硅橡膠是指主鏈由硅(gui)(gui)和(he)氧(yang)(yang)原(yuan)子交替構成，硅(gui)(gui)原(yuan)子上通(tong)常連有兩(liang)個有機基(ji)(ji)(ji)團的(de)(de)橡(xiang)膠(jiao)。普通(tong)的(de)(de)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)主要由含甲基(ji)(ji)(ji)和(he)少量乙烯基(ji)(ji)(ji)的(de)(de)硅(gui)(gui)氧(yang)(yang)鏈節(jie)組成。苯(ben)基(ji)(ji)(ji)的(de)(de)引(yin)入可(ke)提高硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)的(de)(de)耐高、低溫(wen)性(xing)能(neng)，三氟(fu)丙基(ji)(ji)(ji)及氰基(ji)(ji)(ji)的(de)(de)引(yin)入則可(ke)提高硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)的(de)(de)耐溫(wen)及耐油(you)性(xing)能(neng)。硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)耐低溫(wen)性(xing)能(neng)良好，一般(ban)在(zai)-55℃下仍能(neng)工作。引(yin)入苯(ben)基(ji)(ji)(ji)后(hou)，可(ke)達-73℃。硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)的(de)(de)耐熱性(xing)能(neng)也很突出(chu)，在(zai)180℃下可(ke)長期工作，稍(shao)高于200℃也能(neng)承受數(shu)周或(huo)更長時(shi)間仍有彈性(xing)，瞬(shun)時(shi)可(ke)耐300℃以上的(de)(de)高溫(wen)。硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)的(de)(de)透氣性(xing)好，氧(yang)(yang)氣透過(guo)率在(zai)合成聚合物中是較高的(de)(de)。此外，硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)還具有生理惰性(xing)、不會導致凝血(xue)的(de)(de)突出(chu)特性(xing)，因此在(zai)醫用領(ling)域應用廣泛。

主要品種

硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)分(fen)類的(de)方法很多，通常按固(gu)(gu)化前的(de)形態分(fen)為(wei)(wei)固(gu)(gu)體(ti)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)和(he)液體(ti)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)；按硫(liu)化溫(wen)(wen)度(du)分(fen)為(wei)(wei)室溫(wen)(wen)硫(liu)化硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)，高溫(wen)(wen)硫(liu)化硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)；按所用(yong)單體(ti)的(de)不同(tong)，可(ke)分(fen)為(wei)(wei)甲基(ji)乙烯基(ji)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)，甲基(ji)苯基(ji)乙烯基(ji)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)、氟硅(gui)(gui)(gui)，腈硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)等；按性能和(he)用(yong)途的(de)不同(tong)又可(ke)分(fen)為(wei)(wei)通用(yong)型(xing)、超耐低溫(wen)(wen)型(xing)、超耐高溫(wen)(wen)型(xing)、高強力型(xing)、耐油(you)型(xing)、醫用(yong)型(xing)等等。

發展史

硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)早期是由美(mei)國(guo)(guo)(guo)以三氯(lv)化(hua)(hua)鐵為(wei)催化(hua)(hua)劑合(he)成(cheng)的。1945年，硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)產品問世(shi)。1948年，采用高比表面積的氣相法白炭(tan)黑補(bu)強(qiang)的硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)研制(zhi)成(cheng)功，使(shi)硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的性能躍升到實用階段，奠定了現代硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)生(sheng)產技術(shu)的基礎。從二甲(jia)基二氯(lv)硅(gui)烷合(he)成(cheng)開(kai)始生(sheng)產硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的國(guo)(guo)(guo)家(jia)(jia)有美(mei)國(guo)(guo)(guo)。俄羅斯、德國(guo)(guo)(guo)、日本、韓(han)國(guo)(guo)(guo)和中國(guo)(guo)(guo)等。中國(guo)(guo)(guo)硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的工業化(hua)(hua)研究始于1957年，多家(jia)(jia)研究所和企(qi)業陸續開(kai)發出(chu)各種(zhong)硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)。到2003年底，中國(guo)(guo)(guo)硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)生(sheng)產能力為(wei)135千(qian)噸，其中高溫膠(jiao)(jiao)100千(qian)噸。

高溫硫化硅橡膠

高(gao)溫硫(liu)(liu)化硅(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)是(shi)指聚(ju)(ju)硅(gui)(gui)氧(yang)烷(wan)(wan)變成彈性(xing)體(ti)的(de)過程是(shi)經(jing)過高(gao)溫（110-170℃）硫(liu)(liu)化成型(xing)的(de)。它主要(yao)以高(gao)分子量(liang)的(de)聚(ju)(ju)甲基乙(yi)烯基硅(gui)(gui)氧(yang)烷(wan)(wan)為生膠(jiao)(jiao)(jiao)，混入補(bu)強填料、硫(liu)(liu)化劑等，在加熱加壓下硫(liu)(liu)化成彈性(xing)體(ti)。硅(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)補(bu)強主要(yao)是(shi)各種類型(xing)的(de)白炭黑，可使硫(liu)(liu)化膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)強度增加數十倍。有時為了降低成本或改善膠(jiao)(jiao)(jiao)料性(xing)能(neng)及賦予硫(liu)(liu)化膠(jiao)(jiao)(jiao)各種特殊的(de)性(xing)能(neng)，也加入相應(ying)的(de)各種添(tian)加劑。硫(liu)(liu)化劑是(shi)各種有機過氧(yang)化物(wu)或加成反應(ying)催化劑。

加(jia)工成型(xing)方法如圖所示。一次硫(liu)化的(de)(de)(de)目的(de)(de)(de)是進行(xing)高(gao)分子鏈的(de)(de)(de)交聯反應；二(er)次硫(liu)化的(de)(de)(de)目的(de)(de)(de)是進行(xing)補充交聯、驅除硫(liu)化劑(ji)分解產(chan)物和(he)其他(ta)揮發(fa)性(xing)化合(he)物以穩定硫(liu)化膠的(de)(de)(de)各項性(xing)能(neng)。常用的(de)(de)(de)設備有(you)開放(fang)式煉(lian)膠機(ji)、捏合(he)機(ji)及真空密煉(lian)機(ji)。

主要性能

（1）高(gao)溫(wen)(wen)(wen)(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)能(neng)。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠顯(xian)著(zhu)的(de)(de)特征是高(gao)溫(wen)(wen)(wen)(wen)(wen)穩(wen)定性(xing)(xing)(xing)，雖然(ran)常溫(wen)(wen)(wen)(wen)(wen)下硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠的(de)(de)強度僅是天然(ran)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠或某些合成(cheng)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠的(de)(de)一(yi)(yi)半，但在200℃以上的(de)(de)高(gao)溫(wen)(wen)(wen)(wen)(wen)環境下，硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠仍能(neng)保持一(yi)(yi)定的(de)(de)柔韌性(xing)(xing)(xing)、回彈性(xing)(xing)(xing)和表面硬度，且力學性(xing)(xing)(xing)能(neng)無明顯(xian)變(bian)化(hua)。（2）低溫(wen)(wen)(wen)(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)能(neng)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠的(de)(de)玻璃化(hua)溫(wen)(wen)(wen)(wen)(wen)度一(yi)(yi)般(ban)為-70~-50℃，特殊配方可達-100℃，表明其低溫(wen)(wen)(wen)(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)能(neng)優(you)異。這對航空、宇航工業的(de)(de)意義重(zhong)大。（3）耐候性(xing)(xing)(xing)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠中Si-O-Si鍵對氧(yang)、臭氧(yang)及紫外線等(deng)十分穩(wen)定，在不加任何添加劑的(de)(de)情況下，就具(ju)有(you)優(you)良的(de)(de)耐候性(xing)(xing)(xing)。（4）電(dian)(dian)氣性(xing)(xing)(xing)能(neng)。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠具(ju)有(you)優(you)異的(de)(de)絕緣(yuan)性(xing)(xing)(xing)能(neng)，耐電(dian)(dian)暈性(xing)(xing)(xing)和耐電(dian)(dian)弧性(xing)(xing)(xing)也非常好。（5）物理(li)機(ji)械(xie)(xie)性(xing)(xing)(xing)能(neng)。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠常溫(wen)(wen)(wen)(wen)(wen)下的(de)(de)物理(li)機(ji)械(xie)(xie)性(xing)(xing)(xing)能(neng)比通用(yong)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠差(cha)，但在150℃的(de)(de)高(gao)溫(wen)(wen)(wen)(wen)(wen)和-50℃的(de)(de)低溫(wen)(wen)(wen)(wen)(wen)下，其物理(li)機(ji)械(xie)(xie)性(xing)(xing)(xing)能(neng)優(you)于通用(yong)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠。（6）耐油(you)及化(hua)學試劑性(xing)(xing)(xing)。普通硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠具(ju)有(you)中等(deng)的(de)(de)耐油(you)、耐溶劑性(xing)(xing)(xing)能(neng)。（7）氣體(ti)透(tou)過性(xing)(xing)(xing)能(neng)。室溫(wen)(wen)(wen)(wen)(wen)下硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠對空氣、氮、氧(yang)、二氧(yang)化(hua)碳等(deng)氣體(ti)的(de)(de)透(tou)氣性(xing)(xing)(xing)比天然(ran)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠高(gao)出(chu)30-50倍。（8）生(sheng)理(li)惰性(xing)(xing)(xing)。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠無毒，無味(wei)，無嗅，與(yu)人體(ti)組織不粘連，具(ju)有(you)抗(kang)凝血作用(yong)，對肌(ji)體(ti)組織的(de)(de)反應性(xing)(xing)(xing)非常少。特別適合作為醫用(yong)材料。

硅橡膠的用量

據中國(guo)汽車(che)工業協會統計，2012年，汽車(che)產銷分別(bie)達(da)到(dao)1927.18萬輛和1930.64萬輛，同比分別(bie)增(zeng)長4.63%和4.33%，汽車(che)工業硅(gui)橡(xiang)膠的(de)用量約達(da)2.0萬t。根據觀研天下的(de)新(xin)研究，增(zeng)加(jia)有機硅(gui)材料在汽車(che)零(ling)部件(jian)方面的(de)用量，可以大(da)(da)幅度提(ti)高汽車(che)的(de)安全(quan)性能(neng)，因(yin)此，汽車(che)產量和單車(che)用量水(shui)平的(de)提(ti)高都(dou)將推動汽車(che)工業對硅(gui)橡(xiang)膠需求的(de)增(zeng)加(jia)。國(guo)家(jia)鼓(gu)勵自(zi)主(zhu)(zhu)品(pin)牌的(de)汽車(che)發展，關鍵汽車(che)零(ling)部件(jian)實現自(zi)主(zhu)(zhu)化，《2012年度黨政機關公務用車(che)選用車(che)型目錄（征求意見稿）》為自(zi)主(zhu)(zhu)品(pin)牌擴(kuo)大(da)(da)在政府采(cai)購(gou)(gou)的(de)市(shi)場份額，為改變目前國(guo)內政府采(cai)購(gou)(gou)以合資(zi)品(pin)牌產品(pin)為主(zhu)(zhu)的(de)局(ju)面提(ti)供了保障(zhang)(zhang)。促進自(zi)主(zhu)(zhu)品(pin)牌發展，國(guo)產汽車(che)業的(de)繁榮將為汽車(che)膠的(de)應用提(ti)供有力保障(zhang)(zhang)。預(yu)測(ce)未來3年，我國(guo)室溫硫化硅(gui)橡(xiang)膠在汽車(che)行業將以年均20%增(zeng)長。

此(ci)外，硅(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)是重要(yao)的(de)(de)(de)(de)非石油(you)(you)基(ji)(ji)合成(cheng)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)，約(yue)(yue)占(zhan)非石油(you)(you)基(ji)(ji)合成(cheng)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)消(xiao)(xiao)費量的(de)(de)(de)(de)98%。但因(yin)為(wei)石油(you)(you)價(jia)(jia)格的(de)(de)(de)(de)大幅上漲(zhang)，同(tong)時我(wo)國在(zai)硅(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)關鍵原料有(you)(you)(you)機(ji)硅(gui)(gui)單體(ti)的(de)(de)(de)(de)生(sheng)產(chan)技術方面取得突(tu)破，有(you)(you)(you)機(ji)硅(gui)(gui)單體(ti)的(de)(de)(de)(de)生(sheng)產(chan)技術在(zai)2005年前被幾家(jia)跨國公司壟斷，但目(mu)前我(wo)國已(yi)發展成(cheng)為(wei)全球有(you)(you)(you)機(ji)硅(gui)(gui)單體(ti)第1大國，這2個方面原因(yin)使硅(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)價(jia)(jia)格從2011年起開始低(di)于石油(you)(you)基(ji)(ji)合成(cheng)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)，僅約(yue)(yue)為(wei)大宗(zong)石油(you)(you)基(ji)(ji)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)80%～90%，成(cheng)為(wei)廉(lian)價(jia)(jia)的(de)(de)(de)(de)合成(cheng)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)，并開始大規模替代石油(you)(you)基(ji)(ji)合成(cheng)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)。這將極大拓展有(you)(you)(you)機(ji)硅(gui)(gui)產(chan)業(ye)的(de)(de)(de)(de)市場空間，同(tong)時將帶動硅(gui)(gui)油(you)(you)、硅(gui)(gui)烷偶聯劑(ji)和硅(gui)(gui)樹脂(zhi)等(deng)其他(ta)有(you)(you)(you)機(ji)硅(gui)(gui)產(chan)品的(de)(de)(de)(de)消(xiao)(xiao)費。