硅橡膠是指主鏈(lian)由硅(gui)和氧原子交替(ti)構成，硅(gui)原子上通常連有(you)(you)兩個(ge)有(you)(you)機基(ji)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(yao)由含甲基(ji)和少(shao)量乙烯基(ji)的(de)(de)(de)(de)硅(gui)氧鏈(lian)節組(zu)成。苯(ben)基(ji)的(de)(de)(de)(de)引入可提(ti)高硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)耐高、低溫(wen)性能，三氟丙基(ji)及(ji)氰基(ji)的(de)(de)(de)(de)引入則可提(ti)高硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)耐溫(wen)及(ji)耐油(you)性能。硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)耐低溫(wen)性能良好，一般在(zai)-55℃下仍(reng)能工作(zuo)。引入苯(ben)基(ji)后，可達-73℃。硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)耐熱性能也很突(tu)出，在(zai)180℃下可長期工作(zuo)，稍(shao)高于200℃也能承受數(shu)周或更長時間(jian)仍(reng)有(you)(you)彈性，瞬時可耐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，氧氣(qi)透過(guo)率(lv)在(zai)合成聚合物(wu)中是較高的(de)(de)(de)(de)。此(ci)外，硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)還具有(you)(you)生理惰性、不會導致凝(ning)血的(de)(de)(de)(de)突(tu)出特(te)性，因此(ci)在(zai)醫用領域應(ying)用廣泛。

主要品種

硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)分類的(de)方法很多，通常按固化(hua)前的(de)形態分為固體(ti)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)和(he)液體(ti)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)；按硫化(hua)溫(wen)(wen)度分為室溫(wen)(wen)硫化(hua)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)，高(gao)溫(wen)(wen)硫化(hua)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)；按所用(yong)(yong)(yong)單體(ti)的(de)不同，可分為甲基(ji)(ji)(ji)乙烯基(ji)(ji)(ji)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)，甲基(ji)(ji)(ji)苯基(ji)(ji)(ji)乙烯基(ji)(ji)(ji)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)、氟硅(gui)，腈硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)等(deng)(deng)；按性能和(he)用(yong)(yong)(yong)途的(de)不同又可分為通用(yong)(yong)(yong)型(xing)、超耐低溫(wen)(wen)型(xing)、超耐高(gao)溫(wen)(wen)型(xing)、高(gao)強力型(xing)、耐油型(xing)、醫用(yong)(yong)(yong)型(xing)等(deng)(deng)等(deng)(deng)。

發展史

硅橡(xiang)(xiang)(xiang)膠早期是由(you)美(mei)國(guo)(guo)(guo)以三氯化鐵為(wei)催化劑合(he)成的(de)(de)。1945年，硅橡(xiang)(xiang)(xiang)膠產(chan)品問世。1948年，采用(yong)高比表(biao)面積的(de)(de)氣相法白炭黑補強的(de)(de)硅橡(xiang)(xiang)(xiang)膠研(yan)(yan)制(zhi)成功，使硅橡(xiang)(xiang)(xiang)膠的(de)(de)性能躍升到實用(yong)階段，奠定了現代硅橡(xiang)(xiang)(xiang)膠生(sheng)產(chan)技(ji)術(shu)的(de)(de)基礎。從二甲基二氯硅烷(wan)合(he)成開始(shi)生(sheng)產(chan)硅橡(xiang)(xiang)(xiang)膠的(de)(de)國(guo)(guo)(guo)家有美(mei)國(guo)(guo)(guo)。俄羅斯、德國(guo)(guo)(guo)、日(ri)本、韓(han)國(guo)(guo)(guo)和中國(guo)(guo)(guo)等(deng)。中國(guo)(guo)(guo)硅橡(xiang)(xiang)(xiang)膠的(de)(de)工(gong)業化研(yan)(yan)究(jiu)始(shi)于(yu)1957年，多家研(yan)(yan)究(jiu)所和企業陸(lu)續開發出(chu)各種硅橡(xiang)(xiang)(xiang)膠。到2003年底，中國(guo)(guo)(guo)硅橡(xiang)(xiang)(xiang)膠生(sheng)產(chan)能力為(wei)135千噸，其中高溫膠100千噸。

高溫硫化硅橡膠

高溫硫化硅橡膠(jiao)是指聚硅氧(yang)(yang)烷(wan)變成彈性體的(de)過程(cheng)是經過高溫（110-170℃）硫化成型(xing)的(de)。它主要(yao)(yao)以高分(fen)子量(liang)的(de)聚甲基乙烯基硅氧(yang)(yang)烷(wan)為生膠(jiao)，混入補強填料、硫化劑(ji)等，在加(jia)熱(re)加(jia)壓下硫化成彈性體。硅橡膠(jiao)的(de)補強主要(yao)(yao)是各(ge)種類型(xing)的(de)白炭黑(hei)，可使硫化膠(jiao)的(de)強度(du)增(zeng)加(jia)數十倍。有時為了降低成本或(huo)改善膠(jiao)料性能及賦予(yu)硫化膠(jiao)各(ge)種特殊的(de)性能，也加(jia)入相應的(de)各(ge)種添加(jia)劑(ji)。硫化劑(ji)是各(ge)種有機過氧(yang)(yang)化物或(huo)加(jia)成反應催化劑(ji)。

加工成型方(fang)法如(ru)圖所示。一(yi)次硫(liu)化的(de)目的(de)是(shi)進(jin)行高分(fen)子鏈的(de)交聯反應(ying)；二次硫(liu)化的(de)目的(de)是(shi)進(jin)行補充交聯、驅除硫(liu)化劑(ji)分(fen)解(jie)產物和其他揮發性化合(he)物以穩定硫(liu)化膠的(de)各項性能。常用的(de)設備有開放式煉膠機、捏合(he)機及真空密(mi)煉機。

主要性能

（1）高(gao)溫(wen)(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠顯著的(de)(de)(de)(de)(de)特(te)(te)征是高(gao)溫(wen)(wen)(wen)穩(wen)定(ding)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)，雖然常(chang)溫(wen)(wen)(wen)下硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠的(de)(de)(de)(de)(de)強度(du)(du)僅是天然橡(xiang)(xiang)膠或(huo)某(mou)些(xie)合成(cheng)橡(xiang)(xiang)膠的(de)(de)(de)(de)(de)一(yi)半，但(dan)在200℃以(yi)上的(de)(de)(de)(de)(de)高(gao)溫(wen)(wen)(wen)環境下，硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠仍能(neng)(neng)(neng)保持一(yi)定(ding)的(de)(de)(de)(de)(de)柔韌性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)、回(hui)彈性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)和表(biao)面硬(ying)度(du)(du)，且力學性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)無(wu)明顯變化。（2）低(di)溫(wen)(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠的(de)(de)(de)(de)(de)玻璃化溫(wen)(wen)(wen)度(du)(du)一(yi)般為-70~-50℃，特(te)(te)殊配(pei)方可達-100℃，表(biao)明其低(di)溫(wen)(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)優(you)異(yi)。這對(dui)航(hang)空、宇航(hang)工業的(de)(de)(de)(de)(de)意義重大。（3）耐(nai)(nai)候(hou)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠中(zhong)Si-O-Si鍵對(dui)氧(yang)(yang)、臭(chou)氧(yang)(yang)及(ji)紫(zi)外線(xian)等十(shi)分穩(wen)定(ding)，在不(bu)加任何添(tian)加劑的(de)(de)(de)(de)(de)情況下，就具(ju)有(you)(you)優(you)良的(de)(de)(de)(de)(de)耐(nai)(nai)候(hou)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)。（4）電(dian)氣(qi)(qi)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠具(ju)有(you)(you)優(you)異(yi)的(de)(de)(de)(de)(de)絕緣(yuan)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)，耐(nai)(nai)電(dian)暈性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)和耐(nai)(nai)電(dian)弧性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)也非常(chang)好。（5）物理機(ji)械(xie)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠常(chang)溫(wen)(wen)(wen)下的(de)(de)(de)(de)(de)物理機(ji)械(xie)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)比通(tong)用(yong)(yong)橡(xiang)(xiang)膠差(cha)，但(dan)在150℃的(de)(de)(de)(de)(de)高(gao)溫(wen)(wen)(wen)和-50℃的(de)(de)(de)(de)(de)低(di)溫(wen)(wen)(wen)下，其物理機(ji)械(xie)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)優(you)于通(tong)用(yong)(yong)橡(xiang)(xiang)膠。（6）耐(nai)(nai)油(you)及(ji)化學試劑性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)。普通(tong)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠具(ju)有(you)(you)中(zhong)等的(de)(de)(de)(de)(de)耐(nai)(nai)油(you)、耐(nai)(nai)溶劑性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。（7）氣(qi)(qi)體(ti)透(tou)過性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。室溫(wen)(wen)(wen)下硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠對(dui)空氣(qi)(qi)、氮、氧(yang)(yang)、二(er)氧(yang)(yang)化碳等氣(qi)(qi)體(ti)的(de)(de)(de)(de)(de)透(tou)氣(qi)(qi)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)比天然橡(xiang)(xiang)膠高(gao)出(chu)30-50倍。（8）生理惰性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)。硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠無(wu)毒，無(wu)味，無(wu)嗅，與人體(ti)組(zu)織(zhi)不(bu)粘(zhan)連(lian)，具(ju)有(you)(you)抗凝血作用(yong)(yong)，對(dui)肌體(ti)組(zu)織(zhi)的(de)(de)(de)(de)(de)反應性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)非常(chang)少。特(te)(te)別(bie)適合作為醫(yi)用(yong)(yong)材料。

硅橡膠的用量

據中國(guo)汽(qi)車(che)(che)工業(ye)協(xie)會統計，2012年，汽(qi)車(che)(che)產(chan)(chan)銷分(fen)別(bie)達到1927.18萬輛(liang)和(he)1930.64萬輛(liang)，同比分(fen)別(bie)增長4.63%和(he)4.33%，汽(qi)車(che)(che)工業(ye)硅橡膠(jiao)的(de)(de)用(yong)(yong)(yong)量(liang)約達2.0萬t。根據觀研(yan)天(tian)下的(de)(de)新研(yan)究，增加有機硅材料在(zai)汽(qi)車(che)(che)零部件(jian)方面(mian)(mian)的(de)(de)用(yong)(yong)(yong)量(liang)，可以大幅度提(ti)高(gao)汽(qi)車(che)(che)的(de)(de)安全性能(neng)，因此，汽(qi)車(che)(che)產(chan)(chan)量(liang)和(he)單(dan)車(che)(che)用(yong)(yong)(yong)量(liang)水平的(de)(de)提(ti)高(gao)都將推動汽(qi)車(che)(che)工業(ye)對(dui)硅橡膠(jiao)需(xu)求的(de)(de)增加。國(guo)家鼓勵自(zi)(zi)主(zhu)品牌的(de)(de)汽(qi)車(che)(che)發展，關鍵汽(qi)車(che)(che)零部件(jian)實現自(zi)(zi)主(zhu)化，《2012年度黨政機關公務用(yong)(yong)(yong)車(che)(che)選(xuan)用(yong)(yong)(yong)車(che)(che)型目(mu)錄(lu)（征求意(yi)見稿）》為(wei)自(zi)(zi)主(zhu)品牌擴大在(zai)政府采購的(de)(de)市場份額，為(wei)改變目(mu)前國(guo)內政府采購以合資品牌產(chan)(chan)品為(wei)主(zhu)的(de)(de)局面(mian)(mian)提(ti)供了(le)保障(zhang)。促(cu)進自(zi)(zi)主(zhu)品牌發展，國(guo)產(chan)(chan)汽(qi)車(che)(che)業(ye)的(de)(de)繁榮將為(wei)汽(qi)車(che)(che)膠(jiao)的(de)(de)應用(yong)(yong)(yong)提(ti)供有力保障(zhang)。預(yu)測未來3年，我(wo)國(guo)室溫(wen)硫化硅橡膠(jiao)在(zai)汽(qi)車(che)(che)行業(ye)將以年均20%增長。

此(ci)外，硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)是重要的(de)(de)(de)非(fei)石(shi)油(you)(you)基(ji)(ji)合(he)成(cheng)(cheng)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)，約(yue)占非(fei)石(shi)油(you)(you)基(ji)(ji)合(he)成(cheng)(cheng)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)消費(fei)量的(de)(de)(de)98%。但因為(wei)石(shi)油(you)(you)價格(ge)的(de)(de)(de)大(da)幅上漲，同(tong)時我國在硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)關鍵原料(liao)有機(ji)硅(gui)(gui)單(dan)體的(de)(de)(de)生產(chan)(chan)技(ji)術(shu)方(fang)面(mian)取得突破，有機(ji)硅(gui)(gui)單(dan)體的(de)(de)(de)生產(chan)(chan)技(ji)術(shu)在2005年前(qian)(qian)被幾家跨國公司壟(long)斷，但目前(qian)(qian)我國已發展成(cheng)(cheng)為(wei)全球有機(ji)硅(gui)(gui)單(dan)體第1大(da)國，這2個(ge)方(fang)面(mian)原因使硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)價格(ge)從(cong)2011年起開始低于石(shi)油(you)(you)基(ji)(ji)合(he)成(cheng)(cheng)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)，僅約(yue)為(wei)大(da)宗石(shi)油(you)(you)基(ji)(ji)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)80%～90%，成(cheng)(cheng)為(wei)廉(lian)價的(de)(de)(de)合(he)成(cheng)(cheng)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)，并(bing)開始大(da)規模替代(dai)石(shi)油(you)(you)基(ji)(ji)合(he)成(cheng)(cheng)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)。這將(jiang)極大(da)拓展有機(ji)硅(gui)(gui)產(chan)(chan)業的(de)(de)(de)市場空(kong)間(jian)，同(tong)時將(jiang)帶動硅(gui)(gui)油(you)(you)、硅(gui)(gui)烷偶聯劑和硅(gui)(gui)樹脂等其他有機(ji)硅(gui)(gui)產(chan)(chan)品的(de)(de)(de)消費(fei)。