硅橡膠是指主鏈(lian)由硅(gui)(gui)和氧原子(zi)交替構(gou)成(cheng)(cheng)，硅(gui)(gui)原子(zi)上通(tong)常連有兩個有機基團(tuan)的(de)(de)(de)橡(xiang)(xiang)膠。普通(tong)的(de)(de)(de)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠主要由含(han)甲基和少量(liang)乙(yi)烯(xi)基的(de)(de)(de)硅(gui)(gui)氧鏈(lian)節組成(cheng)(cheng)。苯(ben)基的(de)(de)(de)引入(ru)(ru)可提(ti)高(gao)(gao)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠的(de)(de)(de)耐高(gao)(gao)、低溫性(xing)能(neng)，三氟丙(bing)基及氰基的(de)(de)(de)引入(ru)(ru)則可提(ti)高(gao)(gao)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠的(de)(de)(de)耐溫及耐油性(xing)能(neng)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠耐低溫性(xing)能(neng)良好(hao)，一般在(zai)-55℃下仍能(neng)工作。引入(ru)(ru)苯(ben)基后，可達-73℃。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠的(de)(de)(de)耐熱性(xing)能(neng)也(ye)(ye)很(hen)突出，在(zai)180℃下可長期工作，稍(shao)高(gao)(gao)于200℃也(ye)(ye)能(neng)承受數周或更長時(shi)間(jian)仍有彈性(xing)，瞬(shun)時(shi)可耐300℃以上的(de)(de)(de)高(gao)(gao)溫。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠的(de)(de)(de)透氣性(xing)好(hao)，氧氣透過率在(zai)合(he)成(cheng)(cheng)聚合(he)物中是較高(gao)(gao)的(de)(de)(de)。此外，硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠還具(ju)有生理惰(duo)性(xing)、不會導(dao)致凝血的(de)(de)(de)突出特(te)性(xing)，因(yin)此在(zai)醫用領域應用廣泛(fan)。

主要品種

硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)分(fen)類的方法很多，通常按固(gu)化(hua)(hua)前的形態分(fen)為(wei)固(gu)體硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)和(he)(he)液體硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)；按硫化(hua)(hua)溫(wen)(wen)(wen)度分(fen)為(wei)室溫(wen)(wen)(wen)硫化(hua)(hua)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)，高溫(wen)(wen)(wen)硫化(hua)(hua)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)；按所用(yong)單體的不(bu)同，可(ke)分(fen)為(wei)甲基(ji)乙烯基(ji)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)，甲基(ji)苯基(ji)乙烯基(ji)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)、氟硅(gui)(gui)，腈硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)等(deng)；按性能(neng)和(he)(he)用(yong)途的不(bu)同又可(ke)分(fen)為(wei)通用(yong)型(xing)、超(chao)耐(nai)低溫(wen)(wen)(wen)型(xing)、超(chao)耐(nai)高溫(wen)(wen)(wen)型(xing)、高強力型(xing)、耐(nai)油(you)型(xing)、醫用(yong)型(xing)等(deng)等(deng)。

發展史

硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)早期是由美(mei)國(guo)(guo)(guo)以(yi)三(san)氯化鐵為(wei)催化劑合成(cheng)的(de)。1945年(nian)，硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)產品(pin)問世。1948年(nian)，采用高(gao)(gao)比表面積(ji)的(de)氣相法白炭黑(hei)補(bu)強的(de)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)研(yan)制成(cheng)功(gong)，使硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)性(xing)能(neng)躍升到實用階段，奠定了(le)現(xian)代硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)生(sheng)(sheng)產技術的(de)基礎(chu)。從(cong)二甲基二氯硅(gui)(gui)烷(wan)合成(cheng)開始生(sheng)(sheng)產硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)國(guo)(guo)(guo)家(jia)有(you)美(mei)國(guo)(guo)(guo)。俄羅(luo)斯、德國(guo)(guo)(guo)、日本、韓國(guo)(guo)(guo)和中(zhong)國(guo)(guo)(guo)等。中(zhong)國(guo)(guo)(guo)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)工業化研(yan)究始于1957年(nian)，多(duo)家(jia)研(yan)究所和企業陸(lu)續開發(fa)出各種硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)。到2003年(nian)底，中(zhong)國(guo)(guo)(guo)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)生(sheng)(sheng)產能(neng)力為(wei)135千噸(dun)(dun)，其中(zhong)高(gao)(gao)溫(wen)膠(jiao)(jiao)100千噸(dun)(dun)。

高溫硫化硅橡膠

高(gao)溫(wen)(wen)硫(liu)化(hua)(hua)硅橡(xiang)膠是(shi)(shi)指(zhi)聚硅氧(yang)(yang)烷變(bian)成(cheng)(cheng)(cheng)彈性(xing)體的(de)過(guo)(guo)程是(shi)(shi)經(jing)過(guo)(guo)高(gao)溫(wen)(wen)（110-170℃）硫(liu)化(hua)(hua)成(cheng)(cheng)(cheng)型的(de)。它主要以高(gao)分子量的(de)聚甲基乙烯基硅氧(yang)(yang)烷為(wei)生膠，混入(ru)補強填(tian)料(liao)、硫(liu)化(hua)(hua)劑等，在加熱加壓下硫(liu)化(hua)(hua)成(cheng)(cheng)(cheng)彈性(xing)體。硅橡(xiang)膠的(de)補強主要是(shi)(shi)各(ge)種(zhong)類型的(de)白炭黑，可使硫(liu)化(hua)(hua)膠的(de)強度增加數十倍。有時為(wei)了降低成(cheng)(cheng)(cheng)本或改(gai)善膠料(liao)性(xing)能及(ji)賦予(yu)硫(liu)化(hua)(hua)膠各(ge)種(zhong)特殊的(de)性(xing)能，也加入(ru)相應的(de)各(ge)種(zhong)添加劑。硫(liu)化(hua)(hua)劑是(shi)(shi)各(ge)種(zhong)有機過(guo)(guo)氧(yang)(yang)化(hua)(hua)物或加成(cheng)(cheng)(cheng)反應催化(hua)(hua)劑。

加工(gong)成(cheng)型(xing)方法如(ru)圖(tu)所示。一次硫化(hua)的目的是(shi)進(jin)行高分子鏈的交聯反應(ying)；二次硫化(hua)的目的是(shi)進(jin)行補充交聯、驅除硫化(hua)劑分解產物和(he)其他揮(hui)發性化(hua)合物以穩定硫化(hua)膠(jiao)的各項性能。常用(yong)的設備有開放式煉膠(jiao)機、捏合機及(ji)真空密煉機。

主要性能

（1）高溫(wen)(wen)(wen)(wen)性(xing)(xing)能(neng)。硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)顯著的(de)(de)(de)(de)特征是(shi)(shi)高溫(wen)(wen)(wen)(wen)穩定性(xing)(xing)，雖然常(chang)溫(wen)(wen)(wen)(wen)下硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)強度(du)僅是(shi)(shi)天然橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)或某些合(he)成(cheng)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)一半(ban)，但在(zai)200℃以上(shang)的(de)(de)(de)(de)高溫(wen)(wen)(wen)(wen)環境(jing)下，硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)仍能(neng)保持一定的(de)(de)(de)(de)柔韌性(xing)(xing)、回彈性(xing)(xing)和(he)(he)表面硬(ying)度(du)，且力學性(xing)(xing)能(neng)無(wu)明(ming)顯變化(hua)。（2）低(di)溫(wen)(wen)(wen)(wen)性(xing)(xing)能(neng)硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)玻(bo)璃化(hua)溫(wen)(wen)(wen)(wen)度(du)一般(ban)為-70~-50℃，特殊配方可達(da)-100℃，表明(ming)其(qi)低(di)溫(wen)(wen)(wen)(wen)性(xing)(xing)能(neng)優(you)(you)異(yi)。這(zhe)對航空、宇航工業的(de)(de)(de)(de)意義(yi)重大(da)。（3）耐(nai)(nai)候性(xing)(xing)硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)中Si-O-Si鍵對氧、臭氧及紫外線等十分穩定，在(zai)不加任何(he)添(tian)加劑(ji)的(de)(de)(de)(de)情況下，就具(ju)有(you)優(you)(you)良的(de)(de)(de)(de)耐(nai)(nai)候性(xing)(xing)。（4）電(dian)氣(qi)(qi)(qi)性(xing)(xing)能(neng)。硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)具(ju)有(you)優(you)(you)異(yi)的(de)(de)(de)(de)絕緣性(xing)(xing)能(neng)，耐(nai)(nai)電(dian)暈性(xing)(xing)和(he)(he)耐(nai)(nai)電(dian)弧(hu)性(xing)(xing)也非(fei)(fei)常(chang)好。（5）物(wu)理機械性(xing)(xing)能(neng)。硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)常(chang)溫(wen)(wen)(wen)(wen)下的(de)(de)(de)(de)物(wu)理機械性(xing)(xing)能(neng)比(bi)通用(yong)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)差，但在(zai)150℃的(de)(de)(de)(de)高溫(wen)(wen)(wen)(wen)和(he)(he)-50℃的(de)(de)(de)(de)低(di)溫(wen)(wen)(wen)(wen)下，其(qi)物(wu)理機械性(xing)(xing)能(neng)優(you)(you)于(yu)通用(yong)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)。（6）耐(nai)(nai)油及化(hua)學試劑(ji)性(xing)(xing)。普通硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)具(ju)有(you)中等的(de)(de)(de)(de)耐(nai)(nai)油、耐(nai)(nai)溶(rong)劑(ji)性(xing)(xing)能(neng)。（7）氣(qi)(qi)(qi)體(ti)(ti)(ti)透過性(xing)(xing)能(neng)。室溫(wen)(wen)(wen)(wen)下硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)對空氣(qi)(qi)(qi)、氮、氧、二氧化(hua)碳等氣(qi)(qi)(qi)體(ti)(ti)(ti)的(de)(de)(de)(de)透氣(qi)(qi)(qi)性(xing)(xing)比(bi)天然橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)高出30-50倍(bei)。（8）生理惰性(xing)(xing)。硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)無(wu)毒，無(wu)味，無(wu)嗅，與人體(ti)(ti)(ti)組織不粘連，具(ju)有(you)抗(kang)凝血作用(yong)，對肌體(ti)(ti)(ti)組織的(de)(de)(de)(de)反(fan)應性(xing)(xing)非(fei)(fei)常(chang)少(shao)。特別適合(he)作為醫(yi)用(yong)材料。

硅橡膠的用量

據(ju)中國(guo)汽(qi)(qi)車(che)工業(ye)協會(hui)統計，2012年(nian)，汽(qi)(qi)車(che)產(chan)銷(xiao)分別(bie)達(da)到1927.18萬(wan)輛和1930.64萬(wan)輛，同比分別(bie)增長4.63%和4.33%，汽(qi)(qi)車(che)工業(ye)硅橡(xiang)膠(jiao)的(de)用量約達(da)2.0萬(wan)t。根(gen)據(ju)觀研(yan)天下的(de)新研(yan)究，增加有(you)機硅材料在(zai)汽(qi)(qi)車(che)零(ling)部件方面的(de)用量，可以(yi)(yi)大(da)幅度(du)提(ti)高(gao)汽(qi)(qi)車(che)的(de)安(an)全性能(neng)，因此，汽(qi)(qi)車(che)產(chan)量和單車(che)用量水(shui)平的(de)提(ti)高(gao)都將(jiang)(jiang)推動(dong)汽(qi)(qi)車(che)工業(ye)對硅橡(xiang)膠(jiao)需(xu)求(qiu)的(de)增加。國(guo)家鼓勵(li)自主品牌(pai)(pai)(pai)的(de)汽(qi)(qi)車(che)發展，關鍵汽(qi)(qi)車(che)零(ling)部件實現自主化，《2012年(nian)度(du)黨(dang)政(zheng)機關公(gong)務用車(che)選用車(che)型(xing)目錄（征求(qiu)意(yi)見稿）》為(wei)(wei)自主品牌(pai)(pai)(pai)擴大(da)在(zai)政(zheng)府采購的(de)市(shi)場份額，為(wei)(wei)改變目前國(guo)內(nei)政(zheng)府采購以(yi)(yi)合資品牌(pai)(pai)(pai)產(chan)品為(wei)(wei)主的(de)局面提(ti)供(gong)了保障。促進自主品牌(pai)(pai)(pai)發展，國(guo)產(chan)汽(qi)(qi)車(che)業(ye)的(de)繁(fan)榮將(jiang)(jiang)為(wei)(wei)汽(qi)(qi)車(che)膠(jiao)的(de)應(ying)用提(ti)供(gong)有(you)力(li)保障。預(yu)測(ce)未(wei)來(lai)3年(nian)，我國(guo)室(shi)溫硫化硅橡(xiang)膠(jiao)在(zai)汽(qi)(qi)車(che)行業(ye)將(jiang)(jiang)以(yi)(yi)年(nian)均(jun)20%增長。

此(ci)外(wai)，硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)是重要(yao)的(de)(de)非(fei)石(shi)油(you)基(ji)合(he)(he)(he)成(cheng)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)，約(yue)占非(fei)石(shi)油(you)基(ji)合(he)(he)(he)成(cheng)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)消費(fei)量(liang)的(de)(de)98%。但因(yin)(yin)為(wei)石(shi)油(you)價格(ge)(ge)的(de)(de)大幅上漲(zhang)，同(tong)時我國在(zai)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)關鍵原料有機(ji)(ji)硅(gui)(gui)單(dan)體的(de)(de)生(sheng)產(chan)(chan)技術方面取得突破，有機(ji)(ji)硅(gui)(gui)單(dan)體的(de)(de)生(sheng)產(chan)(chan)技術在(zai)2005年前(qian)被(bei)幾家跨國公(gong)司壟斷，但目前(qian)我國已發展(zhan)成(cheng)為(wei)全球(qiu)有機(ji)(ji)硅(gui)(gui)單(dan)體第1大國，這(zhe)2個方面原因(yin)(yin)使(shi)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)價格(ge)(ge)從2011年起開始(shi)低于石(shi)油(you)基(ji)合(he)(he)(he)成(cheng)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)，僅(jin)約(yue)為(wei)大宗石(shi)油(you)基(ji)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)80%～90%，成(cheng)為(wei)廉價的(de)(de)合(he)(he)(he)成(cheng)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)，并開始(shi)大規模替(ti)代石(shi)油(you)基(ji)合(he)(he)(he)成(cheng)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)。這(zhe)將極大拓展(zhan)有機(ji)(ji)硅(gui)(gui)產(chan)(chan)業(ye)的(de)(de)市場(chang)空間，同(tong)時將帶動硅(gui)(gui)油(you)、硅(gui)(gui)烷(wan)偶聯劑和硅(gui)(gui)樹(shu)脂等其(qi)他(ta)有機(ji)(ji)硅(gui)(gui)產(chan)(chan)品的(de)(de)消費(fei)。