硅橡膠是指主鏈由硅(gui)和(he)(he)氧原子(zi)交替構成(cheng)，硅(gui)原子(zi)上通常連有(you)兩個有(you)機基(ji)團的(de)(de)橡(xiang)膠。普通的(de)(de)硅(gui)橡(xiang)膠主要由含(han)甲基(ji)和(he)(he)少量乙烯基(ji)的(de)(de)硅(gui)氧鏈節組成(cheng)。苯基(ji)的(de)(de)引入(ru)可提高硅(gui)橡(xiang)膠的(de)(de)耐(nai)(nai)(nai)高、低溫性能(neng)，三氟丙(bing)基(ji)及氰基(ji)的(de)(de)引入(ru)則可提高硅(gui)橡(xiang)膠的(de)(de)耐(nai)(nai)(nai)溫及耐(nai)(nai)(nai)油性能(neng)。硅(gui)橡(xiang)膠耐(nai)(nai)(nai)低溫性能(neng)良好(hao)，一般在(zai)(zai)-55℃下(xia)(xia)仍能(neng)工作。引入(ru)苯基(ji)后，可達-73℃。硅(gui)橡(xiang)膠的(de)(de)耐(nai)(nai)(nai)熱性能(neng)也很突出(chu)，在(zai)(zai)180℃下(xia)(xia)可長(chang)期工作，稍高于200℃也能(neng)承受數周或更長(chang)時間仍有(you)彈性，瞬(shun)時可耐(nai)(nai)(nai)300℃以上的(de)(de)高溫。硅(gui)橡(xiang)膠的(de)(de)透(tou)氣性好(hao)，氧氣透(tou)過率在(zai)(zai)合(he)成(cheng)聚合(he)物(wu)中是較高的(de)(de)。此外，硅(gui)橡(xiang)膠還具有(you)生理惰性、不(bu)會導致凝血的(de)(de)突出(chu)特性，因此在(zai)(zai)醫用(yong)領域應用(yong)廣(guang)泛(fan)。

主要品種

硅(gui)橡(xiang)膠分(fen)類的(de)方法很多，通常按固化前的(de)形態(tai)分(fen)為(wei)(wei)(wei)固體硅(gui)橡(xiang)膠和(he)液體硅(gui)橡(xiang)膠；按硫化溫(wen)度(du)分(fen)為(wei)(wei)(wei)室(shi)溫(wen)硫化硅(gui)橡(xiang)膠，高溫(wen)硫化硅(gui)橡(xiang)膠；按所(suo)用單體的(de)不(bu)同，可分(fen)為(wei)(wei)(wei)甲基(ji)乙烯(xi)(xi)基(ji)硅(gui)橡(xiang)膠，甲基(ji)苯基(ji)乙烯(xi)(xi)基(ji)硅(gui)橡(xiang)膠、氟硅(gui)，腈(jing)硅(gui)橡(xiang)膠等；按性能和(he)用途(tu)的(de)不(bu)同又可分(fen)為(wei)(wei)(wei)通用型(xing)、超(chao)耐低溫(wen)型(xing)、超(chao)耐高溫(wen)型(xing)、高強力型(xing)、耐油(you)型(xing)、醫用型(xing)等等。

發展史

硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)早期是由美國(guo)以三(san)氯化鐵為催(cui)化劑合成的(de)。1945年(nian)(nian)，硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)產(chan)品問世。1948年(nian)(nian)，采(cai)用高比表面積的(de)氣相法(fa)白炭黑補(bu)強的(de)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)研制成功(gong)，使硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)性(xing)能(neng)躍升(sheng)到(dao)實用階段，奠定了現代硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)生(sheng)產(chan)技術的(de)基礎(chu)。從二甲基二氯硅(gui)烷合成開始(shi)生(sheng)產(chan)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)國(guo)家(jia)有美國(guo)。俄羅斯、德國(guo)、日本、韓(han)國(guo)和中(zhong)(zhong)國(guo)等。中(zhong)(zhong)國(guo)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)工業化研究始(shi)于1957年(nian)(nian)，多家(jia)研究所和企業陸續開發出各種硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)。到(dao)2003年(nian)(nian)底(di)，中(zhong)(zhong)國(guo)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)生(sheng)產(chan)能(neng)力為135千(qian)噸，其中(zhong)(zhong)高溫膠(jiao)(jiao)(jiao)100千(qian)噸。

高溫硫化硅橡膠

高溫硫(liu)(liu)化(hua)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠是指聚硅(gui)(gui)氧烷變成(cheng)彈性體(ti)的(de)過(guo)(guo)程(cheng)是經過(guo)(guo)高溫（110-170℃）硫(liu)(liu)化(hua)成(cheng)型(xing)的(de)。它(ta)主要以高分子(zi)量的(de)聚甲基(ji)乙烯基(ji)硅(gui)(gui)氧烷為(wei)生膠，混(hun)入補強(qiang)填料(liao)、硫(liu)(liu)化(hua)劑等(deng)，在加(jia)熱加(jia)壓下硫(liu)(liu)化(hua)成(cheng)彈性體(ti)。硅(gui)(gui)橡(xiang)膠的(de)補強(qiang)主要是各(ge)種(zhong)類(lei)型(xing)的(de)白(bai)炭黑，可(ke)使(shi)硫(liu)(liu)化(hua)膠的(de)強(qiang)度增加(jia)數十倍。有時(shi)為(wei)了降低成(cheng)本或(huo)改善膠料(liao)性能及賦予硫(liu)(liu)化(hua)膠各(ge)種(zhong)特殊的(de)性能，也加(jia)入相應的(de)各(ge)種(zhong)添加(jia)劑。硫(liu)(liu)化(hua)劑是各(ge)種(zhong)有機(ji)過(guo)(guo)氧化(hua)物(wu)或(huo)加(jia)成(cheng)反應催化(hua)劑。

加工成型方法如圖(tu)所示。一次硫(liu)化(hua)的目的是進行高分(fen)(fen)子鏈的交(jiao)聯反應；二次硫(liu)化(hua)的目的是進行補充交(jiao)聯、驅(qu)除硫(liu)化(hua)劑分(fen)(fen)解產物和其他揮發(fa)性化(hua)合物以穩(wen)定(ding)硫(liu)化(hua)膠的各(ge)項(xiang)性能。常用(yong)的設(she)備有開(kai)放式煉膠機、捏合機及真空密煉機。

主要性能

（1）高(gao)溫(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)顯著(zhu)的(de)特征是(shi)高(gao)溫(wen)穩定性(xing)(xing)(xing)(xing)，雖然(ran)常(chang)溫(wen)下硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)強度(du)(du)僅是(shi)天(tian)然(ran)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)或某些(xie)合(he)成橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)一半，但在(zai)200℃以上的(de)高(gao)溫(wen)環境(jing)下，硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)仍能(neng)(neng)(neng)保持一定的(de)柔韌性(xing)(xing)(xing)(xing)、回彈性(xing)(xing)(xing)(xing)和(he)(he)(he)表面硬度(du)(du)，且力學性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)無明顯變化(hua)。（2）低(di)溫(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)玻璃化(hua)溫(wen)度(du)(du)一般為-70~-50℃，特殊配方可達(da)-100℃，表明其(qi)低(di)溫(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)優(you)異。這(zhe)對(dui)航空、宇航工業的(de)意義重大。（3）耐(nai)候(hou)性(xing)(xing)(xing)(xing)硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)中(zhong)Si-O-Si鍵對(dui)氧、臭氧及紫外線(xian)等十分穩定，在(zai)不加(jia)任何添加(jia)劑(ji)(ji)的(de)情況下，就具(ju)(ju)有優(you)良的(de)耐(nai)候(hou)性(xing)(xing)(xing)(xing)。（4）電氣(qi)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)具(ju)(ju)有優(you)異的(de)絕緣(yuan)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)，耐(nai)電暈性(xing)(xing)(xing)(xing)和(he)(he)(he)耐(nai)電弧性(xing)(xing)(xing)(xing)也非常(chang)好。（5）物理(li)機械(xie)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)常(chang)溫(wen)下的(de)物理(li)機械(xie)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)比(bi)通用(yong)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)差，但在(zai)150℃的(de)高(gao)溫(wen)和(he)(he)(he)-50℃的(de)低(di)溫(wen)下，其(qi)物理(li)機械(xie)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)優(you)于(yu)通用(yong)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)。（6）耐(nai)油及化(hua)學試劑(ji)(ji)性(xing)(xing)(xing)(xing)。普通硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)具(ju)(ju)有中(zhong)等的(de)耐(nai)油、耐(nai)溶劑(ji)(ji)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。（7）氣(qi)體透過性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。室溫(wen)下硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)對(dui)空氣(qi)、氮、氧、二(er)氧化(hua)碳等氣(qi)體的(de)透氣(qi)性(xing)(xing)(xing)(xing)比(bi)天(tian)然(ran)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)高(gao)出30-50倍。（8）生理(li)惰性(xing)(xing)(xing)(xing)。硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)無毒，無味，無嗅，與人體組織(zhi)不粘(zhan)連，具(ju)(ju)有抗(kang)凝血作用(yong)，對(dui)肌體組織(zhi)的(de)反應性(xing)(xing)(xing)(xing)非常(chang)少(shao)。特別適合(he)作為醫用(yong)材(cai)料。

硅橡膠的用量

據(ju)中國(guo)汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)工(gong)業(ye)協(xie)會統計，2012年(nian)，汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)產銷分別達到1927.18萬輛(liang)和(he)1930.64萬輛(liang)，同比(bi)分別增長4.63%和(he)4.33%，汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)工(gong)業(ye)硅橡(xiang)膠(jiao)的(de)用(yong)量(liang)約達2.0萬t。根據(ju)觀研天(tian)下的(de)新研究(jiu)，增加有(you)機硅材料(liao)在(zai)汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)零(ling)部(bu)件方(fang)面的(de)用(yong)量(liang)，可以大幅度提(ti)(ti)(ti)高汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)的(de)安全性能，因(yin)此，汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)產量(liang)和(he)單車(che)(che)(che)用(yong)量(liang)水平的(de)提(ti)(ti)(ti)高都將(jiang)(jiang)推動汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)工(gong)業(ye)對(dui)硅橡(xiang)膠(jiao)需(xu)求(qiu)的(de)增加。國(guo)家鼓勵自(zi)(zi)主(zhu)品牌的(de)汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)發展，關(guan)鍵汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)零(ling)部(bu)件實現(xian)自(zi)(zi)主(zhu)化(hua)，《2012年(nian)度黨政(zheng)機關(guan)公務用(yong)車(che)(che)(che)選用(yong)車(che)(che)(che)型目(mu)錄(lu)（征求(qiu)意見稿）》為(wei)自(zi)(zi)主(zhu)品牌擴(kuo)大在(zai)政(zheng)府采購的(de)市(shi)場份額(e)，為(wei)改變(bian)目(mu)前國(guo)內政(zheng)府采購以合(he)資品牌產品為(wei)主(zhu)的(de)局面提(ti)(ti)(ti)供(gong)了保障。促進自(zi)(zi)主(zhu)品牌發展，國(guo)產汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)業(ye)的(de)繁榮(rong)將(jiang)(jiang)為(wei)汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)膠(jiao)的(de)應用(yong)提(ti)(ti)(ti)供(gong)有(you)力(li)保障。預測未(wei)來3年(nian)，我國(guo)室溫硫化(hua)硅橡(xiang)膠(jiao)在(zai)汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)行業(ye)將(jiang)(jiang)以年(nian)均20%增長。

此外，硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)是重(zhong)要的(de)(de)(de)(de)非(fei)石油(you)(you)(you)基(ji)(ji)合成(cheng)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)，約(yue)占非(fei)石油(you)(you)(you)基(ji)(ji)合成(cheng)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)消費(fei)(fei)量(liang)的(de)(de)(de)(de)98%。但因為(wei)石油(you)(you)(you)價格的(de)(de)(de)(de)大(da)幅上漲，同(tong)時我國在(zai)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)(de)關鍵(jian)原料有機(ji)硅(gui)單體的(de)(de)(de)(de)生(sheng)產(chan)技術方面取得突破(po)，有機(ji)硅(gui)單體的(de)(de)(de)(de)生(sheng)產(chan)技術在(zai)2005年前被(bei)幾家跨(kua)國公司(si)壟斷，但目前我國已(yi)發展成(cheng)為(wei)全球有機(ji)硅(gui)單體第1大(da)國，這2個方面原因使(shi)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)(de)價格從2011年起開始低于石油(you)(you)(you)基(ji)(ji)合成(cheng)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)，僅約(yue)為(wei)大(da)宗石油(you)(you)(you)基(ji)(ji)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)(de)80%～90%，成(cheng)為(wei)廉價的(de)(de)(de)(de)合成(cheng)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)，并開始大(da)規模替代石油(you)(you)(you)基(ji)(ji)合成(cheng)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)。這將極大(da)拓展有機(ji)硅(gui)產(chan)業的(de)(de)(de)(de)市場空間，同(tong)時將帶動硅(gui)油(you)(you)(you)、硅(gui)烷偶(ou)聯(lian)劑和硅(gui)樹脂等其他有機(ji)硅(gui)產(chan)品的(de)(de)(de)(de)消費(fei)(fei)。