硅橡膠是(shi)(shi)指(zhi)主鏈由硅(gui)和氧(yang)原子交替構成(cheng)(cheng)，硅(gui)原子上(shang)通(tong)常連(lian)有兩個有機基(ji)團的(de)(de)(de)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠。普通(tong)的(de)(de)(de)硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠主要由含甲(jia)基(ji)和少量乙烯基(ji)的(de)(de)(de)硅(gui)氧(yang)鏈節組(zu)成(cheng)(cheng)。苯(ben)(ben)基(ji)的(de)(de)(de)引入可(ke)(ke)提(ti)高(gao)硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠的(de)(de)(de)耐(nai)(nai)高(gao)、低(di)溫(wen)性能，三氟丙(bing)基(ji)及氰基(ji)的(de)(de)(de)引入則可(ke)(ke)提(ti)高(gao)硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠的(de)(de)(de)耐(nai)(nai)溫(wen)及耐(nai)(nai)油(you)性能。硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠耐(nai)(nai)低(di)溫(wen)性能良(liang)好，一般在-55℃下仍(reng)能工(gong)作(zuo)。引入苯(ben)(ben)基(ji)后，可(ke)(ke)達-73℃。硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠的(de)(de)(de)耐(nai)(nai)熱(re)性能也很突出，在180℃下可(ke)(ke)長期工(gong)作(zuo)，稍高(gao)于200℃也能承受數(shu)周或更長時間仍(reng)有彈性，瞬時可(ke)(ke)耐(nai)(nai)300℃以上(shang)的(de)(de)(de)高(gao)溫(wen)。硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠的(de)(de)(de)透(tou)氣性好，氧(yang)氣透(tou)過率在合(he)成(cheng)(cheng)聚合(he)物中(zhong)是(shi)(shi)較(jiao)高(gao)的(de)(de)(de)。此(ci)外，硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠還具有生理惰性、不會導(dao)致凝血(xue)的(de)(de)(de)突出特(te)性，因此(ci)在醫(yi)用(yong)領(ling)域應用(yong)廣泛。

主要品種

硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)分(fen)類的方法(fa)很多，通常(chang)按固化(hua)(hua)前(qian)的形態分(fen)為固體硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)和液體硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)；按硫化(hua)(hua)溫(wen)度分(fen)為室(shi)溫(wen)硫化(hua)(hua)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)，高(gao)溫(wen)硫化(hua)(hua)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)；按所(suo)用單體的不同，可分(fen)為甲(jia)基(ji)(ji)乙烯(xi)基(ji)(ji)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)，甲(jia)基(ji)(ji)苯基(ji)(ji)乙烯(xi)基(ji)(ji)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)、氟硅(gui)(gui)(gui)，腈硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)等；按性(xing)能和用途的不同又可分(fen)為通用型、超耐低溫(wen)型、超耐高(gao)溫(wen)型、高(gao)強(qiang)力(li)型、耐油型、醫用型等等。

發展史

硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)早期是由美國(guo)以三(san)氯化鐵為(wei)催化劑合成的。1945年，硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)產(chan)品(pin)問(wen)世。1948年，采用(yong)高比表面(mian)積的氣(qi)相法(fa)白炭黑補強的硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)研制成功，使硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)的性能躍(yue)升(sheng)到實(shi)用(yong)階段，奠(dian)定了現代(dai)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)生產(chan)技(ji)術的基礎(chu)。從二甲(jia)基二氯硅(gui)(gui)(gui)烷(wan)合成開始生產(chan)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)的國(guo)家(jia)有美國(guo)。俄羅斯、德國(guo)、日本、韓國(guo)和(he)中國(guo)等。中國(guo)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)的工(gong)業(ye)化研究(jiu)(jiu)始于1957年，多家(jia)研究(jiu)(jiu)所和(he)企業(ye)陸續開發出各種硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)。到2003年底，中國(guo)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)生產(chan)能力為(wei)135千噸(dun)，其中高溫膠(jiao)100千噸(dun)。

高溫硫化硅橡膠

高溫硫(liu)(liu)化(hua)(hua)(hua)硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)是指聚硅(gui)氧烷變成彈性體(ti)(ti)的過(guo)(guo)程是經(jing)過(guo)(guo)高溫（110-170℃）硫(liu)(liu)化(hua)(hua)(hua)成型的。它(ta)主要以高分子量的聚甲(jia)基(ji)乙烯基(ji)硅(gui)氧烷為生膠(jiao)(jiao)，混入補(bu)強(qiang)填料(liao)、硫(liu)(liu)化(hua)(hua)(hua)劑(ji)等，在加(jia)(jia)熱加(jia)(jia)壓(ya)下硫(liu)(liu)化(hua)(hua)(hua)成彈性體(ti)(ti)。硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)的補(bu)強(qiang)主要是各(ge)種類型的白炭黑(hei)，可使硫(liu)(liu)化(hua)(hua)(hua)膠(jiao)(jiao)的強(qiang)度增加(jia)(jia)數十倍。有時(shi)為了降低成本或改善膠(jiao)(jiao)料(liao)性能及(ji)賦予硫(liu)(liu)化(hua)(hua)(hua)膠(jiao)(jiao)各(ge)種特殊的性能，也加(jia)(jia)入相應(ying)的各(ge)種添加(jia)(jia)劑(ji)。硫(liu)(liu)化(hua)(hua)(hua)劑(ji)是各(ge)種有機(ji)過(guo)(guo)氧化(hua)(hua)(hua)物或加(jia)(jia)成反應(ying)催化(hua)(hua)(hua)劑(ji)。

加工成型方法如(ru)圖所示。一(yi)次硫化(hua)的(de)目(mu)的(de)是進行高分子鏈的(de)交聯反(fan)應；二次硫化(hua)的(de)目(mu)的(de)是進行補(bu)充(chong)交聯、驅除硫化(hua)劑分解產物(wu)和(he)其(qi)他(ta)揮發(fa)性化(hua)合(he)物(wu)以穩定硫化(hua)膠(jiao)的(de)各項性能。常用的(de)設備有開放式煉(lian)膠(jiao)機、捏合(he)機及真空(kong)密煉(lian)機。

主要性能

（1）高(gao)溫(wen)(wen)性(xing)能(neng)(neng)(neng)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)顯著(zhu)的(de)(de)(de)(de)特征(zheng)是高(gao)溫(wen)(wen)穩定性(xing)，雖(sui)然(ran)(ran)常溫(wen)(wen)下(xia)(xia)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)強(qiang)度僅是天然(ran)(ran)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)或(huo)某些(xie)合成橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)一半，但在(zai)200℃以(yi)上的(de)(de)(de)(de)高(gao)溫(wen)(wen)環(huan)境下(xia)(xia)，硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)仍能(neng)(neng)(neng)保(bao)持一定的(de)(de)(de)(de)柔韌(ren)性(xing)、回彈性(xing)和表(biao)面硬度，且力學性(xing)能(neng)(neng)(neng)無明顯變化(hua)。（2）低溫(wen)(wen)性(xing)能(neng)(neng)(neng)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)玻璃化(hua)溫(wen)(wen)度一般為-70~-50℃，特殊配方可達-100℃，表(biao)明其低溫(wen)(wen)性(xing)能(neng)(neng)(neng)優(you)異。這對(dui)航空、宇航工業的(de)(de)(de)(de)意(yi)義重大。（3）耐候性(xing)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)中(zhong)Si-O-Si鍵對(dui)氧(yang)、臭氧(yang)及(ji)紫外(wai)線等十分穩定，在(zai)不加任何添(tian)加劑(ji)的(de)(de)(de)(de)情況下(xia)(xia)，就具(ju)(ju)有優(you)良的(de)(de)(de)(de)耐候性(xing)。（4）電(dian)氣(qi)性(xing)能(neng)(neng)(neng)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)具(ju)(ju)有優(you)異的(de)(de)(de)(de)絕緣性(xing)能(neng)(neng)(neng)，耐電(dian)暈性(xing)和耐電(dian)弧性(xing)也非常好。（5）物(wu)理(li)機(ji)(ji)械(xie)性(xing)能(neng)(neng)(neng)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)常溫(wen)(wen)下(xia)(xia)的(de)(de)(de)(de)物(wu)理(li)機(ji)(ji)械(xie)性(xing)能(neng)(neng)(neng)比通(tong)用(yong)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)差，但在(zai)150℃的(de)(de)(de)(de)高(gao)溫(wen)(wen)和-50℃的(de)(de)(de)(de)低溫(wen)(wen)下(xia)(xia)，其物(wu)理(li)機(ji)(ji)械(xie)性(xing)能(neng)(neng)(neng)優(you)于通(tong)用(yong)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)。（6）耐油及(ji)化(hua)學試劑(ji)性(xing)。普通(tong)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)具(ju)(ju)有中(zhong)等的(de)(de)(de)(de)耐油、耐溶劑(ji)性(xing)能(neng)(neng)(neng)。（7）氣(qi)體(ti)(ti)透(tou)過性(xing)能(neng)(neng)(neng)。室溫(wen)(wen)下(xia)(xia)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)對(dui)空氣(qi)、氮(dan)、氧(yang)、二氧(yang)化(hua)碳等氣(qi)體(ti)(ti)的(de)(de)(de)(de)透(tou)氣(qi)性(xing)比天然(ran)(ran)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)高(gao)出30-50倍。（8）生(sheng)理(li)惰性(xing)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)無毒，無味，無嗅(xiu)，與人體(ti)(ti)組織不粘連，具(ju)(ju)有抗(kang)凝血作用(yong)，對(dui)肌(ji)體(ti)(ti)組織的(de)(de)(de)(de)反應性(xing)非常少。特別適合作為醫(yi)用(yong)材料。

硅橡膠的用量

據中國汽(qi)車(che)(che)(che)(che)工(gong)業(ye)協會統計，2012年(nian)，汽(qi)車(che)(che)(che)(che)產銷分(fen)別(bie)達(da)到(dao)1927.18萬(wan)輛(liang)和1930.64萬(wan)輛(liang)，同比分(fen)別(bie)增長(chang)4.63%和4.33%，汽(qi)車(che)(che)(che)(che)工(gong)業(ye)硅橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)用(yong)(yong)量約達(da)2.0萬(wan)t。根(gen)據觀研天下的(de)新研究，增加有機硅材料在汽(qi)車(che)(che)(che)(che)零(ling)部件方面(mian)的(de)用(yong)(yong)量，可以(yi)大(da)幅度提高(gao)汽(qi)車(che)(che)(che)(che)的(de)安全(quan)性能，因(yin)此，汽(qi)車(che)(che)(che)(che)產量和單車(che)(che)(che)(che)用(yong)(yong)量水平的(de)提高(gao)都將推動(dong)汽(qi)車(che)(che)(che)(che)工(gong)業(ye)對硅橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)需求(qiu)的(de)增加。國家鼓勵(li)自(zi)主品(pin)牌的(de)汽(qi)車(che)(che)(che)(che)發(fa)展，關鍵汽(qi)車(che)(che)(che)(che)零(ling)部件實現自(zi)主化(hua)，《2012年(nian)度黨政(zheng)(zheng)機關公務用(yong)(yong)車(che)(che)(che)(che)選用(yong)(yong)車(che)(che)(che)(che)型目錄(lu)（征求(qiu)意見稿）》為自(zi)主品(pin)牌擴大(da)在政(zheng)(zheng)府(fu)采(cai)購(gou)的(de)市場份(fen)額，為改變目前國內(nei)政(zheng)(zheng)府(fu)采(cai)購(gou)以(yi)合資品(pin)牌產品(pin)為主的(de)局面(mian)提供了保障。促進自(zi)主品(pin)牌發(fa)展，國產汽(qi)車(che)(che)(che)(che)業(ye)的(de)繁榮將為汽(qi)車(che)(che)(che)(che)膠(jiao)(jiao)的(de)應用(yong)(yong)提供有力(li)保障。預測未來3年(nian)，我國室(shi)溫硫化(hua)硅橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)在汽(qi)車(che)(che)(che)(che)行業(ye)將以(yi)年(nian)均20%增長(chang)。

此外，硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)是重(zhong)要的(de)非石(shi)油(you)基合(he)(he)成(cheng)(cheng)橡(xiang)膠(jiao)，約占非石(shi)油(you)基合(he)(he)成(cheng)(cheng)橡(xiang)膠(jiao)消費量的(de)98%。但因(yin)為(wei)石(shi)油(you)價(jia)格的(de)大(da)(da)(da)幅上漲，同時我國(guo)在(zai)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)的(de)關鍵(jian)原料有機硅(gui)(gui)單(dan)(dan)體(ti)的(de)生(sheng)(sheng)產(chan)技術方面(mian)取得突破，有機硅(gui)(gui)單(dan)(dan)體(ti)的(de)生(sheng)(sheng)產(chan)技術在(zai)2005年(nian)(nian)前(qian)被(bei)幾家跨國(guo)公司壟斷，但目前(qian)我國(guo)已發(fa)展(zhan)(zhan)成(cheng)(cheng)為(wei)全(quan)球有機硅(gui)(gui)單(dan)(dan)體(ti)第1大(da)(da)(da)國(guo)，這2個(ge)方面(mian)原因(yin)使硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)的(de)價(jia)格從2011年(nian)(nian)起開(kai)始低于石(shi)油(you)基合(he)(he)成(cheng)(cheng)橡(xiang)膠(jiao)，僅約為(wei)大(da)(da)(da)宗石(shi)油(you)基橡(xiang)膠(jiao)的(de)80%～90%，成(cheng)(cheng)為(wei)廉價(jia)的(de)合(he)(he)成(cheng)(cheng)橡(xiang)膠(jiao)，并開(kai)始大(da)(da)(da)規模替代石(shi)油(you)基合(he)(he)成(cheng)(cheng)橡(xiang)膠(jiao)。這將極(ji)大(da)(da)(da)拓展(zhan)(zhan)有機硅(gui)(gui)產(chan)業的(de)市場空間，同時將帶(dai)動硅(gui)(gui)油(you)、硅(gui)(gui)烷(wan)偶聯(lian)劑和硅(gui)(gui)樹脂等其(qi)他有機硅(gui)(gui)產(chan)品的(de)消費。