硅橡膠是指主(zhu)鏈(lian)由硅(gui)(gui)和氧(yang)原(yuan)子交(jiao)替構成(cheng)，硅(gui)(gui)原(yuan)子上通(tong)常連有(you)兩個有(you)機(ji)基(ji)(ji)團(tuan)的(de)(de)(de)(de)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)。普通(tong)的(de)(de)(de)(de)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)主(zhu)要由含甲基(ji)(ji)和少量乙烯基(ji)(ji)的(de)(de)(de)(de)硅(gui)(gui)氧(yang)鏈(lian)節(jie)組成(cheng)。苯基(ji)(ji)的(de)(de)(de)(de)引入可提高硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)耐高、低溫(wen)(wen)性(xing)(xing)能，三氟丙基(ji)(ji)及氰(qing)基(ji)(ji)的(de)(de)(de)(de)引入則可提高硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)耐溫(wen)(wen)及耐油性(xing)(xing)能。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)耐低溫(wen)(wen)性(xing)(xing)能良好，一(yi)般在(zai)(zai)-55℃下(xia)仍(reng)能工(gong)作。引入苯基(ji)(ji)后，可達-73℃。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)耐熱性(xing)(xing)能也(ye)很(hen)突出，在(zai)(zai)180℃下(xia)可長期工(gong)作，稍高于(yu)200℃也(ye)能承(cheng)受數周或更(geng)長時間仍(reng)有(you)彈(dan)性(xing)(xing)，瞬時可耐300℃以上的(de)(de)(de)(de)高溫(wen)(wen)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)透(tou)氣性(xing)(xing)好，氧(yang)氣透(tou)過率在(zai)(zai)合(he)成(cheng)聚合(he)物(wu)中是較高的(de)(de)(de)(de)。此外，硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)還具有(you)生理惰性(xing)(xing)、不會導致(zhi)凝血的(de)(de)(de)(de)突出特性(xing)(xing)，因此在(zai)(zai)醫(yi)用領域(yu)應用廣泛。

主要品種

硅橡(xiang)膠(jiao)分(fen)類的(de)(de)方法(fa)很多，通常(chang)按(an)固化(hua)前的(de)(de)形態分(fen)為固體(ti)硅橡(xiang)膠(jiao)和液體(ti)硅橡(xiang)膠(jiao)；按(an)硫化(hua)溫度分(fen)為室溫硫化(hua)硅橡(xiang)膠(jiao)，高(gao)溫硫化(hua)硅橡(xiang)膠(jiao)；按(an)所(suo)用(yong)單(dan)體(ti)的(de)(de)不同，可分(fen)為甲基乙烯(xi)(xi)基硅橡(xiang)膠(jiao)，甲基苯基乙烯(xi)(xi)基硅橡(xiang)膠(jiao)、氟硅，腈硅橡(xiang)膠(jiao)等(deng)；按(an)性能和用(yong)途的(de)(de)不同又可分(fen)為通用(yong)型(xing)、超耐(nai)低溫型(xing)、超耐(nai)高(gao)溫型(xing)、高(gao)強(qiang)力型(xing)、耐(nai)油型(xing)、醫用(yong)型(xing)等(deng)等(deng)。

發展史

硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)早期是由美(mei)國(guo)以三氯化(hua)鐵(tie)為催化(hua)劑合(he)成的(de)。1945年(nian)(nian)，硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)產(chan)(chan)品(pin)問(wen)世。1948年(nian)(nian)，采用高比表面積的(de)氣相法白(bai)炭(tan)黑(hei)補強的(de)硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)研制成功，使硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)性能躍升到(dao)實用階(jie)段，奠定了現代硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)生產(chan)(chan)技(ji)術(shu)的(de)基(ji)礎(chu)。從二甲基(ji)二氯硅(gui)(gui)(gui)(gui)烷(wan)合(he)成開始(shi)生產(chan)(chan)硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)國(guo)家有美(mei)國(guo)。俄羅(luo)斯(si)、德(de)國(guo)、日本、韓(han)國(guo)和中(zhong)國(guo)等。中(zhong)國(guo)硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)工業化(hua)研究(jiu)始(shi)于1957年(nian)(nian)，多家研究(jiu)所和企業陸續開發出各種硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)。到(dao)2003年(nian)(nian)底(di)，中(zhong)國(guo)硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)(jiao)生產(chan)(chan)能力為135千噸，其中(zhong)高溫膠(jiao)(jiao)(jiao)100千噸。

高溫硫化硅橡膠

高(gao)溫硫(liu)(liu)化(hua)(hua)硅橡(xiang)膠(jiao)是(shi)(shi)指聚(ju)(ju)硅氧烷(wan)變成(cheng)彈性體的(de)(de)過程是(shi)(shi)經過高(gao)溫（110-170℃）硫(liu)(liu)化(hua)(hua)成(cheng)型(xing)的(de)(de)。它主要以高(gao)分子量的(de)(de)聚(ju)(ju)甲基(ji)乙烯基(ji)硅氧烷(wan)為生膠(jiao)，混入補(bu)強填料、硫(liu)(liu)化(hua)(hua)劑等，在加(jia)(jia)熱加(jia)(jia)壓下(xia)硫(liu)(liu)化(hua)(hua)成(cheng)彈性體。硅橡(xiang)膠(jiao)的(de)(de)補(bu)強主要是(shi)(shi)各(ge)(ge)(ge)種(zhong)類型(xing)的(de)(de)白炭(tan)黑，可使硫(liu)(liu)化(hua)(hua)膠(jiao)的(de)(de)強度(du)增加(jia)(jia)數十倍。有時為了(le)降低成(cheng)本或(huo)改善膠(jiao)料性能及賦予硫(liu)(liu)化(hua)(hua)膠(jiao)各(ge)(ge)(ge)種(zhong)特殊的(de)(de)性能，也加(jia)(jia)入相應(ying)的(de)(de)各(ge)(ge)(ge)種(zhong)添(tian)加(jia)(jia)劑。硫(liu)(liu)化(hua)(hua)劑是(shi)(shi)各(ge)(ge)(ge)種(zhong)有機過氧化(hua)(hua)物(wu)或(huo)加(jia)(jia)成(cheng)反應(ying)催化(hua)(hua)劑。

加工成型方法如圖所示。一次硫化(hua)的(de)(de)(de)目的(de)(de)(de)是進(jin)行高分(fen)子鏈的(de)(de)(de)交聯反應；二次硫化(hua)的(de)(de)(de)目的(de)(de)(de)是進(jin)行補充交聯、驅除硫化(hua)劑(ji)分(fen)解產物(wu)和(he)其他揮發性(xing)化(hua)合物(wu)以穩定硫化(hua)膠的(de)(de)(de)各項(xiang)性(xing)能。常用(yong)的(de)(de)(de)設備(bei)有開(kai)放式煉膠機、捏合機及真空(kong)密(mi)煉機。

主要性能

（1）高(gao)溫(wen)(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)顯著的(de)特(te)征是高(gao)溫(wen)(wen)(wen)穩定(ding)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)，雖然常溫(wen)(wen)(wen)下(xia)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)強度僅是天然橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)或(huo)某些合成橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)一(yi)半，但在200℃以上的(de)高(gao)溫(wen)(wen)(wen)環境下(xia)，硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)仍(reng)能(neng)(neng)保持(chi)一(yi)定(ding)的(de)柔(rou)韌(ren)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)、回彈性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)和表(biao)面硬度，且(qie)力學性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)無(wu)(wu)明顯變化。（2）低(di)溫(wen)(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)玻(bo)璃化溫(wen)(wen)(wen)度一(yi)般(ban)為(wei)-70~-50℃，特(te)殊配方可達-100℃，表(biao)明其低(di)溫(wen)(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)優異(yi)。這對(dui)航空、宇航工業的(de)意義(yi)重大。（3）耐(nai)候性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)中Si-O-Si鍵對(dui)氧(yang)、臭氧(yang)及紫(zi)外線等十(shi)分穩定(ding)，在不加任(ren)何添(tian)加劑(ji)的(de)情況下(xia)，就具(ju)有優良(liang)的(de)耐(nai)候性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)。（4）電氣性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)具(ju)有優異(yi)的(de)絕緣性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)，耐(nai)電暈性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)和耐(nai)電弧性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)也非常好。（5）物理(li)機(ji)械(xie)(xie)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)常溫(wen)(wen)(wen)下(xia)的(de)物理(li)機(ji)械(xie)(xie)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)比(bi)通(tong)用(yong)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)差，但在150℃的(de)高(gao)溫(wen)(wen)(wen)和-50℃的(de)低(di)溫(wen)(wen)(wen)下(xia)，其物理(li)機(ji)械(xie)(xie)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)優于通(tong)用(yong)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)。（6）耐(nai)油及化學試劑(ji)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)。普通(tong)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)具(ju)有中等的(de)耐(nai)油、耐(nai)溶(rong)劑(ji)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。（7）氣體(ti)(ti)透過性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。室溫(wen)(wen)(wen)下(xia)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)對(dui)空氣、氮、氧(yang)、二氧(yang)化碳(tan)等氣體(ti)(ti)的(de)透氣性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)比(bi)天然橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)高(gao)出30-50倍。（8）生(sheng)理(li)惰(duo)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)無(wu)(wu)毒，無(wu)(wu)味，無(wu)(wu)嗅，與(yu)人體(ti)(ti)組織不粘連，具(ju)有抗凝(ning)血(xue)作用(yong)，對(dui)肌體(ti)(ti)組織的(de)反應性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)非常少。特(te)別(bie)適(shi)合作為(wei)醫用(yong)材料。

硅橡膠的用量

據中(zhong)國(guo)汽(qi)車(che)(che)(che)(che)(che)工業(ye)協(xie)會統(tong)計(ji)，2012年，汽(qi)車(che)(che)(che)(che)(che)產(chan)(chan)(chan)銷(xiao)分別達(da)到1927.18萬(wan)輛和1930.64萬(wan)輛，同比分別增(zeng)長(chang)(chang)4.63%和4.33%，汽(qi)車(che)(che)(che)(che)(che)工業(ye)硅橡(xiang)(xiang)膠的(de)(de)(de)用(yong)量約(yue)達(da)2.0萬(wan)t。根(gen)據觀研天下的(de)(de)(de)新研究，增(zeng)加有機(ji)硅材料在(zai)汽(qi)車(che)(che)(che)(che)(che)零部(bu)件方(fang)面的(de)(de)(de)用(yong)量，可(ke)以(yi)大(da)幅度提(ti)高(gao)汽(qi)車(che)(che)(che)(che)(che)的(de)(de)(de)安(an)全性能，因此，汽(qi)車(che)(che)(che)(che)(che)產(chan)(chan)(chan)量和單車(che)(che)(che)(che)(che)用(yong)量水平的(de)(de)(de)提(ti)高(gao)都(dou)將推動汽(qi)車(che)(che)(che)(che)(che)工業(ye)對硅橡(xiang)(xiang)膠需求的(de)(de)(de)增(zeng)加。國(guo)家鼓勵自(zi)(zi)主品牌的(de)(de)(de)汽(qi)車(che)(che)(che)(che)(che)發展，關鍵汽(qi)車(che)(che)(che)(che)(che)零部(bu)件實現(xian)自(zi)(zi)主化，《2012年度黨政(zheng)機(ji)關公務用(yong)車(che)(che)(che)(che)(che)選用(yong)車(che)(che)(che)(che)(che)型目錄（征求意見(jian)稿）》為自(zi)(zi)主品牌擴大(da)在(zai)政(zheng)府采購的(de)(de)(de)市場(chang)份額(e)，為改變目前國(guo)內政(zheng)府采購以(yi)合資品牌產(chan)(chan)(chan)品為主的(de)(de)(de)局面提(ti)供了(le)保(bao)(bao)障。促進自(zi)(zi)主品牌發展，國(guo)產(chan)(chan)(chan)汽(qi)車(che)(che)(che)(che)(che)業(ye)的(de)(de)(de)繁榮將為汽(qi)車(che)(che)(che)(che)(che)膠的(de)(de)(de)應用(yong)提(ti)供有力(li)保(bao)(bao)障。預測(ce)未(wei)來3年，我國(guo)室溫硫(liu)化硅橡(xiang)(xiang)膠在(zai)汽(qi)車(che)(che)(che)(che)(che)行業(ye)將以(yi)年均20%增(zeng)長(chang)(chang)。

此外(wai)，硅橡(xiang)膠(jiao)是重要的(de)(de)(de)(de)非石(shi)(shi)油(you)基(ji)合成(cheng)橡(xiang)膠(jiao)，約(yue)占非石(shi)(shi)油(you)基(ji)合成(cheng)橡(xiang)膠(jiao)消費量(liang)的(de)(de)(de)(de)98%。但(dan)因為(wei)(wei)石(shi)(shi)油(you)價(jia)格的(de)(de)(de)(de)大幅上漲(zhang)，同(tong)時(shi)我國(guo)在硅橡(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)(de)關鍵原料有機(ji)硅單體的(de)(de)(de)(de)生(sheng)產技(ji)術方(fang)面取(qu)得突破，有機(ji)硅單體的(de)(de)(de)(de)生(sheng)產技(ji)術在2005年(nian)(nian)前(qian)被幾家跨(kua)國(guo)公司壟斷，但(dan)目前(qian)我國(guo)已發展成(cheng)為(wei)(wei)全球(qiu)有機(ji)硅單體第1大國(guo)，這2個方(fang)面原因使硅橡(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)(de)價(jia)格從2011年(nian)(nian)起開始低于石(shi)(shi)油(you)基(ji)合成(cheng)橡(xiang)膠(jiao)，僅約(yue)為(wei)(wei)大宗石(shi)(shi)油(you)基(ji)橡(xiang)膠(jiao)的(de)(de)(de)(de)80%～90%，成(cheng)為(wei)(wei)廉價(jia)的(de)(de)(de)(de)合成(cheng)橡(xiang)膠(jiao)，并開始大規模(mo)替代石(shi)(shi)油(you)基(ji)合成(cheng)橡(xiang)膠(jiao)。這將極大拓展有機(ji)硅產業的(de)(de)(de)(de)市場(chang)空間，同(tong)時(shi)將帶(dai)動硅油(you)、硅烷偶聯劑和硅樹脂(zhi)等其他有機(ji)硅產品的(de)(de)(de)(de)消費。