硅橡膠是指主鏈(lian)由硅(gui)(gui)和氧原子(zi)交替(ti)構(gou)成(cheng)，硅(gui)(gui)原子(zi)上通常連(lian)有(you)(you)(you)兩個(ge)有(you)(you)(you)機基(ji)團的(de)橡(xiang)膠(jiao)。普通的(de)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)主要由含(han)甲基(ji)和少量(liang)乙(yi)烯基(ji)的(de)硅(gui)(gui)氧鏈(lian)節組成(cheng)。苯基(ji)的(de)引入(ru)可(ke)(ke)提高(gao)(gao)(gao)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)的(de)耐(nai)(nai)高(gao)(gao)(gao)、低溫(wen)(wen)性(xing)能(neng)，三氟丙基(ji)及氰基(ji)的(de)引入(ru)則可(ke)(ke)提高(gao)(gao)(gao)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)的(de)耐(nai)(nai)溫(wen)(wen)及耐(nai)(nai)油(you)性(xing)能(neng)。硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)耐(nai)(nai)低溫(wen)(wen)性(xing)能(neng)良好(hao)，一般在(zai)-55℃下仍(reng)能(neng)工(gong)作(zuo)。引入(ru)苯基(ji)后，可(ke)(ke)達-73℃。硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)的(de)耐(nai)(nai)熱(re)性(xing)能(neng)也(ye)(ye)很突(tu)出，在(zai)180℃下可(ke)(ke)長期工(gong)作(zuo)，稍高(gao)(gao)(gao)于(yu)200℃也(ye)(ye)能(neng)承受(shou)數(shu)周或更長時間(jian)仍(reng)有(you)(you)(you)彈性(xing)，瞬時可(ke)(ke)耐(nai)(nai)300℃以上的(de)高(gao)(gao)(gao)溫(wen)(wen)。硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)的(de)透氣性(xing)好(hao)，氧氣透過率(lv)在(zai)合(he)成(cheng)聚合(he)物中是較高(gao)(gao)(gao)的(de)。此外(wai)，硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)還具(ju)有(you)(you)(you)生理惰(duo)性(xing)、不(bu)會導致凝血的(de)突(tu)出特性(xing)，因(yin)此在(zai)醫用領域(yu)應用廣(guang)泛。

主要品種

硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)分類(lei)的方法很多，通常按(an)固化(hua)(hua)前的形(xing)態(tai)分為(wei)(wei)固體(ti)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)和(he)(he)液體(ti)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)；按(an)硫化(hua)(hua)溫(wen)度分為(wei)(wei)室溫(wen)硫化(hua)(hua)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)，高(gao)溫(wen)硫化(hua)(hua)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)；按(an)所用(yong)單(dan)體(ti)的不同(tong)，可(ke)分為(wei)(wei)甲基乙烯基硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)，甲基苯基乙烯基硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)、氟硅(gui)(gui)，腈硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)等；按(an)性(xing)能和(he)(he)用(yong)途的不同(tong)又可(ke)分為(wei)(wei)通用(yong)型(xing)(xing)、超耐(nai)低(di)溫(wen)型(xing)(xing)、超耐(nai)高(gao)溫(wen)型(xing)(xing)、高(gao)強(qiang)力(li)型(xing)(xing)、耐(nai)油型(xing)(xing)、醫(yi)用(yong)型(xing)(xing)等等。

發展史

硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)早期(qi)是由美國(guo)(guo)以三(san)氯化鐵為催化劑合成的(de)(de)(de)。1945年(nian)(nian)，硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)產品(pin)問世。1948年(nian)(nian)，采用高比表面積的(de)(de)(de)氣相法(fa)白炭黑補強的(de)(de)(de)硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)研制成功，使(shi)硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)性能躍升(sheng)到實用階(jie)段，奠(dian)定了現代硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)生(sheng)產技術的(de)(de)(de)基礎。從二甲(jia)基二氯硅(gui)(gui)(gui)(gui)烷合成開始(shi)生(sheng)產硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)國(guo)(guo)家有(you)美國(guo)(guo)。俄羅斯(si)、德(de)國(guo)(guo)、日(ri)本(ben)、韓國(guo)(guo)和(he)(he)中國(guo)(guo)等。中國(guo)(guo)硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)工業(ye)化研究始(shi)于(yu)1957年(nian)(nian)，多(duo)家研究所和(he)(he)企業(ye)陸續開發出各種硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)。到2003年(nian)(nian)底，中國(guo)(guo)硅(gui)(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)生(sheng)產能力為135千噸，其中高溫膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)100千噸。

高溫硫化硅橡膠

高溫(wen)硫(liu)化硅橡膠是(shi)指聚(ju)硅氧烷(wan)變成(cheng)(cheng)彈性體的(de)(de)過(guo)(guo)程是(shi)經過(guo)(guo)高溫(wen)（110-170℃）硫(liu)化成(cheng)(cheng)型的(de)(de)。它主(zhu)要以高分子(zi)量的(de)(de)聚(ju)甲基(ji)乙烯基(ji)硅氧烷(wan)為(wei)生膠，混入(ru)補強(qiang)填料、硫(liu)化劑等，在加(jia)(jia)熱(re)加(jia)(jia)壓下(xia)硫(liu)化成(cheng)(cheng)彈性體。硅橡膠的(de)(de)補強(qiang)主(zhu)要是(shi)各(ge)(ge)種類型的(de)(de)白(bai)炭黑，可(ke)使硫(liu)化膠的(de)(de)強(qiang)度(du)增加(jia)(jia)數(shu)十倍。有時為(wei)了(le)降低(di)成(cheng)(cheng)本或(huo)改善(shan)膠料性能及賦予硫(liu)化膠各(ge)(ge)種特殊的(de)(de)性能，也(ye)加(jia)(jia)入(ru)相(xiang)應的(de)(de)各(ge)(ge)種添加(jia)(jia)劑。硫(liu)化劑是(shi)各(ge)(ge)種有機(ji)過(guo)(guo)氧化物或(huo)加(jia)(jia)成(cheng)(cheng)反應催化劑。

加工成型(xing)方法如圖所示(shi)。一次(ci)硫化的(de)目(mu)的(de)是進行高分(fen)子鏈的(de)交聯反應(ying)；二次(ci)硫化的(de)目(mu)的(de)是進行補充交聯、驅除(chu)硫化劑(ji)分(fen)解(jie)產物和其(qi)他揮發性化合物以穩定硫化膠(jiao)的(de)各項性能。常(chang)用的(de)設備有開(kai)放式煉膠(jiao)機、捏合機及真空密煉機。

主要性能

（1）高(gao)溫(wen)(wen)(wen)(wen)性(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)顯著的(de)(de)(de)(de)特征是高(gao)溫(wen)(wen)(wen)(wen)穩(wen)定(ding)性(xing)(xing)，雖然(ran)常(chang)溫(wen)(wen)(wen)(wen)下硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)強度(du)(du)僅是天然(ran)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)或某些合成(cheng)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)一半(ban)，但在200℃以上的(de)(de)(de)(de)高(gao)溫(wen)(wen)(wen)(wen)環境下，硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)仍能(neng)(neng)(neng)保持一定(ding)的(de)(de)(de)(de)柔韌性(xing)(xing)、回彈(dan)性(xing)(xing)和表面硬度(du)(du)，且力學性(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)無(wu)(wu)明顯變化(hua)。（2）低(di)溫(wen)(wen)(wen)(wen)性(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)玻璃化(hua)溫(wen)(wen)(wen)(wen)度(du)(du)一般為(wei)-70~-50℃，特殊配方可(ke)達-100℃，表明其(qi)低(di)溫(wen)(wen)(wen)(wen)性(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)優異(yi)。這對航(hang)空、宇航(hang)工業的(de)(de)(de)(de)意義重大。（3）耐(nai)(nai)(nai)候性(xing)(xing)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)中(zhong)(zhong)Si-O-Si鍵對氧(yang)、臭氧(yang)及紫外線等(deng)十分穩(wen)定(ding)，在不(bu)(bu)加任何(he)添加劑的(de)(de)(de)(de)情況(kuang)下，就具有(you)優良的(de)(de)(de)(de)耐(nai)(nai)(nai)候性(xing)(xing)。（4）電(dian)氣(qi)性(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)具有(you)優異(yi)的(de)(de)(de)(de)絕緣性(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)，耐(nai)(nai)(nai)電(dian)暈性(xing)(xing)和耐(nai)(nai)(nai)電(dian)弧(hu)性(xing)(xing)也非常(chang)好。（5）物理機械(xie)性(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)常(chang)溫(wen)(wen)(wen)(wen)下的(de)(de)(de)(de)物理機械(xie)性(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)比(bi)通(tong)用橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)差(cha)，但在150℃的(de)(de)(de)(de)高(gao)溫(wen)(wen)(wen)(wen)和-50℃的(de)(de)(de)(de)低(di)溫(wen)(wen)(wen)(wen)下，其(qi)物理機械(xie)性(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)優于通(tong)用橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)。（6）耐(nai)(nai)(nai)油(you)及化(hua)學試劑性(xing)(xing)。普通(tong)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)具有(you)中(zhong)(zhong)等(deng)的(de)(de)(de)(de)耐(nai)(nai)(nai)油(you)、耐(nai)(nai)(nai)溶劑性(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。（7）氣(qi)體(ti)(ti)(ti)透(tou)過性(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。室溫(wen)(wen)(wen)(wen)下硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)對空氣(qi)、氮、氧(yang)、二氧(yang)化(hua)碳(tan)等(deng)氣(qi)體(ti)(ti)(ti)的(de)(de)(de)(de)透(tou)氣(qi)性(xing)(xing)比(bi)天然(ran)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)高(gao)出30-50倍(bei)。（8）生理惰性(xing)(xing)。硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)無(wu)(wu)毒(du)，無(wu)(wu)味，無(wu)(wu)嗅(xiu)，與人體(ti)(ti)(ti)組織(zhi)不(bu)(bu)粘(zhan)連，具有(you)抗凝血作(zuo)用，對肌體(ti)(ti)(ti)組織(zhi)的(de)(de)(de)(de)反應性(xing)(xing)非常(chang)少(shao)。特別(bie)適合作(zuo)為(wei)醫用材料。

硅橡膠的用量

據中國(guo)(guo)汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)工(gong)(gong)業協(xie)會統計，2012年(nian)(nian)，汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)產銷分別(bie)達到1927.18萬輛和(he)1930.64萬輛，同(tong)比分別(bie)增長(chang)4.63%和(he)4.33%，汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)工(gong)(gong)業硅橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)用(yong)量(liang)約達2.0萬t。根據觀研天下的(de)(de)(de)新研究，增加有機硅材料在汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)零部件(jian)(jian)方面的(de)(de)(de)用(yong)量(liang)，可以大(da)幅(fu)度(du)提高汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)的(de)(de)(de)安全性能，因此，汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)產量(liang)和(he)單車(che)(che)(che)用(yong)量(liang)水平(ping)的(de)(de)(de)提高都將(jiang)推動汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)工(gong)(gong)業對(dui)硅橡(xiang)膠(jiao)(jiao)需求的(de)(de)(de)增加。國(guo)(guo)家鼓勵(li)自(zi)主(zhu)品牌(pai)的(de)(de)(de)汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)發(fa)展，關(guan)鍵汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)零部件(jian)(jian)實現自(zi)主(zhu)化，《2012年(nian)(nian)度(du)黨政機關(guan)公務用(yong)車(che)(che)(che)選用(yong)車(che)(che)(che)型目(mu)錄（征(zheng)求意見稿）》為自(zi)主(zhu)品牌(pai)擴大(da)在政府采購的(de)(de)(de)市場份額，為改變目(mu)前國(guo)(guo)內政府采購以合資品牌(pai)產品為主(zhu)的(de)(de)(de)局(ju)面提供(gong)了保(bao)障。促(cu)進自(zi)主(zhu)品牌(pai)發(fa)展，國(guo)(guo)產汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)業的(de)(de)(de)繁榮(rong)將(jiang)為汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)應用(yong)提供(gong)有力保(bao)障。預(yu)測未來3年(nian)(nian)，我國(guo)(guo)室溫硫(liu)化硅橡(xiang)膠(jiao)(jiao)在汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)行業將(jiang)以年(nian)(nian)均20%增長(chang)。

此外，硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)是重要的非(fei)石(shi)油(you)(you)(you)基合(he)(he)成(cheng)(cheng)橡(xiang)膠(jiao)，約占非(fei)石(shi)油(you)(you)(you)基合(he)(he)成(cheng)(cheng)橡(xiang)膠(jiao)消費(fei)量(liang)的98%。但因為石(shi)油(you)(you)(you)價格的大(da)幅上漲，同時(shi)我國(guo)(guo)(guo)在硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)的關(guan)鍵(jian)原料有(you)(you)機硅(gui)(gui)(gui)單(dan)體(ti)的生(sheng)產(chan)技(ji)術(shu)方面取得突破，有(you)(you)機硅(gui)(gui)(gui)單(dan)體(ti)的生(sheng)產(chan)技(ji)術(shu)在2005年前(qian)(qian)被幾家跨國(guo)(guo)(guo)公司壟斷，但目前(qian)(qian)我國(guo)(guo)(guo)已發(fa)展成(cheng)(cheng)為全球有(you)(you)機硅(gui)(gui)(gui)單(dan)體(ti)第1大(da)國(guo)(guo)(guo)，這2個方面原因使硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)的價格從2011年起開(kai)始低于石(shi)油(you)(you)(you)基合(he)(he)成(cheng)(cheng)橡(xiang)膠(jiao)，僅約為大(da)宗石(shi)油(you)(you)(you)基橡(xiang)膠(jiao)的80%～90%，成(cheng)(cheng)為廉價的合(he)(he)成(cheng)(cheng)橡(xiang)膠(jiao)，并開(kai)始大(da)規模(mo)替(ti)代石(shi)油(you)(you)(you)基合(he)(he)成(cheng)(cheng)橡(xiang)膠(jiao)。這將極大(da)拓(tuo)展有(you)(you)機硅(gui)(gui)(gui)產(chan)業(ye)的市(shi)場空間，同時(shi)將帶動(dong)硅(gui)(gui)(gui)油(you)(you)(you)、硅(gui)(gui)(gui)烷偶聯劑(ji)和硅(gui)(gui)(gui)樹脂等其他有(you)(you)機硅(gui)(gui)(gui)產(chan)品的消費(fei)。