硅橡膠是(shi)指主鏈(lian)由(you)硅和(he)氧原子交替構(gou)成(cheng)，硅原子上通常連(lian)有兩個有機基(ji)(ji)團的(de)(de)(de)(de)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠。普通的(de)(de)(de)(de)硅橡(xiang)(xiang)(xiang)膠主要(yao)由(you)含甲基(ji)(ji)和(he)少量(liang)乙(yi)烯基(ji)(ji)的(de)(de)(de)(de)硅氧鏈(lian)節(jie)組(zu)成(cheng)。苯基(ji)(ji)的(de)(de)(de)(de)引入可(ke)提(ti)高(gao)硅橡(xiang)(xiang)(xiang)膠的(de)(de)(de)(de)耐(nai)(nai)高(gao)、低(di)溫性能，三氟丙基(ji)(ji)及氰基(ji)(ji)的(de)(de)(de)(de)引入則(ze)可(ke)提(ti)高(gao)硅橡(xiang)(xiang)(xiang)膠的(de)(de)(de)(de)耐(nai)(nai)溫及耐(nai)(nai)油性能。硅橡(xiang)(xiang)(xiang)膠耐(nai)(nai)低(di)溫性能良好，一般(ban)在-55℃下仍能工作。引入苯基(ji)(ji)后，可(ke)達-73℃。硅橡(xiang)(xiang)(xiang)膠的(de)(de)(de)(de)耐(nai)(nai)熱性能也很(hen)突出(chu)，在180℃下可(ke)長(chang)期(qi)工作，稍(shao)高(gao)于200℃也能承受數周或更長(chang)時間(jian)仍有彈性，瞬(shun)時可(ke)耐(nai)(nai)300℃以(yi)上的(de)(de)(de)(de)高(gao)溫。硅橡(xiang)(xiang)(xiang)膠的(de)(de)(de)(de)透(tou)氣性好，氧氣透(tou)過率在合(he)成(cheng)聚合(he)物中是(shi)較高(gao)的(de)(de)(de)(de)。此(ci)外，硅橡(xiang)(xiang)(xiang)膠還具有生理惰(duo)性、不(bu)會導致凝血的(de)(de)(de)(de)突出(chu)特(te)性，因此(ci)在醫用領(ling)域應(ying)用廣泛。

主要品種

硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠分類(lei)的方法很多，通常按(an)固化(hua)前的形態(tai)分為固體硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠和(he)液體硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠；按(an)硫(liu)化(hua)溫(wen)度分為室溫(wen)硫(liu)化(hua)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠，高(gao)溫(wen)硫(liu)化(hua)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠；按(an)所用單體的不同，可(ke)分為甲基(ji)(ji)乙烯基(ji)(ji)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠，甲基(ji)(ji)苯基(ji)(ji)乙烯基(ji)(ji)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠、氟硅(gui)(gui)(gui)，腈硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠等(deng)；按(an)性(xing)能(neng)和(he)用途的不同又(you)可(ke)分為通用型(xing)、超耐低(di)溫(wen)型(xing)、超耐高(gao)溫(wen)型(xing)、高(gao)強力(li)型(xing)、耐油型(xing)、醫用型(xing)等(deng)等(deng)。

發展史

硅橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)早期是(shi)由美國(guo)(guo)以三氯化(hua)鐵為催化(hua)劑合(he)成(cheng)的(de)(de)(de)。1945年，硅橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)產品問世。1948年，采用(yong)高比(bi)表(biao)面積的(de)(de)(de)氣相法白炭黑補強的(de)(de)(de)硅橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)研制成(cheng)功(gong)，使硅橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)性能躍升到實用(yong)階段，奠(dian)定了現(xian)代硅橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)生產技術的(de)(de)(de)基礎。從二甲基二氯硅烷合(he)成(cheng)開始生產硅橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)國(guo)(guo)家(jia)有(you)美國(guo)(guo)。俄羅(luo)斯、德國(guo)(guo)、日本、韓國(guo)(guo)和(he)中(zhong)國(guo)(guo)等。中(zhong)國(guo)(guo)硅橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)工業(ye)化(hua)研究始于1957年，多家(jia)研究所和(he)企業(ye)陸續開發出(chu)各種硅橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)。到2003年底，中(zhong)國(guo)(guo)硅橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)生產能力為135千噸(dun)，其中(zhong)高溫(wen)膠(jiao)(jiao)(jiao)100千噸(dun)。

高溫硫化硅橡膠

高(gao)(gao)溫(wen)硫(liu)化(hua)硅橡(xiang)(xiang)膠(jiao)是(shi)指聚硅氧烷(wan)(wan)變成(cheng)彈(dan)性(xing)體的(de)過程是(shi)經過高(gao)(gao)溫(wen)（110-170℃）硫(liu)化(hua)成(cheng)型的(de)。它主要以高(gao)(gao)分子量的(de)聚甲基乙烯基硅氧烷(wan)(wan)為(wei)(wei)生膠(jiao)，混入補強(qiang)填(tian)料、硫(liu)化(hua)劑(ji)(ji)等，在加(jia)(jia)熱加(jia)(jia)壓(ya)下(xia)硫(liu)化(hua)成(cheng)彈(dan)性(xing)體。硅橡(xiang)(xiang)膠(jiao)的(de)補強(qiang)主要是(shi)各(ge)(ge)種類型的(de)白炭(tan)黑(hei)，可使硫(liu)化(hua)膠(jiao)的(de)強(qiang)度增加(jia)(jia)數十倍。有時為(wei)(wei)了降低成(cheng)本或改善膠(jiao)料性(xing)能(neng)及賦予(yu)硫(liu)化(hua)膠(jiao)各(ge)(ge)種特殊的(de)性(xing)能(neng)，也加(jia)(jia)入相(xiang)應(ying)的(de)各(ge)(ge)種添(tian)加(jia)(jia)劑(ji)(ji)。硫(liu)化(hua)劑(ji)(ji)是(shi)各(ge)(ge)種有機過氧化(hua)物或加(jia)(jia)成(cheng)反應(ying)催化(hua)劑(ji)(ji)。

加工成型方法如圖(tu)所示。一次硫化的目的是進(jin)行高分子(zi)鏈的交(jiao)聯(lian)反應；二次硫化的目的是進(jin)行補充交(jiao)聯(lian)、驅除硫化劑分解產物和其他揮發性化合物以(yi)穩定硫化膠的各項性能(neng)。常用的設(she)備(bei)有開放(fang)式煉膠機(ji)、捏合機(ji)及真空密煉機(ji)。

主要性能

（1）高(gao)溫(wen)(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)。硅(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)顯著的(de)(de)(de)(de)特(te)(te)征是(shi)(shi)高(gao)溫(wen)(wen)(wen)穩定(ding)性(xing)(xing)(xing)，雖然常(chang)溫(wen)(wen)(wen)下(xia)(xia)(xia)硅(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)強度僅是(shi)(shi)天然橡膠(jiao)(jiao)或某些合成橡膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)一(yi)半，但在(zai)(zai)200℃以上的(de)(de)(de)(de)高(gao)溫(wen)(wen)(wen)環境下(xia)(xia)(xia)，硅(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)仍能(neng)(neng)(neng)(neng)保持一(yi)定(ding)的(de)(de)(de)(de)柔韌(ren)性(xing)(xing)(xing)、回(hui)彈性(xing)(xing)(xing)和(he)表(biao)(biao)面(mian)硬(ying)度，且力學性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)無(wu)明(ming)顯變化(hua)(hua)。（2）低(di)溫(wen)(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)硅(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)玻璃(li)化(hua)(hua)溫(wen)(wen)(wen)度一(yi)般為-70~-50℃，特(te)(te)殊(shu)配(pei)方可達-100℃，表(biao)(biao)明(ming)其低(di)溫(wen)(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)優異。這(zhe)對航(hang)空、宇航(hang)工(gong)業的(de)(de)(de)(de)意義重大。（3）耐(nai)(nai)候(hou)性(xing)(xing)(xing)硅(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)中(zhong)(zhong)Si-O-Si鍵(jian)對氧、臭氧及紫外線等(deng)十(shi)分(fen)穩定(ding)，在(zai)(zai)不加(jia)(jia)任何(he)添加(jia)(jia)劑的(de)(de)(de)(de)情況(kuang)下(xia)(xia)(xia)，就具(ju)有(you)優良(liang)的(de)(de)(de)(de)耐(nai)(nai)候(hou)性(xing)(xing)(xing)。（4）電(dian)氣性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)。硅(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)具(ju)有(you)優異的(de)(de)(de)(de)絕緣性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)，耐(nai)(nai)電(dian)暈性(xing)(xing)(xing)和(he)耐(nai)(nai)電(dian)弧性(xing)(xing)(xing)也(ye)非(fei)常(chang)好。（5）物理(li)機(ji)(ji)械性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)。硅(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)常(chang)溫(wen)(wen)(wen)下(xia)(xia)(xia)的(de)(de)(de)(de)物理(li)機(ji)(ji)械性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)比(bi)通(tong)用(yong)橡膠(jiao)(jiao)差(cha)，但在(zai)(zai)150℃的(de)(de)(de)(de)高(gao)溫(wen)(wen)(wen)和(he)-50℃的(de)(de)(de)(de)低(di)溫(wen)(wen)(wen)下(xia)(xia)(xia)，其物理(li)機(ji)(ji)械性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)優于(yu)通(tong)用(yong)橡膠(jiao)(jiao)。（6）耐(nai)(nai)油(you)及化(hua)(hua)學試(shi)劑性(xing)(xing)(xing)。普通(tong)硅(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)具(ju)有(you)中(zhong)(zhong)等(deng)的(de)(de)(de)(de)耐(nai)(nai)油(you)、耐(nai)(nai)溶劑性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)。（7）氣體(ti)(ti)透過性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)。室(shi)溫(wen)(wen)(wen)下(xia)(xia)(xia)硅(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)對空氣、氮、氧、二氧化(hua)(hua)碳等(deng)氣體(ti)(ti)的(de)(de)(de)(de)透氣性(xing)(xing)(xing)比(bi)天然橡膠(jiao)(jiao)高(gao)出30-50倍。（8）生理(li)惰性(xing)(xing)(xing)。硅(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)無(wu)毒，無(wu)味，無(wu)嗅，與人體(ti)(ti)組(zu)織不粘連，具(ju)有(you)抗凝(ning)血作用(yong)，對肌(ji)體(ti)(ti)組(zu)織的(de)(de)(de)(de)反(fan)應性(xing)(xing)(xing)非(fei)常(chang)少。特(te)(te)別適合作為醫(yi)用(yong)材料。

硅橡膠的用量

據中(zhong)國汽(qi)車(che)(che)(che)工業(ye)協會統計，2012年，汽(qi)車(che)(che)(che)產(chan)銷分(fen)別(bie)達(da)到1927.18萬(wan)輛和(he)1930.64萬(wan)輛，同比分(fen)別(bie)增(zeng)(zeng)長(chang)(chang)4.63%和(he)4.33%，汽(qi)車(che)(che)(che)工業(ye)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)的(de)用(yong)(yong)量(liang)約達(da)2.0萬(wan)t。根據觀研(yan)天(tian)下的(de)新(xin)研(yan)究，增(zeng)(zeng)加(jia)有(you)(you)機硅(gui)(gui)材料(liao)在汽(qi)車(che)(che)(che)零部件(jian)方面的(de)用(yong)(yong)量(liang)，可以(yi)大幅度提高汽(qi)車(che)(che)(che)的(de)安(an)全性能(neng)，因此，汽(qi)車(che)(che)(che)產(chan)量(liang)和(he)單車(che)(che)(che)用(yong)(yong)量(liang)水平的(de)提高都將推(tui)動汽(qi)車(che)(che)(che)工業(ye)對硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)需求的(de)增(zeng)(zeng)加(jia)。國家鼓勵自(zi)主品(pin)牌的(de)汽(qi)車(che)(che)(che)發(fa)(fa)展(zhan)，關鍵汽(qi)車(che)(che)(che)零部件(jian)實現(xian)自(zi)主化，《2012年度黨政機關公務用(yong)(yong)車(che)(che)(che)選用(yong)(yong)車(che)(che)(che)型目(mu)錄（征求意見稿）》為(wei)自(zi)主品(pin)牌擴(kuo)大在政府采購的(de)市場份額，為(wei)改變(bian)目(mu)前國內政府采購以(yi)合資品(pin)牌產(chan)品(pin)為(wei)主的(de)局面提供了保障。促進自(zi)主品(pin)牌發(fa)(fa)展(zhan)，國產(chan)汽(qi)車(che)(che)(che)業(ye)的(de)繁(fan)榮將為(wei)汽(qi)車(che)(che)(che)膠(jiao)的(de)應用(yong)(yong)提供有(you)(you)力保障。預測未來(lai)3年，我國室(shi)溫硫化硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)在汽(qi)車(che)(che)(che)行(xing)業(ye)將以(yi)年均20%增(zeng)(zeng)長(chang)(chang)。

此(ci)外，硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)是重要的(de)(de)非石油基(ji)合(he)(he)成(cheng)(cheng)(cheng)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)，約占(zhan)非石油基(ji)合(he)(he)成(cheng)(cheng)(cheng)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)消費量的(de)(de)98%。但因(yin)為(wei)石油價格的(de)(de)大(da)幅上漲(zhang)，同時(shi)我國(guo)在硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)關鍵(jian)原料有機(ji)硅(gui)(gui)單體的(de)(de)生產(chan)技術(shu)方(fang)面(mian)取(qu)得突破(po)，有機(ji)硅(gui)(gui)單體的(de)(de)生產(chan)技術(shu)在2005年前(qian)被幾家跨國(guo)公司(si)壟斷，但目前(qian)我國(guo)已發展成(cheng)(cheng)(cheng)為(wei)全球有機(ji)硅(gui)(gui)單體第1大(da)國(guo)，這2個方(fang)面(mian)原因(yin)使硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)價格從2011年起開(kai)始低于石油基(ji)合(he)(he)成(cheng)(cheng)(cheng)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)，僅(jin)約為(wei)大(da)宗石油基(ji)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)80%～90%，成(cheng)(cheng)(cheng)為(wei)廉價的(de)(de)合(he)(he)成(cheng)(cheng)(cheng)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)，并開(kai)始大(da)規模替(ti)代(dai)石油基(ji)合(he)(he)成(cheng)(cheng)(cheng)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)。這將極大(da)拓展有機(ji)硅(gui)(gui)產(chan)業的(de)(de)市場空間，同時(shi)將帶動硅(gui)(gui)油、硅(gui)(gui)烷偶(ou)聯(lian)劑和硅(gui)(gui)樹脂等(deng)其他(ta)有機(ji)硅(gui)(gui)產(chan)品的(de)(de)消費。