡(xiang)膠(jiao)的(de)補強(qiang)主要是(shi)各種(zhong)(zhong)類型的(de)白炭黑，可使硫(liu)(liu)化(hua)(hua)(hua)膠(jiao)的(de)強(qiang)度增加(jia)數十(shi)倍。有(you)時(shi)為了降低成本或改善膠(jiao)料性(xing)能及賦(fu)予硫(liu)(liu)化(hua)(hua)(hua)膠(jiao)各種(zhong)(zhong)特殊(shu)的(de)性(xing)能，也加(jia)入(ru)相應的(de)各種(zhong)(zhong)添加(jia)劑(ji)(ji)。硫(liu)(liu)化(hua)(hua)(hua)劑(ji)(ji)是(shi)各種(zhong)(zhong)有(you)機過氧化(hua)(hua)(hua)物或加(jia)成反應催化(hua)(hua)(hua)劑(ji)(ji)。

加工(gong)成型(xing)方法如圖所示。一次硫(liu)化(hua)的(de)目的(de)是(shi)進(jin)行(xing)高分子鏈的(de)交聯反應；二次硫(liu)化(hua)的(de)目的(de)是(shi)進(jin)行(xing)補(bu)充交聯、驅(qu)除硫(liu)化(hua)劑分解產(chan)物(wu)和其他揮發性化(hua)合(he)(he)物(wu)以穩(wen)定硫(liu)化(hua)膠的(de)各項性能(neng)。常用(yong)的(de)設備有開放(fang)式煉膠機(ji)、捏合(he)(he)機(ji)及真空密煉機(ji)。

主要性能

（1）高(gao)(gao)溫(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)顯(xian)著的(de)(de)(de)(de)(de)(de)特征是(shi)高(gao)(gao)溫(wen)(wen)穩定性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)，雖然常(chang)溫(wen)(wen)下硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)強度(du)僅(jin)是(shi)天(tian)(tian)然橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)或某些合成(cheng)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)一半(ban)，但(dan)在200℃以上的(de)(de)(de)(de)(de)(de)高(gao)(gao)溫(wen)(wen)環境下，硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)仍(reng)能(neng)(neng)(neng)(neng)保持一定的(de)(de)(de)(de)(de)(de)柔韌(ren)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)、回彈性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)和表(biao)面硬度(du)，且力學(xue)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)無(wu)明顯(xian)變化(hua)。（2）低溫(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)玻璃(li)化(hua)溫(wen)(wen)度(du)一般為(wei)-70~-50℃，特殊配方可(ke)達-100℃，表(biao)明其低溫(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)優異。這(zhe)對航空、宇航工業的(de)(de)(de)(de)(de)(de)意(yi)義(yi)重大。（3）耐(nai)(nai)候(hou)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)中Si-O-Si鍵對氧(yang)(yang)、臭氧(yang)(yang)及紫外線等(deng)十分穩定，在不(bu)加任何添(tian)加劑(ji)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)情況下，就具有優良的(de)(de)(de)(de)(de)(de)耐(nai)(nai)候(hou)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)。（4）電氣性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)具有優異的(de)(de)(de)(de)(de)(de)絕(jue)緣(yuan)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)，耐(nai)(nai)電暈(yun)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)和耐(nai)(nai)電弧性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)也非常(chang)好。（5）物理(li)機械(xie)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)常(chang)溫(wen)(wen)下的(de)(de)(de)(de)(de)(de)物理(li)機械(xie)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)比(bi)通用(yong)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)差，但(dan)在150℃的(de)(de)(de)(de)(de)(de)高(gao)(gao)溫(wen)(wen)和-50℃的(de)(de)(de)(de)(de)(de)低溫(wen)(wen)下，其物理(li)機械(xie)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)優于通用(yong)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)。（6）耐(nai)(nai)油及化(hua)學(xue)試劑(ji)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)。普通硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)具有中等(deng)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)耐(nai)(nai)油、耐(nai)(nai)溶劑(ji)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)。（7）氣體透過性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)。室溫(wen)(wen)下硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)對空氣、氮(dan)、氧(yang)(yang)、二氧(yang)(yang)化(hua)碳(tan)等(deng)氣體的(de)(de)(de)(de)(de)(de)透氣性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)比(bi)天(tian)(tian)然橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)高(gao)(gao)出30-50倍。（8）生理(li)惰性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)無(wu)毒(du)，無(wu)味，無(wu)嗅，與人體組(zu)織不(bu)粘(zhan)連(lian)，具有抗(kang)凝血作用(yong)，對肌體組(zu)織的(de)(de)(de)(de)(de)(de)反應(ying)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)非常(chang)少(shao)。特別適合作為(wei)醫用(yong)材料。

硅橡膠的用量

據中(zhong)國(guo)汽車(che)(che)(che)工業(ye)協(xie)會統計，2012年，汽車(che)(che)(che)產(chan)(chan)銷(xiao)分別達到1927.18萬(wan)輛(liang)和(he)1930.64萬(wan)輛(liang)，同比分別增(zeng)長(chang)4.63%和(he)4.33%，汽車(che)(che)(che)工業(ye)硅橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)用量約(yue)達2.0萬(wan)t。根據觀研天下的(de)(de)(de)新(xin)研究，增(zeng)加有機(ji)硅材料在(zai)汽車(che)(che)(che)零(ling)部件方面的(de)(de)(de)用量，可以大幅度(du)提(ti)高(gao)汽車(che)(che)(che)的(de)(de)(de)安全性能(neng)，因此，汽車(che)(che)(che)產(chan)(chan)量和(he)單車(che)(che)(che)用量水平的(de)(de)(de)提(ti)高(gao)都將推(tui)動汽車(che)(che)(che)工業(ye)對硅橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)需求的(de)(de)(de)增(zeng)加。國(guo)家鼓勵自(zi)主(zhu)品(pin)牌(pai)的(de)(de)(de)汽車(che)(che)(che)發展，關鍵汽車(che)(che)(che)零(ling)部件實(shi)現自(zi)主(zhu)化(hua)，《2012年度(du)黨(dang)政機(ji)關公務用車(che)(che)(che)選(xuan)用車(che)(che)(che)型目錄(lu)（征求意(yi)見(jian)稿）》為(wei)(wei)自(zi)主(zhu)品(pin)牌(pai)擴大在(zai)政府采購的(de)(de)(de)市(shi)場(chang)份(fen)額，為(wei)(wei)改變目前國(guo)內政府采購以合資品(pin)牌(pai)產(chan)(chan)品(pin)為(wei)(wei)主(zhu)的(de)(de)(de)局面提(ti)供了(le)保(bao)障。促進自(zi)主(zhu)品(pin)牌(pai)發展，國(guo)產(chan)(chan)汽車(che)(che)(che)業(ye)的(de)(de)(de)繁榮將為(wei)(wei)汽車(che)(che)(che)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)應(ying)用提(ti)供有力保(bao)障。預測(ce)未來3年，我國(guo)室溫(wen)硫(liu)化(hua)硅橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)在(zai)汽車(che)(che)(che)行業(ye)將以年均20%增(zeng)長(chang)。

此外，硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)是重(zhong)要的(de)(de)非石(shi)(shi)(shi)油基合(he)(he)成(cheng)(cheng)(cheng)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)，約占非石(shi)(shi)(shi)油基合(he)(he)成(cheng)(cheng)(cheng)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)消(xiao)費量的(de)(de)98%。但因為石(shi)(shi)(shi)油價格的(de)(de)大幅上漲，同(tong)時(shi)我(wo)國在硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)關鍵原料有機(ji)硅(gui)(gui)(gui)(gui)單(dan)體(ti)(ti)的(de)(de)生產(chan)技術方(fang)面取(qu)得突破，有機(ji)硅(gui)(gui)(gui)(gui)單(dan)體(ti)(ti)的(de)(de)生產(chan)技術在2005年(nian)前被幾家跨國公司壟斷，但目前我(wo)國已發展成(cheng)(cheng)(cheng)為全球有機(ji)硅(gui)(gui)(gui)(gui)單(dan)體(ti)(ti)第(di)1大國，這(zhe)2個方(fang)面原因使硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)價格從2011年(nian)起開始低(di)于石(shi)(shi)(shi)油基合(he)(he)成(cheng)(cheng)(cheng)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)，僅約為大宗石(shi)(shi)(shi)油基橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)80%～90%，成(cheng)(cheng)(cheng)為廉價的(de)(de)合(he)(he)成(cheng)(cheng)(cheng)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)，并(bing)開始大規模(mo)替代石(shi)(shi)(shi)油基合(he)(he)成(cheng)(cheng)(cheng)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)。這(zhe)將(jiang)極大拓展有機(ji)硅(gui)(gui)(gui)(gui)產(chan)業的(de)(de)市場空間，同(tong)時(shi)將(jiang)帶動硅(gui)(gui)(gui)(gui)油、硅(gui)(gui)(gui)(gui)烷偶聯劑和硅(gui)(gui)(gui)(gui)樹脂等其他有機(ji)硅(gui)(gui)(gui)(gui)產(chan)品的(de)(de)消(xiao)費。