硅橡膠是指主鏈(lian)由硅(gui)(gui)和氧原(yuan)子交替(ti)構成，硅(gui)(gui)原(yuan)子上通(tong)常連有兩(liang)個有機基(ji)團的橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)。普通(tong)的硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)主要由含甲(jia)基(ji)和少量乙烯基(ji)的硅(gui)(gui)氧鏈(lian)節組(zu)成。苯基(ji)的引入可(ke)(ke)提高(gao)(gao)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的耐(nai)高(gao)(gao)、低(di)溫(wen)(wen)性能(neng)，三氟丙基(ji)及氰基(ji)的引入則可(ke)(ke)提高(gao)(gao)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的耐(nai)溫(wen)(wen)及耐(nai)油性能(neng)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)耐(nai)低(di)溫(wen)(wen)性能(neng)良好，一(yi)般在-55℃下(xia)仍能(neng)工作(zuo)。引入苯基(ji)后，可(ke)(ke)達-73℃。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的耐(nai)熱性能(neng)也(ye)很突(tu)出(chu)，在180℃下(xia)可(ke)(ke)長期工作(zuo)，稍高(gao)(gao)于(yu)200℃也(ye)能(neng)承(cheng)受數周或更長時(shi)(shi)間仍有彈性，瞬時(shi)(shi)可(ke)(ke)耐(nai)300℃以上的高(gao)(gao)溫(wen)(wen)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的透氣性好，氧氣透過率在合成聚(ju)合物中是較高(gao)(gao)的。此外，硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)還具有生理(li)惰性、不會導致凝(ning)血(xue)的突(tu)出(chu)特性，因(yin)此在醫(yi)用(yong)(yong)領域應用(yong)(yong)廣泛(fan)。

主要品種

硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)分類的(de)方法(fa)很多，通(tong)常(chang)按(an)固(gu)(gu)化(hua)(hua)(hua)前的(de)形態(tai)分為固(gu)(gu)體(ti)(ti)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)和(he)液體(ti)(ti)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)；按(an)硫化(hua)(hua)(hua)溫度分為室溫硫化(hua)(hua)(hua)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)，高溫硫化(hua)(hua)(hua)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)；按(an)所(suo)用(yong)(yong)單(dan)體(ti)(ti)的(de)不同(tong)，可(ke)分為甲(jia)基乙烯(xi)基硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)，甲(jia)基苯基乙烯(xi)基硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)、氟硅(gui)(gui)(gui)，腈硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)等(deng)；按(an)性能和(he)用(yong)(yong)途的(de)不同(tong)又可(ke)分為通(tong)用(yong)(yong)型(xing)、超耐(nai)低溫型(xing)、超耐(nai)高溫型(xing)、高強力型(xing)、耐(nai)油型(xing)、醫用(yong)(yong)型(xing)等(deng)等(deng)。

發展史

硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)早期是(shi)由美(mei)(mei)國以三氯(lv)化(hua)鐵為(wei)(wei)催(cui)化(hua)劑合(he)成(cheng)的(de)(de)。1945年(nian)，硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)產(chan)品問世(shi)。1948年(nian)，采用(yong)高比(bi)表(biao)面積的(de)(de)氣相(xiang)法白(bai)炭黑補強的(de)(de)硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)研(yan)制成(cheng)功，使(shi)硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)性能(neng)躍升到實用(yong)階段，奠(dian)定(ding)了現代硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)生產(chan)技術的(de)(de)基(ji)礎。從二甲(jia)基(ji)二氯(lv)硅(gui)烷合(he)成(cheng)開始生產(chan)硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)國家有美(mei)(mei)國。俄羅(luo)斯、德國、日本、韓國和中國等。中國硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)工業化(hua)研(yan)究始于1957年(nian)，多家研(yan)究所和企業陸續開發(fa)出各種硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)。到2003年(nian)底，中國硅(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)生產(chan)能(neng)力為(wei)(wei)135千噸，其中高溫膠(jiao)(jiao)100千噸。

高溫硫化硅橡膠

高(gao)(gao)溫硫化(hua)硅(gui)橡膠(jiao)是指聚硅(gui)氧烷變成(cheng)彈性(xing)體的(de)(de)(de)過(guo)程是經(jing)過(guo)高(gao)(gao)溫（110-170℃）硫化(hua)成(cheng)型的(de)(de)(de)。它主要以高(gao)(gao)分子量的(de)(de)(de)聚甲基乙烯(xi)基硅(gui)氧烷為生膠(jiao)，混入補強填料、硫化(hua)劑等，在(zai)加(jia)(jia)熱加(jia)(jia)壓下硫化(hua)成(cheng)彈性(xing)體。硅(gui)橡膠(jiao)的(de)(de)(de)補強主要是各種(zhong)(zhong)類型的(de)(de)(de)白炭(tan)黑(hei)，可使(shi)硫化(hua)膠(jiao)的(de)(de)(de)強度增(zeng)加(jia)(jia)數十(shi)倍。有時為了降低(di)成(cheng)本(ben)或改善膠(jiao)料性(xing)能及賦(fu)予硫化(hua)膠(jiao)各種(zhong)(zhong)特殊的(de)(de)(de)性(xing)能，也加(jia)(jia)入相(xiang)應(ying)的(de)(de)(de)各種(zhong)(zhong)添加(jia)(jia)劑。硫化(hua)劑是各種(zhong)(zhong)有機過(guo)氧化(hua)物或加(jia)(jia)成(cheng)反應(ying)催(cui)化(hua)劑。

加工成型方(fang)法(fa)如(ru)圖(tu)所示。一次(ci)硫(liu)化的目的是進(jin)行(xing)高分子鏈的交聯(lian)反應(ying)；二次(ci)硫(liu)化的目的是進(jin)行(xing)補充(chong)交聯(lian)、驅除硫(liu)化劑分解產物和其他揮發性化合物以穩定硫(liu)化膠的各項性能。常用的設備有(you)開放式煉膠機、捏合機及真空密煉機。

主要性能

（1）高(gao)溫(wen)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)顯(xian)著的(de)(de)(de)特(te)征是(shi)高(gao)溫(wen)穩定性(xing)(xing)(xing)，雖然(ran)常(chang)溫(wen)下硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)強度(du)(du)僅是(shi)天(tian)然(ran)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)或某些合成橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)一(yi)半，但(dan)在200℃以(yi)上的(de)(de)(de)高(gao)溫(wen)環(huan)境下，硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)仍能(neng)(neng)保持(chi)一(yi)定的(de)(de)(de)柔韌性(xing)(xing)(xing)、回彈性(xing)(xing)(xing)和表(biao)面硬(ying)度(du)(du)，且力(li)學性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)無明顯(xian)變(bian)化。（2）低溫(wen)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)玻璃化溫(wen)度(du)(du)一(yi)般(ban)為-70~-50℃，特(te)殊配方可達-100℃，表(biao)明其(qi)低溫(wen)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)優(you)(you)異。這對(dui)航空、宇航工業的(de)(de)(de)意義(yi)重大(da)。（3）耐(nai)候性(xing)(xing)(xing)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)中Si-O-Si鍵對(dui)氧(yang)、臭(chou)氧(yang)及紫外線等十分穩定，在不加(jia)任(ren)何添加(jia)劑的(de)(de)(de)情況下，就具(ju)有優(you)(you)良的(de)(de)(de)耐(nai)候性(xing)(xing)(xing)。（4）電氣(qi)(qi)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)具(ju)有優(you)(you)異的(de)(de)(de)絕緣性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)，耐(nai)電暈性(xing)(xing)(xing)和耐(nai)電弧性(xing)(xing)(xing)也非(fei)(fei)常(chang)好(hao)。（5）物(wu)理(li)機械性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)常(chang)溫(wen)下的(de)(de)(de)物(wu)理(li)機械性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)比(bi)通用(yong)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)差(cha)，但(dan)在150℃的(de)(de)(de)高(gao)溫(wen)和-50℃的(de)(de)(de)低溫(wen)下，其(qi)物(wu)理(li)機械性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)優(you)(you)于(yu)通用(yong)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)。（6）耐(nai)油及化學試(shi)劑性(xing)(xing)(xing)。普通硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)具(ju)有中等的(de)(de)(de)耐(nai)油、耐(nai)溶劑性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。（7）氣(qi)(qi)體(ti)透過性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。室溫(wen)下硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)對(dui)空氣(qi)(qi)、氮、氧(yang)、二氧(yang)化碳等氣(qi)(qi)體(ti)的(de)(de)(de)透氣(qi)(qi)性(xing)(xing)(xing)比(bi)天(tian)然(ran)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)高(gao)出(chu)30-50倍。（8）生理(li)惰性(xing)(xing)(xing)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)無毒(du)，無味，無嗅(xiu)，與人體(ti)組織(zhi)(zhi)不粘連，具(ju)有抗凝血作用(yong)，對(dui)肌體(ti)組織(zhi)(zhi)的(de)(de)(de)反應性(xing)(xing)(xing)非(fei)(fei)常(chang)少。特(te)別適合作為醫用(yong)材料。

硅橡膠的用量

據(ju)(ju)中國(guo)汽(qi)(qi)(qi)車(che)工(gong)業(ye)(ye)協會統計，2012年，汽(qi)(qi)(qi)車(che)產(chan)銷分別達到1927.18萬輛(liang)和1930.64萬輛(liang)，同比分別增(zeng)長4.63%和4.33%，汽(qi)(qi)(qi)車(che)工(gong)業(ye)(ye)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)的(de)用量(liang)約達2.0萬t。根據(ju)(ju)觀研天下的(de)新(xin)研究，增(zeng)加(jia)有機硅(gui)(gui)材料在(zai)汽(qi)(qi)(qi)車(che)零部(bu)件(jian)方面的(de)用量(liang)，可(ke)以大(da)幅度提(ti)高汽(qi)(qi)(qi)車(che)的(de)安全性(xing)能，因(yin)此(ci)，汽(qi)(qi)(qi)車(che)產(chan)量(liang)和單車(che)用量(liang)水平的(de)提(ti)高都將推動汽(qi)(qi)(qi)車(che)工(gong)業(ye)(ye)對硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)需求的(de)增(zeng)加(jia)。國(guo)家鼓勵(li)自主(zhu)(zhu)(zhu)品(pin)牌的(de)汽(qi)(qi)(qi)車(che)發(fa)展(zhan)，關(guan)鍵汽(qi)(qi)(qi)車(che)零部(bu)件(jian)實現自主(zhu)(zhu)(zhu)化，《2012年度黨政(zheng)(zheng)機關(guan)公務用車(che)選用車(che)型目錄（征求意(yi)見稿）》為(wei)自主(zhu)(zhu)(zhu)品(pin)牌擴大(da)在(zai)政(zheng)(zheng)府采購的(de)市場份額，為(wei)改(gai)變目前(qian)國(guo)內政(zheng)(zheng)府采購以合資(zi)品(pin)牌產(chan)品(pin)為(wei)主(zhu)(zhu)(zhu)的(de)局面提(ti)供(gong)了(le)保障。促進自主(zhu)(zhu)(zhu)品(pin)牌發(fa)展(zhan)，國(guo)產(chan)汽(qi)(qi)(qi)車(che)業(ye)(ye)的(de)繁榮(rong)將為(wei)汽(qi)(qi)(qi)車(che)膠(jiao)的(de)應用提(ti)供(gong)有力保障。預測未來3年，我國(guo)室溫硫化硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)在(zai)汽(qi)(qi)(qi)車(che)行業(ye)(ye)將以年均20%增(zeng)長。

此外(wai)，硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)是重(zhong)要的(de)(de)非(fei)石(shi)油(you)基(ji)合成(cheng)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)，約(yue)占非(fei)石(shi)油(you)基(ji)合成(cheng)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)消費量的(de)(de)98%。但(dan)因為石(shi)油(you)價格的(de)(de)大(da)幅上漲，同(tong)時(shi)(shi)我國在硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)關鍵原料有(you)機(ji)硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)單體(ti)的(de)(de)生產技(ji)術(shu)方面取(qu)得(de)突破(po)，有(you)機(ji)硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)單體(ti)的(de)(de)生產技(ji)術(shu)在2005年前(qian)(qian)被(bei)幾家跨國公司壟斷(duan)，但(dan)目(mu)前(qian)(qian)我國已發展成(cheng)為全球有(you)機(ji)硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)單體(ti)第1大(da)國，這2個方面原因使硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)價格從2011年起開始低(di)于石(shi)油(you)基(ji)合成(cheng)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)，僅約(yue)為大(da)宗石(shi)油(you)基(ji)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)80%～90%，成(cheng)為廉(lian)價的(de)(de)合成(cheng)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)，并開始大(da)規模替代石(shi)油(you)基(ji)合成(cheng)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)。這將(jiang)極(ji)大(da)拓展有(you)機(ji)硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)產業的(de)(de)市場空(kong)間，同(tong)時(shi)(shi)將(jiang)帶動硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)油(you)、硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)烷偶聯劑和硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)樹脂等其他有(you)機(ji)硅(gui)(gui)(gui)(gui)(gui)產品的(de)(de)消費。