硅橡膠是指主鏈由(you)硅(gui)(gui)(gui)和氧(yang)原(yuan)子交(jiao)替構成，硅(gui)(gui)(gui)原(yuan)子上(shang)通常(chang)連有兩個有機基團的(de)(de)(de)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)。普通的(de)(de)(de)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)主要由(you)含甲基和少量(liang)乙烯基的(de)(de)(de)硅(gui)(gui)(gui)氧(yang)鏈節組成。苯(ben)基的(de)(de)(de)引入(ru)(ru)可(ke)(ke)(ke)提高(gao)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)耐(nai)高(gao)、低(di)(di)溫性(xing)能(neng)，三氟丙(bing)基及氰基的(de)(de)(de)引入(ru)(ru)則可(ke)(ke)(ke)提高(gao)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)耐(nai)溫及耐(nai)油性(xing)能(neng)。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)耐(nai)低(di)(di)溫性(xing)能(neng)良好，一般在(zai)(zai)-55℃下(xia)仍(reng)能(neng)工(gong)作(zuo)。引入(ru)(ru)苯(ben)基后，可(ke)(ke)(ke)達-73℃。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)耐(nai)熱性(xing)能(neng)也很突出(chu)(chu)，在(zai)(zai)180℃下(xia)可(ke)(ke)(ke)長(chang)期工(gong)作(zuo)，稍高(gao)于200℃也能(neng)承受數周或更長(chang)時間仍(reng)有彈性(xing)，瞬(shun)時可(ke)(ke)(ke)耐(nai)300℃以上(shang)的(de)(de)(de)高(gao)溫。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)透(tou)氣性(xing)好，氧(yang)氣透(tou)過率在(zai)(zai)合(he)(he)成聚(ju)合(he)(he)物中是較高(gao)的(de)(de)(de)。此(ci)(ci)外(wai)，硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)還具有生理(li)惰(duo)性(xing)、不會導致(zhi)凝血的(de)(de)(de)突出(chu)(chu)特性(xing)，因此(ci)(ci)在(zai)(zai)醫用領域應(ying)用廣(guang)泛。

主要品種

硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)分(fen)類的方法很多，通(tong)常按(an)固化前的形(xing)態分(fen)為固體(ti)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)和液體(ti)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)；按(an)硫(liu)化溫度分(fen)為室(shi)溫硫(liu)化硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)，高溫硫(liu)化硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)；按(an)所用(yong)單體(ti)的不同，可分(fen)為甲(jia)基乙烯基硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)，甲(jia)基苯(ben)基乙烯基硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)、氟硅(gui)，腈硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)等；按(an)性能和用(yong)途的不同又可分(fen)為通(tong)用(yong)型(xing)(xing)(xing)、超(chao)耐(nai)低溫型(xing)(xing)(xing)、超(chao)耐(nai)高溫型(xing)(xing)(xing)、高強力型(xing)(xing)(xing)、耐(nai)油型(xing)(xing)(xing)、醫(yi)用(yong)型(xing)(xing)(xing)等等。

發展史

硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)早期是由美國(guo)以三氯化(hua)(hua)鐵為(wei)催化(hua)(hua)劑合成的。1945年，硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)產(chan)品問世(shi)。1948年，采(cai)用高(gao)比表面積(ji)的氣相(xiang)法白炭黑(hei)補(bu)強(qiang)的硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)研制成功，使硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的性能躍升(sheng)到實用階段，奠定(ding)了現代(dai)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)生(sheng)產(chan)技術的基(ji)礎。從(cong)二(er)甲基(ji)二(er)氯硅(gui)烷合成開始生(sheng)產(chan)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的國(guo)家有美國(guo)。俄羅斯、德國(guo)、日本、韓國(guo)和中(zhong)(zhong)國(guo)等(deng)。中(zhong)(zhong)國(guo)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的工業(ye)化(hua)(hua)研究(jiu)始于1957年，多家研究(jiu)所和企業(ye)陸續(xu)開發(fa)出(chu)各種硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)。到2003年底，中(zhong)(zhong)國(guo)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)生(sheng)產(chan)能力為(wei)135千(qian)噸，其中(zhong)(zhong)高(gao)溫膠(jiao)(jiao)100千(qian)噸。

高溫硫化硅橡膠

高(gao)溫(wen)硫(liu)(liu)化(hua)(hua)硅橡膠是(shi)指聚(ju)硅氧(yang)烷(wan)變成彈性(xing)(xing)體的(de)(de)(de)過程是(shi)經過高(gao)溫(wen)（110-170℃）硫(liu)(liu)化(hua)(hua)成型(xing)(xing)的(de)(de)(de)。它主要以高(gao)分子量的(de)(de)(de)聚(ju)甲基乙烯基硅氧(yang)烷(wan)為生膠，混入(ru)補強填(tian)料、硫(liu)(liu)化(hua)(hua)劑等，在加(jia)熱加(jia)壓下(xia)硫(liu)(liu)化(hua)(hua)成彈性(xing)(xing)體。硅橡膠的(de)(de)(de)補強主要是(shi)各(ge)(ge)種類型(xing)(xing)的(de)(de)(de)白炭(tan)黑，可(ke)使(shi)硫(liu)(liu)化(hua)(hua)膠的(de)(de)(de)強度增加(jia)數十倍(bei)。有時(shi)為了降低成本或(huo)改善膠料性(xing)(xing)能及賦予硫(liu)(liu)化(hua)(hua)膠各(ge)(ge)種特殊(shu)的(de)(de)(de)性(xing)(xing)能，也加(jia)入(ru)相應(ying)的(de)(de)(de)各(ge)(ge)種添加(jia)劑。硫(liu)(liu)化(hua)(hua)劑是(shi)各(ge)(ge)種有機(ji)過氧(yang)化(hua)(hua)物(wu)或(huo)加(jia)成反應(ying)催化(hua)(hua)劑。

加工(gong)成型方法如圖所示。一(yi)次硫化(hua)(hua)(hua)的目的是進(jin)行(xing)高分子鏈(lian)的交聯反應；二次硫化(hua)(hua)(hua)的目的是進(jin)行(xing)補充交聯、驅除硫化(hua)(hua)(hua)劑分解產(chan)物和其他揮發性化(hua)(hua)(hua)合(he)物以穩定硫化(hua)(hua)(hua)膠的各項性能。常用(yong)的設備有開放式煉(lian)膠機、捏合(he)機及(ji)真(zhen)空密(mi)煉(lian)機。

主要性能

（1）高(gao)溫(wen)(wen)(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)顯(xian)著的(de)(de)特征(zheng)是(shi)高(gao)溫(wen)(wen)(wen)(wen)穩定(ding)性(xing)(xing)(xing)，雖然(ran)常溫(wen)(wen)(wen)(wen)下硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)強(qiang)度(du)僅是(shi)天然(ran)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)或某些合成橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)一(yi)半，但在200℃以上的(de)(de)高(gao)溫(wen)(wen)(wen)(wen)環境下，硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)仍能(neng)(neng)(neng)保持一(yi)定(ding)的(de)(de)柔韌(ren)性(xing)(xing)(xing)、回(hui)彈(dan)性(xing)(xing)(xing)和(he)表(biao)面硬度(du)，且力學性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)無(wu)明顯(xian)變化(hua)。（2）低(di)溫(wen)(wen)(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)玻璃化(hua)溫(wen)(wen)(wen)(wen)度(du)一(yi)般(ban)為(wei)-70~-50℃，特殊配方可達-100℃，表(biao)明其低(di)溫(wen)(wen)(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)優(you)異。這對航空、宇航工業(ye)的(de)(de)意義重大。（3）耐候性(xing)(xing)(xing)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)中Si-O-Si鍵對氧(yang)、臭(chou)氧(yang)及紫(zi)外線(xian)等十分穩定(ding)，在不(bu)加任何(he)添加劑(ji)的(de)(de)情況下，就具(ju)(ju)有優(you)良(liang)的(de)(de)耐候性(xing)(xing)(xing)。（4）電(dian)氣(qi)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)具(ju)(ju)有優(you)異的(de)(de)絕緣(yuan)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)，耐電(dian)暈(yun)性(xing)(xing)(xing)和(he)耐電(dian)弧性(xing)(xing)(xing)也非(fei)常好。（5）物(wu)理(li)機械(xie)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)常溫(wen)(wen)(wen)(wen)下的(de)(de)物(wu)理(li)機械(xie)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)比通用(yong)(yong)(yong)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)差(cha)，但在150℃的(de)(de)高(gao)溫(wen)(wen)(wen)(wen)和(he)-50℃的(de)(de)低(di)溫(wen)(wen)(wen)(wen)下，其物(wu)理(li)機械(xie)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)優(you)于通用(yong)(yong)(yong)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)。（6）耐油及化(hua)學試(shi)劑(ji)性(xing)(xing)(xing)。普通硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)具(ju)(ju)有中等的(de)(de)耐油、耐溶劑(ji)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。（7）氣(qi)體(ti)(ti)(ti)透過性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。室溫(wen)(wen)(wen)(wen)下硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)對空氣(qi)、氮、氧(yang)、二氧(yang)化(hua)碳等氣(qi)體(ti)(ti)(ti)的(de)(de)透氣(qi)性(xing)(xing)(xing)比天然(ran)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)高(gao)出30-50倍。（8）生理(li)惰性(xing)(xing)(xing)。硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)無(wu)毒，無(wu)味，無(wu)嗅，與人體(ti)(ti)(ti)組(zu)織(zhi)不(bu)粘連，具(ju)(ju)有抗凝(ning)血作用(yong)(yong)(yong)，對肌體(ti)(ti)(ti)組(zu)織(zhi)的(de)(de)反應(ying)性(xing)(xing)(xing)非(fei)常少。特別適(shi)合作為(wei)醫用(yong)(yong)(yong)材料。

硅橡膠的用量

據中國汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)工(gong)(gong)業(ye)協會統計，2012年(nian)(nian)，汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)產銷(xiao)分別(bie)達到1927.18萬(wan)輛和1930.64萬(wan)輛，同比分別(bie)增長(chang)4.63%和4.33%，汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)工(gong)(gong)業(ye)硅(gui)橡(xiang)膠的(de)(de)(de)用(yong)量約達2.0萬(wan)t。根(gen)據觀研天下的(de)(de)(de)新研究，增加有機(ji)硅(gui)材料在汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)零(ling)部件方面的(de)(de)(de)用(yong)量，可以大(da)幅度提高汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)的(de)(de)(de)安(an)全性能，因此，汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)產量和單車(che)(che)用(yong)量水平的(de)(de)(de)提高都將(jiang)推動汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)工(gong)(gong)業(ye)對硅(gui)橡(xiang)膠需求的(de)(de)(de)增加。國家鼓勵自(zi)主(zhu)品(pin)(pin)牌(pai)的(de)(de)(de)汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)發(fa)展(zhan)，關鍵(jian)汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)零(ling)部件實現(xian)自(zi)主(zhu)化，《2012年(nian)(nian)度黨政機(ji)關公務用(yong)車(che)(che)選用(yong)車(che)(che)型目錄（征求意(yi)見稿(gao)）》為(wei)(wei)自(zi)主(zhu)品(pin)(pin)牌(pai)擴(kuo)大(da)在政府(fu)采(cai)購的(de)(de)(de)市場份額，為(wei)(wei)改變目前國內(nei)政府(fu)采(cai)購以合(he)資(zi)品(pin)(pin)牌(pai)產品(pin)(pin)為(wei)(wei)主(zhu)的(de)(de)(de)局(ju)面提供(gong)了保障。促進(jin)自(zi)主(zhu)品(pin)(pin)牌(pai)發(fa)展(zhan)，國產汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)業(ye)的(de)(de)(de)繁榮將(jiang)為(wei)(wei)汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)膠的(de)(de)(de)應用(yong)提供(gong)有力保障。預測未來3年(nian)(nian)，我國室溫硫化硅(gui)橡(xiang)膠在汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)行業(ye)將(jiang)以年(nian)(nian)均20%增長(chang)。

此外，硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)是(shi)重要的非石(shi)(shi)油基(ji)(ji)合(he)(he)成橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)，約(yue)占(zhan)非石(shi)(shi)油基(ji)(ji)合(he)(he)成橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)消(xiao)費(fei)量的98%。但因(yin)為(wei)石(shi)(shi)油價(jia)(jia)格的大幅上漲，同時我國在(zai)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的關(guan)鍵原料有(you)機(ji)硅(gui)(gui)(gui)單體的生產(chan)(chan)技術方面(mian)取(qu)得突破，有(you)機(ji)硅(gui)(gui)(gui)單體的生產(chan)(chan)技術在(zai)2005年前被幾家(jia)跨國公司壟斷(duan)，但目前我國已(yi)發(fa)展成為(wei)全球有(you)機(ji)硅(gui)(gui)(gui)單體第1大國，這2個方面(mian)原因(yin)使硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的價(jia)(jia)格從2011年起開始低于石(shi)(shi)油基(ji)(ji)合(he)(he)成橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)，僅約(yue)為(wei)大宗石(shi)(shi)油基(ji)(ji)橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的80%～90%，成為(wei)廉價(jia)(jia)的合(he)(he)成橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)，并開始大規(gui)模(mo)替代石(shi)(shi)油基(ji)(ji)合(he)(he)成橡(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)。這將極(ji)大拓展有(you)機(ji)硅(gui)(gui)(gui)產(chan)(chan)業的市場空(kong)間，同時將帶動硅(gui)(gui)(gui)油、硅(gui)(gui)(gui)烷偶聯劑和(he)硅(gui)(gui)(gui)樹脂等其他有(you)機(ji)硅(gui)(gui)(gui)產(chan)(chan)品的消(xiao)費(fei)。