硅橡膠是指主鏈由硅和氧原(yuan)子(zi)交替構成(cheng)，硅原(yuan)子(zi)上通(tong)常連有(you)兩個有(you)機基(ji)團(tuan)的橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)。普通(tong)的硅橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)主要(yao)由含甲基(ji)和少量乙烯基(ji)的硅氧鏈節組成(cheng)。苯(ben)基(ji)的引(yin)(yin)入(ru)可(ke)提(ti)高(gao)(gao)硅橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)的耐高(gao)(gao)、低(di)溫(wen)性(xing)能(neng)(neng)，三(san)氟(fu)丙(bing)基(ji)及氰基(ji)的引(yin)(yin)入(ru)則可(ke)提(ti)高(gao)(gao)硅橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)的耐溫(wen)及耐油性(xing)能(neng)(neng)。硅橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)耐低(di)溫(wen)性(xing)能(neng)(neng)良好，一般(ban)在-55℃下仍(reng)能(neng)(neng)工作。引(yin)(yin)入(ru)苯(ben)基(ji)后(hou)，可(ke)達-73℃。硅橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)的耐熱性(xing)能(neng)(neng)也很突(tu)出，在180℃下可(ke)長期工作，稍高(gao)(gao)于200℃也能(neng)(neng)承受數周或更長時間仍(reng)有(you)彈性(xing)，瞬時可(ke)耐300℃以上的高(gao)(gao)溫(wen)。硅橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)的透氣性(xing)好，氧氣透過(guo)率在合(he)成(cheng)聚合(he)物(wu)中是較高(gao)(gao)的。此外，硅橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)還(huan)具有(you)生理惰性(xing)、不會導致(zhi)凝(ning)血的突(tu)出特性(xing)，因此在醫(yi)用領域應用廣泛。

主要品種

硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)分類(lei)的方法很多，通常按(an)(an)固化(hua)前的形態分為(wei)(wei)固體硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)和液體硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)；按(an)(an)硫化(hua)溫度分為(wei)(wei)室溫硫化(hua)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)，高溫硫化(hua)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)；按(an)(an)所(suo)用(yong)單體的不同(tong)，可分為(wei)(wei)甲基(ji)(ji)乙(yi)烯基(ji)(ji)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)，甲基(ji)(ji)苯基(ji)(ji)乙(yi)烯基(ji)(ji)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)、氟(fu)硅(gui)，腈硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)等(deng)；按(an)(an)性能和用(yong)途(tu)的不同(tong)又可分為(wei)(wei)通用(yong)型(xing)(xing)(xing)、超耐低溫型(xing)(xing)(xing)、超耐高溫型(xing)(xing)(xing)、高強(qiang)力型(xing)(xing)(xing)、耐油型(xing)(xing)(xing)、醫用(yong)型(xing)(xing)(xing)等(deng)等(deng)。

發展史

硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)早期是(shi)由美國(guo)(guo)以(yi)三氯化鐵為催化劑合(he)(he)成的(de)(de)。1945年，硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)產(chan)品問(wen)世(shi)。1948年，采(cai)用(yong)高比表面積的(de)(de)氣相法白炭黑(hei)補強的(de)(de)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)研制成功，使硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)性能躍升到實用(yong)階段，奠定(ding)了現代(dai)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)生產(chan)技術的(de)(de)基礎(chu)。從二甲基二氯硅(gui)(gui)烷合(he)(he)成開(kai)始(shi)生產(chan)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)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(ri)本、韓國(guo)(guo)和中(zhong)國(guo)(guo)等。中(zhong)國(guo)(guo)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)工業(ye)化研究(jiu)始(shi)于1957年，多家研究(jiu)所和企(qi)業(ye)陸續開(kai)發出各種(zhong)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)。到2003年底，中(zhong)國(guo)(guo)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)生產(chan)能力(li)為135千噸，其中(zhong)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)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)是指(zhi)聚硅(gui)氧(yang)(yang)烷變成(cheng)(cheng)彈性(xing)體的(de)(de)過(guo)程(cheng)是經過(guo)高(gao)溫（110-170℃）硫(liu)(liu)化(hua)成(cheng)(cheng)型的(de)(de)。它(ta)主(zhu)要(yao)以高(gao)分子(zi)量的(de)(de)聚甲基乙烯基硅(gui)氧(yang)(yang)烷為(wei)生膠(jiao)(jiao)，混(hun)入補強填料(liao)、硫(liu)(liu)化(hua)劑等(deng)，在加(jia)熱(re)加(jia)壓下硫(liu)(liu)化(hua)成(cheng)(cheng)彈性(xing)體。硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)補強主(zhu)要(yao)是各種類型的(de)(de)白炭黑(hei)，可(ke)使硫(liu)(liu)化(hua)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)強度(du)增加(jia)數十倍。有時為(wei)了降(jiang)低成(cheng)(cheng)本或改善膠(jiao)(jiao)料(liao)性(xing)能及賦予硫(liu)(liu)化(hua)膠(jiao)(jiao)各種特殊的(de)(de)性(xing)能，也加(jia)入相應的(de)(de)各種添(tian)加(jia)劑。硫(liu)(liu)化(hua)劑是各種有機(ji)過(guo)氧(yang)(yang)化(hua)物或加(jia)成(cheng)(cheng)反應催化(hua)劑。

加工成型方(fang)法如圖所示。一次(ci)硫(liu)化(hua)的(de)(de)目的(de)(de)是進(jin)行高分子(zi)鏈的(de)(de)交聯反應(ying)；二次(ci)硫(liu)化(hua)的(de)(de)目的(de)(de)是進(jin)行補(bu)充交聯、驅除硫(liu)化(hua)劑分解產物和其他揮發性化(hua)合(he)物以穩定(ding)硫(liu)化(hua)膠的(de)(de)各項性能。常用的(de)(de)設備(bei)有開放式煉膠機(ji)、捏合(he)機(ji)及真空密煉機(ji)。

主要性能

（1）高溫性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)顯(xian)(xian)著(zhu)的(de)特(te)征是高溫穩(wen)(wen)定(ding)性(xing)(xing)(xing)，雖然常(chang)溫下(xia)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)強(qiang)度僅(jin)是天然橡(xiang)(xiang)膠(jiao)或某(mou)些(xie)合(he)成橡(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)一半，但(dan)(dan)在(zai)200℃以上(shang)的(de)高溫環(huan)境(jing)下(xia)，硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)仍能(neng)(neng)保持一定(ding)的(de)柔韌性(xing)(xing)(xing)、回彈性(xing)(xing)(xing)和表面硬(ying)度，且(qie)力(li)學(xue)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)無明顯(xian)(xian)變化(hua)。（2）低溫性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)玻璃化(hua)溫度一般為-70~-50℃，特(te)殊(shu)配(pei)方可(ke)達(da)-100℃，表明其(qi)低溫性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)優(you)(you)異(yi)。這對(dui)航(hang)空(kong)、宇航(hang)工業的(de)意義重大。（3）耐(nai)候性(xing)(xing)(xing)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)中(zhong)Si-O-Si鍵(jian)對(dui)氧(yang)(yang)(yang)(yang)、臭氧(yang)(yang)(yang)(yang)及(ji)紫(zi)外(wai)線(xian)等(deng)十分(fen)穩(wen)(wen)定(ding)，在(zai)不加任何添加劑的(de)情況(kuang)下(xia)，就具有優(you)(you)良的(de)耐(nai)候性(xing)(xing)(xing)。（4）電(dian)氣性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)具有優(you)(you)異(yi)的(de)絕(jue)緣性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)，耐(nai)電(dian)暈性(xing)(xing)(xing)和耐(nai)電(dian)弧性(xing)(xing)(xing)也非常(chang)好。（5）物理(li)機(ji)械(xie)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)常(chang)溫下(xia)的(de)物理(li)機(ji)械(xie)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)比通用橡(xiang)(xiang)膠(jiao)差，但(dan)(dan)在(zai)150℃的(de)高溫和-50℃的(de)低溫下(xia)，其(qi)物理(li)機(ji)械(xie)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)優(you)(you)于(yu)通用橡(xiang)(xiang)膠(jiao)。（6）耐(nai)油(you)及(ji)化(hua)學(xue)試劑性(xing)(xing)(xing)。普通硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)具有中(zhong)等(deng)的(de)耐(nai)油(you)、耐(nai)溶劑性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。（7）氣體透過(guo)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。室(shi)溫下(xia)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)對(dui)空(kong)氣、氮、氧(yang)(yang)(yang)(yang)、二氧(yang)(yang)(yang)(yang)化(hua)碳等(deng)氣體的(de)透氣性(xing)(xing)(xing)比天然橡(xiang)(xiang)膠(jiao)高出30-50倍(bei)。（8）生理(li)惰性(xing)(xing)(xing)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)無毒，無味(wei)，無嗅，與人體組織不粘連(lian)，具有抗凝血作用，對(dui)肌(ji)體組織的(de)反應性(xing)(xing)(xing)非常(chang)少。特(te)別適合(he)作為醫(yi)用材料。

硅橡膠的用量

據中國(guo)(guo)汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)工(gong)業協會統(tong)計，2012年，汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)產(chan)銷分(fen)別達到(dao)1927.18萬輛和1930.64萬輛，同(tong)比分(fen)別增長4.63%和4.33%，汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)工(gong)業硅橡膠的用(yong)(yong)量(liang)約達2.0萬t。根據觀研(yan)天下的新研(yan)究(jiu)，增加(jia)有機(ji)硅材(cai)料在汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)零(ling)部件方(fang)面的用(yong)(yong)量(liang)，可以(yi)大(da)(da)幅度提高汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)的安全性能，因此，汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)產(chan)量(liang)和單車(che)(che)用(yong)(yong)量(liang)水平的提高都將(jiang)推動汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)工(gong)業對硅橡膠需(xu)求的增加(jia)。國(guo)(guo)家鼓勵自主(zhu)品(pin)牌的汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)發展(zhan)，關鍵(jian)汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)零(ling)部件實現(xian)自主(zhu)化，《2012年度黨政(zheng)機(ji)關公務用(yong)(yong)車(che)(che)選用(yong)(yong)車(che)(che)型目錄(lu)（征求意見稿）》為(wei)(wei)自主(zhu)品(pin)牌擴大(da)(da)在政(zheng)府采(cai)購的市場份額，為(wei)(wei)改變目前國(guo)(guo)內政(zheng)府采(cai)購以(yi)合(he)資(zi)品(pin)牌產(chan)品(pin)為(wei)(wei)主(zhu)的局(ju)面提供(gong)了保障。促進自主(zhu)品(pin)牌發展(zhan)，國(guo)(guo)產(chan)汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)業的繁榮將(jiang)為(wei)(wei)汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)膠的應用(yong)(yong)提供(gong)有力保障。預測未來3年，我(wo)國(guo)(guo)室溫硫(liu)化硅橡膠在汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)行(xing)業將(jiang)以(yi)年均20%增長。

此外，硅(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)是重要的(de)(de)非(fei)石(shi)油(you)基(ji)(ji)合(he)(he)成(cheng)橡膠(jiao)(jiao)，約占非(fei)石(shi)油(you)基(ji)(ji)合(he)(he)成(cheng)橡膠(jiao)(jiao)消費(fei)量的(de)(de)98%。但(dan)因為石(shi)油(you)價格的(de)(de)大(da)幅(fu)上漲，同(tong)時我國在硅(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)的(de)(de)關(guan)鍵原(yuan)料有(you)(you)(you)機(ji)(ji)硅(gui)(gui)單體的(de)(de)生(sheng)產技術(shu)方面(mian)取得突破，有(you)(you)(you)機(ji)(ji)硅(gui)(gui)單體的(de)(de)生(sheng)產技術(shu)在2005年前(qian)被幾(ji)家(jia)跨國公(gong)司壟斷，但(dan)目(mu)前(qian)我國已(yi)發展成(cheng)為全球有(you)(you)(you)機(ji)(ji)硅(gui)(gui)單體第1大(da)國，這2個方面(mian)原(yuan)因使硅(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)的(de)(de)價格從2011年起(qi)開始(shi)低于石(shi)油(you)基(ji)(ji)合(he)(he)成(cheng)橡膠(jiao)(jiao)，僅約為大(da)宗石(shi)油(you)基(ji)(ji)橡膠(jiao)(jiao)的(de)(de)80%～90%，成(cheng)為廉價的(de)(de)合(he)(he)成(cheng)橡膠(jiao)(jiao)，并開始(shi)大(da)規(gui)模替代(dai)石(shi)油(you)基(ji)(ji)合(he)(he)成(cheng)橡膠(jiao)(jiao)。這將極大(da)拓(tuo)展有(you)(you)(you)機(ji)(ji)硅(gui)(gui)產業的(de)(de)市場空(kong)間，同(tong)時將帶動硅(gui)(gui)油(you)、硅(gui)(gui)烷偶聯劑和硅(gui)(gui)樹脂等(deng)其他有(you)(you)(you)機(ji)(ji)硅(gui)(gui)產品的(de)(de)消費(fei)。