硅橡膠是指主鏈由硅(gui)和(he)氧(yang)原(yuan)子(zi)(zi)交替構成(cheng)，硅(gui)原(yuan)子(zi)(zi)上通常連有兩個有機基團的(de)(de)(de)(de)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)。普通的(de)(de)(de)(de)硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)主要由含甲基和(he)少量乙烯(xi)基的(de)(de)(de)(de)硅(gui)氧(yang)鏈節組成(cheng)。苯基的(de)(de)(de)(de)引(yin)入(ru)可提(ti)高硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)耐(nai)(nai)(nai)高、低溫(wen)性能(neng)，三氟丙基及(ji)氰基的(de)(de)(de)(de)引(yin)入(ru)則可提(ti)高硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)耐(nai)(nai)(nai)溫(wen)及(ji)耐(nai)(nai)(nai)油性能(neng)。硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)耐(nai)(nai)(nai)低溫(wen)性能(neng)良(liang)好(hao)，一(yi)般在(zai)(zai)-55℃下(xia)仍(reng)能(neng)工作。引(yin)入(ru)苯基后，可達-73℃。硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)耐(nai)(nai)(nai)熱性能(neng)也(ye)很突出，在(zai)(zai)180℃下(xia)可長(chang)期工作，稍(shao)高于200℃也(ye)能(neng)承受數周或更(geng)長(chang)時間仍(reng)有彈性，瞬時可耐(nai)(nai)(nai)300℃以上的(de)(de)(de)(de)高溫(wen)。硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)透氣(qi)性好(hao)，氧(yang)氣(qi)透過率在(zai)(zai)合(he)成(cheng)聚合(he)物中是較高的(de)(de)(de)(de)。此(ci)外，硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)還(huan)具有生理惰性、不會導致(zhi)凝(ning)血的(de)(de)(de)(de)突出特性，因此(ci)在(zai)(zai)醫(yi)用領域應用廣泛。

主要品種

硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)分(fen)類的(de)方法很多(duo)，通常(chang)按(an)固(gu)化(hua)前的(de)形態分(fen)為(wei)固(gu)體(ti)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)和(he)液體(ti)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)；按(an)硫化(hua)溫(wen)度分(fen)為(wei)室溫(wen)硫化(hua)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)，高(gao)溫(wen)硫化(hua)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)；按(an)所用單體(ti)的(de)不同(tong)，可分(fen)為(wei)甲基(ji)乙(yi)烯基(ji)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)，甲基(ji)苯基(ji)乙(yi)烯基(ji)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)、氟硅(gui)(gui)，腈硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)等；按(an)性能和(he)用途的(de)不同(tong)又(you)可分(fen)為(wei)通用型(xing)、超(chao)耐低溫(wen)型(xing)、超(chao)耐高(gao)溫(wen)型(xing)、高(gao)強力型(xing)、耐油型(xing)、醫用型(xing)等等。

發展史

硅橡(xiang)膠(jiao)早期是由(you)美國(guo)(guo)以三氯(lv)化鐵為(wei)催化劑合成(cheng)的。1945年(nian)，硅橡(xiang)膠(jiao)產品問世。1948年(nian)，采用高比表面(mian)積(ji)的氣相法白炭黑補(bu)強的硅橡(xiang)膠(jiao)研(yan)制成(cheng)功，使硅橡(xiang)膠(jiao)的性能(neng)躍升(sheng)到實用階段，奠定了(le)現(xian)代硅橡(xiang)膠(jiao)生產技術(shu)的基礎。從二甲基二氯(lv)硅烷合成(cheng)開始(shi)生產硅橡(xiang)膠(jiao)的國(guo)(guo)家有(you)美國(guo)(guo)。俄(e)羅(luo)斯、德(de)國(guo)(guo)、日本(ben)、韓國(guo)(guo)和(he)中(zhong)國(guo)(guo)等(deng)。中(zhong)國(guo)(guo)硅橡(xiang)膠(jiao)的工業化研(yan)究始(shi)于1957年(nian)，多家研(yan)究所和(he)企業陸續開發出各種硅橡(xiang)膠(jiao)。到2003年(nian)底，中(zhong)國(guo)(guo)硅橡(xiang)膠(jiao)生產能(neng)力(li)為(wei)135千噸，其(qi)中(zhong)高溫膠(jiao)100千噸。

高溫硫化硅橡膠

高(gao)溫硫(liu)化(hua)(hua)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠是(shi)指聚硅(gui)(gui)氧烷變(bian)成(cheng)彈性體(ti)的(de)(de)過(guo)(guo)程(cheng)是(shi)經(jing)過(guo)(guo)高(gao)溫（110-170℃）硫(liu)化(hua)(hua)成(cheng)型的(de)(de)。它主要(yao)(yao)以高(gao)分子(zi)量的(de)(de)聚甲基乙烯基硅(gui)(gui)氧烷為(wei)生膠，混(hun)入補強填料、硫(liu)化(hua)(hua)劑等，在(zai)加熱加壓(ya)下硫(liu)化(hua)(hua)成(cheng)彈性體(ti)。硅(gui)(gui)橡(xiang)膠的(de)(de)補強主要(yao)(yao)是(shi)各種類(lei)型的(de)(de)白(bai)炭黑，可使(shi)硫(liu)化(hua)(hua)膠的(de)(de)強度增(zeng)加數十倍。有時為(wei)了降低成(cheng)本(ben)或改善膠料性能(neng)及賦予硫(liu)化(hua)(hua)膠各種特殊的(de)(de)性能(neng)，也加入相(xiang)應(ying)的(de)(de)各種添加劑。硫(liu)化(hua)(hua)劑是(shi)各種有機過(guo)(guo)氧化(hua)(hua)物或加成(cheng)反應(ying)催化(hua)(hua)劑。

加工(gong)成型方法如圖所(suo)示。一次硫(liu)化的目的是(shi)進行高(gao)分(fen)子鏈的交聯反應；二次硫(liu)化的目的是(shi)進行補充交聯、驅除硫(liu)化劑分(fen)解產物(wu)和其他揮發性(xing)化合物(wu)以穩定硫(liu)化膠(jiao)的各項性(xing)能。常用的設(she)備(bei)有開放式煉(lian)膠(jiao)機(ji)、捏(nie)合機(ji)及真(zhen)空(kong)密煉(lian)機(ji)。

主要性能

（1）高(gao)(gao)溫(wen)(wen)(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)顯(xian)著的特(te)征是高(gao)(gao)溫(wen)(wen)(wen)(wen)穩(wen)定(ding)性(xing)(xing)(xing)(xing)，雖然(ran)常溫(wen)(wen)(wen)(wen)下硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的強度僅是天然(ran)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)或某些合成橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的一半，但在(zai)200℃以上的高(gao)(gao)溫(wen)(wen)(wen)(wen)環(huan)境下，硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)仍(reng)能(neng)(neng)保持一定(ding)的柔韌(ren)性(xing)(xing)(xing)(xing)、回彈性(xing)(xing)(xing)(xing)和表面硬度，且力學(xue)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)無(wu)明(ming)顯(xian)變化。（2）低溫(wen)(wen)(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的玻璃化溫(wen)(wen)(wen)(wen)度一般為(wei)-70~-50℃，特(te)殊配方(fang)可達-100℃，表明(ming)其低溫(wen)(wen)(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)優異(yi)。這對航空、宇(yu)航工業的意義重大。（3）耐(nai)候性(xing)(xing)(xing)(xing)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)中Si-O-Si鍵對氧(yang)、臭氧(yang)及(ji)紫外線等(deng)十分穩(wen)定(ding)，在(zai)不加任(ren)何添(tian)加劑(ji)(ji)的情況下，就(jiu)具(ju)(ju)有優良的耐(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(jiao)(jiao)具(ju)(ju)有優異(yi)的絕緣性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)，耐(nai)電暈性(xing)(xing)(xing)(xing)和耐(nai)電弧性(xing)(xing)(xing)(xing)也非常好(hao)。（5）物(wu)(wu)理(li)機(ji)械(xie)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)常溫(wen)(wen)(wen)(wen)下的物(wu)(wu)理(li)機(ji)械(xie)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)比通用橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)差，但在(zai)150℃的高(gao)(gao)溫(wen)(wen)(wen)(wen)和-50℃的低溫(wen)(wen)(wen)(wen)下，其物(wu)(wu)理(li)機(ji)械(xie)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)優于通用橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)。（6）耐(nai)油及(ji)化學(xue)試劑(ji)(ji)性(xing)(xing)(xing)(xing)。普(pu)通硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)具(ju)(ju)有中等(deng)的耐(nai)油、耐(nai)溶(rong)劑(ji)(ji)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。（7）氣(qi)體(ti)透(tou)(tou)過(guo)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。室溫(wen)(wen)(wen)(wen)下硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)對空氣(qi)、氮(dan)、氧(yang)、二氧(yang)化碳(tan)等(deng)氣(qi)體(ti)的透(tou)(tou)氣(qi)性(xing)(xing)(xing)(xing)比天然(ran)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)高(gao)(gao)出30-50倍。（8）生理(li)惰性(xing)(xing)(xing)(xing)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)無(wu)毒，無(wu)味，無(wu)嗅(xiu)，與(yu)人(ren)體(ti)組織不粘連(lian)，具(ju)(ju)有抗凝(ning)血作(zuo)用，對肌(ji)體(ti)組織的反應性(xing)(xing)(xing)(xing)非常少。特(te)別適合作(zuo)為(wei)醫用材(cai)料(liao)。

硅橡膠的用量

據中國(guo)(guo)汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)工業(ye)協(xie)會統計，2012年(nian)，汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)產(chan)銷分別達(da)到1927.18萬(wan)輛和1930.64萬(wan)輛，同比(bi)分別增(zeng)長(chang)4.63%和4.33%，汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)工業(ye)硅橡膠的(de)(de)(de)用(yong)(yong)量(liang)約(yue)達(da)2.0萬(wan)t。根據觀研天下的(de)(de)(de)新研究，增(zeng)加有機硅材料在(zai)(zai)汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)零部件(jian)方(fang)面(mian)的(de)(de)(de)用(yong)(yong)量(liang)，可以(yi)大幅度提高汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)的(de)(de)(de)安全性(xing)能，因(yin)此，汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)產(chan)量(liang)和單(dan)車(che)(che)用(yong)(yong)量(liang)水平的(de)(de)(de)提高都將(jiang)推動(dong)汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)工業(ye)對硅橡膠需(xu)求的(de)(de)(de)增(zeng)加。國(guo)(guo)家鼓(gu)勵自主品(pin)(pin)(pin)(pin)牌(pai)的(de)(de)(de)汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)發(fa)展(zhan)，關鍵汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)零部件(jian)實現自主化，《2012年(nian)度黨政(zheng)(zheng)機關公(gong)務(wu)用(yong)(yong)車(che)(che)選用(yong)(yong)車(che)(che)型目錄（征求意見稿）》為(wei)自主品(pin)(pin)(pin)(pin)牌(pai)擴大在(zai)(zai)政(zheng)(zheng)府采購的(de)(de)(de)市(shi)場份額，為(wei)改變目前(qian)國(guo)(guo)內政(zheng)(zheng)府采購以(yi)合資品(pin)(pin)(pin)(pin)牌(pai)產(chan)品(pin)(pin)(pin)(pin)為(wei)主的(de)(de)(de)局面(mian)提供了保(bao)障(zhang)。促(cu)進自主品(pin)(pin)(pin)(pin)牌(pai)發(fa)展(zhan)，國(guo)(guo)產(chan)汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)業(ye)的(de)(de)(de)繁榮將(jiang)為(wei)汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)膠的(de)(de)(de)應用(yong)(yong)提供有力保(bao)障(zhang)。預測未來3年(nian)，我(wo)國(guo)(guo)室溫硫化硅橡膠在(zai)(zai)汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)行(xing)業(ye)將(jiang)以(yi)年(nian)均20%增(zeng)長(chang)。

此外，硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)是重(zhong)要(yao)的(de)(de)非石(shi)(shi)油(you)基(ji)合成橡(xiang)膠(jiao)(jiao)，約占非石(shi)(shi)油(you)基(ji)合成橡(xiang)膠(jiao)(jiao)消費(fei)量的(de)(de)98%。但(dan)因為(wei)石(shi)(shi)油(you)價格的(de)(de)大幅上漲，同時(shi)我國在硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)關鍵(jian)原料有(you)機(ji)(ji)硅(gui)(gui)(gui)(gui)單(dan)(dan)體(ti)的(de)(de)生產(chan)技術(shu)方面取(qu)得突(tu)破，有(you)機(ji)(ji)硅(gui)(gui)(gui)(gui)單(dan)(dan)體(ti)的(de)(de)生產(chan)技術(shu)在2005年前被幾家(jia)跨國公(gong)司壟斷，但(dan)目前我國已發展成為(wei)全球有(you)機(ji)(ji)硅(gui)(gui)(gui)(gui)單(dan)(dan)體(ti)第1大國，這2個(ge)方面原因使硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)價格從(cong)2011年起開(kai)始(shi)低于(yu)石(shi)(shi)油(you)基(ji)合成橡(xiang)膠(jiao)(jiao)，僅約為(wei)大宗(zong)石(shi)(shi)油(you)基(ji)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)80%～90%，成為(wei)廉價的(de)(de)合成橡(xiang)膠(jiao)(jiao)，并(bing)開(kai)始(shi)大規模替代石(shi)(shi)油(you)基(ji)合成橡(xiang)膠(jiao)(jiao)。這將極大拓(tuo)展有(you)機(ji)(ji)硅(gui)(gui)(gui)(gui)產(chan)業的(de)(de)市場(chang)空間，同時(shi)將帶動硅(gui)(gui)(gui)(gui)油(you)、硅(gui)(gui)(gui)(gui)烷偶聯(lian)劑(ji)和(he)硅(gui)(gui)(gui)(gui)樹脂等(deng)其他有(you)機(ji)(ji)硅(gui)(gui)(gui)(gui)產(chan)品的(de)(de)消費(fei)。