硅橡膠是指主鏈(lian)由硅(gui)和氧原子交替構成(cheng)，硅(gui)原子上通常(chang)連(lian)有兩個有機基團的(de)(de)(de)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)。普(pu)通的(de)(de)(de)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)主要(yao)由含甲(jia)基和少量乙烯基的(de)(de)(de)硅(gui)氧鏈(lian)節組(zu)成(cheng)。苯基的(de)(de)(de)引入可(ke)提高硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)耐(nai)高、低溫性(xing)能，三氟丙基及(ji)(ji)氰基的(de)(de)(de)引入則(ze)可(ke)提高硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)耐(nai)溫及(ji)(ji)耐(nai)油性(xing)能。硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)耐(nai)低溫性(xing)能良好(hao)，一般在(zai)-55℃下(xia)仍能工(gong)作。引入苯基后，可(ke)達(da)-73℃。硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)耐(nai)熱性(xing)能也很突出，在(zai)180℃下(xia)可(ke)長(chang)期工(gong)作，稍高于200℃也能承受數(shu)周或更長(chang)時(shi)間仍有彈性(xing)，瞬時(shi)可(ke)耐(nai)300℃以上的(de)(de)(de)高溫。硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)透氣性(xing)好(hao)，氧氣透過率(lv)在(zai)合成(cheng)聚(ju)合物中是較高的(de)(de)(de)。此(ci)外，硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)還具有生理(li)惰性(xing)、不會導致(zhi)凝血的(de)(de)(de)突出特性(xing)，因此(ci)在(zai)醫(yi)用領域應用廣(guang)泛。

主要品種

硅(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)分類的(de)方法(fa)很(hen)多，通常按固化(hua)前的(de)形態分為(wei)(wei)固體硅(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)和液(ye)體硅(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)；按硫(liu)(liu)化(hua)溫(wen)(wen)度分為(wei)(wei)室(shi)溫(wen)(wen)硫(liu)(liu)化(hua)硅(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)，高溫(wen)(wen)硫(liu)(liu)化(hua)硅(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)；按所(suo)用單體的(de)不同，可(ke)分為(wei)(wei)甲基(ji)乙烯(xi)基(ji)硅(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)，甲基(ji)苯基(ji)乙烯(xi)基(ji)硅(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)、氟(fu)硅(gui)(gui)，腈硅(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)等；按性能和用途的(de)不同又可(ke)分為(wei)(wei)通用型(xing)(xing)(xing)、超耐低溫(wen)(wen)型(xing)(xing)(xing)、超耐高溫(wen)(wen)型(xing)(xing)(xing)、高強力型(xing)(xing)(xing)、耐油型(xing)(xing)(xing)、醫用型(xing)(xing)(xing)等等。

發展史

硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)早期(qi)是由美(mei)國(guo)(guo)(guo)以三氯化(hua)鐵為催(cui)化(hua)劑(ji)合(he)成(cheng)的(de)(de)。1945年，硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)產品(pin)問世。1948年，采用(yong)(yong)高比(bi)表面積(ji)的(de)(de)氣相法白炭黑補(bu)強的(de)(de)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)研(yan)(yan)制成(cheng)功，使硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)性能躍(yue)升到實用(yong)(yong)階段，奠定了現代硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)生產技(ji)術的(de)(de)基(ji)礎。從二甲基(ji)二氯硅(gui)(gui)烷合(he)成(cheng)開(kai)始(shi)生產硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)國(guo)(guo)(guo)家有美(mei)國(guo)(guo)(guo)。俄羅斯(si)、德(de)國(guo)(guo)(guo)、日本、韓國(guo)(guo)(guo)和(he)中國(guo)(guo)(guo)等。中國(guo)(guo)(guo)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)工業(ye)化(hua)研(yan)(yan)究(jiu)(jiu)始(shi)于1957年，多家研(yan)(yan)究(jiu)(jiu)所和(he)企(qi)業(ye)陸續開(kai)發(fa)出各種硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)。到2003年底，中國(guo)(guo)(guo)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)生產能力為135千噸，其中高溫膠(jiao)(jiao)(jiao)100千噸。

高溫硫化硅橡膠

高溫(wen)硫(liu)化(hua)硅(gui)橡膠是(shi)(shi)指聚(ju)硅(gui)氧烷(wan)變成(cheng)(cheng)彈性(xing)(xing)體(ti)的(de)過程是(shi)(shi)經過高溫(wen)（110-170℃）硫(liu)化(hua)成(cheng)(cheng)型(xing)的(de)。它主(zhu)(zhu)要以高分(fen)子量的(de)聚(ju)甲基(ji)乙烯基(ji)硅(gui)氧烷(wan)為(wei)生(sheng)膠，混入補(bu)強填料、硫(liu)化(hua)劑等，在加(jia)(jia)熱加(jia)(jia)壓下硫(liu)化(hua)成(cheng)(cheng)彈性(xing)(xing)體(ti)。硅(gui)橡膠的(de)補(bu)強主(zhu)(zhu)要是(shi)(shi)各(ge)種(zhong)(zhong)類型(xing)的(de)白炭(tan)黑(hei)，可使硫(liu)化(hua)膠的(de)強度增加(jia)(jia)數十(shi)倍。有時(shi)為(wei)了降低成(cheng)(cheng)本或改善膠料性(xing)(xing)能及賦予硫(liu)化(hua)膠各(ge)種(zhong)(zhong)特(te)殊的(de)性(xing)(xing)能，也加(jia)(jia)入相應的(de)各(ge)種(zhong)(zhong)添加(jia)(jia)劑。硫(liu)化(hua)劑是(shi)(shi)各(ge)種(zhong)(zhong)有機過氧化(hua)物(wu)或加(jia)(jia)成(cheng)(cheng)反(fan)應催(cui)化(hua)劑。

加工成型方(fang)法(fa)如圖所(suo)示。一次(ci)(ci)硫化(hua)的(de)(de)目的(de)(de)是進行(xing)高分子鏈的(de)(de)交聯反(fan)應；二(er)次(ci)(ci)硫化(hua)的(de)(de)目的(de)(de)是進行(xing)補充交聯、驅除硫化(hua)劑分解產(chan)物和(he)其他揮發(fa)性(xing)化(hua)合(he)物以穩定硫化(hua)膠的(de)(de)各項性(xing)能。常用的(de)(de)設備有開放式煉膠機、捏合(he)機及(ji)真(zhen)空密(mi)煉機。

主要性能

（1）高(gao)溫(wen)(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)顯(xian)著的(de)(de)(de)(de)特(te)(te)征是高(gao)溫(wen)(wen)(wen)穩(wen)(wen)定性(xing)(xing)(xing)(xing)，雖然(ran)常溫(wen)(wen)(wen)下硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)強度僅(jin)是天(tian)然(ran)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)或某些合(he)成橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)一(yi)半，但在(zai)200℃以(yi)上的(de)(de)(de)(de)高(gao)溫(wen)(wen)(wen)環(huan)境(jing)下，硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)仍能(neng)(neng)保持一(yi)定的(de)(de)(de)(de)柔韌性(xing)(xing)(xing)(xing)、回彈性(xing)(xing)(xing)(xing)和表面硬度，且力學性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)無明(ming)顯(xian)變化(hua)。（2）低(di)溫(wen)(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)玻璃化(hua)溫(wen)(wen)(wen)度一(yi)般為-70~-50℃，特(te)(te)殊配(pei)方可達-100℃，表明(ming)其(qi)低(di)溫(wen)(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)優(you)異。這對航(hang)空、宇航(hang)工業(ye)的(de)(de)(de)(de)意義重(zhong)大。（3）耐(nai)(nai)候性(xing)(xing)(xing)(xing)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)中Si-O-Si鍵(jian)對氧(yang)、臭氧(yang)及(ji)紫外線等十分穩(wen)(wen)定，在(zai)不加任何添(tian)加劑的(de)(de)(de)(de)情況下，就具(ju)有優(you)良的(de)(de)(de)(de)耐(nai)(nai)候性(xing)(xing)(xing)(xing)。（4）電氣(qi)(qi)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)具(ju)有優(you)異的(de)(de)(de)(de)絕緣性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)，耐(nai)(nai)電暈性(xing)(xing)(xing)(xing)和耐(nai)(nai)電弧性(xing)(xing)(xing)(xing)也非常好。（5）物理(li)機械(xie)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)常溫(wen)(wen)(wen)下的(de)(de)(de)(de)物理(li)機械(xie)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)比(bi)通用(yong)(yong)(yong)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)差(cha)，但在(zai)150℃的(de)(de)(de)(de)高(gao)溫(wen)(wen)(wen)和-50℃的(de)(de)(de)(de)低(di)溫(wen)(wen)(wen)下，其(qi)物理(li)機械(xie)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)優(you)于(yu)通用(yong)(yong)(yong)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)。（6）耐(nai)(nai)油及(ji)化(hua)學試(shi)劑性(xing)(xing)(xing)(xing)。普通硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)具(ju)有中等的(de)(de)(de)(de)耐(nai)(nai)油、耐(nai)(nai)溶劑性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。（7）氣(qi)(qi)體(ti)透(tou)過性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。室(shi)溫(wen)(wen)(wen)下硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)對空氣(qi)(qi)、氮、氧(yang)、二氧(yang)化(hua)碳等氣(qi)(qi)體(ti)的(de)(de)(de)(de)透(tou)氣(qi)(qi)性(xing)(xing)(xing)(xing)比(bi)天(tian)然(ran)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)高(gao)出30-50倍。（8）生(sheng)理(li)惰性(xing)(xing)(xing)(xing)。硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)無毒(du)，無味，無嗅，與人體(ti)組(zu)織(zhi)不粘連，具(ju)有抗凝血作用(yong)(yong)(yong)，對肌體(ti)組(zu)織(zhi)的(de)(de)(de)(de)反應(ying)性(xing)(xing)(xing)(xing)非常少。特(te)(te)別適合(he)作為醫用(yong)(yong)(yong)材料(liao)。

硅橡膠的用量

據(ju)中國汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)工業(ye)協會統計，2012年，汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)產(chan)銷(xiao)分別達到1927.18萬(wan)輛和(he)1930.64萬(wan)輛，同比分別增長4.63%和(he)4.33%，汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)工業(ye)硅橡膠的(de)(de)(de)(de)(de)用(yong)量約達2.0萬(wan)t。根據(ju)觀研天下的(de)(de)(de)(de)(de)新研究，增加(jia)有機硅材料在汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)零部件(jian)方面的(de)(de)(de)(de)(de)用(yong)量，可以(yi)大幅(fu)度(du)提(ti)高汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)的(de)(de)(de)(de)(de)安全性能，因此，汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)產(chan)量和(he)單車(che)(che)用(yong)量水平(ping)的(de)(de)(de)(de)(de)提(ti)高都(dou)將推動(dong)汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)工業(ye)對(dui)硅橡膠需求的(de)(de)(de)(de)(de)增加(jia)。國家鼓勵(li)自(zi)(zi)主品(pin)牌的(de)(de)(de)(de)(de)汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)發展，關(guan)鍵汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)零部件(jian)實現自(zi)(zi)主化，《2012年度(du)黨政機關(guan)公(gong)務用(yong)車(che)(che)選用(yong)車(che)(che)型目錄（征求意見(jian)稿）》為(wei)自(zi)(zi)主品(pin)牌擴大在政府(fu)采購的(de)(de)(de)(de)(de)市場份(fen)額，為(wei)改變目前國內政府(fu)采購以(yi)合資品(pin)牌產(chan)品(pin)為(wei)主的(de)(de)(de)(de)(de)局面提(ti)供了(le)保障。促進自(zi)(zi)主品(pin)牌發展，國產(chan)汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)業(ye)的(de)(de)(de)(de)(de)繁榮將為(wei)汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)膠的(de)(de)(de)(de)(de)應用(yong)提(ti)供有力保障。預(yu)測(ce)未來3年，我國室溫硫化硅橡膠在汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)行(xing)業(ye)將以(yi)年均20%增長。

此外，硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)是重要的(de)(de)(de)非石油基(ji)(ji)合(he)成(cheng)(cheng)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)，約占非石油基(ji)(ji)合(he)成(cheng)(cheng)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)消(xiao)費量的(de)(de)(de)98%。但因(yin)為石油價格(ge)的(de)(de)(de)大幅上漲，同(tong)時(shi)我(wo)(wo)國(guo)(guo)在硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)關鍵原(yuan)料有機硅(gui)單(dan)體的(de)(de)(de)生(sheng)產(chan)技術方面取得(de)突(tu)破，有機硅(gui)單(dan)體的(de)(de)(de)生(sheng)產(chan)技術在2005年前(qian)被幾家跨(kua)國(guo)(guo)公司壟斷(duan)，但目前(qian)我(wo)(wo)國(guo)(guo)已發展成(cheng)(cheng)為全球有機硅(gui)單(dan)體第1大國(guo)(guo)，這2個方面原(yuan)因(yin)使硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)價格(ge)從2011年起(qi)開始(shi)低于石油基(ji)(ji)合(he)成(cheng)(cheng)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)，僅約為大宗石油基(ji)(ji)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)80%～90%，成(cheng)(cheng)為廉價的(de)(de)(de)合(he)成(cheng)(cheng)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)，并開始(shi)大規(gui)模替代石油基(ji)(ji)合(he)成(cheng)(cheng)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)。這將極大拓展有機硅(gui)產(chan)業(ye)的(de)(de)(de)市場空間(jian)，同(tong)時(shi)將帶動硅(gui)油、硅(gui)烷偶聯劑和(he)硅(gui)樹脂等其他有機硅(gui)產(chan)品的(de)(de)(de)消(xiao)費。